バルトネラ
細菌の種

バルトネラ
科学的分類 この分類を編集する
ドメイン 細菌
界： シュードモナス属
門： シュードモナス門
綱： アルファプロテオバクテリア
目： 菌糸体
科: バルトネラ科
属: バルトネラ
種:
B. quintana
学名
バルトネラ
(Schmincke 1917) Brenner et al. 1993
シノニム[1]
  • Rochalimaea quintana
    (Schmincke 1917) Krieg 1961
  • Wolhynia qintanae
    Zhdanov and Korenblit 1950
  • リケッチア・ウォルヒニカ
    ユングマンとクチンスキー 1918
  • リケッチア・ヴァイグリ・
    モシング 1936
  • リケッチア・キンタナ・
    シュミンケ 1917
  • Rickettsia pediculi
    Munk と da Rocha-Lima 1917
  • ブルネシア (ロチャリマエ) ウォリニカ・
    マキアヴェッロ 1947

バルトネラ・キンタナ（Bartonella quintana）は、元々はロカリマエア・キンタナ[ 2]または「リケッチア・キンタナ」 [3]として知られており、ヒトコロモジラミによって媒介される細菌で、塹壕熱[4]を引き起こします。この細菌種は、第一次世界大戦中にヨーロッパで100万人の兵士に影響を与えた塹壕熱の発生を引き起こしました。 [5]塹壕熱は20世紀を通じて数百万人に影響を与えたことが知られています。 [6]

ゲノム

B. quintanaのゲノムサイズは推定1,700～2,174キロ塩基対であった[7]が、最初のゲノム配列（RM-11株）には、1,587,646塩基対の環状染色体が1本含まれている[ 8]。ゲノム全体のグアニン-シトシン（G+C）含量は約38.5%である[9] 。ゲノムには、過去の水平遺伝子伝播を示唆するいくつかの挿入配列（IS）要素とプロファージ領域が含まれている。これらの要素は、ゲノムの可塑性と適応に寄与している可能性がある[9]

背景と特徴

B. quintanaは、好気性、グラム陰性（−）、桿菌（バチルス）の細菌です。この微生物による感染症である塹壕熱は、第一次世界大戦中の兵士で初めて記録されました。「塹壕熱」という用語は、1915年の第一次世界大戦中に初めて導入されました。これは、突然の頭痛、めまい、激しい脛の痛み、高熱を特徴とする発熱性疾患で、通常は再発パターンを示します。[10]ヨーロッパ、アジア、北アフリカに発生します。主な媒介生物は、ヒトコロモジラミとしても知られるPediculus humanus variety corporisです。 [11]

この菌は1960年、メキシコシティの患者からJW Vinsonによって初めて無菌培養で分離され、 Rickettsia quintanaと命名されました。彼はボランティアにこの細菌を感染させ、塹壕熱の一貫した症状と臨床所見を呈させ、コッホの定理に基づいて病因を証明しました。

第一次世界大戦中に塹壕熱が顕著に記録されたが、証拠はB. quintanaが数千年にわたって人類に影響を与えてきたことを示唆している。DNA分析により、4000年前の人間の歯の歯髄からB. quintanaが検出され、古代の集団にも存在していたことが示唆された。 [12]また、ナポレオン軍の兵士の集団墓地から発見されたシラミからも B. quintanaのDNAが検出され、歴史的な疫病における役割を示唆している。[13]

第一次世界大戦終結後、塹壕熱の報告は減少しました。しかし、1990年代以降、B. quintanaは特に都市部の貧困層やホームレス層で再び増加しました。[14]衛生状態の悪さ、過密な居住環境、コロモジラミの蔓延といった要因が、この再流行の一因となっていると考えられています。[15]

バルトネラ・キンタナの培養に最適な培地は、5%の二酸化炭素を含む大気中の血液強化寒天培地である。[3]

Rickettsia quintanaは後にRochalimaea quintanaに再分類され、その後Bartonella quintanaに再分類されました。[16] [17] [18]

