Spirokēzes vispārīgās īpašības, morfoloģija, sistemātika

Spirocetes Tā ir baktēriju patvērums, ko raksturo gramnegatīvs un kam ir unikāla šūnu ultrastruktūra. Viņiem ir iekšējās kustības organelas, ko sauc par periplazmatisko karodziņu, kas ļauj tiem elastīgi, rotēt garenvirziena asi un pārvietoties šķidrā un puscietā vidē..

Spirocetes ir viena no nedaudzajām baktēriju phyla, kuru fenotipiskās īpašības atklāj to filogenētiskās attiecības, pamatojoties uz 16S rRNS analīzi..

Indekss

• 1 Vispārīgi raksturlielumi 
• 2 Sistemātika 
  • 2.1. Spirochaetaceae
  • 2.2 Brachyspiraceae
  • 2.3 Brevinemataceae
  • 2.4 Leptospiraceae
• 3 Patoģenēze
  • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
  • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
  • 3.3. Leptospira spp. (Leptospiraceae)
• 4 Atsauces 

Vispārīgās īpašības

Daži brīvi dzīvojoši pleomorfiskie Spirochaetes, piemēram, Spirochaeta coccoides, tām nav ultrastukturālo un etoloģisko raksturlielumu, bet 16S rRNS gēna sekvences analīze tos atrod Spirochaetaceae ģimenē..

Tie ir ķīmiski organotrofiski, var izmantot ogļhidrātus, aminoskābes, garās ķēdes taukskābes vai garo ķēžu taukskābes kā oglekļa un enerģijas avotus.

Atkarībā no sugas, tās var augt anaerobos, mikroaerofilos, fakultatīvi anaerobos vai aerobos apstākļos. Daži no tiem ir brīvi dzīvojoši, bet citiem ir īpaša saistība ar saimniekorganismu, kas var būt posmkāji, gliemji un zīdītāji, tostarp cilvēki. Dažas sugas ir zināmas kā patogēnas.

Šīs baktērijas veido filogenētiski vecu un labi diferencētu grupu, vairāk saistītu ar Bacteoides un Acidobacteria patvērumu, nekā citām grupām..

Tā ir patvērums, ko veido tikai Spirochaetia klase un Spirochaetales kārtība, kas ietver četras ģimenes, kas ir labi definētas: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae un Leptospiraceae.

Tās ir iegarenas un spirāli apvītas (korķa skrūves formā) ar diametru no 0,1 līdz 3 mikroniem un garumu no 4 līdz 250 mikroniem. Tām ir ārējā membrāna, ko veido vairāki slāņi, ko sauc par šūnu aploksni vai ārējo apvalku, kas pilnībā ieskauj protoplazmatisko cilindru..

Šūnām ir iekšējās kustības organelas, ko sauc par periplazmatisko flagellu. Tās tiek ievietotas iekšpusē katrā protoplazmatiskā cilindra galā, un tās stiepjas gar lielāko daļu šūnas, pārklājas centrālajā reģionā.

Leptospiraceae ģimenē periplazmatiskā karodziņš šūnās nepārklājas. Protoplazmatiskais cilindrs un karodziņš atrodas ārējā apvalkā, kam piemīt dažas īpašības, kas ir līdzīgas baktēriju gramnegatīvās krāsošanas ārējai membrānai..

No otras puses, Spirochaeta plicatilis, ir lielo baktēriju suga, kurai ir 18 līdz 20 periplazmatiskas flagellas, kas ievietotas katrā protoplazmatiskā cilindra galā. 

Sistemātika

Spirochaetes patvēruma filogēnums ir 16S rRNS gēnu sekvences nesen veiktās analīzes rezultāts. Šajā malā tiek atzīta viena klase, Spirochaetia un viena kārtība, Spirochaetales.

Spirochaetales rīkojums sastāv no četrām ģimenēm, kas ir labi definētas: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae un Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Šīs ģimenes baktērijas ir spirālveida šūnas, kuru diametrs ir no 0,1 līdz 3,0 mikroniem un garums no 3,5 līdz 250 mikroniem. Šūnām nav āķa galu kā Leptospiraceae ģimenes locekļi.

Periplazmatiskais karodziņš tiek ievietots iekšpusē katrā šūnas galā un stiepjas gar lielāko daļu centrālā reģiona virsotnes šūnas..

Diaminskābe, kas atrodas peptidoglikānā, ir L-ornitīns. Tās ir anaerobas, fakultatīvi anaerobas vai mikroaerofīlas. Tie ir ķīmiski organotrofi.

Tie izmanto ogļhidrātus un / vai aminoskābes kā oglekli un enerģijas avotus, bet neizmanto taukskābes vai garo ķēžu taukskābes..

Tie ir brīvi dzīvojoši vai kopā ar dzīvniekiem, kukaiņiem un cilvēkiem. Dažas sugas ir patogēnas. 16S rRNS sekvences analīzē pārbaudītās sugas atšķiras no Brachyspiraceae, Brevinemataceae un Leptospiraceae ģimeņu locekļiem..

Brachyspiraceae

Šī ģimene satur tikai vienu dzimumu, Brachyspira. Tie ir spirālveida baktērijas ar regulārām čokurošanās modeļiem. Šūnas ir no 2 līdz 11 mikroniem 0,2 līdz 0,4 mikronu.

Tās ir vienšūnas, bet augošajās kultūrās var novērot dažu trīs vai vairāku šūnu pārus un ķēdes. Nelabvēlīgos augšanas apstākļos veidojas sfēriski vai apaļi korpusi.

