«CANDIDATUS MIDICHLORIA MITOCHONDRII» — НОВЫЙ ПРЕДСТАВИТЕЛЬ ПОРЯДКА RICKETTSIALES, ЭНДОСИМБИОНТ КЛЕЩЕЙ IXODES RICINUS

Обложка
  • Авторы: Шпынов С.Н.1
  • Учреждения:
    1. ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи МЗ РФ, Москва, Россия
  • Выпуск: Том 6, № 4 (2016)
  • Страницы: 315-324
  • Раздел: ОБЗОРЫ
  • Дата подачи: 05.01.2017
  • Дата принятия к публикации: 05.01.2017
  • Дата публикации: 06.12.2016
  • URL: https://iimmun.ru/iimm/article/view/443
  • DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-2016-4-315-324
  • ID: 443


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Эндосимбионт иксодовых клещей Ixodes ricinus «Candidatus Midichloria mitochondrii» единственная из известных бактерий, которая может вторгаться и существовать внутри митохондрий животных. Ее хозяин — иксодовый клещ I. ricinus, является переносчиком возбудителей важных природно-очаговых заболеваний человека. «Candidatus M. mitochondrii» обнаружена в межмембранном пространстве митохондрий и в цитоплазме овариальных клеток у 100% самок I. ricinus. При локализации в слюнных железах клещей бактерия содержит жгутик. «Candidatus M. mitochondrii» имеет две группы генов (cbb3 цитохром оксидазу и флагеллин) уникальных для представителей порядка Rickettsiales, что позволяет ей играть важную роль в эмбриогенезе клещей I. ricinus и вызывать сероконверсию у 58% пациентов с присасыванием этого вида клещей в анамнезе. Недавно в порядке Rickettsiales было предложено выделить семейство «Candidatus Midichloriaceae» и внутри него род «Candidatus Midichloria», получившие названия в честь «Candidatus M. mitochondrii». Эта бактерия вместе с генетически близкородственными микроорганизмами образовала группу MALOs (midichloria and like organisms), представители которой продемонстрировали связь с широким кругом хозяев: от членистоногих до инфузорий, амеб, губок, рыб, различных животных и человека. В настоящее время отсутствуют данные о возможности репликации «Candidatus M. mitochondrii» в организме человека и патогенности этого микроорганизма. Несмотря на высокий процент серопозитивных проб, полученных от лиц с присасыванием I. ricinus в анамнезе, эту бактерию пока нельзя рассматривать как ответственную за патологию человека по примеру известных патогенных представителей порядка Rickettsiales (риккетсии, анаплазмы и эрлихии). Требуется пересмотреть отношение к иммунному ответу к слюне I. ricinus с учетом потенциального воздействия «Candidatus M. mitochondrii». Следует рассматривать высокую возможность роли этой бактерии в иммунном ответе и иммуномодуляции у человека с присасыванием I. ricinus в анамнезе. ДНК «Candidatus M. mitochondrii» была впервые генотипирована в клещах I. ricinus на территории Европейской части Российской Федерации.

Об авторах

С. Н. Шпынов

ФГБУ Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи МЗ РФ, Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: stan63@inbox.ru

