Spirochaetes általános jellemzők, morfológia, szisztematika

Spirochaetes Olyan baktériumok menedéke, amelyre jellemző, hogy gram-negatív és egyedülálló celluláris ultrastruktúrával rendelkezik. Belső motilitás organellákkal rendelkeznek, amelyeket periplazmatikus flagellának neveznek, ami lehetővé teszi számukra, hogy hajlítsanak, forogjanak hosszanti tengelyükön, és folyékony és félszilárd közegben mozogjanak.

A spirochaetes az egyik kevés bakteriális phyla, amelynek fenotípusos jellemzői a 16S rRNS analízis alapján feltárják filogenetikai kapcsolataikat..

index

• 1 Általános jellemzők 
• 2 Szisztematika 
  • 2.1 Spirochaetaceae
  • 2.2 Brachyspiraceae
  • 2.3 Brevinemataceae
  • 2.4 Leptospiraceae
• 3 Patogenezis
  • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
  • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
  • 3.3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
• 4 Referenciák 

Általános jellemzők

Néhány szabadon élő pleomorf Spirochaetes, mint például Spirochaeta coccoides, nem rendelkeznek a patkány ultrastrukturális és etológiai jellemzőivel, de a 16S rRNS-gén szekvencia-analízise azokat a Spirochaetaceae családba helyezi.

Ezek kemoorganotrófok, szénhidrátokat, aminosavakat, hosszú láncú zsírsavat vagy hosszú szénláncú zsíralkoholokat használhatnak szénként és energiaforrásként.

A fajtól függően anaerob, mikroaerofil, fakultatívan anaerob vagy aerob körülmények között nőhetnek. Egyesek szabadon élnek, míg másoknak specifikus kapcsolatuk van a gazdával, amelyek ízeltlábúak, puhatestűek és emlősök, beleértve az embereket is. Egyes fajokról ismert, hogy patogén.

Ezek a baktériumok egy filogenetikailag régi és jól differenciált csoportot alkotnak, ami jobban kapcsolódik a Bacteoides és az Acidobacteriákhoz, mint más csoportokhoz..

Ez csak a Spirochaetia osztály és a Spirochaetales rend által alkotott menedék, amely négy jól körülhatárolt családot foglal magában: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae és Leptospiraceae.

Ezek hosszúkásak és spirálisan tekercseltek (dugóhúzó alakúak), mérete 0,1-3 mikron átmérőjű és 4 és 250 mikron közötti. Külső membránjuk van, amely több rétegből áll, úgynevezett celluláris borítékból vagy külső burkolatból, amely teljesen körülveszi a protoplazmatikus hengeret.

A sejtek belső motilitás organellákkal rendelkeznek, amelyeket periplazmatikus flagellának neveznek. Ezeket a protoplazmatikus henger mindkét végére belsőleg behelyezik, és a sejt legnagyobb részén átnyúlik, átfedve a központi régióban.

A Leptospiraceae család esetében a periplazmatikus flagella nem fedi egymást a sejtekben. A protoplazmatikus henger és a flagella egy külső burkolattal van körülvéve, amely a gram-negatív festés külső membránjával analóg..

Másrészt, Spirochaeta plicatilis, egy nagy baktériumfaj, amely 18-20 periplazmatikus flagellával van ellátva, amely a protoplazmatikus henger mindkét vége. 

rendszertan

A Spirochaetes-törzs filogenitása a 16S rRNS-génszekvenciák legújabb elemzésének eredménye. Ebben a peremben egy osztályt ismerünk, a Spirochaetia, és egy sorrend, a Spirochaetales.

A Spirochaetales rend négy családból áll, amelyek jól körülhatárolhatók: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae és Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Ennek a családnak a baktériumai helikális sejtek, 0,1-3,0 mikron átmérőjűek és 3,5-250 mikron hosszúak. A sejtek nem rendelkeznek akasztott végekkel, mint a Leptospiraceae család tagjai.

A periplazmatikus flagellát a cella mindkét végén belül helyezzük be, és a központi régióban a szuperponált cellák hosszának legnagyobb részében nyúlnak ki.

A peptidoglikánban jelenlévő diaminsav L-ornitin. Ezek anaerob, fakultatívan anaerob vagy mikroaerofilek. Ezek kemo-organotrófok.

