Francisella tularensis

Francisella tularensis — გრამუარყოფითი კოკობაცილა, აერობული ბაქტერია, რომელიც Francisella-ს გვარს მიეკუთვნება. იგი სპორებს არ წარმოქმნის და უძრავია. F. tularensis ტულარემიის გამომწვევი აგენტია, რომლის პნევმონურ ფორმას შეიძლება ლეტალური გამოსავალი ჰქონდეს არასრული მკურნალობის ფონზე. იგი ფაკულტატური უჯრედშიდა ბაქტერიაა, რომელიც გამრავლებისთვის ცისტეინს საჭიროებს. ინფექციისთვის გასავითარებლად ბაქტერიის მცირე რაოდენობაა საჭირო, რის გამოც ა.შ.შ მას პირველი რიგის სელექტიური აგენტების რიგს მიაკუთვნებს (რომელშიც აგრეთვე შედის Yersinia pestis, Bacillus anthracis, ებოლას ვირუსი და სხვა). ბუნებრივ პირობებში, F. tularensis დაბალ ტემპერატურაზე სიცოცხლისუნარიანობას ინარჩუნებს რამდენიმე კვირის განმავლობაში (ნიადაგში, წყალში, გვამებში). ლაბორატორიულ პირობებში F. tularensis მოკლე ჩხირების ფორმას იღებს (0.2x0.2 მკმ), მისი ზრდის ოპტიმალური ტემპერატურაა 35-37°C.

 ქვესახეობები 
ეს სახეობა აღმოჩენილი იყო 1911 წელს ტულარის ოლქში (კალიფორნია), ციყვებში. შემდგომში, Bacterium tularense იზოლირებული იყო ჯორჯ უოლტერ მაქკოის (1876-1952) მიერ სან-ფრანცისკოში, შავი ჭირის ლაბორატორიაში, რის შესახებაც ინფორმაცია გამოქვეყნდა 1912 წელს. 1922 წელს, ედუარდ ფრანცისმა (1872-1957), ექიმმა და სამედიცინო მკვლევარმა ოჰაიოდიან, აღმოაჩინა, რომ Bacterium tularense ტულარემიის გამომწვევი აგენტია. ამ სახეობას "Francisella tularensis" დაარქვეს მის პატივსაცემად.McCoy GW, Chapin CW. Bacterium tularense, the cause of a plaguelike disease of rodents. Public Health Bull 1912;53:17–23. 

არსებობს F. tularensis-ის ოთხი ქვესახეობა (ბიოვარი):

 F. t. tularensis (A ტიპი): უმეტესად ჩრდილოეთ ამერიკაში გვხვდება და ყველაზე ვირულენტური ქვესახეობაა. დაკავშირებულია ლეტალურ პულმონალურ ინფექციებთან. აქ მოიაზრება A ტიპის ლაბორატორიული ფორმაც - SCHUS4.
 F. t. holarctica (აგრეთვე ცნობილი როგორც F. t. paleartica ან B ტიპი) უმეტესად ევროპასა და აზიაში გვხვდება, მაგრამ იშვიათად იწვევს ლეტალურ შედეგებს. მის საწინააღმდეგოდ არსებობს ცოცხალი ატენუირებული ვაქცინა, მაგრამ არ გამოიყენება. მას არ ახასიათებს ციტრულინაზური აქტივობა.
 F. t. novicida (წინათ ცნობილი, როგორც F. novicida) შეფასდა, როგორც შედარებით არავირულენტური ქვესახეობა. ჩრდილოეთ ამერიკაში მხოლოდ 2 შემთხვევა მიაწერეს F. t. novicida-ს. გასათვალისწინებელია, რომ ამ 2 შემთხვევაში საქმე ჰქონდათ დასუსტებული იმუნიტეტის მქონე პაციენტებთან.
 F. t. mediasiatica, უმეტესად ნაპოვნია ცენტრალურ აზიაში. მის შესახებ ცოტაა ცნობილი.

1938 წელს, ბაქტერიოლოგმა ვლადიმირ დოროფეევმა (1911-1988) და მისმა გუნდმა შეძლო ამ პათოგენის ინფექციური ციკლის მოდელირება და მოახერხეს მის წინააღმდეგ ზომების შემუშავება. 1947 წელს, დოროფეევმა შეძლო ფრანცისის მიერ 1922 წელს აღმოჩენილი პათოგენის დამოუკიდებელი იზოლირება, რის გამოც პოსტ-საბჭოთა ქვეყნებში მას ზოგჯერ Francisella dorofeev-ს უწოდებენ.

