RICKETTSIA RICKETTSII: EIGENSCHAFTEN, ANSTECKUNG, BEHANDLUNG - BIOLOGIE - 2025

Rickettsia rickettsii ist ein Bakterium der Alphaproteobacteria-Klasse der heterogenen Gattung Rickettsia, einer Ahnengruppe, aus der die Mitochondrien stammen. Alle Reichtümer sind pathogen, wobei R. rickettsii der virulenteste unter ihnen ist.

R. rickettsii ist ein strikter intrazellulärer Parasit eukaryotischer Zellen. Seine natürlichen Wirte, Reservoire und Vektoren sind die ixodoiden Milben, die allgemein als harte Zecken bekannt sind. Letztere sind hämatophage Ektoparasiten, dh sie ernähren sich von Blut.

Abbildung 1. Rickettsia rickettsii (rot gefärbt) im Zytoplasma einer Wirtszelle. Quelle: Von CDC über Wikimedia Commons

Vektoren von R. rickettsii sind Zecken: Dermacentor variabilis, D. andersoni, Rhipicephalus sanguineus und Amblyomma cajennense.

Ricketsia überleben nicht lange außerhalb ihres Wirts und werden vom Arthropoden (transovarial) und auf verschiedenen Wegen von Tier zu Tier übertragen.

Die Zecke erhält die Richesie, wenn sie einem infizierten Tier Blut entnimmt. Einmal in der Zecke, dringen die Richesien in die Epithelzellen ihres Magen-Darm-Trakts ein und vermehren sich dort. Sie werden dann mit dem Kot des Insekts entleert.

Abbildung 2. Rickettsia rickettsii-Vektor-Tick. Quelle: CDC / Dr. Christopher Paddock, erworben von der Public Health Image Library (Website). freestockphotos.biz

Die Zecke infiziert andere Tiere mit der Richetsia durch ihren Mundapparat (da sie beim Saugen des Blutes auch ihren infizierten Speichel beimpfen) oder durch den Kot, den sie auf der Haut ablagert. Der Mensch nimmt als zufälliger Wirt am Kreislauf der Richesia teil.

Eigenschaften

R. rickettsii ist ein Infektionserreger für viele Säugetiere und für den Menschen pathogen, bei dem es Rocky Mountain-Fieber (FMR), Rocky Mountain-Fleckfieber (FMMR) oder „Q-Fieber“ verursacht.

Diese Krankheit wird durch den Stich einer infizierten Zecke erworben und weist daher eine saisonale Darstellung auf, die mit dem Auftreten ihrer Vektoren verbunden ist oder durch ökologische Veränderungen bedingt ist. Der Temperaturanstieg aufgrund des globalen Klimawandels ist einer der Faktoren, die die allgemeine Verteilung des Krankheitsüberträgers begünstigen.

FMR wird derzeit als eine Krankheit mit weltweiter Verbreitung angesehen, obwohl sie zuvor in Waldgebieten der Vereinigten Staaten, Mittel- und Südamerikas als endemisch angesehen wurde.

Morphologie

R. rickettsii ist ein bazillärförmiges Proteobakterium ohne Flagellum, klein (0,3 bis 0,5 um x 1 bis 2 um) und gramnegativ (obwohl mit charakteristischer Giemsa-Färbung).

Es hat eine doppelte Innenmembran aus Peptidglykanen und eine doppelte Außenmembran sowie eine Zellwand mit Muram- und Diaminopimelinsäure.

Es enthält ein kleines Genom (1 - 1,5 Mpb) und wird durch binäre Spaltung mit Generationszeiten von 8 Stunden geteilt.

Rezeptorvermittelter Invasionsmechanismus

Richesia gelangt durch einen aktiven Prozess in die Wirtszelle, der in R. conorii eingehend untersucht wurde.

Es wird angenommen, dass Ricketsia selbsttransportierende Membranproteine ​​(OmpB, OmpA, Peptid B, Adr1 oder Adr2) verwendet, um an ein anderes Wirtszellmembranprotein zu binden, das eine DNA-abhängige Proteinkinase (Ku70) ist. Letzteres tritt nur in der Membran der Wirtszelle auf, wenn es in Gegenwart von Richesia gefunden wird.

Schließlich wird das Aktin des Zytoskeletts der Wirtszelle verändert, und eine Richetsia-induzierte Phagozytose tritt auf, wenn es von einem Phagosom verschlungen wird.

