Gladiolos de Burkholderia
| Gladiolos de Burkholderia | |
|---|---|
Clasificación científica  | |
| Dominio: | Bacteria |
| Filo: | Pseudomonas aeruginosa |
| Clase: | Betaproteobacteria |
| Orden: | Burkholderiales |
| Familia: | Burkholderiáceas |
| Género: | Burkholderia |
| Especies: | B. gladiolos |
| Nombre binomial | |
| Gladiolos de Burkholderia (Zopf 1885) Yabuuchi et al. 1993 | |
| Tipo de cepa | |
| ATCC 10248 CCUG 1782 CFBP 2427 CIP 105410 DSM 4285 HAMBI 2157 ICMP 3950 JCM 9311 LMG 2216 NBRC 13700 NCCB 38018 NCPPB 1891 NCTC 12378 NRRL B-793 | |
| Sinónimos | |
Pseudomonas gladioli Severini 1913 | |
Burkholderia gladioli es una especie de bacteria aerobia gramnegativa con forma de bastón [1] que causa enfermedades tanto en humanos como en plantas. También puede vivir en simbiosis con plantas y hongos [2] y se encuentra en el suelo, el agua, la rizosfera y en el microbioma de muchos animales. Anteriormente se conocía como Pseudomonas marginata .
Burkholderia gladioli sintetiza varias sustancias inhibidoras, entre ellas gladiolina , ácido bongkrek , enaciloxina y toxoflavina . [3] [4] [5] [6] Esas moléculas podrían participar en interacciones antagónicas con otros microbios en el entorno donde crecen. [7] Una patovariedad , que crece en la pulpa de coco , produce la toxina ácido bongkrek que altera las mitocondrias y que puede causar envenenamiento fatal en humanos.
Nomenclatura
Los miembros del género Burkholderia se clasificaban anteriormente como Pseudomonas , pero Burkholderia fue uno de los siete géneros que surgieron cuando Pseudomonas se dividió en función de las diferencias de ARNr . [8] Burkholderia gladioli está estrechamente relacionada con un miembro del complejo Burkholderia cepacia y a menudo se la confunde con él . Esto incluye diez especies estrechamente relacionadas, que son todas patógenas de plantas.
Burkholderia gladioli se divide en varios patovares : [9]
- B. gladioli pv. gladioli causa la pudrición del gladiolo
- B. g. pv. alliicola causa la pudrición del bulbo de la cebolla
- B. g. pv. agaricicola provoca podredumbre blanda en los hongos
- B. g. pv. cocovenerans (a veces escrito como cocovenenans ) estropea la pulpa del coco [10]
Etimología
El género Burkholderia debe su nombre al científico Walter H. Burkholder , quien descubrió un organismo vinculado a enfermedades en la piel de las cebollas. [11]
Gladiolos se refiere al género de plantas Gladiolus , que se cultiva de forma ornamental en todo el mundo y donde el hongo puede causar podredumbre. [12] La flor se llama gladiolo "pequeña espada" de gladius "espada", debido a la forma de las hojas.