病態生理学

ゲノムは、毒性と宿主との相互作用に関与する様々な因子をコードしています

  • タイプIV分泌システム（T4SS）：B. quintanaは2つの異なるT4SSを利用する。VirB/VirD4システムはエフェクタータンパク質を宿主細胞に輸送し、宿主細胞の機能を操作して細菌の取り込みと生存を促進する。[19] Trwシステムは、感染成立に不可欠なステップである赤血球への宿主特異的接着を媒介する。[19]これらのシステムは、細菌が哺乳類宿主細胞にアクセスし、定着するために不可欠である。
  • 三量体オートトランスポーター接着因子（TAA）：B. quintanaは、TAAに分類される可変発現外膜タンパク質（Vomps）を発現する。[20]これらのタンパク質は宿主細胞への接着を促進し、自己凝集を促進し、細菌の感染確立能力を高める。[20]
  • 溶血：B. quintanaの特異的溶血素については詳細な特徴づけはされていないが、関連のあるBartonella属は赤血球を溶解する溶血素を産生し、細菌の生存に不可欠な栄養素を放出する。[21]

シラミは動物媒介動物であるが、ヒト（および他の一部の霊長類）は、生体内でこの細菌の唯一の動物リザーバー宿主として知られている。[8]この細菌は内皮細胞 に感染し、大きな空胞に結合して侵入することで赤血球にも感染する。赤血球内に入ると、増殖を開始し、核異型（赤血球内B.quintanaコロニー形成）を引き起こす。[22]これにより、アポトーシスが抑制され、炎症性サイトカインが放出され、血管増殖が促進される。これらのプロセスにより、患者は全身症状（悪寒、発熱、発汗）、菌血症、リンパ腫脹を呈する。B. quintana感染における主要な役割は、Toll様受容体4の拮抗薬であるリポ多糖類の被覆です。[23]この感染が持続する理由は、この生物が単球にインターロイキン-10（IL-10）の過剰産生を引き起こし、免疫反応を弱めるためです。

B. quintanaは、細菌性血管腫症に見られる病変も誘発します。この病変は血管腔内に突出し、しばしば血流を閉塞します。これはB. quintana誘発性心内膜炎患者に認められます。これらの細胞の増殖促進は、血管新生因子の分泌によるものと考えられており、結果として新生血管が誘導されます。B. quintanaの近縁種であるB. henselaeの培養物からは、長さ40 nmの正二十面体粒子の放出が検出されています。この粒子は14 kbの線状DNAセグメントを含んでいますが、バルトネラの病態生理におけるその機能は未だ不明です。[24]

注目すべきことに、心内膜炎は感染症の新しい症状であり、第一次世界大戦の兵士には見られなかった。[要出典]

生態学と疫学

B. quintanaの主な媒介生物はヒトコロモジラミです。感染したシラミの糞便が、近くの生物の皮膚または粘膜に接触することで感染が起こります。[25]細菌を含む糞便は、しばしば掻きむしりによって開いた皮膚に接触します。[25]

ヒトはB. quintanaの主な保有生物と考えられている。最近の研究では、マカクなどのヒト以外の霊長類も潜在的な保有生物であることが示されており、これまで認識されていたよりも広い生態学的ニッチが存在する可能性が示唆されている。[26]

B. quintana感染症は南極大陸を除くすべての大陸で発生する。感染症は貧困、アルコール依存症、ホームレスなどの危険因子と関連付けられている。1996年にフランスで行われた血清学的調査では、入院中のホームレス患者の16%が感染していたのに対し、入院していないホームレスでは1.8%、一般の献血者では0%が感染していた。[27]カナダでは、水と衛生設備へのアクセスが限られている先住民コミュニティで症例が報告されている。[28] B. quintanaの生態と疫学を理解することは、特に脆弱な集団に対する標的を絞った公衆衛生介入を行う上で極めて重要である。生活環境の改善、衛生施設へのアクセス向上、効果的なシラミ対策の実施は、B. quintana感染症の負担を軽減するための重要な戦略である。