 პათოგენეზი 
F. tularensis გვხვდება ფრინველებში, რეპტილიებში, თევზებში, უხერხემლოებში და ძუძუმწოვრებში, მათ შორის ადამიანებშიც. მიუხედავად ამისა, ტულარემიის ისეთი შემთხვევა არ დაფიქსირებულა, რომელიც ადამიანიდან ადამიანზე ტრანსმისიით იყო განპირობებული. იგი ვრცელდება ინფიცირებულ ცხოველთან ან ვექტორთან (ტკიპი, კოღო და ა.შ.) პირდაპირი კონტაქტით. სხვა ცხოველური რეზერვუარებიც არსებობს: კურდღლები, ვირთხები, ირმები, ქათმისნაირები.

F. tularensis-ით ინფიცირება შეიძლება რამდენიმე გზით მოხდეს. ინფექციის ძირითადი კარიბჭეებია სისხლი და სასუნთქი სისტემა. ყველაზე ხშირად ხდება კანის დაზიანებით, რის შედეგადაც ვითარდება დაავადების წყლულჯირკვლოვანი ფორმა. მისი ინჰალაცია (ჩასუნთქვა), განსაკუთრებით F. t. tularensis-ის ბიოვარის, იწვევეს ტულარემიის პნევნომიურ ფორმას, რომელსაც პოტენციურად ლეტალური შედეგი აქვს. მიკრობით დაბინძურებული საკვების მიღების შედეგად შეიძლება განვითარდეს ოროფარინგეალური ინფექცია ან მისი თვალჯირკვლოვანი ფორმა თვალის ინფექციის შედეგად.

F. tularensis-ს მასპინძლის გარეთ შეუძლია სიცოცხლისუნარიანობის შენარჩუნება რამდენიმე კვირის განმავლობაში და ნაპოვნია წყალში, მინდვრებსა და ზვინებში. ბაქტერიის შემცველი აეროზოლების გამოთავისუფლება შესაძლებელია ცხოველურ კარკასთან კონტაქტისას ბალახის საკრეჭის გამოყენების შედეგად, რის გამოც მას "ბალახის საკრეჭის დაავადება" უწოდეს. ეპიდემიოლოგიური კვლევების მიხედვით, არსებობს დადებითი კორელაცია F. tularensis-ით განპირობებულ ინფექციებსა და ისეთ პროფესიებს შორის, სადაც ჩართულია ზემოთ ხსენებული საქმიანობა.

 სასიცოცხლო ციკლი 
F. tularensis ფაკულტატური უჯრედშიდა ბაქტერიაა და შეუძლია უჯრედების მრავალი ტიპის ინფიცირება, მაგრამ მასპინძელ ორგანიზმში უმეტესად მაკროფაგებს აინფიცირებს. მაკროფაგში მოხვედრა ხდება ფაგოციტოზის გზით და მისი სეკვესტრაცია ხდება ფაგოსომის მიერ. იგი თავისუფლდება ფაგოსომისგან და ციტოზოლში იწყებს პროლიფერაციას. დროთა განმავლობაში, ინფიცირებული უჯრედი განიცდის აპოპტოზს და ახლად გამრავლებული ბაქტერიები თავისუფლდებიან, ახალი უჯრედების ინფიცირების მიზნით.

 ვირულენტობის ფაქტორები 
მინი|ტულარემიით განპირობებული კანის დაზიანება

F. tularensis-ის ვირულენტობის მექანიზმები ჯერჯერობით არაა სრულიად შესწავლილი. სხვა უჯრედშიდა ბაქტერიების მსგავსად, რომლებიც ფაგოსომული კომპარტამენტებიდან თავისუფლდებიან ციტოზოლში გასამრავლებლად, F. tularensis წარმოებს სხვადასხვა ჰემოლიზურ აგენტებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ფაგოსომის დეგრადირებას. F. t. novicida-ს ბიოვარში იდენტიფიცირებული იყო ჰემოლიზინი NlyA, რომელსაც იმუნოლოგიური რეაქტიულობა ჰქონდა E. coli-ს ანტი-HlyA ანტისხეულის მიმართ. მჟავა ფოსფატაზა AcpA ნაპოვნი იყო სხვა ჰემოლიზური თვისებების მქონე ბაქტერიებში, მაგრამ მისი როლი Francisella-ს გვარის წარმომადგენლების პათოგენეზში სადავოა.

F. tularensis შეიცავს VI ტიპის სეკრეციულ სისტემას (T6SS), რომელიც სხვა პათოგენურ ბაქტერიებშიც გვხვდება. იგი აგრეთვე შიეცავს ატფ-ის დამაკავშირებელ ცილებს (ATP-binding cassette proteins), რომლებიც, შესაძლოა, დაკავშირებულნი არიან ვირულენტობის ფაქტორების სეკრეციასთან. F. tularensis იყენებს IV ტიპის ფიბრიებს მასპინძელი უჯრედის ზედაპირთან დასაკავშირებლად. მუტანტურ შტამებს, რომლებსაც ფიბრიები არ გააჩნიათ, გაცილებით უფრო ატენუირებული (დასუსტებული) პათოგენური უნარი აქვთ.