Im Zytoplasma der Wirtszelle

Einmal im Zytoplasma, vermeidet die Richesia den Tod durch phagolysosomale Fusion, die aus dem Phagosom entweicht.

R. rickettsii lebt frei und vermehrt sich im Zytoplasma oder Zellkern, wo es Zugang zu den Nährstoffen der Wirtszelle hat. Somit schützt es sich auch vor der Immunantwort des Wirts.

Stoffwechsel

R. rickettsii weist viele Stoffwechselfunktionen auf, was ihn zu einem obligaten intrazellulären Parasiten macht. Es nimmt die meisten Moleküle (Aminosäuren, Nukleotide, ATP), die für sein Wachstum und seine Vermehrung notwendig sind, aus der Zelle, die es parasitiert.

Es hat auch einen sehr ausgeprägten Energiestoffwechsel, da es nicht wie andere Bakterien Glukose oder organische Säuren oxidieren kann, sondern nur Glutaminsäure oder Glutamin oxidieren kann.

Im Host verbreiten

R. rickettsii bewegt sich zwischen benachbarten Zellen und induziert die Aktinpolymerisation des Zytoskeletts der Wirtszelle. Es erzeugt somit eine Invagination der Membran und gelangt zur Nachbarzelle, ohne dass es dem Immunsystem des Wirts ausgesetzt wird. Es kann auch die Wirtszelle in die Luft jagen.

Die Ausbreitung im Körper des Wirts und auf alle seine Organe erfolgt zunächst über seine Lymphgefäße und dann über die Blutgefäße. Es infiziert eine Vielzahl von Wirtszellen in Wirbeltieren: Endothelzellen, Epithelzellen, Fibroblasten und Makrophagen. Bei Wirbellosen infiziert es Epithelzellen.

Es hat die Fähigkeit, Insekten (Zecken), Reptilien, Vögel und Säugetiere zu infizieren.

Kultur

Mögliche biologische Waffe

Rickettsia rickettsii wird gemäß dem Dokument "Reaktion der öffentlichen Gesundheit auf biologische und chemische Waffen: Leitfaden der Weltgesundheitsorganisation (WHO)" als mögliche biologische Waffe eingestuft.

Es wird aufgrund seiner biologischen Eigenschaften als hochgefährlicher Mikroorganismus angesehen, wie z. B.: Seine niedrige Infektionsdosis, die eine Ursache für hohe Mortalität und Morbidität, Umweltstabilität, geringe Größe und Übertragung in Aerosolform ist (Infektion kann durch die Schleimhaut auftreten, entweder Bindehaut- oder Atemweg).

Biosicherheitsstufe 3

Nach Angaben des US-amerikanischen Zentrums für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten ist R. rickettsii ein Krankheitserreger der Biosicherheitsstufe 3, was impliziert, dass seine Gefährlichkeit bestimmte Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung erfordert, wie z.

• Das Labor, in dem es angebaut wird, muss bestimmte Design- und Sicherheitsmerkmale aufweisen (z. B. klinische Diagnoselabors, einige Forschungsarbeiten).
• Das Laborpersonal muss die Protokolle für den Umgang mit Krankheitserregern und tödlichen Erregern kennen und anwenden.
• Die genehmigte Standardarbeitsanweisung (SOP) muss befolgt werden.
• Die Handhabung und die Biosicherheit müssen von Experten überwacht werden.
• Die Manipulation der Stämme muss in biologischen Sicherheitsräumen erfolgen.

Kultivierungsmethoden

Richesia kann nicht auf festem oder flüssigem Agar gezüchtet werden. Seine Kultivierung erfordert Zelllinien (frei von Antibiotika) von Reptilien-, Vogel- und Säugetierwirten.

Zu den für ihre Kultivierung verwendeten Zelllinien gehören: Linien, die unter anderem von menschlichen oder anderen Säugetierfibroblasten, Epithel- und Endothelzellen, Hühnerembryo- und Zeckenfibroblasten stammen.

Bei der traditionellen Kultivierung werden Embryonen von Hühnern (Eiern) oder Tieren verwendet, die durch Rachitis wie Zecken infiziert werden können. Andere komplexere Kulturformen umfassen die Verwendung von menschlichem und tierischem Blut und Gewebe.

Aufgrund der Komplexität und Gefahr ihrer Kultur führen nur wenige Laboratorien ihre Identifizierung und Isolierung durch.

