Salmonella

Salmonella ⓘ
Kültürlenmiş insan hücrelerini istila eden Salmonella Typhimurium'u (kırmızı) gösteren renklendirilmiş taramalı elektron mikrografı
Bilimsel sınıflandırma
Etki alanı:	Bakteriler
Filum:	Pseudomonadota
Sınıf:	Gammaproteobacteria
Sipariş:	Enterobacterales
Aile:	Enterobacteriaceae
Cins:	Salmonella Lignières, 1900
Türler ve alt türler
Salmonella bongori Salmonella enterica Salmonella enterica subsp. arizonae Salmonella enterica subsp. diarizonae Salmonella enterica subsp. enterica Salmonella enterica subsp. houtenae Salmonella enterica subsp. indica Salmonella enterica subsp. salamae

Salmonella, Enterobacteriaceae familyasından çubuk şeklinde (basil) Gram-negatif bir bakteri cinsidir. Salmonella'nın iki türü Salmonella enterica ve Salmonella bongori'dir. S. enterica tip türdür ve ayrıca 2.600'den fazla serotip içeren altı alt türe ayrılır. Salmonella adını Amerikalı bir veteriner cerrah olan Daniel Elmer Salmon'dan (1850-1914) almıştır. ⓘ

Salmonella türleri spor oluşturmayan, ağırlıklı olarak hareketli enterobakteriler olup hücre çapları yaklaşık 0,7 ila 1,5 μm, uzunlukları 2 ila 5 μm ve peritrichous flagella'ya (hücre gövdesinin etrafında hareket etmelerini sağlayan) sahiptir. Kemotrofturlar, enerjilerini organik kaynakları kullanarak oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonlarından elde ederler. Ayrıca, oksijen mevcut olduğunda oksijenle ("aerobik") ATP üretebilen veya oksijen mevcut olmadığında diğer elektron alıcılarını veya fermantasyonu ("anaerobik") kullanabilen fakültatif anaeroblardır. ⓘ

Salmonella türleri hücre içi patojenlerdir; bunların belirli serotipleri hastalığa neden olur. Enfeksiyonların çoğu, hayvan dışkısı veya ticari bir lokantada yemek servisi yapan bir çalışan gibi insan dışkısı ile kontamine olmuş gıdaların tüketilmesinden kaynaklanmaktadır. Salmonella serotipleri tifoidal ve nontifoidal olmak üzere iki ana gruba ayrılabilir. Nontifoidal serotipler zoonotiktir ve hayvandan insana ve insandan insana aktarılabilir. Genellikle sadece gastrointestinal sistemi istila ederler ve semptomları antibiyotik olmadan çözülebilen salmonelloza neden olurlar. Ancak Sahra altı Afrika'da nontifoidal Salmonella invazif olabilir ve antibiyotiklerle acil tedavi gerektiren paratifo ateşine neden olabilir. Tifoidal serotipler yalnızca insandan insana aktarılabilir ve gıda kaynaklı enfeksiyona, tifo ateşine ve paratifo ateşine neden olabilir. Tifo, Salmonella'nın kan dolaşımını istila etmesi (tifoidal form) veya ek olarak vücuda yayılması, organları istila etmesi ve endotoksin salgılaması (septik form) nedeniyle ortaya çıkar. Bu durum hayatı tehdit eden hipovolemik şok ve septik şoka yol açabilir ve antibiyotikler de dahil olmak üzere yoğun bakım gerektirir. ⓘ

Salmonella bakterisinin neden olduğu hastalık için Salmonellozis maddesine bakınız. ⓘ

Salmonella, tifo, paratifo ve gıda zehirlenmesine yol açabilen, çubuksu, Gram-negatif bir enterobakteri cinsidir. Salmonella türleri hareketlidir (motildir), hidrojen sülfür üretirler. ⓘ

Taksonomi

Salmonella cinsi Enterobacteriaceae ailesinin bir parçasıdır. Taksonomisi revize edilmiştir ve kafa karıştırma potansiyeline sahiptir. Cins, S. bongori ve S. enterica olmak üzere iki türden oluşur ve bunlardan ikincisi altı alt türe ayrılır: S. e. enterica, S. e. salamae, S. e. arizonae, S. e. diarizonae, S. e. houtenae ve S. e. indica. Bu taksonomik grup, somatik O (lipopolisakkarit) ve flagellar H antijenleri (Kauffman-White sınıflandırması) temelinde tanımlanan 2500'den fazla serotip (aynı zamanda serovar) içermektedir. Bir serotipin tam adı, örneğin Salmonella enterica subsp. enterica serotype Typhimurium olarak verilir, ancak Salmonella Typhimurium olarak kısaltılabilir. Klinik ve epidemiyolojik araştırmalara yardımcı olmak için suşların daha fazla ayırt edilmesi, antibiyotik duyarlılık testi ve darbeli alan jel elektroforezi, çok odaklı dizi tiplemesi ve giderek artan bir şekilde tüm genom dizilimi gibi diğer moleküler biyoloji teknikleriyle elde edilebilir. Tarihsel olarak, salmonellalar insanlarda konak tercihi ve hastalık belirtilerine göre klinik olarak invaziv (tifoidal) veya noninvaziv (nontifoidal salmonellalar) olarak kategorize edilmiştir. ⓘ