Szén- és energiaforrásként szénhidrátokat és / vagy aminosavakat használnak, de nem használnak zsírsavat vagy hosszú láncú zsíralkoholokat.

Ezek szabadon élnek, vagy állatokkal, rovarokkal és emberekkel együtt. Néhány faj patogén. A 16S rRNS szekvencia analízissel vizsgált fajok különböznek a Brachyspiraceae, Brevinemataceae és Leptospiraceae családok tagjaitól..

Brachyspiraceae

Ez a család csak egy nemet tartalmaz, Brachyspira. Ezek spirális alakú baktériumok, rendszeresen görbülő mintázattal. A sejtek 2 és 11 mikron között vannak 0,2 és 0,4 mikron között.

Egysejtűek, de a növekvő kultúrákban három vagy több sejtből álló alkalmi párok és láncok figyelhetők meg. Kedvezőtlen növekedési körülmények között gömb alakú vagy kerek testek képződnek.

Gram-negatív festéssel rendelkeznek. Ezek kötelező anaerob vagy aerotoleránsak. A sejtek végei lehetnek tompaak vagy hegyesek.

A sejtek jellegzetes szerkezete spirochete sejtek, amelyek egy külső köpenyből, egy protoplazmatikus spirális hengerből és belső bordóból állnak a protoplazmatikus henger és a külső köpeny közötti térben..

A nemzetség sejtjei Brachyspira A fajoktól függően 8-30 flagella van. A flagellák száma általában korrelál a sejt méretével, úgyhogy a kisebb sejttípusok kevesebb zászlóval rendelkeznek.

A flagellát a sejt mindkét végén egyenlő számban egyesítik, a protoplazmatikus henger köré tekerik, és szabad végük átfedik a cellák közepén..

36 és 42 ° C között növekszik, optimális hőmérséklete 37-39 ° C. Ezek kemoorganotrófok, különböző szénhidrátokat használva a növekedéshez. A molekuláris oxigén csökkentésére oxidáz van.

Brevinemataceae

Ez a család csak egy nemet tartalmaz, Brevinema. A sejtek spirális alakúak, és átmérője 0,2 és 0,3 mikron közötti, 4-5 mikron hosszúságú, egy vagy két spirális fordulatot mutat, amelyek szabálytalan hullámhosszúsága 2-3 mikron..

A lapok periplazmatikus jelzőtáblákkal rendelkeznek, amelyek rugalmasságot, forgatást és fordítást biztosítanak a sejtek számára. Nem rendelkeznek citoplazmatikus tubulusokkal. Mikroerofilek, a gazdához kapcsolódnak.

Leptospiraceae

Ezek a jobb spirális konformációjú sejtek, amelyek mérete 0,1 és 0,3 mikron átmérőjű és 3,5-20 mikron hosszú. A nem mozgó sejtek horogcsúcsokkal rendelkeznek, míg a mobil sejtek aktívan egy spirális elülső véggel és egy horoggal rendelkeznek a cella hátsó végénél..

Van egy periplazmatikus flagellumuk, amely a sejt mindkét végén belül van behelyezve, de ritkán átfedi a sejt közepét. A periplazmatikus flagellát a spirális tengely mentén találjuk.

A peptidoglikánban jelen levő diaminsav egy e-diamino-pimelinsav. Ezek kötelező aerob vagy mikroaerofil szervezetek. Ezek kemoorganotrófok.

Hosszú láncú zsírsavakat és zsíralkoholokat használnak, mint például a szén és az energiaforrások. Szabadon élnek, vagy állati és emberi vendégekkel együtt. Néhány faj patogén.

kórtani

A legtöbb spirochaetes faj nem patogén, de néhány jól ismert faj kiemelkedik a patogenezisük miatt.

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Ez a szervezet okoz szifiliszt. Ez egy mobil baktérium, amelyet általában szoros szexuális érintkezéssel szereznek be, és behatol a gazdaszervezet szövetébe a lapos vagy oszlopos epitéliumon keresztül.. 

