All posts by Postępy Mikrobiologii

CHARAKTERYSTYKA I KIERUNKI WYKORZYSTANIA ENZYMÓW Z GRUPY WIELOMIEDZIOWYCH OKSYDAZ

CHARACTERISTICS AND USE OF MULTICOPPER OXIDASES ENZYMES
Aleksandra Góralczyk-Bińkowska, Anna Jasińska, Jerzy Długoński

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Wielomiedziowe oksydazy (MCO) stanowią dużą rodzinę niebieskich białek, a ich centrum katalityczne składa się z trzech domen: typu I Cu, typu II Cu oraz pary typu III Cu. Wśród MCO wyróżnia się lakazy, ferroksydazy, oksydazy askorbinianowe, oksydazy bilirubinowe oraz lakazopodobne wielomiedziowe oksydazy. Wielomiedziowe oksydazy katalizują reakcje utleniania aromatycznych jak i niearomatycznych związków z jednoczesną redukcją tlenu cząsteczkowego do wody. Właściwości te czynią je cennym narzędziem w wielu gałęziach przemysłu i ochronie środowiska.

1. Wprowadzenie. 2. Wielomiedziowe oksydazy – klasyfikacja, struktura i właściwości. 3. Metody identyfikacji enzymów z rodziny MCO. 4. Lakazy vs. inne MCO. 5. Zastosowanie wielomiedziowych oksydaz. 6. Podsumowanie

Abstract: The multicopper oxidases (MCOs) are a large family of blue copper proteins which contain from one to six copper atom per molecule. Their catalytic center consist of three domains which involve type I Cu, type II Cu and pair of type III Cu’s. They include laccases, ferroxidases, ascorbate oxidase, bilirubin oxidase, laccase-like multicopper oxidases. MCOs are capable of one-electron oxidizing aromatic as well as non-aromatic compounds with concomitant four electron reduction of molecular oxygen to water. These properties make them a valuable tool in various industries (e.g. food, textile, pharmaceutical) medicine or environment protection.

1. Introduction. 2. Multicopper oxidases – classification, structure and properties. 3. Identification methods of MCOs. 4. Laccases vs. others MCOs. 5. Application of multicopper oxidases. 6. Summary

KATELICYDYNY U LUDZI I ZWIERZĄT

CATELICIDINS IN HUMANS AND ANIMALS
Jakub Deptuła, Beata Tokarz-Deptuła, Magdalena Malinowska-Borysiak, Michał Stosik, Wiesław Deptuła

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Ważnymi peptydami odpornościowymi – HDP (Host Defence Peptides) o dużej aktywności biologicznej u ssaków, w tym człowieka i zwierząt kręgowych, są katelicydyny. Te stare ewolucyjnie cząsteczki efektorowe w tych organizmach, stanowią naturalne elementy odporności przeciwbakteryjnej, przeciwwirusowej, przeciwgrzybiczej i przeciwpasożytniczej, wobec których zarazki i pasożyty nie wykształciły oporności, co powoduje, że stają się one substancjami alternatywnymi dla antybiotyków. Katelicydyny u ludzi i zwierząt kręgowych, oddziaływują na zarazki i pasożyty bezpośrednio oraz pośrednio poprzez aktywowanie układu odpornościowego.

1. Co to są peptydy odpornościowe. 2. Katelicydyny. 2.1. Katelicydyny u ludzi. 2.2. Katelicydyny u zwierząt. 3. Podsumowanie

Abstract: Cathelicidins are Important immunological peptides – HDP (Host Defence Peptides) with major biological activity in mammals, including human and vertebrate animals. These evolutionary ancient molecules in these organisms are natural elements of antimicrobial, antiviral, antifungal and antiparasitic immunity against which germs and parasites have not developed immunity, therefore making them alternatives to antibiotics. Catelicidins in human and vertebrates affect the germs and parasites directly and indirectly by activating the immune system.

