Yersinia pestis

Yersinia pestis הוא חיידק גראם-שלילי, אל-אווירני פקולטטיבי, בעל צורת מתג המשתייך למשפחת ה-Enterobacteriaceae, שנצבע באופן דו-קוטבי (מה שמקנה לו מראה של סיכת ביטחון). בתור הגורם המחולל את מחלת הדבר, הדבקה בחיידק זה יכולה לגרום לדבר בובוני, לדבר ריאתי ולדבר ספטיסמי. כל שלוש הצורות של דבר היו אחראיות לשיעורי תמותה גבוהים במגפות לאורך ההיסטוריה האנושית כולל מגפת הדבר באמאוס, המגפה הגדולה של לונדון, המגפה היוסטיניאנית והמוות השחור, שהאחרונה שבהן גבתה את חייהם של כשליש מתושבי אירופה בין השנים 1347 ל-1353. Y. pestis התגלה ב-1894 על ידי הרופא והבקטריולוג הצרפתי-שווייצרי ממכון פסטר, אלכסנדר ירסין, במהלך מגפה של דבר בהונג קונג. ירסין השתייך לאסכולת פסטר. קיטסאטו שיבסבורו, בקטריולוג מתלמד ממוצא גרמני-יפן שהתמחה במתודולוגיה של רוברט קוך היה גם כן מעורב באותו זמן במציאת הסיבה למחלת הדבר. אולם, היה זה ירסין שקישר באופן ממשי בין הדבר לבין Y. pestis. שמו של החיידק היה במקור Pasteurella pestis, אולם ב-1967 שונה שמו ל-Yersinia pestis. כיום, ידוע על שלושה תת-זנים (תת זן הוא גרסה של זן של יצור פרוקריוטי הנבדלת מזנים אחרים באותו מין מבחינה פיזיולוגית או ביוכימית) של החיידק, ומשערים שכל אחד מהם אחראי לאחת מהמגפות הפנדמיות של דבר בובוני לאורך ההיסטוריה. נמצאה התאמה בין התת-זן אנטיקווה (antiqua) למגפת הדבר של יוסטיניאן; לא ידוע האם התת-זן הזה מתאים גם למגפות מוקדמות יותר של דבר בובוני, או האם המגפות האלה היו בכלל מגפות דבר. ישנה התאמה בין התת-זן מדיבאליס (medievalis) לבין מגפת המוות השחור. כמו כן, נמצאה התאמה בין התת-זן אוריינטאליס (orientalis) לבין הפנדמיה השלישית והתפרצויות הדבר מהזמן האחרון. הפתוגניות של Y. pestis נובעת בעיקר משני אנטיגנים אנטי-פגוציטיים, המכונים F1 (מקטע 1) ו-V, כאשר שניהם חיוניים לפתוגניות של החיידק והם מיוצרים על ידי החיידק ב-37°C. יתר על כן, Y. pestis שורד ומייצר את האנטיגנים הללו בתוך תאי הדם כגון המונוציטים, אולם הוא לא מסוגל לעשות זאת בנויטרופילים הפולימורפונוקליארים. החיסוניות הטבעית או המושרית מושגת על ידי ייצור של נוגדנים אופסוניים ייחודיים נגד האנטיגנים F1 ו-V; הנוגדנים הללו משרים תגובת פגוציטוזה באמצעות הנויטרופילים. בעבר היה חיסון (החיידק הוחלש באמצעות פורמלין) למבוגרים בקבוצת סיכון גבוה ללקות במחלה, אך הוא סולק מהשוק על ידי ה-FDA. יעילותו הייתה מוגבלת והוא היה עלול לגרום לדלקת חמורה. ניסויים בהנדסה גנטית של חיסון המבוסס על F1 ו-V מתבצעים ומראים סימנים מבטיחים; אולם, חיידקים חסרי האנטיגן F1 הם עדיין פתוגניים, ויש מגוון גדול של האנטיגן V, כך שייתכן שחיסונים המורכבים מהאנטיגנים הללו לא יגנו באופן מלא מפני המחלה. קיים מיפוי מלא של גנום החיידק עבור שניים מתוך שלושת תת-המינים של Y. pestis: הזן KIM (של התת-זן מדיבאליס), והזן CO92 (של התת-זן אוריינטאליס); נכון להיום, עדיין לא הושלם מיפוי הרצף הגנטי של אחד מתתי הזן אנטיקווה. בכרומוזום של הזן KIM יש 4,600,755 זוגות בסיסים, ואילו בזה של הזן CO92 יש 4,653,728 זוגות בסיסים. בדומה לבני-דודיו Y. pseudotuberculosis ו-Y. enterocolitica, ‏Y. pestis מכיל את הפלסמיד pCD1. בנוסף, יש לו שני פלסמידים אחרים, pPCP1 ו-pMT1 שלא נמצאים במיני ה-Yersinia האחרים. הפלסמידים הללו, ביחד עם האי הפתוגני (קטע בגנום שהיה נייד וכעת הוא קבוע במקומו) הנקרא HPI, מקודדים מספר חלבונים שגורמים לפתוגניות של Y. pestis. הגורמים הפתוגניים הללו נדרשים בין השאר כדי לאפשר לחיידק להיספח ולהזריק חלבונים לתוך התא המארח, לפלוש לתוך התא המארח, ולקלוט ולקשור יוני ברזל מתאי הדם האדומים. Y. pestis נחשב כצאצא של Y. pseudotuberculosis כיוון שהוא נבדל ממנו רק בנוכחות של מספר פלסמידים המקודדים לתכונות פתוגניות מסוימות. לאחרונה נערך ניתוח של ייצור החלבונים על ידי הזן KIM של החיידק, כאשר צורת הגידול של החיידק בניסוי הייתה חיקוי לצורת הגדילה שלו בתאי הדם. טיפול הקו הראשון המסורתי להדבקה בחיידק כולל שימוש בסטרפטומיצין, כלורמפניקול, טטראציקלין, ופלואורקינולון. ישנן עדויות מהימנות התומכות בשימוש בתרופות דוקסיציקלין או גנטמיצין. יש לשים לב שבודדו זנים עמידים לאחת או יותר מהתרופות שצוינו למעלה: הטיפול במקרים אלה צריך להיות מונחה לפי הרגישות האנטיביוטית כאשר הדבר אפשרי. טיפול אנטיביוטי לבדו לא מספיק בחלק מהחולים, שעשויים להזדקק לתמיכה היקפית, תמיכה