Yersinia pestis (früher Pasteurella pestis) ist eine mit dem Gramm negative Bakterie in der Form von der Stange. Es ist ein fakultativer anaerobe, der Menschen und andere Tiere anstecken kann.

Mensch Y. pestis Infektion nimmt drei Hauptformen an: pneumonic, septicemic, und die notorische Beulenpest. Wie man weit glaubt, sind alle drei Formen für mehrere Epidemien der hohen Sterblichkeit überall in der menschlichen Geschichte, einschließlich der Plage von Justinian in 542 und der Schwarze Tod verantwortlich gewesen, der für den Tod von mindestens einem Drittel der europäischen Bevölkerung zwischen 1347 und 1353 verantwortlich gewesen ist. Es ist jetzt abschließend gezeigt worden, dass diese Plagen in Nagebevölkerungen in China entstanden sind. Mehr kürzlich Y. hat pestis Aufmerksamkeit als ein möglicher Bakterienkrieg-Agent gewonnen, und der CDC hat es als eine Kategorie Ein pathogen das Verlangen der Vorbereitung eines möglichen Terroristenangriffs klassifiziert.

Y. pestis wurde 1894 von Alexandre Yersin, einem schweizerischen/französischen Arzt und Bakteriologen vom Institut von Pasteur während einer Epidemie der Plage in Hongkong entdeckt. Yersin war ein Mitglied der Schule von Pasteur des Gedankens. Kitasato Shibasaburō, ein mit dem Deutsch erzogener japanischer Bakteriologe, der die Methodik von Koch geübt hat, ist auch zurzeit mit der Entdeckung des begründenden Agenten der Plage beschäftigt gewesen. Jedoch war es Yersin, der wirklich Plage mit Yersinia pestis verbunden hat. Ursprünglich genannter Pasteurella pestis, der Organismus wurde 1967 umbenannt.

Jedes Jahr werden Tausende von Fällen der Plage noch der Weltgesundheitsorganisation berichtet, obwohl, mit der richtigen Behandlung, die Prognose für Opfer jetzt viel besser ist. Fünf - zur sechsfachen Zunahme in Fällen sind in Asien während der Zeit des Krieges von Vietnam, vielleicht wegen der Störung von Ökosystemen und näherer Nähe zwischen Leuten und Tieren vorgekommen. Plage hat auch eine schädliche Wirkung auf nichtmenschliche Säugetiere. In den Vereinigten Staaten von Amerika sind Tiere wie der Präriehund mit dem schwarzen Schwanz und das gefährdete schwarz-füßige Frettchen unter der Drohung von der Krankheit.

Rolle im schwarzen Tod

Die ratifizierte Anwesenheit von Y. pestis würde darauf hinweisen, dass es ein beitragender Faktor in etwas (obwohl vielleicht nicht alle) die europäischen Plagen war.

2000 haben Didier Raoult und andere Entdeckung Y. pestis DNA gemeldet, indem sie einen "Selbstmord PCR" auf dem Zahn-Fruchtfleisch-Gewebe von einem Plage-Friedhof des vierzehnten Jahrhunderts in Montpellier durchgeführt haben.

Eine Studie durch eine internationale Mannschaft von Forschern veröffentlicht hat im Oktober 2010 bestätigt, dass Y. pestis die Ursache der Schwarzen späteren und Todesepidemien auf dem kompletten europäischen Kontinent über eine Zeitdauer von 400 Jahren war. Die Mannschaft hat alte DNA verwendet, und Proteine haben sich von den Körpern von Plage-Opfern erholt, die in Hereford in England, in Saint Laurent de la Cabrerisse in Frankreich begraben sind, und Bergen op Holen die Niederlande Heran, um den pathogen zu identifizieren. Sie haben zwei vorher unbekannte, ältere Beanspruchungen von Y. pestis gefunden, der sich von China durch zwei verschiedene Wege, aber nicht modernem Orientalis und Medievalis ausgebreitet hatte.