д.м.н., руководитель лаборатории экологии риккетсий 

Россия

Список литературы

  1. Медянников О.Ю., Иванов Л.И., Nishikawa M., Saito R., Сидельников И.Н., Здановская Н.И., Мокрецова Е.В., Тарасевич И.В., Suzuki H. Микроорганизм «Montezuma» из порядка Rickettsiales: потенциальный возбудитель клещевого трансмиссивного заболевания на Дальнем Востоке России // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2004. № 1. С. 7–13. [Mediannikov O., Ivanov L.I., Nishikawa M., Saito R., Sidel’nikov I.N., Zdanovskaia N.I., Mokretsova E.V., Tarasevich I.V., Suzuki H. Microorganism “Montezuma” of the order Rickettsiales: the potential causative agent of tick-borne disease in the Far East of Russia. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2004, no. l, pp. 7–13. (In Russ.)]
  2. Филиппова Н.А. Иксодовые клещи подсемейства Ixodinae. Л.: Наука, 1977. 396 с. [Filippova N.A. Iksodovye kleshhi podsemejstva Ixodinae [Ixodidae, Ticks of Subfamily of Ixodinae]. Leningrad: Nauka, 1977. 396 p.]
  3. Bazzocchi C., Mariconti M., Sassera D., Rinaldi L., Martin E., Cringoli G., Urbanelli S., Genchi C., Bandi C., Epis S. Molecular and serological evidence for the circulation of the tick symbiont Midichloria (Rickettsiales: Midichloriaceae) in different mammalian species. Parasites & Vectors, 2013, no. 6, pp. 350–356. doi: 10.1186/1756-3305-6-350
  4. Beninati T., Lo N., Sacchi L., Genchi C., Noda H., Bandi C. A novel alpha-Proteobacterium resides in the mitochondria of ovarian cells of the tick Ixodes ricinus. Appl. Environ. Microbiol., 2004, no. 70, pp. 2596–2602. doi: 10.1128/AEM.70.5.2596-2602.2004
  5. Beninati T., Riegler M., Vilcins I.M., Sacchi L., McFadyen R., Krockenberger M., Bandi C., O’Neill S.L., Lo N. Absence of the symbiont Candidatus Midichloria mitochondrii in the mitochondria of the tick Ixodes holocyclus. FEMS Microbiol. Lett., 2009, no. 299, pp. 241–247. doi: 10.1186/s13071-015-0958-3
  6. Boscaro V., Petroni G., Ristori A., Verni F., Vannini C. “Candidatus Defluviella procrastinata” and “Candidatus Cytrobacter zanobii”, two novel ciliate endosymbionts belonging to the “Midichloria clade”. Microb. Ecol., 2013, no. 65, pp. 302–310. doi: 10.1007/s00248-012-0170-3
  7. Dumler J., Walker D. Order II. Rickettsiales Gieszczykiewicz 1939, 25AL emend. In: Bergey’s manual of systematic bacteriology. 2nd ed. Ed. Garrity G., Brenner D., Krieg N., Staley J. New York, Springer-Verlag, 2005, pp. 96–160.
  8. Epis S., Mandrioli M., Genchi M., Montagna M., Sacchi L., Pistone D., Sassera D. Localization of the bacterial symbiont Candidatus Midichloria mitochondrii within the hard tick Ixodes ricinus by whole-mount FISH staining. Ticks Tick-Borne Dis., 2013, no. 4, pp. 39–45. doi: 10.1016/j.ttbdis.2012.06.005
  9. Epis S., Sassera D., Beninati T., Lo N., Beati L., Piesman J., Rinaldi L., McCoy K.D., Torina A., Sacchi L., Clementi E., Genchi M., Magnino S., Bandi C. Midichloria mitochondrii is widespread in hard ticks (Ixodidae) and resides in the mitochondria of phylogenetically diverse species. Parasitology, 2008, no. 135, pp. 485–494. doi: 10.1017/S0031182007004052
  10. Fraune S., Bosch T.C. Long-term maintenance of species-specific bacterial microbiota in the basal metazoan Hydra. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007, no. 104, pp. 13146–13151. doi: 10.1073/pnas.0703375104