シラミはB. quintanaの伝播において主要な要因である。[29] [30] これは、不衛生な環境（シャワーや洗濯設備を常に利用できないこと）での生活や、 B. quintanaやコロモジラミなどの外部寄生虫を保有する他者との接触リスクが高まる混雑した地域に住んでいることに起因するとされている。また、世界的な移住の増加も、塹壕熱の流行地域から都市部の感受性の高い集団への拡散に役割を果たしている可能性がある。最近の懸念は、水平遺伝子伝播によってB. quintanaの新株が出現し、他の病原性因子を獲得する可能性があることである。[11]

臨床症状

エイズ患者におけるB. quintanaとMycobacterium aviumの複合 感染

B. quintana感染症の臨床症状は非常に多様です。潜伏期間は現在 5～20 日であることがわかっていますが、[31] [32]当初は 3～38 日と考えられていました。感染症は、発熱エピソードの急性発症、回帰発熱エピソード、または持続性チフス疾患として発症する可能性があります。一般的に見られるのは、斑状丘疹状発疹、結膜炎、頭痛、および筋肉痛で、脾腫はそれほど一般的ではありません。ほとんどの患者は、下腿（すね）の痛み、脚と背中の筋肉痛、およびすねの知覚過敏を呈します。心内膜炎を発症して未治療のままでない限り、 B. quintana感染症で致命的になることはまれです。心内膜炎を発症した場合は、培養陰性に分類されます。[33] 体重減少や​​血小板減少症も見られることがあります。回復には最大 1 か月かかる場合があります。特にホームレスの人々の間では、血流中に細菌が持続的に存在することが観察されています。[34]この疾患のまれな症状は、真皮の血管壁のフィブリノイド壊死を特徴とする白血球破砕性血管炎です。[34]

この病気を分類する主な症状は次のとおりです。

  • 発熱：患者はしばしば約4～5日間続く発熱を繰り返す。その間、同様の期間、無症状となることもある。このパターンは「キンタン熱」として知られるようになった。[35]
  • 頭痛：患者が激しい頭痛を経験することはよくあります。[35]
  • 骨の痛み：特にすね、首、背中に激しい痛みが頻繁に報告されています。[35]
  • 発疹：患者の体幹には斑状丘疹状の発疹が現れることがある。[35]

一部の患者は無症状のままである一方、重篤な生命を脅かす合併症を発症する可能性があることを指摘しておくことが重要です。最適な病状管理のためには、早期発見と適切な治療が不可欠です。

診断と治療

B. quintana感染の確定診断には、血清抗体または核酸増幅陽性のいずれかが必要です。異なる種を区別するために、マウス抗血清を用いた免疫蛍光法、 DNAハイブリダイゼーション、制限酵素断片長多型、またはクエン酸合成酵素遺伝子配列決定法が用いられます。[36]臨床診断法には以下のものがあります

  • 血清学的検査： B. quintanaに対する特異抗体の検出は、間接蛍光抗体法（IFA）または酵素結合免疫吸着法（ELISA）を用いて行うことができます。急性期血清と回復期血清の抗体価が4倍に上昇している場合は、最近の感染を示唆します。[10]
  • 分子生物学的検査：血液または組織サンプル中のB. quintana特異的DNA配列をポリメラーゼ連鎖反応（PCR）で増幅することで、診断感度が向上します。この方法は、特に血清学的検査で診断が確定できない場合に用いられます。[10]
  • 培養：B. quintanaの培養分離は、その生育の遅さと特殊な生育条件のために困難であることが判明している。分離に成功すれば確定診断となるが、日常的な臨床現場ではあまり用いられていない。[37]

感染症の治療には以下の方法があります。

  • 治療は通常、第一選択薬としてドキシサイクリンを4～6週間投与するか、エリスロマイシンまたはアジスロマイシンを投与する。[38] [39]心内膜炎または重症感染症の場合は、ドキシサイクリンとアミノグリコシド（ゲンタマイシンなど）を4～6週間併用する療法が推奨される。[40]
  • 支持療法：心内膜炎における心不全などの合併症の管理は不可欠です。[40]

参考文献

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