1. What are immune peptides? 2. Cathelicidins. 2.1. Catelicidins in humans. 2.2. Cathelicidins in animals. 3. Summary

NOWO POJAWIAJĄCE SIĘ GATUNKI BAKTERII W ZAKAŻENIACH U CZŁOWIEKA

NEW SPECIES OF BACTERIA IN HUMAN INFECTIONS
Alicja Sękowska, Eugenia Gospodarek-Komkowska

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: W ciągu ostatnich kilku lat w piśmiennictwie zaczęły pojawiać się prace opisujące przypadki kliniczne zakażeń bakteriami dotychczas uznawanymi za niepatogenne. Dotychczas bakterie te powszechnie izolowano ze środowiska naturalnego: wody, gleby, roślin, a izolacja z próbki materiału klinicznego uznawana była często za zanieczyszczenie. Stąd, celem pracy było zwrócenie uwagi na nowo pojawiające się gatunki bakterii, ich cechy charakterystyczne, właściwości biochemiczne, czynniki wirulencji oraz predyspozycję do wybranych postaci zakażeń w grupach chorych z określonymi czynnikami ryzyka. Wpływ na częstszą izolację gatunków bakterii dotychczas uznawanych za niechorobotwórcze ma kilka aspektów: wiarygodne metody diagnostyczne, w tym prawidłowa identyfikacja do gatunku, pozwalająca na różnicowanie blisko spokrewnionych bakterii, rosnąca grupa osób z obniżoną odpornością i czynnikami ryzyka zakażeń (takimi jak podeszły wiek, cukrzyca, nowotwory, przeszczepienie narządów), bardziej podatnych na zakażenie, także drobnoustrojami o mniejszej chorobotwórczości. Nie bez znaczenia są również większe zdolności adaptacyjne bakterii do nowych warunków środowiskowych, w tym w organizmie człowieka. Wpływ ma także chorobotwórczość tych bakterii, głównie związana z wytwarzaniem biofilmu oraz czynników warunkujących adhezję do komórek gospodarza, czy biomateriałów, umożliwiając kolonizację i późniejsze zakażenie.
Postęp medycyny, jaki dokonał się w ostatnich latach korzystnie wpłynął na długość życia pacjentów z niektórymi chorobami i w wielu sytuacjach przyczynił się do poprawy jego jakości. Niestety, umożliwił także zakażenia bakteriami dotychczas uważanymi za mało lub niechorobotwórcze.

1. Wprowadzenie. 2. Pałeczki Gram-dodatnie. 3. Paciorkowce o szczególnych wymaganiach odżywczych. 4. Pałeczki Gram-ujemne.  5. Podsumowanie

Abstract: In the last few years, there have been works in the literature describing clinical cases of infections with bacteria previously considered to be non-pathogenic. So far, these bacteria have been commonly isolated from the natural environment: water, soil, plants, and isolation from a sample of clinical material has often been considered an impurity. Therefore, the aim of the paper was to draw attention to newly emerging bacterial species, their characteristics, biochemical properties, virulence factors and predisposition to selected forms of infection in groups of patients with specific risk factors. The impact on the more frequent isolation of species of bacteria previously considered to be non-pathogenic has several aspects: reliable diagnostic methods, including correct identification to the species, allowing for differentiation of closely related bacteria, growing group of immune-compromised patients and with infectious risk factors (such as older age, diabetes, tumors, organ transplantation), more susceptible to infection, also with less pathogenic microorganisms. Greater adaptability of bacteria to new environmental conditions, including human body, are also worth mentioning. The pathogenic effect of these bacteria, mainly related to the production of biofilms and factors conditioning adhesion to host cells or biomaterials, allowing colonization and subsequent infection, is also important.
The progress in medicine that has taken place in recent years has positively influenced the life expectancy of patients with certain diseases and in many situations, it contributed to the improvement of its quality. Unfortunately, it also made it possible to infect with bacteria that were previously considered to be low or non-pathogenic.

1. Introduction. 2. Gram-positive rods 3. Streptococci with special nutritional requirements. 4. Gram-negative rods. 5. Summary

ANALIZA WYBRANYCH CECH GENETYCZNYCH, FENOTYPÓW I ZAGROŻENIA EPIDEMIOLOGICZNEGO BAKTERIAMI Z RODZAJU ENTEROCOCCUS OPORNYMI NA WANKOMYCYNĘ

ANALYSIS OF SELECTED GENETIC TRAITS, PHENOTYPES, AND EPIDEMIOLOGICAL THREAT OF ENTEROCOCCUS BACTERIA RESISTANT TO VANCOMYCIN
Wojciech Rogóż, Daniel Sypniewski, Ilona Bednarek