  11. Gofton A.W., Oskam C.L., Lo N., Beninati T., Wei H., McCarl V., Murray D.C., Paparini A., Greay T.L., Holmes A.J., Bunce M., Ryan U., Irwin P. Inhibition of the endosymbiont “Candidatus Midichloria mitochondrii” during 16S rRNA gene profiling reveals potential pathogens in Ixodes ticks from Australia. Parasit Vectors, 2015, no. 25, pp. 345–352. doi: 10.1186/s13071-015-0958-3
  12. Granquist E.G., Kristiansson M., Lindgren P.E., Matussek A., Nødtvedt A., Okstad W., Stuen S. Evaluation of microbial communities and symbionts in Ixodes ricinus and ungulate hosts (Cervus elaphus and Ovis aries) from shared habitats on the west coast of Norway. Ticks Tick Borne Dis., 2014, no. 5 (6), pp. 780–784. doi: 10.1016/j.ttbdis.2014.05.005
  13. Harrus S., Perlman-Avrahami A., Mumcuoglu K.Y., Morick D., Eyal O., Baneth G. Molecular detection of Ehrlichia canis, Anaplasma bovis, Anaplasma platys, Candidatus Midichloria mitochondrii and Babesia canis vogeli in ticks from Israel. Clin. Microbiol. Infect., 2011, no. 17 (3), pp. 459–463. doi: 10.1111/j.1469-0691.2010.03316.x
  14. Hess S., Suthaus A., Melkonian M. “Candidatus Finniella” (Rickettsiales, Alphaproteobacteria), Novel Endosymbionts of Viridiraptorid Amoeboflagellates (Cercozoa, Rhizaria). Appl. Environ. Microbiol., 2015, vol. 82, no. 2, pp. 659–670. doi: 10.1128/AEM.02680-15
  15. Jiang J., Maina A.N., Knobel D.L., Cleaveland S., Laudisoit A., Wamburu K., Ogola E., Parola P., Breiman R.F., Njenga M.K., Richards A.L. Molecular detection of Rickettsia felis and Candidatus Rickettsia asemboensis in fleas from human habitats, Asembo, Kenya. Vector Borne Zoonotic Dis., 2013, no. 13 (8), pp. 550–558. doi: 10.1089/vbz.2012.1123
  16. Lewis D. The detection of rickettsia-like microorganisms within the ovaries of female Ixodes ricinus ticks. Z. Parasitenkd., 1979, no. 59 (3), pp. 295–298.
  17. Lloyd S.J., LaPatra S.E., Snekvik K.R., St-Hilaire S., Cain K.D., Call D.R. Strawberry disease lesions in rainbow trout from southern Idaho are associated with DNA from a Rickettsia-like organism. Dis. Aquat. Organ., 2008, no. 82, pp. 111–118. doi: 10.3354/dao01969
  18. Lommano E., Bertaiola L., Dupasquier C., Gern L. Infections and coinfections of questing Ixodes ricinus ticks by emerging zoo notic pathogens in Western Switzerland. Appl. Environ. Microbiol., 2012, no. 78 (13), pp. 4606–4612. doi: 10.1128/AEM.07961-11
  19. Mariconti M., Epis S., Gaibani P., Dalla Valle C., Sassera D., Tomao P., Fabbi M., Castelli F., Marone P., Sambri V., Bazzocchi C., Bandi C. Humans parasitized by the hard tick Ixodes ricinus are seropositive to Midichloria mitochondrii: is Midichloria a novel pathogen, or just a marker of tick bite? Pathog. Glob. Health, 2012, vol. 106, no. 7, pp. 391–396. doi: 10.1179/2047773212Y.0000000050
  20. Mariconti M., Epis S., Sacchi L., Biggiogera M., Sassera D., Genchi M., Alberti E., Montagna M., Bandi C., Bazzocchi C. A study on the presence of flagella in the order Rickettsiales: the case of “Candidatus Midichloria mitochondrii. Microbiology, 2012, vol. 158, iss. 7 , pp. 1677–1683. doi: 10.1099/mic.0.057174-0
  21. Matsuura Y., Kikuchi Y., Meng X.Y., Koga R., Fukatsu T. Novel clade of alphaproteobacterial endosymbionts associated with stinkbugs and other arthropods. Appl. Environ. Microbiol., 2012, no. 78, pp. 4149–4156. doi: 10.1128/AEM.00673-12
  22. Mediannikov O., Aubadie-Ladrix M., Raoult D. Candidatus “Rickettsia senegalensis” in cat fleas in Senegal. New Microbes New Infect., 2015, no. 3, pp. 24–28. doi: 10.1016/j.nmni.2014.10.005
