Francisella tularensis

F. tularensis is gemeld bij ongewervelde dieren, waaronder insecten en teken, vogels, amfibieën, reptielen, vissen en zoogdieren, waaronder de mens. Infectie bij de mens wordt vaak veroorzaakt door vectoren, met name teken, maar ook muggen, herten- en paardenvliegen. Direct contact met besmette dieren of karkassen is een andere bron. Belangrijke gastheren zijn lagomorfen (b.v. konijnen), knaagdieren, galvogels en herten. Infectie via fomites (voorwerpen) is ook belangrijk. Overdracht van mens op mens is niet aangetoond.

F. tularensis kan wekenlang overleven buiten een zoogdiergastheer en is aangetroffen in water, grasland en hooibergen. Aërosolen die de bacterie bevatten, kunnen ontstaan door kadavers te verstoren bij het maaien van kreupelhout of gazon; daarom wordt tularemie ook wel “grasmaaierziekte” genoemd. Epidemiologische studies hebben een positieve correlatie aangetoond tussen beroepen met de bovengenoemde activiteiten en besmetting met F. tularensis.

Menselijke besmetting met F. tularensis kan langs verschillende wegen gebeuren. Toegangswegen zijn via het bloed en de ademhalingswegen. De meest voorkomende vorm is via huidcontact, waarbij een ulceroglandulaire vorm van de ziekte ontstaat. Inademing van de bacterie, met name biovar F. t. tularensis, leidt tot de potentieel dodelijke pneumonische tularemie. Hoewel de pulmonale en ulceroglandulaire vormen van tularemie vaker voorkomen, zijn ook andere inoculatieroutes beschreven, waaronder orofaryngeale infectie door consumptie van besmet voedsel of water, en conjunctivale infectie door inoculatie bij het oog.

LevenscyclusEdit

F. tularensis is een facultatieve intracellulaire bacterie die in staat is de meeste celtypen te infecteren, maar infecteert voornamelijk macrofagen in het gastheerorganisme. Het binnendringen in de macrofaag gebeurt door fagocytose en de bacterie wordt uit het inwendige van de geïnfecteerde cel gesekwestreerd door een fagosoom. F. tularensis breekt dan uit dit fagosoom in het cytosol en prolifereert snel. Uiteindelijk ondergaat de geïnfecteerde cel apoptose, en de nakomelingen van de bacteriën komen vrij in een enkele “burst” om nieuwe infectierondes te initiëren.

VirulentiefactorenEdit

Een laesie van tularemie op de dorsale huid van een hand

De virulentiemechanismen voor F. tularensis zijn niet goed gekarakteriseerd. Net als andere intracellulaire bacteriën die uit de fagosomale compartimenten breken om zich in het cytosol te vermenigvuldigen, produceren F. tularensis-stammen verschillende hemolytische stoffen, die de afbraak van het fagosoom kunnen vergemakkelijken. Een hemolysine-activiteit, NlyA genaamd, met immunologische reactiviteit voor Escherichia coli anti-HlyA antilichaam, werd geïdentificeerd in biovar F. t. novicida. Zuurfosfatase AcpA blijkt in andere bacteriën als hemolysine te fungeren, terwijl zijn rol als virulentiefactor bij Francisella ter discussie staat.

F. tularensis bevat een type VI secretiesysteem (T6SS), dat ook aanwezig is in sommige andere pathogene bacteriën.Het bevat ook een aantal ATP-bindende cassette (ABC) proteïnen die in verband kunnen worden gebracht met de secretie van virulentiefactoren. F. tularensis gebruikt type IV pili om zich aan de buitenkant van een gastheercel te binden en zo gefagocytiseerd te worden. Mutantstammen zonder pili vertonen een sterk verminderde pathogeniciteit.

De expressie van een 23-kD eiwit bekend als IglC is vereist voor F. tularensis fagosomale uitbraak en intracellulaire replicatie; in afwezigheid hiervan sterven mutant F. tularensis cellen en worden ze door de macrofaag afgebroken. Dit eiwit bevindt zich in een vermoedelijk pathogeniciteitseiland dat wordt gereguleerd door de transcriptiefactor MglA.

F. tularensis downreguleert in vitro de immuunrespons van geïnfecteerde cellen, een tactiek die door een aanzienlijk aantal pathogene organismen wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat hun replicatie (zij het kortstondig) ongehinderd door het immuunsysteem van de gastheer kan plaatsvinden door de waarschuwingssignalen van de geïnfecteerde cellen te blokkeren. Voor deze afremming van de immuunrespons is het IglC-eiwit nodig, hoewel ook hier de bijdragen van IglC en andere genen onduidelijk zijn. Er bestaan verschillende andere vermeende virulentiegenen, maar hun functie in de pathogeniciteit van F. tularensis is nog niet gekarakteriseerd.