Tarihçe

Salmonella ilk kez 1880 yılında Karl Eberth tarafından tifo hastalarının Peyer yamalarında ve dalaklarında görüntülenmiştir. Dört yıl sonra Georg Theodor Gaffky patojeni saf kültürde başarılı bir şekilde üretmeyi başardı. Bundan bir yıl sonra, tıbbi araştırma bilimcisi Theobald Smith, daha sonra Salmonella enterica (var. Choleraesuis) olarak bilinecek olan patojeni keşfetti. Smith o sırada Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı'nın Veterinerlik Bölümü'nde araştırma laboratuvarı asistanı olarak çalışıyordu. Bölüm, bir veteriner patolog olan Daniel Elmer Salmon'un yönetimi altındaydı. Başlangıçta Salmonella Choleraesuis'in domuz kolerasının etkeni olduğu düşünülüyordu, bu nedenle Salmon ve Smith buna "Hog-cholerabacillus" adını verdi. Salmonella ismi, Joseph Leon Lignières'in Salmon'un grubu tarafından keşfedilen patojenin kendi onuruna Salmonella olarak adlandırılmasını önerdiği 1900 yılına kadar kullanılmamıştır. ⓘ

Serotiplendirme

Serotipleme, hücrelerin belirli bir antijen için antikorlarla karıştırılmasıyla yapılır. Risk hakkında bir fikir verebilir. 2014 yılında yapılan bir çalışma, S. reading'in genç hindi örneklerinde çok yaygın olduğunu, ancak insan salmonellozuna önemli bir katkıda bulunmadığını göstermiştir. Serotiplendirme, insanlardaki serotipleri şüpheli enfeksiyon kaynağındaki serotiplerle eşleştirerek kontaminasyon kaynağının belirlenmesine yardımcı olabilir. Uygun profilaktik tedavi, serotipin bilinen antibiyotik direncine göre belirlenebilir. ⓘ

Tespit, kültür ve üreme koşulları

ABD Gıda ve İlaç İdaresi bilim insanı Salmonella varlığını test etti ⓘ

Salmonella alt türlerinin çoğu hidrojen sülfür üretir ve bu da üçlü şeker demir testinde kullanıldığı gibi demir sülfat içeren besiyerlerinde yetiştirilerek kolayca tespit edilebilir. Çoğu izolat hareketli ve hareketsiz olmak üzere iki fazda bulunur. Birincil kültürde hareketli olmayan kültürler, Craigie tüpü veya hendek plakası kullanılarak hareketli faza geçirilebilir. RVS broth, klinik bir numunede tespit edilmek üzere Salmonella türlerini zenginleştirmek için kullanılabilir. ⓘ

Salmonella ayrıca ekstrakte edilen Salmonella DNA'sından multipleks veya gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (qPCR) kullanılarak tespit edilebilir ve alt tiplendirilebilir. ⓘ

Tavuk, domuz eti, domates ve kavun için Salmonella büyüme kinetiğinin matematiksel modelleri geliştirilmiştir. Salmonella 40 dakikalık bir hücre bölünmesi aralığıyla eşeysiz olarak ürer. ⓘ

Salmonella türleri ağırlıklı olarak konakçı ile ilişkili yaşam tarzlarına sahiptir, ancak bakterilerin kontaminasyonu takiben haftalarca banyo ortamında kalabildiği ve bakteriyel rezervuar görevi gören ve konakçılar arasında bulaşmayı kolaylaştırmaya yardımcı olabilecek su kaynaklarından sıklıkla izole edildiği bulunmuştur. Salmonella, kurumadan kurtulma kabiliyetiyle ünlüdür ve kuru ortamlarda ve gıdalarda yıllarca varlığını sürdürebilir. ⓘ

Bakteriler donma ile yok olmaz, ancak UV ışığı ve ısı yok olmalarını hızlandırır. Fıstık ezmesi gibi yüksek yağlı, yüksek sıvı maddelere aşılandıklarında ısıya direnç kazanmalarına ve 30 dakika boyunca 90 °C'ye (194 °F) kadar hayatta kalabilmelerine rağmen, 90 dakika boyunca 55 °C'ye (131 °F) veya 12 dakika boyunca 60 °C'ye (140 °F) ısıtıldıktan sonra yok olurlar. Salmonella enfeksiyonundan korunmak için gıdaların 75 °C (167 °F) iç sıcaklığa kadar ısıtılması önerilir. ⓘ

Salmonella türleri insanların ve hayvanların, özellikle de sürüngenlerin sindirim sistemlerinde bulunabilir. Sürüngenlerin veya amfibilerin derisindeki Salmonella, hayvanlarla ilgilenen insanlara geçebilir. Gıda ve su da enfekte insan veya hayvanların dışkılarıyla temas etmeleri halinde bakterilerle kontamine olabilir. ⓘ