  23. Montagna M., Sassera D., Epis S., Bazzocchi C., Vannini C., Lo N., Sacchi L., Fukatsu T., Petroni G., Bandi C. “Candidatus Midichloriaceae” fam. nov. (Rickettsiales), an ecologically widespread clade of intracellular Alphaproteobacteria. Appl. Environ. Microbiol., 2013, no. 79, pp. 3241–3248. doi: 10.1128/AEM.03971-12
  24. Murray R.G., Stackebrandt E. Taxonomic note: implementation of the provisional status Candidatus for incompletely described procaryotes. Int. J. Syst. Bacteriol., 1995, no. 45 (1), pp. 186–187.
  25. Ninio C., Plantard O., Serra V., Pollera C., Ferrari N., Cafiso A., Sassera D., Bazzocchi C. Antibiotic treatment of the hard tick Ixodes ricinus: influence on Midichloria mitochondrii load following blood meal. Ticks Tick Borne Dis., 2015, no. 6 (5), pp. 653– 657. doi: 10.1016/j.ttbdis.2015.05.011
  26. Palomar A.M., Portillo A., Santibáñez P., Mazuelas D., Roncero L., García-Álvarez L., Santibáñez S., Gutiérrez Ó., Oteo J.A. Detection of tick-borne Anaplasma bovis, Anaplasma phagocytophilum and Anaplasma centrale in Spain. Med. Vet. Entomol., 2015, no. 29(3), pp. 349–353. doi: 10.1111/mve.12124
  27. Parola P., Paddock C.D., Socolovschi C., Labruna M.B., Mediannikov O., Kernif T., Abdad M.Y., Stenos J., Bitam I., Fournier P.E., Raoult D. Update on tick-borne rickettsioses around the world: a geographic approach. Clin. Microbiol. Rev., 2013, no. 26 (4), pp. 657–702. doi: 10.1128/CMR.00032-13
  28. Paulsen K.M., Pedersen B.N., Soleng A., Okbaldet Y.B., Pettersson J.H., Dudman S.G., Ottesen P., Vik I.S., Vainio K., Andreassen Å. Prevalence of tick-borne encephalitis virus in Ixodes ricinus ticks from three islands in north-western Norway. APMIS, 2015, no. 123 (9), pp. 759–764. doi: 10.1111/apm.12412
  29. Ponnusamy L., Gonzalez A., Van Treuren W., Weiss S., Parobek C.M., Juliano J.J., Knight R., Roe R.M., Apperson C.S., Meshnick S.R. Diversity of Rickettsiales in the microbiome of the lone star tick, Amblyomma americanum. Appl. Environ. Microbiol., 2014, no. 80 (1), pp. 354–359. doi: 10.1128/AEM.02987-13
  30. Rendulic S., Jagtap P., Rosinus A., Eppinger M., Baar C., Lanz C., Keller H., Lambert C., Evans K.J., Goesmann A., Meyer F., Sockett R.E., Schuster S.C. A predator unmasked: life cycle of Bdellovibrio bacteriovorus from a genomic perspective. Science, 2004, vol. 303, iss. 5658, pp. 689–692. doi: 10.1126/science.1093027
  31. Reye A.L., Stegniy V., Mishaeva N.P., Velhin S., Hübschen J.M., Ignatyev G., Muller C.P. Prevalence of tick-borne pathogens in Ixodes ricinus and Dermacentor reticulatus ticks from different geographical locations in Belarus. PLoS One, 2013, no. 8 (1): e54476. doi: 10.1371/journal.pone.0054476.
  32. Rizzoli A., Silaghi C., Obiegala A., Rudolf I., Hubálek Z., Földvári G., Plantard O., Vayssier-Taussat M., Bonnet S., Spitalská E., Kazimírová M. Ixodes ricinus and its transmitted pathogens in urban and peri-urban areas in Europe: new hazards and relevance for public health. Front. Public. Health., 2014, vol. 2:251. doi: 10.3389/fpubh.2014.00251
  33. Roux V., Rydkina E., Eremeeva M., Raoult D. Citrate synthase gene comparison, a new tool for phylogenetic analysis, and its application for the rickettsiae. Int. J. Syst. Bacteriol., 1997, no. 47 (2), pp. 252–261. doi: 10.1099/00207713-47-2-252
  34. Sacchi L., Bigliardi E., Corona S., Beninati T., Lo N., Franceschi A. A symbiont of the tick Ixodes ricinus invades and consumes mitochondria in a mode similar to that of the parasitic bacterium Bdellovibrio bacteriovorus. Tissue Cell, 2004, no. 36, pp. 43–53. doi: 10.1016/j.tice.2003.08.004
