All posts by Postępy Mikrobiologii

ORTOMYKSOWIRUSY – WIRUSY GRYPY I INNE

Orthomyxoviruses – Influenza and other viruses
Michał Wiciński, Kamil Leis, Bartosz Malinowski, Mateusz Maciej Węclewicz, Elżbieta Grześk, Grzegorz Grześk

Streszczenie: Ortomyksowirusy to rodzina wirusów, której najbardziej znanymi przedstawicielami są wirusy grypy (typu A, B, C, D), stanowiące istotny problem kliniczny. Grypa, choroba dotycząca zwierząt oraz ludzi rozprzestrzenia się droga kropelkową. Manifestuje się objawami takimi jak kaszel, kichanie, ból mięśni czy gorączka. Często daje też powikłania, do których zalicza się m in zapalenie płuc i zapalenie mięśnia sercowego. W przeszłości wirusy grypy były odpowiedzialne za powstanie pandemii, spośród których najbardziej znaną jest pandemia hiszpanki. Miała miejsce w latach 1918–1919 i uważa się, że spowodowała zgon nawet do 100 mln osób. Zaliczyć do tej rodziny możemy także rodzaj Isavirus, odpowiedzialny za anemię ryb, Quaranjavirus oraz Thogotovirus, wśród których są także gatunki chorobotwórcze dla człowieka. Występują one zdecydowanie rzadziej niż wirusy grypy i są również mniej poznane. Cały czas odkrywa się nowe gatunki. Przykładowo zakażenie u człowieka wirusem Bourbon zostało stwierdzone tylko jeden raz, w 2014 roku.

1. Wstęp. 2. Charakterystyka. 3. Replikacja na przykładzie wirusa grypy typu A. 4. Historia. 5. Metody diagnostyczne. 6. Chorobotwórczość. 6.1. Grypa – wirusy Influenza. 6.2. Thogotovirus. 6.3. Isavirus. 6.4. Quaranjavirus. 7. Leczenie. 8. Podsumowanie Orthomyxoviruses – Influenza and other viruses

Abstract: The Orthomyxoviruses is a family of viruses with its most common representatives being the influenza viruses (A, B, C and D types), which constitute a significant clinical problem. Influenza is a disease affecting animals and people. It is transmitted by airborne droplets and manifestes itself with such symptoms as coughing, sneezing, muscle pain or fever. Influenza often leads to complications, including pneumonia and myocarditis. In the past, influenza viruses were responsible for pandemics, including the most infamous pandemic of the Spanish influenza. It took place in the years 1918–1919 and is thought to have been responsible for the death toll of as many as 100 million people. The family also includes Isavirus, responsible for fish anaemia, Quaranjavirus and Thogotovirus, among which there also species causing diseases in humans. For example, a human infection with the Bourbon virus was diagnosed only once, in 2014. These viruses are much more rare then influenza viruse and also less known. New species are still discovered.

1. Introduction. 2. Characteristics. 3. Replication of a model Influenzavirus A. 4. History. 5. Diagnostic methods. 6. Pathogenicity. 6.1. Influenza – Influenza viruses. 6.2. Thogotovirus. 6.3. Isavirus. 6.4. Quaranjavirus. 7. Treatment. 8. Summary

ZAKAŻENIA GAMMAHERPESWIRUSAMI U OSÓB Z UPOŚLEDZENIEM ODPORNOŚCI

Gammaherpesviral infections in patients with immunological disorders
Anna Żuk-Wasek, Maciej Przybylski, Natalia Żeber, Grażyna Młynarczyk, Tomasz Dzieciątkowski

Streszczenie: Ludzki herpeswirus typu 4 (HHV-4), znany także jako wirus Epsteina-Barr (EBV) oraz ludzki herpeswirus typu 8 należą do podrodziny Gammaherpesvirinae. Oba wirusy mają zdolność ustanawiania latencji w limfocytach B. Zakażenia przez nie wywoływane mają najczęściej łagodny przebieg i samoograniczający charakter, jednak u osób z upośledzeniem odporności mogą wywoływać schorzenia o  ciężkim przebiegu. Niedobory odporności mogą prowadzić do zmian nowotworowych związanych z zakażeniami powodowanymi przez gammaherpeswirusy. Dotyczy to zarówno osób poddanych immunosupresji w związku z zabiegami przeszczepienia, jak i osób zakażonych wirusem upośledzenia odporności, u których występuje współzakażenie EBV lub HHV-8. Wirus Epsteina-Barr związany jest także z groźnymi zakażeniami u ludzi obarczonych pewnymi wrodzonymi zespołami niedoborów odporności. W prezentowanym artykule zamieszczono informacje na temat epidemiologii, patogenezy, objawów klinicznych oraz leczenia zakażeń EBV i HHV-8 u osób z upośledzeniem odporności.