İsimlendirme

Başlangıçta, her Salmonella "türü", örneğin Salmonella typhi-murium (fare tifosu), S. cholerae-suis gibi klinik hususlara göre adlandırılmıştır. Birçok tür için konakçı özgüllüğünün bulunmadığı anlaşıldıktan sonra, yeni suşlar izole edildikleri yere göre tür isimleri almıştır. Daha sonra, moleküler bulgular Salmonella'nın sadece tek bir tür olan S. enterica'dan oluştuğu hipotezine yol açmış ve serotipler, ikisi tıbbi açıdan önemli olan altı grupta sınıflandırılmıştır. Artık resmileşmiş olan bu isimlendirme, mikrobiyoloji ve enfeksiyon uzmanlarının aşina olduğu geleneksel kullanımla uyumlu olmadığından, geleneksel isimlendirme hala yaygındır. Şu anda tanınan iki tür S. enterica ve S. bongori'dir. 2005 yılında üçüncü bir tür olan Salmonella subterranea önerilmiştir, ancak Dünya Sağlık Örgütü'ne göre bildirilen bakteri Salmonella cinsine ait değildir. Tanınan altı ana alt tür şunlardır: enterica (serotip I), salamae (serotip II), arizonae (IIIa), diarizonae (IIIb), houtenae (IV) ve indica (VI). Eski serotip V, artık kendi türü olarak kabul edilen bongori idi. ⓘ

Serotip veya serovar, Salmonella'nın organizmanın sunduğu antijenlere dayalı olarak alt türler halinde sınıflandırılmasıdır. Serolojik çeşitleri birbirinden ayıran Kauffman-White sınıflandırma şemasına dayanmaktadır. Serotipler genellikle cins ve türlerden sonra alt tür gruplarına yerleştirilir, serotipler/serovarlar büyük harfle yazılır, ancak italik yazılmaz: Salmonella enterica serovar Typhimurium buna bir örnektir. Salmonella'nın tiplendirilmesi ve alt tiplendirilmesi için daha modern yaklaşımlar arasında darbeli alan jel elektroforezi, çoklu-loci VNTR analizi, multilocus dizi tiplendirme ve multipleks-PCR tabanlı yöntemler gibi DNA tabanlı yöntemler yer almaktadır. ⓘ

Patojenite

Salmonella türleri fakültatif hücre içi patojenlerdir. Salmonella epitel hücreleri, M hücreleri, makrofajlar ve dendritik hücreler dahil olmak üzere farklı hücre tiplerini istila edebilir. Salmonella, fakültatif anaerobik organizma olarak aerobik ortamda (yani oksijen mevcut olduğunda) ATP yapmak için oksijen kullanır. Bununla birlikte, anaerobik ortamda (yani oksijen bulunmadığında) Salmonella ATP'yi fermantasyon yoluyla üretir; elektron taşıma zincirinin sonunda oksijenden daha az verimli dört elektron alıcısından birini veya daha fazlasını ikame ederek: sülfat, nitrat, sülfür veya fumarat. ⓘ

Enfeksiyonların çoğu, hayvan dışkısı veya ticari bir lokantada yemek servisi yapan bir çalışan gibi insan dışkısı ile kontamine olmuş gıdaların tüketilmesinden kaynaklanmaktadır. Salmonella serotipleri tifoidal ve nontifoidal olmak üzere iki ana gruba ayrılabilir. Nontifoidal serotipler daha yaygındır ve genellikle kendi kendini sınırlayan gastrointestinal hastalığa neden olurlar. Bir dizi hayvanı enfekte edebilirler ve zoonotiktirler, yani insanlar ve diğer hayvanlar arasında aktarılabilirler. Tifoidal serotipler, insanlara adapte olan ve diğer hayvanlarda görülmeyen Salmonella Typhi ve Salmonella Paratyphi A'yı içerir. ⓘ

Nontifoidal Salmonella

İnvaziv olmayan

Salmonella'nın nontifoidal serotipleri ile enfeksiyon genellikle gıda zehirlenmesi ile sonuçlanır. Enfeksiyon genellikle bir kişi yüksek konsantrasyonda bakteri içeren gıdaları tükettiğinde ortaya çıkar. Bebekler ve küçük çocuklar enfeksiyona karşı çok daha hassastır ve az sayıda bakteri yutarak kolayca enfeksiyona yakalanabilirler. Bebeklerde, bakteri yüklü tozun solunması yoluyla enfeksiyon mümkündür. ⓘ

Organizmalar sindirim sisteminden girer ve sağlıklı yetişkinlerde hastalığa neden olması için çok sayıda alınması gerekir. Bir enfeksiyon ancak canlı salmonellalar (sadece Salmonella tarafından üretilen toksinler değil) gastrointestinal sisteme ulaştıktan sonra başlayabilir. Mikroorganizmaların bir kısmı midede öldürülürken, hayatta kalanlar ince bağırsağa girer ve dokularda çoğalır. Mide asiditesi, yutulan bakterilerin çoğunun yok edilmesinden sorumludur, ancak Salmonella, yutulan bakterilerin bir alt kümesinin hayatta kalmasına izin veren asidik ortamlara karşı bir dereceye kadar tolerans geliştirmiştir. Bakteri kolonileri özofagusta üretilen mukus içinde de sıkışabilir. Kuluçka döneminin sonunda, yakındaki konak hücreleri ölü salmonellalardan salınan endotoksinler tarafından zehirlenir. Endotoksinlere verilen lokal yanıt enterit ve gastrointestinal bozukluktur. ⓘ