Wie man

ursprünglich dachte, haben drei biovars von Y. pestis einer der historischen Pandemien der Beulenpest entsprochen. Wie man denkt, entspricht Biovar Antiwas der Plage von Justinian; es ist nicht bekannt, ob dieser biovar auch früheren oder kleineren Epidemien der Beulenpest entspricht, oder ob diese sogar aufrichtig Beulenpest waren. Wie man früher dachte, hat Biovar Mediaevalis dem Schwarzen Tod entsprochen, während, wie man dachte, Biovar Orientalis der Dritten Pandemie und der Mehrheit von modernen Ausbrüchen der Plage entsprochen hat. Jedoch, Berechnungen des Entwicklungsalters von Y pestis, hat das Verwenden der Zahl von synonymischem einzelnem nucleotide polymorphisms (SNPs) in Verbindung mit molekularen Uhr-Raten gefunden, gehen Sie miteinander das Erscheinen des biovars vor einigen der historischen Epidemien wegen der Zeitdauer musste solche Veränderungen ansammeln. Zusätzliche Beweise gegen diese Hypothese schließen die Tatsache ein, dass Mediaevalis wahrscheinlich zu jung ist, um den Schwarzen Tod wegen seiner neuen Abschweifung von Orientalis erzeugt zu haben.

Verwenden Sie im Bakterienkrieg

Y. pestis ist potenziell eines der ersten Beispiele des Bakterienkriegs in der Geschichte, als 1347 Plage-Opfer von den Mongolen über die Stadtmauern von Caffa, eine Stadt zurzeit bekannt als in der gegenwärtigen Ukraine gelegener Feodosiya katapultiert wurden. Es ist möglich, dass angesteckte Einwohner nach Italien geflohen sein können, so den Schwarzen Tod nach Europa ausbreitend, obwohl das nur ein von einigen Wegen wahrscheinlich ist, die die Plage aus dem Osten gebracht haben könnten.

Y. pestis ist als eine biologische Waffe im Zweiten Weltkrieg, wenn am 4. Oktober 1940 ein japanisches Flugzeug verwendet worden, das über Chushien, Provinz von Chekiang, chinesischen veröffentlichten Reis und Weizen plus Ratte-Flöhe fliegt, die Y. pestis tragen. Eine zweite Flugzeug-Last wurde 3 Wochen später veröffentlicht. Diese Handlungen haben zu einer lokalen Plage geführt, die 121 Menschen getötet hat. Leon A. Fox vom amerikanischen Medizinischen Armeekorps hatte eine ähnliche Annäherung vorgeschlagen 1933 vorhabend, verseuchte Ratten von Flugzeugen fallen zu lassen.

Allgemeine Eigenschaften

Y. pestis ist ein fakultativer anaerobe in der Form von der Stange mit bipolar, der (das Geben davon ein Sicherheitsnadel-Äußeres) Flecken verursacht. Ähnlich anderen Mitgliedern von Yersinia prüft es negativ für urease, Milchzucker-Gärung und indole. Der nächste Verwandte ist der gastrointestinal pathogen Pseudotuberkulose von Yersinia, und entfernter Yersinia enterocolitica.

Genom

Die ganze genomic Folge ist für zwei der drei Unterarten von Y. pestis verfügbar: Spannen Sie KIM (biovar Medievalis), und spannen Sie CO92 (biovar Orientalis, der bei einem klinischen isolierten in den Vereinigten Staaten erhalten ist). Bezüglich 2006 ist die genomic Folge einer Beanspruchung von biovar kürzlich Antiwas vollendet worden. Ähnlich den anderen pathogenen Beanspruchungen gibt es Zeichen des Verlustes von Funktionsveränderungen. Das Chromosom der Beanspruchung KIM ist 4,600,755 Grundpaare lange; das Chromosom der Beanspruchung CO92 ist 4,653,728 Grundpaare lange. Wie seine Pseudotuberkulose der Vetter Y. und Y. enterocolitica Y. ist pestis Gastgeber zum plasmid pCD1. Außerdem veranstaltet es auch zwei andere plasmids, pPCP1 (hat auch pPla genannt, oder pPst) und pMT1 (hat auch pFra genannt), die durch die anderen Arten Yersinia nicht getragen werden. pFra codiert für einen phospholipase D, der für die Fähigkeit von Y. pestis wichtig ist, um von Flöhen übersandt zu werden. pPla codiert für ein Pro-Aufziehen, Pla, der plasminogen in menschlichen Gastgebern aktiviert und ein sehr wichtiger Giftigkeitsfaktor für pneumonic Plage ist. Zusammen verschlüsseln diese plasmids und eine pathogenicity Insel genannt HPI, mehrere Proteine, die den pathogenesis verursachen, wegen dessen Y. pestis berühmt ist. Unter anderem sind diese Giftigkeitsfaktoren für das Bakterienfestkleben und die Einspritzung von Proteinen in die Gastgeber-Zelle, Invasion von Bakterien in der Gastgeber-Zelle (über ein Sekretionssystem des Typs III), und Erwerb und Schwergängigkeit von Eisen erforderlich, das von roten Blutzellen (über siderophores) geerntet wird. Wie man denkt, ist Y. pestis Nachkomme von Y. Pseudotuberkulose, sich nur in Gegenwart von der spezifischen Giftigkeit plasmids unterscheidend.

