Spirochaetes generelle egenskaper, morfologi, systematikk

spiroketer Det er et fylt av bakterier som er karakterisert ved å være gram-negative og ved å ha en unik cellulær ultrastruktur. De har interne motilitetsorganeller kalt periplasmisk flagella, som tillater dem å bøye seg, rotere på deres langsgående akse og bevege seg i flytende og halvfast media.

Spirochaetene er en av de få bakterielle phyla hvis fenotypiske egenskaper avslører deres fylogenetiske relasjoner basert på 16S rRNA analyse.

index

• 1 Generelle egenskaper 
• 2 Systematikk 
  • 2.1 Spirochaetaceae
  • 2.2 Brachyspiraceae
  • 2.3 Brevinemataceae
  • 2.4 Leptospiraceae
• 3 patogenese
  • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
  • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
  • 3,3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
• 4 referanser 

Generelle egenskaper

Noen fri-levende pleomorphic Spirochaetes, for eksempel Spirochaeta coccoides, de har ikke de ultrastrukturelle og etologiske egenskapene til phylumet, men sekvensanalysen av 16S rRNA-genet lokaliserer dem i familien Spirochaetaceae.

De er kjemoorganotrofiske, kan bruke karbohydrater, aminosyrer, langkjedede fettsyrer eller langkjedede fettalkoholer som karbon og energikilder.

Avhengig av arten, kan de vokse i anaerobe, mikroaerofile, valgfritt anaerobe eller aerobe forhold. Noen er frittstående og andre har en bestemt tilknytning til verten, som kan være leddyr, bløtdyr og pattedyr, inkludert mennesker. Noen arter er kjent for å være patogene.

Disse bakteriene utgjør en fylogenetisk gammel og godt differensiert gruppe, mer relatert til phylum Bacteoides og Acidobacteria, enn til andre grupper.

Det er en skjærekant bare dannes av Spirochaetia klasse og Spirochaetales orden, som omfatter fire familier som er vel avgrensede: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae og Leptospiraceae.

De er langstrakte og er spiralviklet (korketrekker), med en størrelse varierende fra 0,1 til 3 mikron i diameter og 4-250 mikron i lengde. De har en ytre membran dannet av flere lag kalt cellulær konvolutt eller ytre kappe som helt omgir protoplasmatisk sylinder.

Cellene har interne motilitetsorganeller kalt periplasmisk flagella. Disse er satt inn i hver ende av protoplasmatisk sylinder og strekker seg langs det meste av cellen, som overlapper i det sentrale området

I tilfelle av familien Leptospiraceae overlapper ikke periplasmatisk flagella i cellene. Den protoplasmiske sylinder og flagellaen er innelukket av en ekstern kappe som har noen egenskaper som er analog med den ytre membranen av bakterie-gram-negativ farging.

På den annen side, Spirochaeta plicatilis, er en art av store bakterier som har 18 til 20 periplasmisk flagella innsatt nær hver ende av protoplasmatisk sylinder. 

systematikk

Filogenien til Spirochaetylumet er resultatet av nylig analyse av 16S rRNA-gensekvensene. I denne kanten er en klasse anerkjent, Spirochaetia, og en enkelt ordre, Spirochaetales.

Spirochaetales rekkefølge består av fire familier som er godt avgrenset: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae og Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Bakteriene i denne familien er spiralformede celler, fra 0,1 til 3,0 mikrometer i diameter og fra 3,5 til 250 mikrometer i lengde. Cellene har ikke hekta ender som medlemmer av familien Leptospiraceae.

Den periplasmatiske flagella er satt inn i hver ende av cellen og strekker seg langs det meste av lengden av den overliggende cellen i det sentrale området.

Diaminosyren tilstede i peptidoglykanen er L-ornitin. De er anaerobe, valgfritt anaerobe eller mikroaerofile. De er kjemo-organotrofiske.

De bruker karbohydrater og / eller aminosyrer som karbon og energikilder, men bruk ikke fettsyrer eller langkjedede fettalkoholer.

De er frie levende eller i forbindelse med dyr, insekter og mennesker. Noen arter er patogene. Arten undersøkt ved 16S rRNA sekvensanalyse er forskjellig fra medlemmer av familiene Brachyspiraceae, Brevinemataceae og Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

Denne familien inneholder bare ett kjønn, Brachyspira. De er spiralformede bakterier med vanlige krøllemønstre. Cellene måler mellom 2 og 11 mikrometer med 0,2 til 0,4 mikrometer.

De er unicellulære, men sporadiske par og kjeder av tre eller flere celler kan observeres i voksende kulturer. Under ugunstige vekstforhold dannes sfæriske eller runde legemer.

De har gram-negativ farging. De er obligatoriske anaerobe eller aerotolerante. Endene av cellene kan være stump eller spiss.

Cellene har en typisk struktur av spirocheter celler, som består av en ytre kappe, en spiralformet protoplasmic sylinder og flag indre rom mellom protoplasmiske sylinder og den ytre kappe.

Cellene i slekten Brachyspira De har fra 8 til 30 flagella, avhengig av arten. Antallet flagella korrelerer vanligvis med cellens størrelse, slik at de mindre cellene har færre flagella.

Flageller er koblet internt, i like mange i hver ende av cellen, de er viklet rundt protoplasmiske sylinder og deres frie ender overlapper hverandre i midten av cellene.

Den vokser mellom 36 og 42 ° C, med en optimal temperatur på 37 til 39 ° C. De er kjemoorganotrofiske, ved hjelp av forskjellige karbohydrater for vekst. Den har oksidase for å redusere molekylært oksygen.