Nontifoidal Salmonella'nın yaklaşık 2.000 serotipi bilinmektedir ve bunlar her yıl Amerika Birleşik Devletleri'nde 1,4 milyon kadar hastalıktan sorumlu olabilir. Ciddi hastalık riski taşıyan kişiler arasında bebekler, yaşlılar, organ nakli alıcıları ve bağışıklık sistemi baskılanmış kişiler yer almaktadır. ⓘ

İnvaziv

Gelişmiş ülkelerde nontifoidal serotipler çoğunlukla gastrointestinal hastalık olarak ortaya çıkarken, Sahra altı Afrika'da bu serotipler kan dolaşımı enfeksiyonlarında önemli bir sorun yaratabilir ve ateşle başvuran kişilerin kanından en sık izole edilen bakterilerdir. Afrika'da nontifoidal salmonellaların neden olduğu kan dolaşımı enfeksiyonlarının 2012 yılında %20-25'lik bir vaka ölüm oranına sahip olduğu bildirilmiştir. İnvazif nontifoidal Salmonella enfeksiyonu (iNTS) vakalarının çoğuna Salmonella enterica Typhimurium veya Salmonella enterica Enteritidis neden olmaktadır. Salmonella Typhimurium'un yeni bir formu (ST313) 75 yıl önce Afrika kıtasının güneydoğusunda ortaya çıkmış, bunu 18 yıl sonra Orta Afrika'dan gelen ikinci bir dalga izlemiştir. Bu ikinci iNTS dalgası muhtemelen Kongo Havzası'ndan kaynaklandı ve olayın erken dönemlerinde antibiyotik kloramfenikole dirençli hale getiren bir gen aldı. Bu durum Afrika'nın çok fakir bölgelerinde pahalı antimikrobiyal ilaçların kullanılması ihtiyacını doğurmuş ve tedaviyi zorlaştırmıştır. Sahra altı Afrika'da iNTS prevalansının diğer bölgelere kıyasla artmasının, özellikle çocuklarda HIV, sıtma ve yetersiz beslenme yükü nedeniyle bir dereceye kadar bağışıklık baskılanması veya bozukluğu olan Afrika nüfusunun büyük oranından kaynaklandığı düşünülmektedir. iNTS'nin genetik yapısı, insan vücudunda etkili bir şekilde yayılabilen daha tifo benzeri bir bakteriye dönüşmektedir. Belirtilerin ateş, hepatosplenomegali ve solunum semptomları dahil olmak üzere çeşitli olduğu ve genellikle gastrointestinal semptomların bulunmadığı bildirilmektedir. ⓘ

Epidemiyoloji

Salmonella enfeksiyonu vakalarının %60 ila %80'i sporadik olarak görüldüğü için teşhis edilememektedir. Mart 2010'da, 100.000 kişi-yılında 1140 insidans oranını tahmin etmek için veri analizi tamamlanmıştır. Aynı analizde 93.8 milyon gastroenterit vakası salmonella enfeksiyonlarından kaynaklanmıştır. 5. yüzdelik dilimde tahmini miktar 61.8 milyon vaka ve 95. yüzdelik dilimde tahmini miktar 131.6 milyon vaka olmuştur. Salmonellaya bağlı tahmini ölüm sayısı ise yaklaşık 155.000'dir. 2014 yılında Bulgaristan ve Portekiz gibi ülkelerde 4 yaşın altındaki çocukların salmonella enfeksiyonu geçirme olasılığı sırasıyla 32 ve 82 kat daha fazlaydı. Enfeksiyona en duyarlı olanlar: çocuklar, hamile kadınlar, yaşlılar ve bağışıklık sistemi yetersiz olanlardır. ⓘ

Salmonella enfeksiyonları için risk faktörleri arasında çeşitli gıdalar bulunmaktadır. Tavuk ve domuz eti gibi etlerin kontamine olma olasılığı vardır. Çeşitli sebze ve filizlerde de salmonella olabilir. Son olarak, tavuk nugget ve tencere böreği gibi çeşitli işlenmiş gıdalar da bu bakteriyi içerebilir. ⓘ

