Francisella tularensis

F. tularensis -bakteeria on raportoitu selkärangattomilla, kuten hyönteisillä ja punkkeilla, linnuilla, sammakkoeläimillä, matelijoilla, kaloilla ja nisäkkäillä, myös ihmisillä. Ihmiselle tartunnan aiheuttavat usein vektorit, erityisesti punkit, mutta myös hyttyset, hirvikärpäset ja hevoskärpäset. Toinen tartuntalähde on suora kosketus tartunnan saaneisiin eläimiin tai ruhoihin. Tärkeitä tartuntaisäntiä ovat jäniseläimet (esim. kanit), jyrsijät, pikkulinnut ja peurat. Tartunta fomittien (esineiden) välityksellä on myös tärkeä. Tartuntaa ihmisestä ihmiseen ei ole osoitettu.

F. tularensis voi selviytyä viikkoja nisäkäsisännän ulkopuolella, ja sitä on löydetty vedestä, nurmikolta ja heinäsuovista. Bakteereita sisältäviä aerosoleja voi syntyä raatojen häiritsemisestä harjanleikkuun tai nurmikonleikkuun yhteydessä; tämän vuoksi tularemiaa on kutsuttu ”ruohonleikkuritaudiksi”. Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet positiivisen korrelaation edellä mainittuja toimintoja sisältävien ammattien ja F. tularensis -tartunnan välillä.

F. tularensis -tartunta ihmisiin voi tapahtua useiden reittien kautta. Tartuntatiet kulkevat veren ja hengitysteiden kautta. Yleisimmin tartunta tapahtuu ihokosketuksen kautta, jolloin syntyy ulceroglandulaarinen tautimuoto. Bakteerien, erityisesti F. t. tularensis -bakteerilajin, hengittäminen johtaa mahdollisesti tappavaan keuhkotularemiaan. Vaikka tularemian keuhko- ja ulseroglandulaariset muodot ovat yleisempiä, muitakin tartuntareittejä on kuvattu, ja niitä ovat muun muassa orofaryngeaalinen infektio, joka johtuu saastuneen ruoan tai veden nauttimisesta, ja konjunktivaalinen infektio, joka johtuu inokulaatiosta silmään.

ElinkaariMuutos

F. tularensis on fakultatiivinen intrasellulaarinen bakteeri, joka kykenee infektoimaan useimpia solutyyppejä, mutta se infektoi ensisijaisesti isäntäorganismiin kuuluvia makrofageja. Maahantunkeutuminen makrofagiin tapahtuu fagosytoosin avulla, ja bakteeri eristetään tartunnan saaneen solun sisältä fagosomin avulla. Tämän jälkeen F. tularensis irtoaa fagosomista sytosoliin ja lisääntyy nopeasti. Lopulta infektoitunut solu käy läpi apoptoosin, ja jälkeläisbakteerit vapautuvat yksittäisessä ”burst”-tapahtumassa aloittaakseen uudet infektiokierrokset.

Virulenssitekijät Muokkaa

Tularemiavaurio käden selkäpuolen iholla

F. tularensiksen virulenssimekanismeja ei ole tarkkaan tunnettu. Kuten muutkin solunsisäiset bakteerit, jotka irtautuvat fagosomaalisista osastoista lisääntyäkseen sytosolissa, F. tularensis -kannat tuottavat erilaisia hemolyyttisiä aineita, jotka saattavat helpottaa fagosomin hajoamista. F. t. novicida -biovariaatista tunnistettiin hemolysiiniaktiivisuus, jonka nimi on NlyA ja jolla on immunologinen reaktiivisuus Escherichia colin anti-HlyA-vasta-aineelle. Happofosfataasi AcpA:n on todettu muissa bakteereissa toimivan hemolysiininä, kun taas Francisellassa sen roolista virulenssitekijänä käydään kiivasta keskustelua.

F. tularensis sisältää tyypin VI erittymisjärjestelmän (T6SS), jota esiintyy myös joissakin muissa patogeenisissä bakteereissa.Se sisältää myös useita ATP:tä sitovia kasettiproteiineja (ATP-binding cassette, ABC-proteiinit), jotka voivat liittyä virulenssitekijöiden eritykseen. F. tularensis käyttää tyypin IV piilejä sitoutuakseen isäntäsolun ulkopintaan ja tullakseen näin fagosytoiduksi. Mutanttikannat, joista puuttuu pili, osoittavat vakavasti heikentynyttä patogeenisuutta.

IglC:ksi kutsutun 23 kD:n proteiinin ilmentymistä tarvitaan F. tularensiksen fagosomaaliseen purkautumiseen ja solunsisäiseen replikaatioon; sen puuttuessa mutanttiset F. tularensis -solut kuolevat, ja makrofagi hajottaa ne. Tämä proteiini sijaitsee oletetulla patogeenisuussaarekkeella, jota säätelee transkriptiotekijä MglA.

F. tularensis in vitro alentaa infektoituneiden solujen immuunivastetta, mikä on taktiikka, jota huomattava määrä patogeenisiä organismeja käyttää varmistaakseen, että isännän immuunijärjestelmä ei (vaikkakin lyhytaikaisesti) estä niiden lisääntymistä estämällä infektoituneiden solujen varoitussignaalit. Tämä immuunivasteen vähentäminen edellyttää IglC-proteiinia, vaikka IglC:n ja muiden geenien osuus on epäselvä. On olemassa useita muita oletettuja virulenssigeenejä, mutta niiden toimintaa F. tularensiksen patogeenisyyteen liittyen ei ole vielä karakterisoitu.