Brevinemataceae

Denne familien inneholder bare ett kjønn, Brevinema. Celler som er skruelinjeformet og har en diameter på 0,2 til 0,3 mikron over en lengde på 4 til 5 mikron, som viser en eller to skruelinjeformede viklinger med uregelmessige bølgelengder i området fra 2 til 3 mikron.

De har arket periplasmisk flagella som gir mobilitet til cellene ved å bøye, rotere og oversette. De har ikke cytoplasmatiske tubuli. De er mikroaerofile, forbundet med verten.

Leptospiraceae

De er celler med høyre spiralformet konformasjon, som kan måle fra 0,1 til 0,3 mikrometer i diameter og 3,5 til 20 mikrometer i lengde. Ikke-mobile celler har hekta tips, mens aktive mobilceller har en spiralende forkant og en krok på den bakre enden av cellen.

De har en periplasmisk flagellum som er satt inn i hver ende av cellen, men sjelden overlapper i midten av cellen. Den periplasmatiske flagella er funnet langs den spiralformede akse.

Diaminsyren tilstede i peptidoglykan er en e-diaminopimelsyre. De forplikter aerob eller mikroaerofile organismer. De er kjemoorganotrofiske.

De bruker langkjedede fettsyrer og fettalkoholer, som for eksempel karbon og energikilder. De er frie levende eller sammen med dyr og mennesker. Noen arter er patogene.

pathogeny

De fleste Spirochaetes phylum arter er ikke patogene, men noen velkjente arter skiller seg ut for deres patogenese.

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Det er organismen som forårsaker syfilis. Det er en mobil bakterie som vanligvis er oppnådd ved nær seksuell kontakt og penetrerer vertsens vev gjennom det skavete eller koloniale epitelet.. 

Sykdommen er preget av et område med primær sårdannelse og betennelse i kjønnsorganene, som manifesterer seg i en primær infeksjon. Senere stadier av denne infeksjonen er preget av makulopapulære utbrudd og en mulig granulomatøs respons med involvering av sentralnervesystemet. 

Andre bakterier i slekten kan produsere ikke-venereale sykdommer, som pinta (også kjent som blå sykdom, karate, empeines, lota, pinta og kar) produsert av Treponema karateum eller yaws (eller buba, yaw, framboesia, tropic yaws, polypilloma tropicum eller thymosis) produsert av Treponema pallidum ssp. pertenue.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Det forårsaker Lyme sykdom. Denne arten har en unik kjernekilde som inneholder et lineært kromosom og lineære plasmider. De forskjellige artene av Borrelia overføres av bestemte arter av flått av slekten Ornithodoros (Argasidae) i forskjellige deler av verden.

Disse ticks finnes i områder med tørr kunstner og kratt, særlig i nærheten av gnager Burrows, huler, tre hauger og døde trær, eller sprekker i vegger eller tak og under tregulv, hvor som helst bebodd av smågnagere.

Reservoarartene er vertebrater som rotter, mus, ekorn, hunder og fugler. Ticks inntar Borrelia sp. ved å suge blodet av infiserte dyr eller mennesker.

De spiser om natten, i minst 30 minutter før de vender tilbake til sine lyskilder. Infeksjon oppstår ved å stikke, gjennom smittet spytt, eller ved forurensing av slimhinnene med infisert coxal væske.

Disse bakteriene skilles ikke ut i kryssbarken. Ticks forbli infisert for livet, selv om de mangler blod i 7 år. De kan overføres horisontalt mellom menn og kvinner; eller vertikalt, av kvinner til deres avkom.

I tidlige stadier presenterer Lyme-sykdommen som en karakteristisk hudlesjon kalt erytem migrans, også kalt kronisk migrene erytem. Den tidlige lesjonen er preget av et ekspansivt område med rødt utslett, ofte med et svakt senter (porthole) på tettbittens sted..

Hvis det ikke er behandlet, kan erosiv artritt som ligner på revmatoid artritt og eventuelt kronisk progressiv encefalitt og encefalomyelitt forekomme. Andre bakterier av slekten, for eksempel B. duttonii, B. hermsii og B. Dugesi, kan forårsake tilbakevendende endemisk feber.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

Den forårsakende agenten av leptospirose, en feber sykdom som kan være komplisert i aseptisk meningitt hvis den ikke behandles. Symptomer på infeksjon inkluderer feber, kuldegysninger og hodepine, med sporadisk presentasjon av gulsott.

Organer kan spre seg gjennom dyr, vann eller jord forurenset av urinen til hunder, rotter eller storfe. Dyr kan forbli som asymptomatiske vektorer i mange år, og organismer kan forbli levedyktig etter avstengning i uker eller måneder.

Oppkjøpet av sykdommer er mer vanlig etter tunge regner eller flom. Inkubasjonsperioden kan være opptil 1 måned.

referanser

1. Skuespiller, J.K. (2012). Klinisk bakteriologi. I: lseviers Integrated Review Immunology and Microbiology (andre utgave). Pp 105-120.
2. Krieg, N.R., J. T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig og W. B. Whitman. (2010) Bergeys Manual of Systematic bakteriologi: Volume 4: bacteroidetes, spiroketer, Tenericutes (Mollicutes), acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, verrucomicrobia spinosum, Chlamydia og planctomycetes. USA.
3. Gupta, R.S., Mahmood, S og Adeolu, M. (2013). En fylogenomisk og molekylær signaturbasert tilnærming for karakterisering av phylum Spirochaetene og dets store klader: Forslag til en taksonomisk revisjon av fylum. Fronter i mikrobiologi, 4: 217.
4. Spiroketer. (2018). Wikipedia, Den frie encyklopedi. Høringsdato: 14:21, 10. oktober, 2018 fra: en.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, P.A. og Stewart, P.E. 2008. Infeksjonsbiologi med Borrelia burgdorferi. Infectious Disease Clinics of North America, 22 (2): 217-234.