Başarılı önleme yöntemleri FDA, Birleşik Devletler Tarım Bakanlığı ve Gıda Güvenliği ve Denetim Servisi gibi mevcut kuruluşlardan gelmektedir. Tüm bu kuruluşlar ABD'de kamu güvenliğini sağlamak için standartlar ve denetimler oluşturmaktadır. Örneğin, USDA ile birlikte çalışan FSIS ajansının bir Salmonella Eylem Planı bulunmaktadır. Son olarak Şubat 2016'da iki yıllık bir plan güncellemesi yapılmıştır. Salmonella enfeksiyonunu azaltmaya yönelik başarıları ve stratejileri planlarda sunulmaktadır. Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri de çiğ gıdaların nasıl güvenli bir şekilde işleneceği ve bu ürünlerin doğru şekilde nasıl saklanacağı gibi önleyici bakım konusunda değerli bilgiler sunmaktadır. Avrupa Birliği'nde, Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi risk yönetimi ve risk değerlendirmesi yoluyla önleyici tedbirler oluşturmuştur. EFSA 2005-2009 yılları arasında salmonella maruziyetini azaltmaya yönelik bir yaklaşım ortaya koymuştur. Bu yaklaşım kümes hayvanlarında risk değerlendirmesi ve risk yönetimini içeriyordu ve bu da enfeksiyon vakalarının yarı yarıya azalmasıyla sonuçlandı. Latin Amerika'da, Dr. Sherry Layton tarafından geliştirilen ve bakterinin kanatlılara bulaşmasını önleyen ağızdan uygulanan bir Salmonella aşısı piyasaya sürülmüştür. ⓘ

Tifoidal Salmonella

Tifo, insanlara veya yüksek primatlara sıkı bir şekilde adapte olmuş Salmonella serotiplerinden kaynaklanır - bunlar arasında Salmonella Typhi, Paratyphi A, Paratyphi B ve Paratyphi C bulunur. Hastalığın sistemik formunda, salmonellalar bağırsağın lenfatik sisteminden hastaların kanına geçer (tifo formu) ve ikincil odaklar (septik form) oluşturmak üzere çeşitli organlara (karaciğer, dalak, böbrekler) taşınır. Endotoksinler ilk olarak damar ve sinir sistemi üzerinde etki göstererek damarların geçirgenliğinin artmasına ve tonusunun azalmasına, termal regülasyonun bozulmasına, kusma ve ishale neden olur. Hastalığın şiddetli formlarında, su-tuz metabolizmasını bozacak, dolaşımdaki kan hacmini ve arter basıncını düşürecek ve hipovolemik şoka neden olacak kadar sıvı ve elektrolit kaybedilir. Septik şok da gelişebilir. Karışık karakterli şok (hem hipovolemik hem de septik şok belirtileri ile birlikte) şiddetli salmonellozda daha yaygındır. Ağır vakalarda hipoksi ve toksemiye bağlı böbrek tutulumu sonucu oligüri ve azotemi gelişebilir. ⓘ

Global izleme

Almanya'da gıda kaynaklı enfeksiyonların bildirilmesi zorunludur. 1990'dan 2016'ya kadar resmi olarak kaydedilen vaka sayısı yaklaşık 200.000'den yaklaşık 13.000'e düşmüştür. Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl yaklaşık 1.200.000 Salmonella enfeksiyonu vakası görüldüğü tahmin edilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü tarafından yapılan bir çalışmada 2000 yılında 216.510'u ölümle sonuçlanan 21.650.974 tifo vakası ve 5.412.744 paratifo vakası görüldüğü tahmin edilmektedir. ⓘ

Enfeksiyonun moleküler mekanizmaları

Enfeksiyon mekanizmaları, vücuttaki farklı hedefleri ve neden oldukları farklı semptomlar nedeniyle tifoidal ve nontifoidal serotipler arasında farklılık gösterir. Her iki grup da bağırsak hücre duvarı tarafından oluşturulan bariyeri geçerek içeri girmelidir, ancak bu bariyeri geçtikten sonra enfeksiyona neden olmak için farklı stratejiler kullanırlar. ⓘ

Virülansa geçiş

Salmonella gastrointestinal sistemdeki hedef dokusuna giderken mide asidine, bağırsaktaki safranın deterjan benzeri aktivitesine, azalan oksijen kaynağına, rakip normal bağırsak florasına ve son olarak bağırsak duvarını kaplayan hücrelerin yüzeyinde bulunan antimikrobiyal peptitlere maruz kalır. Tüm bunlar Salmonella'nın algılayabileceği ve tepki verebileceği stresler oluşturur ve virülans faktörlerini oluştururlar ve bu şekilde bağırsaktaki normal büyümelerinden virülansa geçişi düzenlerler. ⓘ

Virülansa geçiş, konakçı (insanlar gibi) içinde bir replikasyon nişine erişim sağlar ve birkaç aşamada özetlenebilir:

1. Bağırsak peristaltizmi yoluyla ya da flagella aracılığıyla aktif yüzme yoluyla bir konakçı hücreye doğru hareket ettikleri, mukus bariyerini geçtikleri ve kendilerini bağırsağı kaplayan epitelin yakınına yerleştirdikleri yaklaşma,
2. Bakteriyel adezinler ve tip üç salgı sistemi kullanarak bir konakçı hücreye yapıştıkları adezyon,
3. Salmonella'nın konak hücreye girdiği istila (aşağıdaki varyant mekanizmalarına bakınız),
4. Bakterinin konak hücre içinde üreyebildiği çoğalma,
5. Bakterinin kandaki hücreler aracılığıyla diğer organlara yayılabildiği yayılma (eğer bağışıklık savunmasından kaçmayı başarmışsa). Alternatif olarak, bakteri bağırsak popülasyonunu yeniden tohumlayarak bağırsağa doğru geri dönebilir.
6. Yeniden istila (şimdi sistemik bir bölgede ise ikincil bir enfeksiyon) ve daha fazla çoğalma. ⓘ