Identificación
Burkholderia son bacilos móviles, Gram negativos, que pueden ser rectos o ligeramente curvados. Son aeróbicos, catalasa positivos, ureasa positivos, no formadores de esporas. Crecen en agar MacConkey , pero no fermentan la lactosa. Burkholderia gladioli se puede distinguir de otras Burkholderia porque es oxidasa negativa [1] B. gladioli es indol negativo, nitrato negativo y descarboxilación de lisina negativa. [13]
A nivel molecular, la PCR puede utilizarse para distinguir entre las diferentes especies de Burkholderia . Según Furuya et al., el gen del ARN ribosómico está altamente conservado y distribuido universalmente en todos los seres vivos, y por lo tanto, la diferencia en las secuencias de ADN entre los genes del ARNr 16S y 23S puede utilizarse para diferenciar entre las especies. [14]
Los cebadores utilizados para la amplificación de la región 16S a 23S en el genoma de B. gladioli son los siguientes: GLA-f 5'-(CGAGCTAATACCGCGAAA)-3' y GLA-r 5'-(AGACTCGAGTCAACTGA)-3'. El uso de estos cebadores para PCR da como resultado un amplicón de aproximadamente 300 pb. [14]
Todos los miembros del género Burkholderia tienen genomas multirreplicones. Son capaces de mantener genes "de mantenimiento esenciales" en el cromosoma más grande. Este cromosoma más grande tiene un único origen de replicación. El orden de los genes y la composición de GC también se conservan. Los miembros de Burkholderia son capaces de capturar y retener ADN extraño. El ADN extraño se puede detectar buscando áreas de contexto de GC atípicas. Uno de los primeros segmentos de ADN extraño detectados de esta manera codificaba la virulencia. [1]
El genoma de B. gladioli consta de seis grandes depósitos de información genética: dos cromosomas y cuatro plásmidos. El genoma completo tiene una extensión de 9,06 Mb (millones de bases), con el 89,64 % del genoma (incluidas las regiones no codificantes) en los dos cromosomas. [15]
Características
Todas las especies del género Burkholderia , excepto B. mallei , muestran una forma de motilidad cuando están suspendidas en un líquido. Al ser Gram-negativas, B. gladioli no se tiñe con el complejo de violeta cristal y yodo, pero se tiñe de rojo con safranina. La temperatura óptima de crecimiento en una placa de agar nutritivo es de 30 a 35 °C. El género Burkholderia (incluida B. gladioli ) muestra una notable cantidad de diversidad de metabolismo de carbohidratos y otros compuestos orgánicos. B. gladioli es capaz de producir más ácidos de lo que es típico para su género.
| Tipo de prueba | Prueba | Características |
|---|---|---|
| Personajes de la colonia | Tamaño | |
| Tipo | Redondo | |
| Color | Amarillo pálido | |
| Forma | ||
| Caracteres morfológicos | Forma | Varillas ligeramente dobladas |
| Caracteres fisiológicos | Motilidad | + |
| Crecimiento al 6,5% de NaCl | ||
| Caracteres bioquímicos | Tinción de Gram | - |
| Oxidasa | d | |
| Catalasa | ||
| Oxidativo-fermentativo | ||
| Motilidad | + | |
| Rojo de metilo | ||
| Proskauer de los Voges | ||
| Indol | ||
| Producción de H2S | ||
| Ureasa | ||
| Nitrato reductasa | ||
| β-galactosidasa | ||
| Hidrólisis de | Gelatina | + |
| Almidón | - | |
| Caseína | ||
| Utilización de | Glicerol | |
| Galactosa | + | |
| D-glucosa | + | |
| D-fructosa | + | |
| D-manosa | + | |
| Manitol | + |
Patología
En las plantas
Se ha identificado a B. gladioli como un patógeno vegetal en cebollas , gladiolos , iris y, junto con Burkholderia glumae, afecta al arroz . Originalmente se describió que causaba la pudrición de los bulbos de gladiolos. Los bulbos pueden empaparse de agua y pudrirse.
