Amerikanische Gesellschaft für Hirudotherapie

Identification of iron and heme utilization genes in Aeromonas and their role in the colonization of the leech digestive tract

Molecular microbiology published in Front Microbiol (2015)

Zuletzt aktualisiert: 18. Juni 2026Geprüft von: ASH Editorial Board
Forschungsartikel – EvidenzreviewArtikelreferenz
Evidence: Research reportSicherheit & InfektionskontrolleGenomik & ProteomikMaltz M, LeVarge BL, Graf J · Frontiers in microbiology, 2015

Abstract

It is known that many pathogens produce high-affinity iron uptake systems like siderophores and/or proteins for utilizing iron bound to heme-containing molecules, which facilitate iron-acquisition inside a host. In mutualistic digestive-tract associations, iron uptake systems have not been as well studied. We investigated the importance of two iron utilization systems within the beneficial digestive-tract association Aeromonas veronii and the medicinal leech, Hirudo verbana. Siderophores were detected in A. veronii using chrome azurol S. Using a mini Tn5, a transposon insertion in viuB generated a mutant unable to utilize iron using siderophores. The A. veronii genome was then searched for genes potentially involved in iron utilization bound to heme-containing molecules. A putative outer membrane heme receptor (hgpB) was identified with a transcriptional activator, termed hgpR, downstream. The hgpB gene was interrupted with an antibiotic resistance cassette in both the parent strain and the viuB mutant, yielding an hgpB mutant and a mutant with both iron uptake systems inactivated. In vitro assays indicated that hgpB is involved in utilizing iron bound to heme and that both iron utilization systems are important for A. veronii to grow in blood. In vivo colonization assays revealed that the ability to acquire iron from heme-containing molecules is critical for A. veronii to colonize the leech gut. Since iron and specifically heme utilization is important in this mutualistic relationship and has a potential role in virulence factor of other organisms, genomes from different Aeromonas strains (both clinical and environmental) were queried with iron utilization genes of A. veronii. This analysis revealed that in contrast to the siderophore utilization genes heme utilization genes are widely distributed among aeromonads. The importance of heme utilization in the colonization of the leech further confirms that symbiotic and pathogenic relationships possess similar mechanisms for interacting with animal hosts.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal Article

Zusammenfassung

Aeromonas veronii requires both siderophore-mediated iron uptake (viuB) and heme utilization (hgpB) to grow in blood and to colonize the leech gut. Heme utilization genes are widely distributed across Aeromonas strains.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Diese Studie untersuchte zwei Eisenverwertungssysteme in Aeromonas veronii — Siderophor-basierte Aufnahme und einen putativen Hämrezeptor (hgpB) — und deren Rolle bei der Kolonisierung des Verdauungstrakts des medizinischen Blutegels Hirudo verbana. Mittels Transposon-Mutagenese und in vivo Kolonisierungsassays fanden die Autoren, dass die Fähigkeit, Eisen aus hämhaltigen Molekülen zu gewinnen, entscheidend für die Darmkolonisierung durch A. veronii ist, und dass Hämverwertungsgene unter Aeromonaden weit verbreitet sind. Die Arbeit ist tangential relevant für das ASH-Gebiet, da sie die mikrobielle Ökologie des Darms medizinischer Blutegel betrifft, jedoch untersucht sie die bakterielle Genetik, nicht das Blutegel-Sekretom, die Blutegel-Ernährung, die Verdauungsphysiologie oder eine therapeutische Anwendung. Die Relevanz der Studie für die hirudotherapeutische Praxis ist allenfalls indirekt.

Zitation

Identification of iron and heme utilization genes in Aeromonas and their role in the colonization of the leech digestive tract.

Maltz M, LeVarge BL, Graf J · Frontiers in microbiology, 2015

Verwandter klinischer Kontext

Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 26, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026

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