Giriş mekanizmaları

Nontifoidal serotipler, bağırsak iltihabı ve ishal ile ilişkili bir süreç olan bakteri aracılı endositoz yoluyla tercihen bağırsak duvarındaki M hücrelerine girer. Ayrıca bağırsak duvarı hücreleri arasındaki sıkı bağlantıları bozarak hücrelerin iyon, su ve bağışıklık hücrelerinin bağırsak içine ve dışına akışını durdurma kabiliyetini bozabilirler. Bakteri aracılı endositozun neden olduğu enflamasyon ve sıkı bağlantıların bozulmasının kombinasyonunun ishalin indüklenmesine önemli ölçüde katkıda bulunduğu düşünülmektedir. ⓘ

Salmonella'lar ayrıca CD18-pozitif bağışıklık hücreleri tarafından fagositoz ve kaçakçılık yoluyla bağırsak bariyerini aşabilir ve bu da tifoidal Salmonella enfeksiyonu için anahtar bir mekanizma olabilir. Bunun bağırsak bariyerini geçmenin daha gizli bir yolu olduğu düşünülmektedir ve bu nedenle enfeksiyon için nontifoidal Salmonella'ya kıyasla daha az sayıda tifoidal Salmonella gerekmesine katkıda bulunabilir. Salmonella hücreleri makropinositoz yoluyla makrofajlara girebilmektedir. Tifoidal serotipler bunu, bağışıklık hücrelerini içeren ve vücutta bağışıklık sistemiyle ilişkili dokuları çevreleyen bir bağ dokusu ağı olan mononükleer fagosit sistemi yoluyla vücutta yayılma sağlamak için kullanabilir. ⓘ

Salmonella'nın enfeksiyona yol açmadaki başarısının büyük bir kısmı, enfeksiyon sırasında farklı zamanlarda ifade edilen iki tip III salgı sistemine (T3SS) atfedilmektedir. T3SS-1, bakteriyel efektörlerin konakçı sitozolü içine enjekte edilmesini sağlar. Bu T3SS-1 efektörleri, Salmonella'nın fagositik olmayan hücreler tarafından alınmasına izin veren membran kabarıklıklarının oluşumunu uyarır. Salmonella ayrıca Salmonella İçeren Vakuol (SCV) adı verilen membrana bağlı bir bölmede bulunur. SCV'nin asidifikasyonu T3SS-2'nin ekspresyonuna yol açar. T3SS-2 efektörlerinin Salmonella tarafından salgılanması, konakçı sitozolünde etkin bir şekilde hayatta kalması ve sistemik hastalık oluşturması için gereklidir. Buna ek olarak, her iki T3SS de bağırsak kolonizasyonunda, bağırsak enflamatuar yanıtlarının ve ishalin indüklenmesinde rol oynar. Bu sistemler, enfeksiyona ulaşmak için işbirliği içinde çalışması gereken birçok gen içerir. ⓘ

S. Typhimurium'un SPI1 tip III salgı sistemi tarafından enjekte edilen AvrA toksini, serin/treonin asetiltransferaz aktivitesi sayesinde doğuştan gelen bağışıklık sistemini inhibe etmek için çalışır ve ökaryotik hedef hücre fitik asidine (IP6) bağlanmayı gerektirir. Bu da konağı enfeksiyona karşı daha duyarlı hale getirir. ⓘ

Klinik belirtiler

Salmonellozun sırt ağrısı veya spondiloza neden olabileceği bilinmektedir. Beş klinik tablo şeklinde ortaya çıkabilir: gastrointestinal sistem enfeksiyonu, enterik ateş, bakteriyemi, lokal enfeksiyon ve kronik rezervuar durumu. Başlangıç semptomları diğerlerinin yanı sıra nonspesifik ateş, halsizlik ve miyaljidir. Bakteriyemi durumunda, vücudun herhangi bir bölgesine yayılabilir ve bu da lokalize enfeksiyona neden olur veya apseler oluşturur. Lokalize Salmonella enfeksiyonlarının formları artrit, idrar yolu enfeksiyonu, merkezi sinir sistemi enfeksiyonu, kemik enfeksiyonu, yumuşak doku enfeksiyonu vb.dir. Enfeksiyon uzun süre latent formda kalabilir ve retiküler endotelyal hücrelerin işlevi bozulduğunda aktive olabilir ve sonuç olarak akut salmonellozdan birkaç ay veya birkaç yıl sonra ikincil olarak kemikte yayılan enfeksiyona neden olabilir. ⓘ

2018 yılında Imperial College London'da yapılan bir çalışma da salmonellaların bir çinko metaloproteinaz efektör ailesi kullanarak bağışıklık sisteminin belirli kollarını (örneğin 5 NF-kappaB proteininden 3'ü) nasıl bozduğunu ve diğerlerine dokunmadığını göstermektedir. ⓘ