Otros síntomas comunes de las plantas infectadas se pueden observar en las hojas. Las hojas presentan lesiones marrones y pueden quedar empapadas de agua. Otros síntomas son el marchitamiento y/o la pudrición de las raíces, los tallos y los pétalos. B. gladioli también ha sido identificada como el agente causante del oscurecimiento de las vainas de las hojas en gladiolos y cebollas. A veces, la planta entera se pudre. [2]
Una enfermedad muy extendida de las plantas causada por B. gladioli se llama sarna. Se puede ver en los bulbos de gladiolos como manchas marrones empapadas en agua, delineadas en amarillo. Con el tiempo, pueden ahuecarse y rodearse de costras. Si las costras se caen, dejan cavidades o lesiones. [16]
En los humanos
B. gladioli es un patógeno oportunista en humanos que es un agente importante para las infecciones asociadas a hospitales . Recientemente ha aparecido como un patógeno grave en pacientes con fibrosis quística , causando infecciones pulmonares graves. [2] Aunque todavía es un patógeno poco común, su presencia se asocia con un mal pronóstico . También ha colonizado las vías respiratorias de pacientes con enfermedad granulomatosa. En pacientes con trasplante de pulmón , la infección puede ser fatal ya que los pacientes han desarrollado bacteriemia e infecciones de heridas estériles como resultado. [17]
El tempeh bongkrèk , una variante del tempeh preparado con coco, es susceptible a la contaminación por B. gladioli pathovar. cocovenenans . El tempeh bongkrèk contaminado puede contener cantidades letales de ácido bongkrek y toxoflavina , que son altamente tóxicos . [ cita requerida ]
B. gladioli estuvo implicada en la muerte en 2015 de 75 personas , en Mozambique , que habían consumido una cerveza casera elaborada con harina de maíz que estaba contaminada con la bacteria. [18]
Un estudio de 3 años de duración sobre sepsis neonatal y nosocomial arrojó 14 pacientes (de aproximadamente 3784) con colonias positivas aisladas de B. gladioli en hemocultivos. Durante este tiempo, los síntomas de la sepsis causada por la infección por B. gladioli incluyeron leucemia congénita, neumonía y otras disfunciones respiratorias. Una tasa de mortalidad del 7% está vinculada a las infecciones por B. gladioli presentes durante el tiempo del estudio. [19]
Factores de virulencia
El sistema primario responsable de la enfermedad causada por Burkholderia gladioli es una vía de secreción de tipo dos . [20] Un experimento realizado por Chowdhury y Heinemann reveló que seis cepas de B. gladioli que eran avirulentas aún contenían la capacidad de inhibición del crecimiento de hongos sin tener las características de degradación del tejido de los hongos. Esto llevó a los dos a creer que los factores genéticos que hacen que el microbio tenga la capacidad de generar la enfermedad de la cavidad dentro de un organismo se pueden separar de los factores que inhiben el crecimiento del micelio dentro de dichos hongos. [20]
Referencias
- ^ abc Coenye T, Vandamme P (2007). Burkholderia: microbiología molecular y genómica. Horizon Bioscience . Horizon Bioscience. ISBN 978-1-904933-28-1.
- ^ abc Stoyanova M, Pavlina I, Moncheva P, Bogatzevska N (marzo de 2007). "Biodiversidad e incidencia de especies de Burkholderia". Biotecnología y equipamiento biotecnológico . 21 (3): 306–310. doi : 10.1080/13102818.2007.10817465 .
- ^ Song L, Jenner M, Masschelein J, Jones C, Bull MJ, Harris SR, et al. (junio de 2017). "Descubrimiento y biosíntesis de la gladiolina: un antibiótico de Burkholderia gladioli con actividad prometedora contra Mycobacterium tuberculosis". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 139 (23): 7974–7981. doi : 10.1021/jacs.7b03382 . PMID 28528545.
- ^ Subík J, Behún M (abril de 1974). "Efecto del ácido bongkrekic en el crecimiento y metabolismo de hongos filamentosos". Archiv für Mikrobiologie . 97 (1): 81–88. Bibcode :1974ArMic..97...81S. doi :10.1007/BF00403048. PMID 4857952. S2CID 11639700.
- ^ Ross C, Opel V, Scherlach K, Hertweck C (diciembre de 2014). "Biosíntesis de policétidos antifúngicos y antibacterianos por Burkholderia gladioli en cocultivo con Rhizopus microsporus". Micosis . 57 (Supl 3): 48–55. doi : 10.1111/myc.12246 . PMID 25250879.
- ^ Furuya N, Iiyama K, Shiozaki N, Matsuyama N (1997). "Fitotoxina producida por Burkholderia gladioli". Revista de la Facultad de Agricultura, Universidad de Kyushu . 42 : 33–37. doi : 10.5109/24188 .
- ^ Marín-Cevada V, Muñoz-Rojas J, Caballero-Mellado J, Mascarúa-Esparza MA, Castañeda-Lucio M, Carreño-López R, et al. (2012). "Interacciones antagónicas entre bacterias que habitan en la piña". Ecología de suelos aplicada . 61 : 230–235. Código Bib : 2012AppSE..61..230M. doi :10.1016/j.apsoil.2011.11.014.