Eine umfassende und vergleichende proteomics Analyse von Y. pestis spannt sich KIM wurde 2006 durchgeführt. Die Analyse hat sich auf den Übergang zu einem Wachstumsbedingungsnachahmen-Wachstum in Gastgeber-Zellen konzentriert.

Pathogenics und Immunität

Im städtischen und sylvatic (Wald) fahren von Y. pestis Rad, der grösste Teil des Verbreitens kommt zwischen Nagetieren und Flöhen vor. Im sylvatic Zyklus ist das Nagetier wild, aber, im städtischen Zyklus, ist das Nagetier häuslich. Außerdem Y. kann sich pestis von der städtischen Umgebung und zurück ausbreiten. Jedes angesteckte Tier kann die Infektion Menschen durch den Kontakt mit dem Hautgewebe übersenden. Menschen können auch die Bakterien anderen Menschen durch das Niesen, das Husten oder den direkten Kontakt mit dem angesteckten Gewebe ausbreiten.

In Reservoir-Gastgebern

Das Reservoir, das allgemein mit Y. pestis vereinigt ist, ist mehrere Arten von Nagetieren. In den Steppen, wie man glaubt, ist die Reservoir-Art hauptsächlich das Murmeltier. In den Vereinigten Staaten, wie man denkt, erhalten mehrere Arten von Nagetieren Y. pestis aufrecht. Jedoch sind die erwarteten Krankheitstriebkräfte in keinen Nagearten gefunden worden. Es ist bekannt, dass Nagebevölkerungen einen variablen Widerstand haben werden, der zu einem Transportunternehmen-Status in einigen Personen führen konnte. Es gibt Beweise, dass Flöhe von anderen Säugetieren eine Rolle in menschlichen Plage-Ausbrüchen haben.

Diese Unwissenheit der Dynamik der Plage in Säugetier-Arten ist auch unter empfindlichen Nagetieren wie der Präriehund mit dem schwarzen Schwanz (Cynomys ludovicianus) wahr, in dem Plage Kolonie-Zusammenbruch verursachen kann, auf eine massive Wirkung im Prärie-Nahrungsmittelweb hinauslaufend. Jedoch folgt die Übertragungsdynamik innerhalb von Präriehunden der Dynamik von blockierten Flöhen nicht; Rümpfe, frei gemachte Flöhe oder ein anderer Vektor konnten vielleicht stattdessen wichtig sein.

In anderen Gebieten der Welt wird das Reservoir der Infektion nicht klar identifiziert, der Verhinderungs- und Frühwarnprogramme kompliziert. Ein solches Beispiel wurde in einem 2003-Ausbruch in Algerien gesehen.

Infector

Die Übertragung von Y. pestis durch Flöhe wird gut charakterisiert. Der anfängliche Erwerb von Y. pestis durch den Vektoren kommt während des Fütterns mit einem angesteckten Tier vor. Mehrere Proteine tragen dann zur Wartung der Bakterien im Flohverdauungstrakt, unter ihnen die hemin Lagerung (Hms) System und Toxin von Yersinia murine (Ymt) bei.