Oksidatif patlamaya karşı direnç

Salmonella patogenezinin ayırt edici özelliklerinden biri, bakterinin fagositler içinde hayatta kalma ve çoğalma yeteneğidir. Fagositler patojenlere karşı savunma olarak nitrik oksit ve oksijen radikalleri gibi DNA'ya zarar veren maddeler üretir. Bu nedenle, Salmonella türleri genom bütünlüğüne meydan okuyan moleküllerin saldırısıyla karşı karşıya kalmalıdır. Buchmeier ve arkadaşları, RecA veya RecBC protein fonksiyonundan yoksun S. enterica mutantlarının makrofajlar tarafından sentezlenen oksidatif bileşiklere karşı oldukça hassas olduğunu göstermiştir ve ayrıca bu bulgular, S. enterica'nın başarılı sistemik enfeksiyonunun, DNA hasarının RecA ve RecBC aracılı rekombinasyonel onarımını gerektirdiğini göstermektedir. ⓘ

Konak adaptasyonu

S. enterica, Typhimurium ve Enteritidis gibi bazı serotipleri aracılığıyla, birkaç farklı memeli konak türünü enfekte etme yeteneğinin belirtilerini gösterirken, Typhi gibi diğer serotipler yalnızca birkaç konakla sınırlı görünmektedir. Salmonella serotiplerinin konakçılarına uyum sağlama yollarından bazıları genetik materyal kaybı ve mutasyondur. Daha karmaşık memeli türlerinde, patojene özgü bağışıklık tepkilerini içeren bağışıklık sistemleri, antikorların flagella gibi yapılara bağlanması yoluyla Salmonella serovarlarını hedef alır. Salmonella, flagellum oluşumunu kodlayan genetik materyalin kaybı yoluyla konağın bağışıklık sisteminden kaçabilir. Bakteri virülans geninden (mgtCBR operonu) gelen mgtC lider RNA, flagellin kodlayan fljB geninin mRNA'ları ile doğrudan baz eşleşmesi yaparak enfeksiyon sırasında flagellin üretimini azaltır ve degradasyonu teşvik eder. Kisela ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmada, S. enterica'nın daha patojenik serovarlarının, yakınsak evrim sonucu gelişen bazı ortak adhezinlere sahip olduğu bulunmuştur. Bu, Salmonella'nın bu türlerinin bağışıklık sistemleri gibi benzer koşullara maruz kaldıkça, benzer yapıların konakçılardaki bu benzer, daha gelişmiş savunmaları boşa çıkarmak için ayrı ayrı evrimleştiği anlamına gelir. Salmonella'nın bu kadar çok farklı türe nasıl evrimleştiği konusunda hala pek çok soru var, ancak Salmonella birkaç aşamadan geçerek evrimleşmiş olabilir. Baumler ve arkadaşlarının önerdiği gibi, Salmonella büyük olasılıkla yatay gen transferi, ek patojenite adaları nedeniyle yeni serovarların oluşumu ve atalarının yaklaşık olarak belirlenmesi yoluyla evrimleşmiştir. Dolayısıyla, Salmonella farklı patojen bakterilerden genetik bilgi edinerek birçok farklı serotipine evrilmiş olabilir. Farklı serotiplerin genomunda çeşitli patojenite adalarının bulunması bu teoriyi desteklemektedir. ⓘ

Salmonella sv. Newport'un bitki kolonizasyonu yaşam tarzına uyum sağladığına dair işaretler vardır ve bu da ürünlerle bağlantılı gıda kaynaklı hastalıklarla orantısız ilişkisinde rol oynayabilir. Domateslerde sv. Newport'un domatesteki kalıcılığının sv. Typhimurium'da seçilenlere benzer olduğu bildirilmiştir. sv. Newport'a özgü olan papA geni Newport'a özgü olan papA geni, suşun domatesteki uygunluğuna katkıda bulunur ve bitki ve hayvan konakçılarını kolonize edebilen diğer Enterobacteriaceae genomlarında homologlara sahiptir. ⓘ

Araştırma

Patojen olarak önemlerinin yanı sıra, S. enterica serovar Typhimurium gibi nontifoidal Salmonella türleri yaygın olarak tifo türlerinin homologları olarak kullanılmaktadır. Birçok bulgu transfer edilebilir ve kontaminasyon durumunda araştırmacı için tehlikeyi azaltır, ancak aynı zamanda sınırlıdır. Örneğin, bu modeli kullanarak spesifik tifo toksinlerini incelemek mümkün değildir. Bununla birlikte, yaygın olarak kullanılan fare bağırsağı gastroenterit modeli gibi güçlü araştırma araçları Salmonella Typhimurium kullanımına dayanmaktadır. ⓘ

Genetik açısından S. Typhimurium, temel bakteriyel fizyolojinin anlaşılmasına yol açan genetik araçların geliştirilmesinde etkili olmuştur. Bu gelişmeler, S. Typhimurium'da hızlı ve kolay genetik düzenlemeye izin veren ilk genelleştirilmiş transdüktif faj P22'nin keşfiyle mümkün olmuştur. Bu da ince yapı genetik analizini mümkün kılmıştır. Çok sayıda mutant, bakteriler için genetik isimlendirmenin yeniden gözden geçirilmesine yol açmıştır. Transpozonların genetik araçlar olarak kullanımı, transpozon iletimi, mutajenez ve kromozom yeniden düzenlemelerinin yapımı da dahil olmak üzere, S. Typhimurium'da geliştirilmiştir. Bu genetik araçlar aynı zamanda kanserojen maddeler için basit bir test olan Ames testine de yol açmıştır. ⓘ