A betegséget az elsődleges fertőzésben megnyilvánuló primer fekély és gyulladás jellemzi. A fertőzés későbbi szakaszaiban makulopapuláris kitörések és lehetséges granulomatikus válasz jellemzi a központi idegrendszer bevonását.. 

A nemzetség más baktériumai nem-generikus betegségeket is termelhetnek, mint pl. A felület (más néven kék betegség, carate, empeines, lota, felület és kád), amelyeket a következő generál: Treponema carateum (vagy Buba, Yaw, Framboesia, Tropic Yaws, polypilloma tropicum vagy thymosis) Treponema pallidum ssp. pertenue.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Lyme-kór okoz. Ez a faj egyedülálló maggal rendelkezik, amely lineáris kromoszóma és lineáris plazmidokat tartalmaz. A különböző fajok Borrelia a nemzetség bizonyos kullancsfajainak továbbítják Ornithodo (Argasidae) a világ különböző részein.

Ezek a kullancsok a száraz szavanna és a bozót területein találhatók, különösen a rágcsálók, barlangok, fahalmok és halott fák közelében, vagy falakban vagy mennyezetekben repedésekben, fa padló alatt, a kis rágcsálók által lakott helyen..

A tartályfajok gerincesek, például patkányok, egerek, mókusok, kutyák és madarak. A kullancsok elnyelik a Borrelia sp. a fertőzött állatok vagy emberek vérének szívásával.

Éjszaka táplálkoznak, legalább 30 percig, mielőtt visszatérnek a menedékeikbe. A fertőzés szúrással, fertőzött nyálral vagy a nyálkahártyák fertőzött koxális folyadékkal való szennyeződésével történik..

Ezek a baktériumok nem választódnak ki a kullancs ürülékében. A kullancsok még életükben is fertőzöttek maradnak, még akkor is, ha 7 éven át hiányoznak a vérük. Ezek férfiak és nők között vízszintesen továbbíthatók; vagy vertikálisan, a nőstények az utódaikra.

A Lyme-kór korai stádiumában az erythema migrans nevű jellegzetes bőrkárosodást jelent, amelyet krónikus migrénes erythemának is neveznek. A korai károsodást a vörös bőrkiütés kiterjedt területe jellemzi, gyakran egy sápadt középponttal (lőrés) a kullancscsípés helyén..

Kezelés nélkül a rheumatoid arthritishez hasonló eróziós artritisz és végül krónikus progresszív encephalitis és encephalomyelitis léphet fel. Más nemzetség baktériumai, mint például B. duttonii, B. hermsii és B. dugesi, visszatérő endémiát okozhat.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

A leptospirózis okozója, egy lázas betegség, amely kezelése nélkül bonyolult lehet az aszeptikus meningitisben. A fertőzés tünetei közé tartozik a láz, hidegrázás és fejfájás, esetenként sárgaság megjelenése.

A kutyák, patkányok vagy szarvasmarhák vizelete által szennyezett állatokon, vízen vagy talajon keresztül terjedhetnek a szervezetek. Az állatok évekig tünetmentes vektorok maradhatnak, és az organizmusok hetekig vagy hónapokig eltávozhatnak.

A betegségek megszerzése gyakrabban fordul elő az esőzések vagy az árvizek után. Az inkubációs időszak legfeljebb 1 hónap lehet.

referenciák

1. Színész, J.K. (2012). Klinikai bakteriológia. In: lsevier integrált felülvizsgálata immunológiai és mikrobiológiai (második kiadás). Pp 105-120.
2. Krieg, N. R., J. T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig és W. B. Whitman. (2010) Bergey: Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: A Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), acidobaktériumok, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiák, és planctomycetes. USA.
3. Gupta, R.S., Mahmood, S és Adeolu, M. (2013). A phylogenomic és molekuláris aláírás alapú megközelítés jellemzésére a törzs Spirochaetes és főbb kládok: javaslat a taxonómiai felülvizsgálata a törzs. Fronters in Microbiology, 4: 217.
4. Spirochaetes. (2018). Wikipédia, A szabad enciklopédia. A konzultáció dátuma: 2018. október 10-én, 14:21-től: en.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, P.A. és Stewart, P.E. 2008. A fertőzés biológiája Borrelia burgdorferi. Észak-Amerika fertőző betegségklinikái, 22 (2): 217-234.