- ^ Prescott LM, Harley JP, Klein DA (2005). "Bacterias: las proteobacterias". Microbiología (6.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill. págs. 482-483. ISBN 978-0-07-295175-2.
- ^ Jiao Z, Kawamura Y, Mishima N, Yang R, Li N, Liu X, Ezaki T (2003). "Necesidad de diferenciar cepas productoras de toxinas letales de Burkholderia gladioli, que causan intoxicación alimentaria grave: descripción de B. gladioli pathovar cocovenenans y una descripción enmendada de B. gladioli". Microbiología e inmunología . 47 (12): 915–925. doi : 10.1111/j.1348-0421.2003.tb03465.x . PMID 14695441.
- ^ NCBI : Burkholderia gladioli pv. cocovenerans (sin clasificación)
- ^ "Género burkholderia". LPSN - Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura . DSMZ-Colección alemana de microorganismos y cultivos celulares GmbH . Consultado el 26 de febrero de 2022 .
- ^ "Especie burkholderia gladioli" . LPSN - Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura . DSMZ-Colección alemana de microorganismos y cultivos celulares GmbH . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ^ Graves M, Robin T, Chipman AM, Wong J, Khashe S, Janda JM (octubre de 1997). "Cuatro casos adicionales de infección por Burkholderia gladioli con correlatos microbiológicos y revisión". Enfermedades infecciosas clínicas . 25 (4): 838–842. doi : 10.1086/515551 . PMID 9356798.
- ^ ab Furuya N, Ura H, Iiyama K, Matsumoto M, Takeshita M, Takanami Y (2002). "Cebadores de oligonucleótidos específicos basados en secuencias de la región espaciadora del ADNr 16S-23S para la detección de Burkholderia gladioli por PCR". J. Gen. Plant Pathol . 68 (3): 220–224. Bibcode :2002JGPP...68..220F. doi :10.1007/PL00013080. S2CID 20789383.
- ^ Seo YS, Lim J, Choi BS, Kim H, Goo E, Lee B, et al. (junio de 2011). "Secuencia completa del genoma de Burkholderia gladioli BSR3". Journal of Bacteriology . 193 (12): 3149. doi :10.1128/JB.00420-11. PMC 3133191 . PMID 21478339.
- ^ "La página se ha movido, College of ACES :: University of Illinois" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2006-09-01 . Consultado el 2008-04-19 .
- ^ Khan SU, Arroglia AC, Gordon SM (agosto de 1998). "Importancia de la colonización de las vías respiratorias por Burkholderia gladioli en candidatos a trasplante de pulmón". Chest . 114 (2): 658. doi :10.1378/chest.114.2.658. PMID 9726771.
- ^ "Mozambique: envenenamiento masivo causado por contaminación bacteriana". allafrica.com . 4 de noviembre de 2015 . Consultado el 7 de febrero de 2016 .
- ^ Dursun A, Zenciroglu A, Karagol BS, Hakan N, Okumus N, Gol N, Tanir G (octubre de 2012). "Sepsis por Burkholderia gladioli en recién nacidos". Revista Europea de Pediatría . 171 (10): 1503–1509. doi : 10.1007/s00431-012-1756-y . PMID 22648018. S2CID 12429995.
- ^ ab Chowdhury PR, Heinemann JA (mayo de 2006). "La vía secretora general de Burkholderia gladioli pv. agaricicola BG164R es necesaria para la enfermedad de caries en los champiñones blancos". Applied and Environmental Microbiology . 72 (5): 3558–65. Bibcode :2006ApEnM..72.3558C. doi :10.1128/AEM.72.5.3558-3565.2006. PMC 1472315 . PMID 16672503.
Enlaces externos
- Artículo de PubMed sobre la identificación de Burkholderia mediante PCR
- Descripción general de Burkholderia en eMedicine
- Cepa tipo de Burkholderia gladioli en BacDive – la base de metadatos de diversidad bacteriana