1. Wstęp. 2. Zakażenia gammaherpeswirusami u osób z HIV/AIDS. 2.1. Chłoniak Burkitta. 2.2. Inne chłoniaki związane z EBV. 2.3. Mięsak Kaposiego. 2.4. Wieloogniskowa choroba Castlemana. 2.5. Pierwotny chłoniak wysiękowy jam surowiczych. 3. Zakażenia gammaherpeswirusami u osób poddanych immunosupresji. 3.1. Poprzeszczepowa choroba limfoproliferacyjna. 3.2. Limfohistiocytoza hemofagocytarna. 3.3. Chłoniak Hodgkina, 3.4. Zakażenia KSHV. 4. Zakażenia gammaherpeswirusami we wrodzonych zespołach niedoborów odporności. 5. Podsumowanie

Abstract: Human herpes virus type 4 (HHV-4), commonly known as Epstein-Barr virus (EBV), and human herpes virus type 8 (HHV-8) are members of Gammaherpesvirinae subfamily. They both develop latent infections in B lymphocytes. Infection with these viruses in immunocompetent patients is usually mild and self-limiting, but it can have more severe course in immunocompromised individuals. Failure of the immune system often leads to oncogenesis related to gammaherpetic infection. Thus, immunocompromised patients are far more likely to develop proliferative diseases caused by EBV or HHV-8. This problem also applies to HIV-positive individuals coinfected with EBV or HHV-8. Gammaherpesviruses can also be the cause of post-transplantation issues in patients on immunosuppressive drugs and EBV is known to induce severe clinical syndromes in people with specific genetic disorders. Presented article summarizes epidemiology, pathogenesis, clinical syndromes and treatment of EBV and HHV-8 in individuals with immunological disorders.

1. Introduction. 2. Gammaherpetic infections in patients with HIV/AIDS. 2.1. Burkitt’s lymphoma. 2.2. Other lymphomas associated with EBV, 2.3. Kaposi sarcoma, 2.4. Multicentric Castleman’s disease. 2.5. Primary effusion lymphoma. 3. Gammaherpetic infections in immunosuppressed individuals. 3.1. Post-transplant lymphoproliferative disease. 3.2. Hemophagocytic lymphohistiocytosis. 3.3. Hodgkin lymphoma. 3.4. KSHV infections. 4. Gammaherpetic infections in intrinsic immune deficiency syndromes. 5. Summary

ZWIERZĘTA GOSPODARSKIE I TOWARZYSZĄCE JAKO REZERWUAR ZOONOTYCZNYCH SZCZEPÓW ROTAWIRUSA

Farmed and companion animals as reservoirs of zoonotic rotavirus strains
Iwona Kozyra, Artur Rzeżutka

Streszczenie: Zakażenia rotawirusami (RV) są istotnym problemem epidemiologicznym zarówno u ludzi jak i u wielu gatunków zwierząt gospodarskich. Dotychczas zidentyfikowano szereg szczepów RV człowieka i zwierząt, które na podstawie właściwości antygenowych białka VP6 kapsydu zaklasyfikowano do 8 serogrup (A-H). Za najważniejszą epidemiologicznie grupę serologiczną uważa się rotawirusy grupy  A (RVA) wykrywane w ponad 90% przypadków biegunek rotawirusowych. Segmentowa budowa genomu RVA oraz obecność zwierząt w bliskim otoczeniu człowieka sprzyja reasortacji pomiędzy szczepami wirusa pochodzącymi od różnych gospodarzy, prowadzącej do pojawienia się szczepów zoonotycznych. Narastająca liczba przypadków zakażeń człowieka wywołana przez RVA o genotypach, które dotychczas wyłącznie stwierdzano u zwierząt wskazuje na potrzebę prowadzenia nadzoru epidemiologicznego w ogniskach zachorowań ludzi połączonego z identyfikacją epidemicznych szczepów wirusa. Określenie genotypów RVA krążących u ludzi i zwierząt umożliwi ocenę wpływu szczepień na zmienność i selekcję szczepów wirusa, a także na pojawianie się szczepów zoonotycznych.

1. Wstęp. 2. Ogólna charakterystyka i klasyfikacja rotawirusów. 3. Zakażenia rotawirusami grupy A u ludzi. 4. Zakażenia rotawirusami grupy A u zwierząt. 5. Zmienność i reasortacja rotawirusów jako procesy warunkujące powstawanie szczepów zoonotycznych. 6. Wpływ szczepień człowieka na zmienność profilu genotypowego krążących szczepów rotawirusa. 7. Podsumowanie

Abstract: Rotavirus (RV) infections are a major epidemiological problem in humans and farm animals. So far, a number of human and animal RV strains have been identified. Based on the antigenic properties of the VP6 capsid protein, they have been classified into eight serogroups (A-H). The most important of them are viruses from group A (RVA), which are responsible for more than 90% of cases of rotaviral diarrhoea. The segmented structure of the virus genome and the presence of animals in human neighbourhood favour genetic reassortment between RV strains originating from different hosts. This could result in an emergence of zoonotic virus strains. The increasing number of human infections caused by virus strains having genotypes which have only been identified in animals indicates the need for epidemiological surveillance of infections. Additionally, the identification of epidemic virus strains in the outbreaks of disease in humans should be conducted. The identification of RVA strains circulating in humans and animals will allow the assessment of the impact of vaccination on the selection and emergence of zoonotic RVA strains.