Antik DNA

S. enterica genomları, Batı Avrasya'daki 6.500 yıllık insan kalıntılarından yeniden yapılandırılmıştır; bu da tarih öncesi dönemde sistemik S. enterica ile coğrafi olarak yaygın enfeksiyonlara ve konak adaptasyonunun evriminde Neolitizasyon sürecinin olası bir rolüne dair kanıtlar sunmaktadır. Kolonyal Meksika'dan yeniden yapılandırılan ek genomlar, S. enterica'nın 16. yüzyıl Yeni İspanya'sında bir salgın olan cocoliztli'nin nedeni olduğunu göstermektedir. ⓘ

Mikrobiyoloji

Salmonella Gram-negatif bir bakteridir. Klinik laboratuvarda genelde MacConkey agar, XLD agar, XLT agar, DCA agar, veya Önöz agar ile izole edilir. Bağırsak enfeksiyonuna neden oldukları ve sağlıklı bağırsakta bulunan diğer bakteriler çok daha fazla sayıda olduğu için, ilk izolasyonunda seçici (selektif) bir ortam kullanılması gerekir. Klinik numunelerde salmonella sayıları o kadar düşük olabilir ki dışkı rutin olarak bir zenginleştirme kültürüne tabi tutulur, örneğin selenit buyyonu veya Rappaport Vassiliadis soya pepton buyyonu. Bu ortamlar normal bağırsak florasının büyümesine engelleyicidir ama salmonella türlerinin çoğalmasını sağlarlar. Ardından, zenginleştirme ortamını birincil seçici ortama inoküle ederek salmonellalar izole edilir. Kan agarında 2–3 mm çaplı, nemli koloniler oluştururlar. Hücreler uzun süre 25-28 °C aralığında büyütüldükleri zaman bazı türler bir biyofilm oluştururlar, bu biyofilm karmaşık karbonhidratlar, selüloz ve proteinlerden oluşur. Salmonellalar genelde laktoz fermantasyonu yapmazlar; çoğu hidrojen sülfür üretir, ferrik amonyum sitrat içeren ortamda bu gaz tepkiyerek kolonilerin ortasında siyah bir nokta oluşmasına neden olur. ⓘ

Önleme

Gıda kaynaklı bir hastalık olarak Salmonella 'nın önlenmesi için gıdalara temas eden yüzeylerin etkin bir şekilde temizlenmesi gerekmektedir. Derinin mikroplardan arındırılması için alkol etkili bir maddedir. Kuaterner amonyum alkolle beraber kullanılınca temizleyici etki daha uzun süreli olur. Karbondioksitle karışık alkol buharı veya sodyum hipoklorit (çamaşır suyu) sağlık kurumlarında ve gıda sanayisinde yüzeylerdeki Salmonellayı yok etmek için kullanılır. Çiğ yumurta içeren gıdalar pişirilmeli veya uzun süre saklanacaklarsa dondurulmalıdır. ⓘ

Salmonella-bağlantılı hastalıklar

Hastalık yapan Salmonella türleri, yakın zamanda, pek çok serovarı olan Salmonella enterica adlı tek bir tür olarak yeniden sınıflandırılmışlardır. Salmonella Typhi tifoya neden olur. Diğer salmonellalar sıkça gıda kaynaklı hastalıkların nedenidir, özellikle kümes hayvanları ve çiğ yumurtadan kaynaklanırlar. Hayvancılıkta antibiyotiklerin rutin kullanımı yüzünden oluşmuş antibiyotik dirençli salmonella suşlarının enfeksiyonu sorunlu olabilir. ⓘ

Kırmızı et ve et ürünleri, kontamine süt, pastacılık ürünleri, krema, dondurma ve kabuklu deniz ürünleri insanların enfekte olmasına neden olan en önemli kaynakları oluşturur. Özellikle hayvan gübresi kullanılarak veya fekal içerikli suyla yetiştirilen ve iyi temizlenmeyen birçok bitkisel gıda da enfeksiyona nedendir. ⓘ

Gıda kaynaklı Salmonella enfeksiyonları etkeni içeren gıdanın tüketiminden yaklaşık 12-36 saat sonra ortaya çıkar ve semptomlar genellikle 1-4 gün içinde kaybolur. ⓘ

Belirtiler; diyare, karın krampı, ateş (>38 °C), kusma, genel durum bozukluğu ve baş ağrısıdır. Hastalıktan en çok bebekler, yaşlılar ve bağışıklık sistemi baskılanmış insanlar etkilenirken ölüm oranı % 0.1-0.2 arasında değişir. ⓘ

Tifo ve paratifo istisnaları dışında, salmonellozis bir kan enfeksiyonu değildir. ⓘ