Obwohl Toxin von Yersinia murine für Nagetiere hoch toxisch ist und einmal gedacht wurde, erzeugt zu werden, um Wiederinfektion von neuen Gastgebern zu sichern, ist es demonstriert worden, dass Ymt für das Überleben von Y. pestis in Flöhen wichtig ist.

Das Hms System spielt eine wichtige Rolle in der Übertragung von Y. pestis zurück einem Säugetiergastgeber. Während im Kerbtier-Vektoren von Hms verschlüsselte Proteine genetische geometrische Orte biofilm Bildung im proventriculus, eine Klappe veranlassen, die den midgut mit der Speiseröhre verbindet. Die Ansammlung im biofilm hemmt Fütterung, als eine Masse des geronnenen Bluts und der Bakterienformen (gekennzeichnet als "der Block von Bacot"). Die Übertragung von Y. pestis kommt während der sinnlosen Versuche des Flohs vor zu fressen. Aufgenommenes Blut wird in die Speiseröhre gepumpt, wo es Bakterien entfernt, die im proventriculus untergebracht sind, und zurück in den Gastgeber Kreislaufsystem wieder ausgeströmt wird.

In Menschen und anderen empfindlichen Gastgebern

Pathogenesis wegen Y. pestis Infektion von Säugetiergastgebern ist wegen mehrerer Faktoren einschließlich einer Fähigkeit dieser Bakterien, normale Immunsystem-Antworten wie phagocytosis und Antikörper-Produktion zu unterdrücken und zu vermeiden. Flohstiche berücksichtigen die Bakterien, um die Hautbarriere zu passieren. Y. pestis drückt das yadBC Gen aus, das adhesins in anderen Arten Yersinia ähnlich ist, Anhänglichkeit und Invasion von epithelischen Zellen berücksichtigend. Y. pestis drückt einen plasminogen Aktivator aus, der ein wichtiger Giftigkeitsfaktor für pneumonic Plage ist und sich das auf Blutklumpen abbauen könnte, um systematische Invasion zu erleichtern. Viele Giftigkeitsfaktoren der Bakterien sind anti-phagocytic in der Natur. Zwei wichtige anti-phagocytic Antigene, genannt F1 (Bruchteil 1) und V oder LcrV, sind beide für die Giftigkeit wichtig. Diese Antigene werden von der Bakterie bei der normalen menschlichen Körpertemperatur erzeugt. Außerdem, Y. pestis überlebt und erzeugt F1 und V Antigene, während es innerhalb von Leukozyten wie monocytes, aber nicht in neutrophils wohnt. Natürliche oder veranlasste Immunität wird durch die Produktion von spezifischen opsonic Antikörpern gegen F1 und V Antigene erreicht; Antikörper gegen F1 und V veranlassen phagocytosis durch neutrophils.

Außerdem erlaubt das Sekretionssystem des Typs III (T3SS) Y. pestis, Proteine in macrophages und andere geschützte Zellen einzuspritzen. Diese T3SS-eingespritzten Proteine werden Yops (Yersinia Außenproteine) genannt und schließen Yop B/D ein, die Poren in der Gastgeber-Zellmembran bilden und mit cytolysis verbunden worden sind. YopO, YopH, YopM, YopT, YopJ und YopE werden ins Zytoplasma von Gastgeber-Zellen über T3SS in die Pore geschaffen teilweise von YopB und YopD eingespritzt. Die eingespritzten Proteine von Yop beschränken phagocytosis und Zelle Signalpfade, die im angeborenen Immunsystem, wie besprochen, unten wichtig sind. Außerdem sind einige Y. pestis Beanspruchungen dazu fähig, geschützte Nachrichtenübermittlung (z.B, durch das Verhindern der Ausgabe von einem cytokines) zu stören.

Yersinia pestis wuchert innerhalb von Lymphe-Knoten, wo er im Stande ist, Zerstörung durch Zellen des Immunsystems wie macrophages zu vermeiden. Die Fähigkeit von Yersinia pestis, phagocytosis zu hemmen, erlaubt ihm, in Lymphe-Knoten zu wachsen und lymphadenopathy zu verursachen. YopH ist ein Protein tyrosine phosphatase, der zur Fähigkeit von Yersinia pestis beiträgt, Immunsystem-Zellen auszuweichen. In macrophages ist YopH zu dephosphorylate p130Cas, Fyb (Fyn verbindliches Protein) SKAP-HOM und Pyk, ein tyrosine kinase homolog zu FAK gezeigt worden. YopH bindet auch die p85 Subeinheit von phosphoinositide 3-kinase, der Gab1, die Gab2 Adapter-Proteine und Vav guanine nucleotide Austauschfaktor.