1. Introduction. 2. General characteristics and classification of rotaviruses. 3. Group A rotavirus infection in humans. 4. Group A rotavirus infection in animals. 5. Genetic changes and reassortment as factors leading to the formation of zoonotic rotavirus strains. 6. Impact of human immunization on changes in genotype profile of circulating rotavirus strains. 7. Conclusions

THE ROLE OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS IN THE CLINICAL DIAGNOSIS OF DIABETIC PATIENTS

Rola Staphylococcus aureus w diagnostyce klinicznej pacjentów z cukrzycą
Renata Barbara Klekotka, Elżbieta Mizgała-Izworska, Witold Drzastwa, Bogdan Mazur

Abstract: Discovering interactions between the etiology of the infection and diabetic patients’ immune system activity may be essential for the relevant clinical diagnosis. The dynamics of colonization of the nasal vestibule by Staphylococcus aureus and the development of the prevention strategies against infection are different for various populations. Moreover, the colonization of the nasal vestibule might involve both molecular and epidemiological ctorsfa. Researchers have reported that the identification of methicillin-resistant strains S. aureus (MRSA) with similar molecular characteristics allows to assess the ability of the microorganism to spread and the risk of infection in diabetic patients. Knowledge of these characteristics allows to take precautions in patients exposed to S. aureus. S. aureus is an ethiological factors of many severe diseases both in people with weakened immune system and in healthy individuals. Usually, excess weight and obesity contribute to the incidence of diabetes mellitus type 2 (DM2). However, the colonization by S. aureus is a probable risk factor for infection. Among S. aureus virulence factors, superantigens (SAgs) are essential for pathogenicity. The long-term effect of the superantigen toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1) might be glucose intolerance. This toxin also induces systemic inflammation as a result of the increased exotoxin concentration in blood, and, therefore, may be the causative factor of diabetes. Chronic exposure to staphylococcal superantigens may contribute to the development of diabetes, suggesting a need to conduct targeted therapies against S. aureus superantigens.

1. Introduction. 2. Risk factors for infection in patients with diabetes. 2.1. Immunodeficiency. 2.2. Obesity 2.3. Staphylococcal carriage. 3. Staphylococcal infections in patients with diabetes. 3.1. Staphylococcal superantigens. 3.2. Skin and soft tissue infections. 3.3.Diabetic foot syndrome. 3.4. Sepsis. 3.5. Infective endocarditis. 3.6. Acute purulent meningitis. 4. Vaccination. 5. Conclusions

Streszczenie: Znajomość zależności między etiologią zakażenia, a aktywnością układu odpornościowego u pacjentów z cukrzycą może mieć kluczowe znaczenie dla diagnostyki klinicznej. Dynamika kolonizacji przedsionka nosa przez Staphylococcus aureus oraz zalecenia dotyczące gronkowcowych zakażeń, będą odmienne dla różnych populacji. Charakterystyka kolonizacji przedsionka nosa może obejmować cechy molekularne i czynniki epidemiologiczne. Naukowcy donoszą, że identyfikacja nosicielstwa, szczepami S. aureus opornymi na metycylinę (MRSA) o podobnych cechach genotypowych, pozwala ocenić zdolność rozpowszechniania się drobnoustroju oraz ryzyko zakażenia pacjentów z cukrzycą. Znajomość tych właściwości umożliwia wprowadzenie działań zapobiegających zakażeniom wywołanym przez S. aureus. Bakteria ta jest czynnikiem etiologicznym wielu ciężkich chorób zarówno u osób z upośledzoną odpornością, jak i u zdrowej populacji. Nadwaga i otyłość stanowią czynnik ryzyka wystąpienia cukrzycy typu 2 (DM2). Natomiast nosicielstwo S. aureus może przyczynić się do rozwoju infekcji. Istotne dla patogenności czynniki zjadliwości S. aureus, to superantygeny (SAgs). Zaliczamy do nich toksyny zespołu wstrząsu toksycznego (TSST-1), których długotrwałym efektem działania może być nietolerancja glukozy. Wspomniane toksyny indukują również ogólnoustrojowe zapalenie, w wyniku zwiększonego stężenia egzotoksyn we krwi, a zatem mogą być czynnikiem, który indukuje hiperglikemię. Przewlekła ekspozycja na superantygeny gronkowcowe może prowadzić do rozwoju cukrzycy, co sugeruje potrzebę prowadzenia terapii ukierunkowanej na superantygeny S. aureus.

