Aducerea culturii la Coxiella burnetii necultură și lecții pentru intracelulare obligatorii
Secțiunea Interacțiuni gazdă-parazit de afiliere, Laboratorul paraziților intracelulari, Laboratoarele Rocky Mountain, Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase, Institutele Naționale de Sănătate, Hamilton, Montana, Statele Unite ale Americii
Secțiunea Interacțiuni gazdă-parazit de afiliere, Laboratorul paraziților intracelulari, Laboratoarele Rocky Mountain, Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase, Institutele Naționale de Sănătate, Hamilton, Montana, Statele Unite ale Americii
Afiliere Secțiunea Coxiella Patogeneză, Laboratorul de paraziți intracelulari, Laboratoarele Rocky Mountain, Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase, Institutele Naționale de Sănătate, Hamilton, Montana, Statele Unite ale Americii
- Anders Omsland,
- Ted Hackstadt,
- Robert A. Heinzen
Cifre
Citare: Omsland A, Hackstadt T, Heinzen RA (2013) Bringing Culture to the Uncultured: Coxiella burnetii and Lessons for Obligate Intracellular Bacterial Agents. PLoS Pathog 9 (9): e1003540. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003540
Editor: Virginia Miller, Universitatea din Carolina de Nord la Școala de Medicină Chapel Hill, Statele Unite ale Americii
Publicat: 5 septembrie 2013
Acesta este un articol cu acces liber, lipsit de orice drept de autor și poate fi reprodus, distribuit, transmis, modificat, construit sau utilizat în orice mod de către oricine în orice scop legal. Lucrarea este pusă la dispoziție sub dedicarea domeniului public Creative Commons CC0.
Finanțarea: Această lucrare a fost finanțată de Programul de cercetare intramurală al Institutelor Naționale de Sănătate, Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.
Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.
Introducere
Cunoscute fiziologie și microbiologie celulară au uns roțile pentru dezvoltarea burnetii axenice
Microbiologia celulară și proprietățile metabolice cunoscute ale altor obligați oferă o perspectivă asupra condițiilor care ar putea sprijini creșterea axenică. C. trachomatis se replică într-o vacuolă deconectată de la calea endocitară [8]. Compartimentul este permeabil în mod liber la ionii citoplasmatici și are un pH de 7,2 [9]. Livrarea de nutrienți meditată vezicular este invocată pe baza interacțiunilor vacuole cu corpuri multivesiculare, picături de lipide și vezicule derivate de Golgi [10]. Activitățile metabolice definite ale chlamidiei purificate includ transportul și oxidarea glucozei-6-fosfat [11]. Vacuolele care adăpostesc E. chaffeensis și A. phagocytophilum seamănă cu endosomii timpurii și, respectiv, cu autofagosomii, cu pH-uri prezise ușor mai mici decât neutralitatea [12], [13]. Studiile de trafic intracelular sugerează accesul la cantități suficiente de aminoacizi [12], [13]. Rickettsia spp. replică în mediul bine definit al citoplasmei gazdă și, similar cu C. trachomatis, elimină ATP de la gazdă prin activitatea unei translocaze ATP/ADP [14].
In Silico Path Reconstruction dezvăluie capacitatea metabolică
Nu uitați de oxigen
Concentrația scăzută de oxigen (1-5%) a fost esențială pentru creșterea axenică a C. burnetii, un rezultat care pare contraintuitiv având în vedere că bacteria crește prodigios în celulele gazdă cultivate în oxigen ambiental (~ 21% O2). Cu toate acestea, concentrația de oxigen intracelular a celulelor cultivate este, în general, mai mică decât concentrația extracelulară [21], iar țesuturile au o gamă de niveluri de oxigenare care pot fi cu mult sub nivelurile ambientale [22].
Impulsul pentru testarea nivelului scăzut de oxigen a apărut în urma analizei genomului care arată că C. burnetii codifică citocromul bd oxidaselor terminale și citocromul o. Astfel, C. burnetii a apărut adaptabil la creșterea în concentrații diferite de oxigen, deoarece citocromul bd și citocromul o, pe baza afinităților O2, sunt de obicei utilizate în condiții microaerobe și, respectiv, aerobe. C. trachomatis, R. rickettsia și R. prowazekii codifică, de asemenea, citocromul bd, ceea ce implică un mediu microaerob ar putea fi optim pentru creșterea axenică a acestor organisme. Alți obligați ar putea prefera pur și simplu un mediu cu conținut scăzut de oxigen pentru a reduce stresul oxidativ.