YopE fungiert als ein GTPase das Aktivieren des Proteins für Mitglieder der Familie von Rho von GTPases wie RAC1. YopT ist ein cysteine machen Spaß pro-, der RhoA durch das Entfernen der isoprenyl Gruppe hemmt, die wichtig ist, für das Protein zur Zellmembran zu lokalisieren. Es ist vorgeschlagen worden, dass YopE und YopT fungieren können, um YopB/D-induced cytolysis zu beschränken. Das könnte die Funktion von YopB/D beschränken, die Poren zu schaffen, die für die Einfügung von Yop in Gastgeber-Zellen verwendet sind und YopB/D-induced Bruch von Gastgeber-Zellen und Ausgabe des Zellinhalts zu verhindern, der anziehen und Immunsystem-Antworten stimulieren würde.

YopJ ist ein acetyltransferase, der zu einem erhaltenen α-helix von MAPK kinases bindet. YopJ acetylates MAPK kinases an serines und threonines, die normalerweise phosphorylated während der Aktivierung der KARTE kinase Kaskade sind. YopJ wird in eukaryotic Zellen durch die Wechselwirkung mit der Zielzelle Säure von Phytic (IP6) aktiviert. Diese Störung des Gastgeber-Zellproteins kinase Tätigkeit verursacht apoptosis von macrophages, und es ist vorgeschlagen worden, dass das für die Errichtung der Infektion und für die Vermeidung des Gastgebers geschützte Antwort wichtig ist. YopO ist ein Protein kinase auch bekannt als Protein von Yersinia kinase (YpkA). YopO ist ein starker inducer von menschlichem macrophage apoptosis.

Immunität

Ein Impfstoff des Formalins-inactivated war einmal in den Vereinigten Staaten für Erwachsene an der hohen Gefahr verfügbar, die Plage bis zur Eliminierung vom Markt durch die amerikanische Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel zusammenzuziehen. Es war der beschränkten Wirksamkeit und kann strenge Entzündung verursachen. Experimente mit der Gentechnologie eines Impfstoffs, der auf F1 und V Antigenen gestützt ist, sind laufend und zeigen Versprechung. Jedoch sind Bakterien, die an Antigen Mangel haben, F1 sind noch, und die V Antigene giftig, genug variabel, solch, dass aus diesen Antigenen zusammengesetzte Impfstoffe nicht völlig Schutz-sein können. Das medizinische USA-Armeeforschungsinstitut von Ansteckenden Krankheiten (USAMRIID) hat gefunden, dass ein experimenteller F1/V Antigen-basierter Impfstoff cynomolgus macaques schützt, aber scheitert, afrikanische grüne Affen zu schützen.

Klinische Aspekte

Symptome und Krankheitsfortschritt

• Beulenpest
• Die Inkubationszeit von 2-6 Tagen, wenn die Bakterien aktiv wiederholt.
• Allgemein ein allgemeiner Mangel an der Energie
• Fieber
• Kopfweh und Kälte kommen plötzlich am Ende der Inkubationszeit vor
• Von Lymphe-Knoten schwellend, die buboes, dem klassischen Zeichen der Beulenpest hinauslaufen. Die Leistenknoten werden am häufigsten betroffen ("boubon" ist für "die Buhne" griechisch.)
• Plage von Septicemic
• Hypotension
• Hepatosplenomegaly
• Delirium
• Beschlagnahmen in Kindern
• Stoß

Allgemein ein allgemeiner Mangel an der EnergieFieber

• Symptome von der pneumonic oder Beulenplage sind nicht immer da
• Zeichen: Patient kann sterben, bevor irgendwelche Symptome erscheinen
• Plage von Pneumonic (Ausbreitungsperson der Person)