1. Wstęp. 2. Czynniki ryzyka wystąpienia zakażenia u pacjentów z cukrzycą. 2.1. Niedobór odporności. 2.2. Otyłość 2.3. Nosicielstwo gronkowcowe. 3. Zakażenia gronkowcowe u pacjentów z cukrzycą. 3.1. Superantygeny gronkowcowe. 3.2. Infekcje skóry i tkanek miękkich. 3.3. Zespół stopy cukrzycowej. 3.4. Sepsa. 3.5. Infekcyjne zapalenie wsierdzia. 3.6. Ostre ropne zapalenie opon mózgowych. 4. Szczepienia. 5. Wnioski

ZASTOSOWANIE SEKWENCJONOWANIA PEŁNOGENOMOWEGO DO GENOTYPOWANIA BAKTERII

Implementation of whole genome sequencing for bacteria genotyping
Daria Artyszuk, Tomasz Wołkowicz

1. Wprowadzenie. 1.1. Metody typowania. 2. Fenotypowe metody typowania. 3. Genetyczne metody typowania. 3.1. REA-PFGE. 3.2. MLVA. 3.3. MLST. 4.  Techniki sekwencjonowania I generacji. 4.1. Metoda Sangera. 4.2. Metoda Maxama-Gilberta. 5. Sekwencjonowanie pełnogenomowe. 5.1. Sekwencjonowanie II generacji. 5.2. Sekwencjonowanie III generacji. 6. Typowanie molekularne z zastosowaniem sekwencjonowania pełnogenomowego. 6.1. K-mer. 6.2. SNP. 6.3. wgMLST 7.  Trudności analiz. 7.1. Proces przetwarzania danych. 7.2. Przechowywanie i udostępnianie danych. 7.3. Nomenklatura. 8. Potencjalne kierunki rozwoju. WGS 9. Podsumowanie

Streszczenie: Typowanie molekularne służy do identyfikacji charakterystycznych celów genetycznych oraz określania podobieństwa genetycznego. W celu ustalenia podobieństwa bakterii, stosowane są zarówno klasyczne metody fenotypowe, jak i nowocześniejsze metody oparte na biologii molekularnej. Rozwój genetyki, a szczególnie wynalezienie nowszych technik, jakimi są metody oparte na technikach biologii molekularnej zrewolucjonizowało badania biologiczne, w tym badania mikroorganizmów. Po roku 1970, rozwój metod opartych na analizie sekwencji kwasu nukleinowego zapoczątkował erę mikrobiologii molekularnej, udostępniając tym samym nowoczesne narzędzia do identyfikacji źródeł zakażenia. Sekwencjonowanie pełnego genomu i inne techniki typowania o dużej przepustowości stają się coraz bardziej popularne, a dzięki wysokiej rozdzielczości, są idealnym narzędziem do analiz porównawczych bakterii. W poniższej pracy omówione zostały techniki najczęściej stosowane w typowaniu bakterii oraz te, które są dopiero w fazie tworzenia, a w przyszłości mogą stanowić główne narzędzie w typowaniu molekularnym bakterii.

Abstract: The molecular typing methods are used to identify specific genetic targets and relationships between microbial isolates. In order to understand clonal relatedness between the microbial strains, classic phenotypic methods are used in line with modern molecular biology techniques. The development of genetics, especially new techniques like molecular typing, have revolutionized microbial research. After 1970, the development techniques, especially those referring to DNA sequencing, established molecular microbiology, thus providing modern tools for the identification of sources and routes of infection. Whole genome sequencing and other high-throughput typing methods are becoming increasingly popular and, thanks to their high resolution, they are ideal tools for comparative analysis of bacteria. This study reviews the methods most commonly used in the molecular typing of bacteria, including those which are in the development stage and may be the main tool in microbial typing in the future.

1. Introduction. 1.1. Typing methods. 2. Phenotypic typing methods. 3. Genetic typing methods. 3.1. REA-PFGE. 3.2. MLVA. 3.3. MLST. 4.  1st generation sequencing technology. 4.1. Sanger sequencing. 4.2. Maxam-Gilbert sequencing. 5.  Whole genome sequencing. 5.1. 2nd generation sequencing. 5.2. 3rd generation sequencing. 6. Molecular typing using whole genome sequencing. 6.1. K-mer. 6.2. SNP. 6.3. wgMLST. 7. Analysis difficulties. 7.1. Data processing. 7.2. Data storage and sharing. 7.3. Nomenclature. 8. Potential directions of development. 9. Summary

Najnowszy numer

Najnowszy numer

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2018, 57, 2

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.