Ansteckungssymptome

Die Inkubationszeit für FMR beim Menschen beträgt 10 bis 14 Tage nach dem Stich einer infizierten Zecke (von einem Haustier oder aus der Umwelt). Diese Krankheit hat die folgenden Symptome:

• Die Grunderkrankung ist eine Vaskulitis oder Läsionen im Endothel der Blutgefäße, die die Kapillarpermeabilität erhöhen.
• Ödeme auf der Ebene der betroffenen Gewebe. Wenn es in der Lunge oder im Gehirn auftritt, kann es tödlich sein.
• Mögliche Blutungen.
• Nieren- und Systemschäden im Allgemeinen.
• Typische Schorf- und Hautausschlagläsion mit geschwärzter Haut an der Stelle des Zeckenstichs.
• Plötzliches hohes oder mäßiges Fieber von zwei bis drei Wochen.
• Schüttelfrost.
• Hautausschlag (Hautausschlag oder rote Flecken auf der Haut), beginnend an Armen oder Beinen. Sie können auch an den Fußsohlen oder den Handflächen gefunden werden und breiten sich später auf den Rest des Körpers aus.
• Starke Kopfschmerzen.
• Starke Muskelschmerzen
• Ermüden.
• Schmerzen im Bauch und in den Gelenken.
• Übelkeit, Erbrechen und Appetitlosigkeit.
• Andere unspezifische allgemeine Manifestationen.

Abbildung 3. Hautausschlag oder rote Flecken auf der Haut aufgrund einer Infektion mit Rickettsia rickettsii. Quelle: Siehe Seite für den Autor über Wikimedia Commons

Mortalität

Vor der Entwicklung von Antibiotika führte FMR in einigen Regionen zu einer Sterblichkeitsrate von bis zu 80%. Derzeit liegt die Sterblichkeitsrate aufgrund dieser Krankheit zwischen 10 und 30%.

Derzeit ist kein lizenzierter Richetsial-Impfstoff verfügbar.

Behandlung

FMR kann kontrolliert werden, wenn es früh diagnostiziert wird und wenn es mit Breitbandantibiotika wie Tetracyclinen (Doxycyclin) und Chloramphenicol (obwohl es Nebenwirkungen erzeugt) behandelt wird.

In der folgenden Tabelle von Quintero et al. (2012) werden die empfohlenen Antibiotikadosen nach Altersgruppe und physiologischem Zustand des Patienten angegeben.

Prophylaxe

Vektorregelung

Die Kontrolle der Zeckenpopulationen in Wäldern ist äußerst schwierig, was die Ausrottung der FMR nahezu unmöglich macht.

Exposition vermeiden

Um Zeckenstiche in befallenen Lebensräumen zu vermeiden, wird empfohlen, helle Kleidung zu tragen, das Hemd in die Hose zu stecken und die Socken am Rand der Hose oder letztere in den Stiefeln zu überlappen. Schließlich wird empfohlen, die Haut am Ende der möglichen Zeckenexposition zu überprüfen.

Insektenschutzmittel können nur nützlich sein, wenn sie richtig und in der richtigen Dosis angewendet werden, da sie toxisch sein können.

Wenn eine Zecke auf der Haut auftritt, ist das Risiko eines Befalls mit R. rickettsii minimal, wenn der Vektor innerhalb von 4 Stunden nach dem Anheften korrekt entfernt werden kann.

Um Zecken von Haustieren zu entfernen, sollten Handschuhe verwendet werden.

Zeckenentfernung

Wenn eine Zecke im Körper entdeckt wird, muss sie sorgfältig entfernt werden, um ein Aufstoßen zu vermeiden, da sie bei einer Infektion ihren Wirt infizieren würde. Wenn möglich, wird empfohlen, dass ein Arzt dieses Verfahren durchführt.

Die einzige empfohlene Methode, um sie zu entfernen, ist die Verwendung einer gebogenen Pinzette mit schmaler Spitze.

Die Zecke muss an ihrem Mundbereich (an der Haut des Wirts befestigt) gehalten werden, um ein Quetschen des Körpers zu vermeiden. Dann sollte eine langsame, aber kontinuierliche Traktion durchgeführt werden, bis sie von der Haut entfernt wird.

Wenn ein Rest Ihres Mundgeräts in der Haut verbleibt, muss es mit einem Skalpell oder einer Nadel entfernt werden. Nachdem die Zecke entfernt wurde, sollten der gebissene Bereich und die Hände desinfiziert werden.

Verweise

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