  35. Sanogo Y.O., Parola P., Shpynov S., Camicas J.L., Brouqui P., Caruso G., Raoult D. Genetic diversity of bacterial agents detected in ticks removed from asymptomatic patients in Northeastern Italy. Ann. N.Y. Acad. Sci., 2003, no. 990, pp. 182–190. doi: 10.1111/j.1749-6632.2003.tb07360.x
  36. Sassera D., Beninati T., Bandi C., Bouman E.A., Sacchi L., Fabbi M., Lo N. “Candidatus Midichloria mitochondrii”, an endo-symbiont of the tick Ixodes ricinus with a unique intramitochondrial lifestyle. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2006, no. 56, pp. 2535– 2540. doi: 10.1099/ijs.0.64386-0
  37. Sassera D., Lo N., Bouman E.A., Epis S., Mortarino M., Bandi C. “Candidatus Midichloria” endosymbionts bloom after the blood meal of the host, the hard tick Ixodes ricinus. Appl. Environ. Microbiol., 2008, no. 74, pp. 6138–6140. doi: 10.1128/AEM.00248-08
  38. Sassera D., Lo N., Epis S., D’Auria G., Montagna M., Comandatore F., Horner D., Pereto J., Luciano A.M., Franciosi F., Ferri E., Crotti E., Bazzocchi C., Daffonchio D., Sacchi L., Moya A., Latorre A., Bandi C. Phylogenomic evidence for the presence of a flagellum and cbb(3) oxidase in the free-living mitochondrial ancestor. Mol. Biol. Evol., 2011, no. 28, pp. 3285–3296. doi: 10.1093/molbev/msr159
  39. Schrallhammer M., Ferrantini F., Vannini C., Galati S., Schweikert M., Görtz H.D., Verni F., Petroni G. “Candidatus Megaira polyxenophila” gen. nov., sp. nov.: considerations on evolutionary history, host range and shift of early divergent rickettsiae. PLoS One, 2013, vol. 8, iss. 8:e72581. doi: 10.1371/journal.pone.0072
  40. Shpynov S. Ixodes persulcatus, a major vector of Alphaproteobacteria in Russia. Ticks Tick-borne Dis., 2012, no. 3, pp. 304–306. doi: 10.1016/j.ttbdis.2012.10.029
  41. Skarphedinsson S., Jensen P.M., Kristiansen K. Survey of tickborne infections in Denmark. Emerg. Infect. Dis., 2005, no. 11, pp. 1055–1061. doi: 10.3201/eid1107.041265
  42. Szokoli F., Sabaneyeva E., Castelli M., Krenek S., Schrallhammer M., Soares C.A., Da Silva-Neto I.D., Berendonk T.U., Petroni G. “Candidatus Fokinia solitaria”, a novel “stand-alone” symbiotic lineage of Midichloriaceae (Rickettsiales). PLoS One, 2016, no. 11:e0145743. doi: 10.1371/journal.pone.0145743
  43. Toft C., Fares M.A. The evolution of the flagellar assembly pathway in endosymbiotic bacterial genomes. Mol. Biol. Evol., 2008, no. 25, pp. 2069–2076. doi: 10.1093/molbev/msn153
  44. Vannini C., Ferrantini F., Schleifer K.H., Ludwig W., Verni F., Petroni G. “Candidatus anadelfobacter veles” and “Candidatus Cyrtobacter comes” two new rickettsiales species hosted by the protist ciliate Euplotes harpa (Ciliophora, Spirotrichea). Appl. Environ. Microbiol., 2010, no. 76, pp. 4047–4054. doi: 10.1128/AEM.03105-09
  45. Williams-Newkirk A.J., Rowe L.A., Mixson-Hayden T.R., Gregory A.D. Presence, genetic variability, and potential significance of “Candidatus Midichloria mitochondrii” in the lone star tick Amblyomma americanum. Exp. Appl. Acarol., 2012, no. 58, pp. 291–300. doi: 10.1007/s10493-012-9582-5
  46. Zhu Z., Aeschlimann A., Gern L. Rickettsia-like microorganisms in the ovarian primordia of molting Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae) larvae and nymphs. Ann. Parasitol. Hum. Comp., 1992, no. 67, pp. 99–110.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Шпынов С.Н., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах