Il proteobatteri Sono il phylum di batteri più esteso, complesso e diversificato tra gli organismi procarioti. Comprende circa 384 generi e 1.300 specie di batteri gram-negativi con una parete cellulare costituita principalmente da lipopolisaccaridi..
Nell'uomo, i proteobatteri sono presenti sulla pelle, sul cavo orale, sulla lingua e sul tratto vaginale, oltre all'intestino e alle feci. I proteobatteri sono uno dei phyla più abbondanti nel microbiota intestinale umano.
L'aumento delle proporzioni normali di batteri di questo phylum rispetto ad altri (Bacteroidetes e Firmicutes) è associato a malattie intestinali ed extraintestinali, principalmente a fenotipo infiammatorio..
I proteobatteri includono un'ampia varietà di agenti patogeni, come i generi Brucella Y Rickettsia appartenente alla classe Alphaproteobacteria, Bordetella Y Neisseria della classe Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella Y Yersinia della classe Gammaproteobacteria e, infine, Helicobacter della classe Epsilonproteobacteria.
Oltre ai patogeni, il phylum proteobacteria comprende specie mutualistiche come endosimbionti obbligati di insetti, compresi i generi Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis Y Wigglesworthia.
Studi recenti hanno concluso che i proteobatteri simbiotici si sono evoluti nella maggior parte dei casi da antenati parassiti, il che è coerente con il paradigma secondo cui i mutualisti batterici spesso si evolvono dai patogeni..
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I batteri di questo phylum sono diversi dal punto di vista morfologico, fisiologico ed ecologico. Il suo nome deriva dall'antico dio greco del mare Proteus, che aveva la capacità di assumere molte forme diverse, alludendo alla grande diversità di forme dei batteri raccolti in questi taxa.
Le cellule possono essere sotto forma di bacilli o cocchi, con o senza prosteca, flagellate o meno, e solo alcune specie possono formare corpi fruttiferi. Possono essere nutrizionalmente fototrofici, eterotrofi e chemolitotrofi.
Sulla base dell'analisi filogenetica del gene 16S rRNA, il phylum dei proteobatteri è suddiviso in 6 classi: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria e Zetaproteobacteria.
Tutte le classi sono monofiletiche, tranne i gammaproteobatteri che sono parafiletici con i Betaproteobatteri.
La classe Alphaproteobacteria include 13 ordini di batteri. Possono adottare varie morfologie come peduncolata, stellata e spirale. Possono anche formare steli e gemme, il che consente loro di aumentare il loro rapporto superficie-volume, consentendo loro di sopravvivere in ambienti con pochi nutrienti..
Gli alfaproteobatteri mostrano una grande diversità di strategie metaboliche come la fotosintesi, la fissazione dell'azoto, l'ossidazione dell'ammoniaca e la metilotrofia. Gli organismi cellulari marini più abbondanti sono inclusi in questo gruppo..
Molte specie di questa classe di batteri tendono ad adottare uno stile di vita intracellulare come mutualisti di piante o agenti patogeni di piante o animali, come Rhizobim, che si forma con le radici di alcune specie di piante o Wolbachia, comune parassita delle zanzare.
Gli alfaproteobatteri sono stati anche associati al gruppo ancestrale che ha dato origine ai mitocondri, i Rickettsiales. Altri generi, come Rickettsia, sono patogeni.
I betaproteobatteri sono costituiti da 14 ordini di batteri che presentano una diversità di forme e metabolismi. Possono essere aerobici severi o facoltativi.
Alcune specie possono essere chemioautotrofe, come il genere Nitrosomonas, che è ossidante dell'ammoniaca. Altri sono fototrofici come Rhodocyclus Y Rubrivivax, che usano la luce come fonte di energia.
I betaproteobatteri intervengono nella fissazione dell'azoto, attraverso l'ossidazione dell'ammonio, producendo nitriti, un composto molto importante nella fisiologia vegetale..
Altre specie possono essere patogene all'interno di questo gruppo, come le Neisseriaceae (che causano la gonorrea e la meningite), la Ralstonia, un patogeno vegetale della belladonna (pomodoro, patata) e Burkholderia glumae, che causa danni alla pannocchia nella coltivazione del riso.
I deltaproteobatteri raggruppano 7 ordini di batteri gram-negativi. Sono anaerobici e sono comunemente isolati nei sedimenti di laghi, paludi e fondali marini. Sono riduttori di solfato e partecipano al ciclo naturale dello zolfo.
Questa classe include batteri che precedono altri batteri, come le specie dei generi Bdellovibrio e Myxococcus. I mixobatteri emettono spore e si raggruppano in corpi fruttiferi multicellulari, in ambienti con cibo limitato. Questi costituiscono il gruppo di batteri più complesso
Gli epsilonproteobatteri includono solo un ordine di batteri gram-negativi. Hanno la forma di sottili barre elicoidali o curve. Alcune specie sono simbionti del tratto digerente degli animali, altre sono parassiti dello stomaco (Helicobacter spp.) o il duodeno (Campylobacter spp.).
I batteri di questo gruppo abitano ambienti microaerofili o anaerobici, come le prese d'aria idrotermali di acque profonde. Sono chemolitotrofici, perché traggono la loro energia dall'ossidazione di zolfo o idrogeno ridotti accoppiata alla riduzione di nitrati o ossigeno. Altri sono autotrofi e utilizzano il ciclo di Krebs inverso per fissare l'anidride carbonica nella biomassa..