Fieber

• Kälte
• Das Husten
• Brust-Schmerz
• Atemnot
• Hemoptysis
• Schlafsucht

HypotensionStoß

• Symptome von der septicemic oder Beulenplage sind nicht immer da

Wenn das mit dem klassischen buboes vorkommt, wird das primär betrachtet, während sekundär, kommt nach Symptomen von der pneumonic oder Beuleninfektion vor. Da die Bakterien blutgeboren werden, können mehrere Organe, einschließlich der Milz und des Gehirns betroffen werden. Die weitschweifige Infektion kann eine Immunologic-Kaskade veranlassen, vorzukommen, zu verbreiteter Intragefäßkoagulation (DIC) führend, die der Reihe nach auf Blutung und necrotic Haut und Gewebe hinausläuft. Solch eine verbreitete Infektion vergrößert Sterblichkeit zu 22 %.

Mit Ausnahme vom buboes sind die anfänglichen Symptome von der Plage vielen anderen Krankheiten sehr ähnlich, Diagnose schwierig machend.

ICD-9 codiert für die Krankheiten, die durch Y. pestis verursacht sind:

• 020.0 Beulenpest
• 020.2 Plage von Septicemic
• 020.5 Unangegebene pneumonic Plage
• 020.3 Primäre pneumonic Plage
• 020.4 Sekundäre pneumonic Plage

Klinischer Entschluss

Die Flecke des Gramms können die Anwesenheit mit dem Gramm negativer Stangen, und in einigen Fällen die Identifizierung der doppelt gebogenen Gestalt bestätigen. Ein anti-F1 serology Test kann zwischen verschiedenen Arten von Yersinia differenzieren, und Kettenreaktion von Polymerase (PCR) kann verwendet werden, um Y. pestis zu identifizieren.

Behandlung

Die traditionelle erste Linienbehandlung für Y. pestis ist Streptomycin, chloramphenicol, tetracycline, und fluoroquinolones gewesen. Es gibt auch gute Beweise, um den Gebrauch von doxycycline oder gentamicin zu unterstützen. Widerstandsfähige Beanspruchungen sind isoliert worden; Behandlung sollte durch antibiotische Empfindlichkeiten, wo verfügbar, geführt werden. Antibiotische Behandlung allein ist für einige Patienten ungenügend, die auch zirkulierend, Ventilator oder Nierenunterstützung verlangen können.

In einer Notabteilungseinstellung entwerfen die Grundsätze von Harrison der Inneren Medizin den folgenden Behandlungskurs. Antibiotika innerhalb der ersten 24 Stunden sind mit dem intravenösen sehr vorteilhaft, der in fortgeschrittenen oder Lungenfällen wird bevorzugt. Streptomycin oder gentamicin sind die Rauschgifte der ersten Linie, mit chloramphenicol für kritisch kranke Patienten, oder selten für die verdächtigte Neuro-Beteiligung.

Neue Ereignisse

Im September 2009 wurde der Tod von Malcolm Casadaban, einem molekularen Genetik-Professor an der Universität Chicagos, mit seiner Arbeit an einer geschwächten Laborbeanspruchung von Y. pestis verbunden. Hemochromatosis wurde Hypothese aufgestellt, um ein Neigungsfaktor in der Besitzübertragung von Dr Casadaban von dieser verdünnten für die Forschung verwendeten Beanspruchung zu sein.

Äußeres in Medien

Im NCIS (Fernsehreihe) Jahreszeit zwei Episode "SWaK" zieht sich Spezieller Agent Anthony DiNozzo genetisch verändert zusammen (um microbials zu widerstehen), pneumonic Plage, die in einem der Mannschaft geschickten Erpressungsbrief enthalten ist.

Referenzen

Links

• Yersinia pestis. Virtuelles Museum von Bakterien.
• Eine Liste von verschiedenen Beanspruchungen und Information über Synonyme (und viel mehr) ist durch den NCBI Taxonomie-Browser verfügbar.
• Die Hausseite von CDC für Plage

http://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/plague/index.htm

• Die Quellenseite von IDSA auf Plage: Aktuelle, umfassende Information über pathogenesis, Mikrobiologie, Epidemiologie, Diagnose und Behandlung

http://www.cidrap.umn.edu/idsa/bt/plague/biofacts/plaguefactsheet.html