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Enterokoki to bakterie Gram-dodatnie, należące do względnie beztlenowych ziarniaków. Gatunki należące do rodzaju Enterococcus na ogół mają niewielki potencjał infekcyjny, jednak mogą wywoływać groźne zakażenia szpitalne. Do grupy podwyższonego ryzyka zalicza się pacjentów z chorobami rozrostowymi, z przewlekłymi chorobami wątroby oraz po przeszczepach. Od lat osiemdziesiątych XX w. obserwuje się pojawiające się coraz częściej zakażenia enterokokami opornymi na liczne antybiotyki. Istnieją dwie, niezależne od siebie drogi rozwoju oporności na wankomycynę, związane z powszechnym leczeniem MRSA przy pomocy wankomycyny oraz jej zastosowaniem pozamedycznym. Wśród opornych na wankomycynę szczepów enterokoków można wyróżnić 9 fenotypów: VanA, VanB, VanC, VanD, VanE, VanG, VanL, VanM, VanN. Wszystkie te fenotypy różnią się między sobą w większym lub mniejszym stopniu na poziomie molekularnym. Obecnie lekami stosowanymi w leczeniu infekcji wywołanych enterokokami są m. in. linezolid, chinuprystyna/dalfoprystyna, daptomycyna, tigecyklina i chloramfenikol. Posiadane obecnie dane, zarówno z terenu Europy, jak i całego świata wskazują na stały wzrost ilości pojawiających się izolatów VRE, jak również opornych na antybiotyki inne niż wankomycyna.

1. Wprowadzenie. 2. Zakażenia enterokokami. 3. Leczenie zakażeń enterokokami i antybiotykooporność. 4. Rozwój zjawiska oporności na wankomycynę. 5. Leki stosowane w zwalczaniu zakażeń szczepami opornymi na wankomycynę. 6. Drogi powstawania oporności na wankomycynę. 7. Fenotypy szczepów opornych na wankomycynę. 8. Charakterystyka molekularna fenotypów szczepów opornych na wankomycynę. 9. Sytuacja epidemiologiczna na świecie. 10. Sytuacja epidemiologiczna w Polsce. 11 Sytuacja epidemiologiczna w Europie. 12. Podsumowanie

Abstract: Enterococci are Gram-positive bacteria that belong to facultative anaerobic cocci. Species belonging to the genus Enterococcus generally display little infectious potential, however, they can cause serious nosocomial infections. The groups of high risk include patients with proliferative diseases, chronic liver diseases, and graft recipients. Since 1980s more and more frequently infections with enterococci resistant to numerous antibiotics are being observed. There are two independent ways of development resistance to vancomycin, connected with common usa of vancomycin for MRSA treatment and non-medical use of this antibiotic. Nine phenotypes of vancomycin-resistant enterococcal strains can be distinguished: VanA, VanB, VanC, VanD, VanE, VanG, VanL, VanM, VanN. These phenotypes differ to a different extent at the molecular level. Current treatments of enterococcal infections usually include drugs such as linezolid, quinupristin/dalfopristin, daptomycin, tigecycline, and chloramphenicol. Data available from Europe and other parts of the world indicate a constant increase in the number of emerging VRE isolates, as well as strains resistant to antibiotics other than vancomycin.

1. Introduction. 2. Infections with enterococci. 3. Treatment of enterococcal infections and antimicrobial resistance. 4. Development of VRE phenomenon. 5. Drugs used to control infections with VRE strains. 6. Routes of VRE spread. 7. VRE phenotypes. 8. Molecular characteristics of VRE phenotypes. 9. Epidemiological situation in the world. 10. Epidemiological situation in Poland. 11. Epidemiological situation in Europe. 12. Summary

TAKSONOMIA DERMATOFITÓW – SYSTEMY KLASYFIKACYJNE ZMIENIAJĄ SIĘ, PROBLEMY IDENTYFIKACYJNE POZOSTAJĄ TE SAME

TAXONOMY OF DERMATOPHYTES – CLASSIFICATION SYSTEMS CHANGE, IDENTIFICATION PROBLEMS REMAIN THE SAME
Sebastian Gnat, Aneta Nowakiewicz, Przemysław Zięba