נשימתית, או תמיכה בפעילות הכליות. ישנה מחלוקת בקרב ההיסטוריונים על תפקידו של Y. pestis במוות השחור; חלקם הציעו שהמוות השחור התפשט מהר יותר מאשר אם היה נגרם על ידי החיידק. אולם, בשיניים של אנשים מימי הביניים שמתו מהמוות השחור התגלה DNA של החיידק, בניגוד לגופות אחרות מימי הביניים שמתו מסיבות אחרות, שלא הניבו תוצאות חיוביות בבדיקת הנוכחות של החיידק. ממצאים אלה מצביעים על כך שהחיידק היה גורם משפיע לפחות בחלק ממגפות הדבר האירופיות (אם כי לא בכולן). ייתכן שלחצי ברירה שהושרו על ידי הדבר שינו את דרך הפעולה של הפתוגן באדם, וגרמו להיכחדות פרטים או אוכלוסיית שהיו הרגישות ביותר לחיידק. Yersinia pestis, באתר ITIS (באנגלית) Yersinia pestis, באתר NCBI (באנגלית) Yersinia pestis, באתר האנציקלופדיה של החיים (באנגלית) Yersinia pestis, באתר GBIF (באנגלית) Yersinia pestis במוזיאון החיידקים הווירטואלי Collins FM, Pasteurella, Yersinia, and Francisella In: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.), 4th ed., Univ of Texas Medical Branch, 1996 [1], ISBN 0-9631172-1-1 Ryan KJ; Ray CG, Sherris Medical Microbiology, 4th ed., pages pp. 484-8, McGraw Hill, 2004, ISBN 0-8385852-9-9 Bockemühl J, 100 years after the discovery of the plague-causing agent--importance and veneration of Alexandre Yersin in Vietnam today, Immun Infekt, volume 22, issue 2, pages 72-5, year, 1994 PMID 7959865 Howard-Jones N, Was Shibasaburo Kitasato the discoverer of the plague bacillus?, Perspect Biol Med, volume 16, issue 2, pages 292-307, year 1973, PMID 4570035 Zhou D, Tong Z, Song Y, Han Y, Pei D, Pang X, Zhai J, Li M, Cui B, Qi Z, Jin L, Dai R, Du Z, Wang J, Guo Z, Wang J, Huang P, Yang R, Genetics of metabolic variations between Yersinia pestis biovars and the proposal of a new biovar, microtus, J Bacteriol, volume 186, issue 15, pages 5147-52, 2004, [2], PMID 15262951 Guiyoule A, Grimont F, Iteman I, Grimont P, Lefèvre M, Carniel E, Plague pandemics investigated by ribotyping of Yersinia pestis strains, J Clin Microbiol, volume 32, issue 3, pages 634-41, 1994, PMID 8195371 Salyers AA, Whitt DD, Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach, 2nd ed., ASM Press, 2002 Welkos S et al.., 'Determination of the virulence of the pigmentation-deficient and pigmentation-/plasminogen activator-deficient strains of Yersinia pestis in non-human primate and mouse models of pneumonic plague, Vaccine, 2002, volume 20, pages 2206–2214, PMID 12009274 Deng W et al.., Genome Sequence of "Yersinia pestis KIM", Journal of Bacteriology, 2002, volume 184, issue 16, pages 4601–4611 [3], PMID 12142430 Parkhill J et al.., Genome sequence of Yersinia pestis, the causative agent of plague, Nature, 2001, volume 413, pages 523–527, PMID 11586360 Hixson K et al., Biomarker candidate identification in Yersinia pestis using organism-wide semiquantitative proteomics, Journal of Proteome Research, 2006, volume 5, issue 11, pages 3008-3017, PMID 16684765 Wagle PM., Recent advances in the treatment of bubonic plague, Indian J Med Sci, 1948, volume 2, pages 489–94 Meyer KF., Modern therapy of plague, JAMA, 1950, volume 144, pages 982–5, PMID 14774219 Kilonzo BS, Makundi RH, Mbise TJ., A decade of plague epidemiology and control in the Western Usambara mountains, north-east Tanzania, Acta Tropica, 1992, volume 50, pages 323–9, PMID 1356303 Mwengee W, Butler T, Mgema S, et al., Treatment of plague with gentamicin or doxycycline in a randomized clinical trial in Tanzania, Clin Infect Dis, 2006, volume 42, pages 614–21, PMID 16447105 Drancourt M, Aboudharam G, Signolidagger M, Dutourdagger O, Raoult D., Detection of 400-year-old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: An approach to the diagnosis of ancient septicemia, PNAS, 1998, volume 95, issue 21, pages 12637–12640, [4], PMID 9770538 Drancourt M; Raoult D., Molecular insights into the history of plague, Microbes Infect., 2002, volume 4, pages 105–9, PMID 11825781