Poiché i proteobatteri sono il phylum dei batteri con il maggior numero di specie e il più complesso e diversificato, include un'ampia varietà di agenti patogeni.
Questi batteri vengono escreti nelle feci degli animali infetti e possono sopravvivere nell'ambiente fino a tre giorni..
E. coli colonizza un nuovo ospite per via fecale-orale, per ingestione di cibi crudi o acqua contaminata, aderendo alle cellule intestinali e provocando diarrea nelle persone colpite.
I batteri fecali possono colonizzare l'uretra e diffondersi attraverso il tratto urinario alla vescica e ai reni o alla prostata negli uomini, causando infezioni del tratto urinario..
Quando un ceppo specifico di E. coli, contenente un antigene capsulare chiamato K1, colonizza l'intestino del neonato, attraverso la vagina della madre contaminata, si manifesta batteriemia, che porta alla meningite neonatale.
In casi più rari, i ceppi virulenti sono anche responsabili di sindrome emolitico-uremica, peritonite, mastite, setticemia e polmonite..
Una volta S. enterica entra in un nuovo ospite e inizia il suo ciclo di infezione attraverso il tessuto linfoide. I batteri aderiscono alle cellule epiteliali intestinali dell'ileo e delle cellule M, inducendo in esse un riarrangiamento del loro citoscheletro che innesca la formazione di grandi increspature sulla superficie permettendo l'endocitosi non selettiva, per la quale i batteri riescono ad entrare nella cellula.
allo stesso modo, Salmonella produce effetti citotossici che distruggono le cellule M e inducono l'apoptosi nei macrofagi attivati e la fagocitosi nei macrofagi non attivati, per i quali vengono trasportati nel fegato e nella milza, dove si moltiplicano.
Negli umani S. enterica può causare due malattie: la febbre tifoide, causata da S. enterica sub. enterico Sierotipi di paratyphi o salmonellosi causati da altri sierotipi.
La maggior parte delle infezioni da Vibrio Sono associati a gastroenterite, ma possono anche infettare ferite aperte e causare setticemia. Questi batteri possono essere trasportati dagli animali marini e la loro ingestione provoca infezioni fatali nell'uomo..
Y. cholerae (l'agente eziologico del colera) viene solitamente trasmesso dall'acqua contaminata. Altre specie patogene come V. parahaemolyticus Y V. vulnificus sono trasmessi da alimenti contaminati, solitamente associati al consumo di crostacei poco cotti.
Germogli V. vulnificus sono letali e si verificano comunemente nei climi caldi. Dopo l'uragano Katrina, a New Orleans, si è verificata un'epidemia di questa specie.
Alcune specie di Helicobacter Vivono nel tratto gastrointestinale superiore e nel fegato dei mammiferi e di alcuni uccelli. Alcuni ceppi di questi batteri sono patogeni per l'uomo e sono fortemente associati a ulcere peptiche, gastrite cronica, duodenite e cancro allo stomaco..
Le specie del genere Helicobacter può prosperare nello stomaco di un mammifero, producendo grandi quantità di ureasi, che innalza localmente il pH da 2 a 6 o 7, rendendolo un mezzo più compatibile.
Y. pylori, infetta fino al 50% della popolazione umana. Si trova nel muco, sulla superficie interna dell'epitelio e occasionalmente all'interno delle cellule epiteliali dello stomaco.
Colonizzazione dello stomaco da parte di H. pylori può portare a gastrite cronica, un'infiammazione del rivestimento dello stomaco nel sito dell'infezione.
Il genere Yersinia comprende 11 specie, di cui solo Y. pestis, Y. pseudotuberculosis e alcuni ceppi di Y. enterocolitica sono di importanza patogena per l'uomo e alcuni animali a sangue caldo.
Y. pestis è l'agente eziologico della peste polmonare, setticemica e bubbonica. Il tipo di peste dipende dalla forma dell'infezione, o attraverso il morso di pulci infette (peste bubbonica e peste setticemica) o da persona a persona mediante tosse, vomito e starnuti, quando la malattia è progredita nella forma polmonare (polmonare o peste polmonare).
La peste polmonare si verifica quando i batteri infettano i polmoni, mentre la peste bubbonica si verifica quando i batteri entrano nel corpo attraverso la pelle da un morso di pulce e viaggiano attraverso i vasi linfatici fino a un linfonodo, causando infiammazione. Infine, la peste setticemica si verifica a causa di infezione del sangue, dopo il morso di pulci infette
Y. pseudotubercolosi Si acquisisce tramite il contatto con animali infetti o consumando cibo e acqua contaminati. È la causa di una malattia simile alla tubercolosi chiamata scarlattina, che colpisce i linfonodi. Può causare necrosi tissutale localizzata, granulomi nella milza, nel fegato e nei linfonodi.
Infezioni da Y. enterocolitica generalmente derivano dal consumo di carne di maiale poco cotta o da acqua, carne o latte contaminati. Le infezioni acute generalmente portano a colite entero-limitata o ileite terminale e adenite nell'uomo. I sintomi possono includere diarrea acquosa o sanguinolenta e febbre, simile all'appendicite, alla salmonellosi o alla shigellosi.
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