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Infekcje grzybicze skóry, włosów i paznokci cechuje najwyższa prewalencja wśród wszystkich grzybic dotykając obecnie ponad 20–25% populacji ludzi i zwierząt na świecie. Czynnikami etiologicznymi większości grzybiczych infekcji powierzchniowych są dermatofity. Spośród innych patogennych grzybów strzępkowych wyróżnia je unikalna właściwość rozkładu keratyny. Ogromna zdolność przetrwania w różnych ekosystemach grzybów tej grupy wynika z ich różnorodności morfologicznej, ekologicznej, jak również możliwości adaptacji do zmieniających się warunków środowiska. Dermatofity chociaż stanowią jedna z najstarszych grup mikroorganizmów długo nie doczekały się stabilnego systemu taksonomicznego. Co najważniejsze z klinicznego punktu widzenia, dermatofity wciąż przysparzają problemów diagnostycznych, co skutkuje błędami terapeutycznymi. Rosnąca liczba zakażeń, w tym również odzwierzęcych, brak stabilności taksonomicznej i niejednoznaczny obraz kliniczny niektórych przypadków dermatomykoz powodują konieczność poszukiwania nowych metod szybkiej, taniej i powtarzalnej identyfikacji gatunkowej tych grzybów. Z kolei identyfikacja gatunkowa determinowana jest jasnością kryteriów klasyfikacyjnych uwzględniających poglądy klinicystów, epidemiologów i mykologów. W niniejszej pracy Autorzy przedstawiają ewolucję systemów taksonomicznych dermatofitów na przestrzeni dziejów rozwoju mikrobiologii. Odkrywanie nowych faktów z zakresu biologii i ekologii dermatofitów, jak również rozwój technik możliwych do zastosowania w laboratorium diagnostyki mykologicznej skutkowały opracowaniem nowych strategii identyfikacyjnych. Współczesny system klasyfikacyjny tych patogenów oparty na badaniach molekularnych wydaje się być stabilny i szeroko akceptowany, czy jednak zakończy wiekowe zamieszanie klasyfikacyjne i okres setek zmian nomenklaturowych, będących koszmarem diagnostów? Można wnioskować, że taksonomia dermatofitów, zwłaszcza gatunków antropofilnych, jest już wystarczająco dojrzała, aby ustabilizować się z korzyścią zarówno dla klinicystów, jak i naukowców.

1. Wprowadzenie. 2. Pierwsze systemy klasyfikacji dermatofitów. 3. Fenotypowe systemy klasyfikacyjne. 4. „Biologiczna” era w klasyfikacji. 5. Ekologiczny podział dermatofitów. 6. Molekularna rewolucja w taksonomii dermatofitów. 7. Problemy taksonomiczne w mykologii. 8. Kliniczny aspekt taksonomii dermatofitów. 9. Obecnie obowiązujący system klasyfikacyjny. 10. Nierozróżnialne „kompleksy gatunków”. 11. Podsumowanie

Abstract: Fungal infections of the skin, hair, and nails is characterized by the highest prevalence among all fungal infections currently affecting over 20–25% of the world’s human and animal populations. Dermatophytes are the etiological factors of the most superficial fungal infections. Among other pathogenic filamentous fungi distinguishes them a unique attribute to degrade keratin. The remarkable ability of this group of fungi to survive in different ecosystems results from their morphological and ecological diversity as well as high adaptability to changing environmental conditions. Dermatophytes, although they are one of the oldest groups of microorganisms recognised as pathogens, nevertheless they have not been classified in a stable taxonomic system for a long time. In terms of diagnostics, dermatophytes still pose a serious problem in the identification procedure, which is often related to therapeutic errors. The increasing number of infections including zoonoses, lack of taxonomic stability, and ambiguous clinical picture of dermatomycosis cases necessitate a search for new methods for rapid, cheap, and reproducible species identification of these fungi. In turn, the species identification is determined by the clarity of classification criteria combined with the taxonomic division generally accepted by microbiologists and referring to the views expressed by clinicians, epidemiologists, and scientists. In this paper, the authors present the evolution of taxonomic systems for dermatophytes over the history of microbiology development. Discovery of new facts about the biology and ecology of dermatophytes and the development of techniques applicable applied in a mycological diagnosis laboratory facilitated development of new identification strategies at various points in the history. The modern molecular classification system of these pathogens seems to be stable and widely accepted. However, will it end the long-standing classification confusion and the period of hundreds of nomenclatural changes, which are diagnosticians’ nightmare? It can be argued that the taxonomy of dermatophytes, in particular that of anthropophilic species, is sufficiently established to be stabilised for the benefit of both clinicians and scientists.

1. Introduction. 2. First dermatophyte classification systems. 3. Phenotypic classification systems. 4. “Biological” era in the classification. 5. Ecological division of dermatophytes. 6. Molecular revolution in the taxonomy of dermatophytes. 7. Taxonomic problems in mycology. 8. Clinical aspect of the taxonomy of dermatophytes. 9. Current classification system. 10. Indistinguishable “species complexes”. 11. Summary