ფაგოსომებიდან გამოთავისუფლებისა და უჯრედშიდა რეპლიკაციის მიზნით აუცილებელი წინაპირობაა 23-kD (23 კილოდალტონი) ცილის - IglC-ს ექსპრესია. მის გარეშე, მუტანტური შტამები იღუპებიან და იშლებიან მაკროფაგის მიერ. 

F. tularensis, in vitro პირობებში, უარყოფითად მოქმედებს ინფიცირებული უჯრედების იმუნურ რეაქციებზე, რაც მრავალი პათოგენური მიკროორგანიზმის მიერ შემუშავებული ტაქტიკაა მასპინძელი ორგანიზმის იმუნური პასუხის შესანელებლად. ამისთვის საჭიროა IglC ცილა, თუმცა მისი და სხვა გენების ზუსტი როლი არაა ცნობილი.

 გენეტიკა 
სხვა ბაქტერიების მსგავსად, F. tularensis უსქესო რეპროდუქციას განიცდის. ერთი უჯრედი ორ შვილეულ უჯრედს იძლევა და თითოეულს იდენტური გენეტიკური ინფორმაცია გააჩნია. გენეტიკური ვარიაცია შესაძლებელია მუტაციით ან გენების ჰორიზონტალური გადაცემით.

F. t. tularensis-ის შტამის (SCHU4) გეომი სეკვენსირებულია. სეკვენსირების საფუძველზე განხორციელებული კვლევები მიუთითებენ იმაზე, რომ მისი გენების მაკოდირებელი ზოგიერთი მონაკვეთი დარღვეულია მუტაციების შედეგად, რის გამოც გადარჩენისთვის საჭირო მეტაბოლური და სინთეზური გზები დაბლოკილია. ეს იმას ნიშნავს, რომ F. tularensis შესაძლოა ევოლუციის განმავლობაში დამოკიდებული გახდა მასპინძელ ორგანიზმებზე ზოგიერთი ნივთიერების მოსაპოვებლად.

F. tularensis-ის გენომი შეიცავს უჩვეულო ტრანსპოზონისმაგვარ ელემენტებს, რომლებსაც მსგავსება აქვთ ეუკარიოტულ ორგანიზმებში არსებულ ფორმებთან.

 ფილოგენეტიკა 
F. t. holarctica-ს ყველაზე მაღალი გენეტიკური ვარიაცია ნაპოვნია შვედეთში.Karlsson E, Svensson K, Lindgren P, Byström M, Sjödin A, Forsman M, Johansson A (2012) The phylogeographic pattern of Francisella tularensis in Sweden indicates a Scandinavian origin of Eurosiberian tularaemia. Environ Microbiol doi: 10.1111/1462-2920.12052 ეს მიუთითებს სახეობის წარმოშობის შესაძლო გეოგრაფიულ წერტილზე.

 გამოყენება ბიოლოგიური იარაღის სახით 
როდესაც ა.შ.შ-ს ბიოლოგიური იარაღების პროგრამა დასრულდა 1969 წელს, F. tularensis მის არსენალში შედიოდა.Croddy, Eric C. and Hart, C. Perez-Armendariz J., Chemical and Biological Warfare, (Google Books), Springer, 2002, pp. 30-31, (), accessed October 24, 2008.

 დიაგნოზი, მკურნალობა, პრევენცია 

 დიაგნოზი 
F. tularensis-ით განპირობებული ინფექციის დიაგნოსტირება კლინიკური სიმპტომების, პაციენტის ისტორიის და ლაბორატორიული ანალიზის საფუძველზე.

 მკურნალობა 
ტულარემია იმკურნება ანტიბიოტიკებით, როგორიცაა ამინოგლიკოზიდები, ტეტრაციკლინები და ფლუოროკვინოლები.  

 პრევენცია 
პრევენციულ ღონისძიებებს მიეკუთვნება: ტკიპებისა და კოღოების ნაკბენის პრევენცია, ნანადირევის სრულყოფილი მომზადება, დაუმუშავებელი წყლის დალევისგან თავის არიდება, ლაბორატორიაში მუშაობის შემთხვევაში - ნიღბის, შეუღწევადი ხელთათმანების გამოყენება.http://publichealth.lacounty.gov/acd/procs/b73/B73Part4.pdf

 სქოლიო 

 რესურსები ინტერნეტში 

 ინფორმაცია ტულარემიის შესახებ - ინფექციური დაავადებების ეროვნული ცენტრი (ა.შ.შ.)
 Francisella tularensis-ის ტიპობრივი შტამი - ტაქსონომიური ინფორმაცია.

კატეგორია:ბიოლოგიური იარაღები
კატეგორია:ბაქტერიები
კატეგორია:მიკრობიოლოგია