Tām ir gramnegatīva krāsošana. Tie ir obligāti anaerobi vai aerotoleranti. Šūnu gali var būt drūmi vai smaili.

Šūnām ir tipiska spirohetes šūnu struktūra, kas sastāv no ārējā apvalka, protoplazmatiskā spirālveida cilindra un iekšējās flagellas telpā starp protoplazmatisko cilindru un ārējo apvalku..

Ģints šūnas Brachyspira Viņiem ir no 8 līdz 30 karogiem, atkarībā no sugas. Flagellu skaits parasti sakrīt ar šūnas lielumu tā, ka mazākās šūnu sugas ir mazākas.

Flagella tiek savienoti iekšēji, vienādos skaitļos katrā šūnas galā, tie aptver protoplazmatisko cilindru un to brīvie gali pārklājas šūnu centrā.

Tas aug no 36 līdz 42 ° C, ar optimālu temperatūru no 37 līdz 39 ° C. Tie ir ķīmiski organotrofiski, izmantojot augšanai dažādus ogļhidrātus. Tam ir oksidāze, lai samazinātu molekulāro skābekli.

Brevinemataceae

Šī ģimene satur tikai vienu dzimumu, Brevinema. Šūnas ir spirālveida formas un to diametrs ir no 0,2 līdz 0,3 mikroniem 4 līdz 5 mikronu garumā, parādot vienu vai divus spirālveida pagriezienus ar neregulārajiem viļņu garumiem no 2 līdz 3 mikroniem.

Viņi ir pārklājuši periplazmatisku karodziņu, kas mobilizē šūnas ar elastību, rotāciju un tulkošanu. Viņiem nav citoplazmas tubulu. Tie ir mikroaerofīdi, kas saistīti ar uzņēmēju.

Leptospiraceae

Tās ir labas spirālveida konformācijas šūnas, kuru diametrs ir no 0,1 līdz 0,3 mikroniem un garums no 3,5 līdz 20 mikroniem. Ne-mobilajām šūnām ir saliekti uzgaļi, bet mobilajām šūnām ir aktīvs priekšējais gals un āķis šūnas aizmugurējā galā..

Viņiem ir periplazmatisks flagellums, kas tiek ievietots iekšpusē katrā šūnas galā, bet reti pārklājas šūnas centrā. Periplazmas karogs ir atrodams gar spirālveida asi.

Dinamīnskābe, kas atrodas peptidoglikānā, ir e-diaminopimelīnskābe. Tie ir obligātie aerobiskie vai mikroaerofīlie organismi. Tie ir chemoorganotrofiski.

Viņi izmanto garās ķēdes taukskābes un taukskābes, piemēram, oglekli un enerģijas avotus. Tie ir brīvi dzīvojoši vai kopā ar dzīvnieku un cilvēku viesiem. Dažas sugas ir patogēnas.

Patoģenēze

Lielākā daļa Spirochaetes patvēruma sugu nav patogēnas, tomēr dažas labi zināmas sugas izceļas ar savu patogenēziju.

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Tas ir organisms, kas izraisa sifilisu. Tā ir mobilā baktērija, ko parasti iegūst, izmantojot tuvu seksuālu kontaktu, un iekļūst saimnieka audos caur plakanā vai kolonnveida epitēliju.. 

Slimību raksturo primāro čūlu un iekaisuma zona dzimumorgānos, kas izpaužas primārā infekcijā. Vēlāk šīs infekcijas stadijas raksturo makulopapulārās izvirdumi un iespējama granulomatoza reakcija, iesaistot centrālo nervu sistēmu.. 

Citas ģints baktērijas var radīt ne-venerālas slimības, piemēram, virsmu (pazīstams arī kā zilā slimība, karate, empeīns, lota, virsma un vanna), ko ražo: Treponema carateum (vai buba, līkums, framboesia, tropu līkumi, polypilloma tropicum vai timoze), ko \ t Treponema pallidum ssp. izturīgi.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Tas izraisa Laimas slimību. Šai sugai ir unikāls kodols, kas satur lineāras hromosomas un lineāras plazmas. Dažādas sugas. \ T Borrelia tiek pārnesti ar konkrētām ģints ērču sugām Ornithodoros (Argasidae) dažādās pasaules daļās.

Šīs ērces atrodamas sausā savanna un skrubja apgabalos, īpaši pie grauzējiem, alas, koka pāļi un miruši koki, vai plaisās sienās vai griestos un zem koka grīdām, jebkurā vietā, kurā dzīvo mazie grauzēji.

Rezervuāru sugas ir mugurkaulnieki, piemēram, žurkas, peles, vāveres, suņi un putni. Ērces uztver Borrelia sp. inficēto dzīvnieku vai cilvēku asinis.

Viņi barojas naktī, vismaz 30 minūtes pirms atgriešanās patversmēs. Infekcija notiek ar asarošanu, inficētu siekalu, vai gļotādu inficēšanos ar inficētu koaksiālo šķidrumu..

Šīs baktērijas neizdalās ērču izkārnījumos. Ērces paliek inficētas, pat ja tām trūkst asins 7 gadu laikā. Tos var pārraidīt horizontāli starp vīriešiem un sievietēm; vai vertikāli, sievietēm pēc to pēcnācējiem.

Sākumā Lyme slimība ir raksturīga ādas bojājums, ko sauc par eritēmu migrans, ko sauc arī par hronisku migrēnas eritēmu. Agrīnais bojājums ir raksturīgs ar sarkanu izsitumu ekspansīvu zonu, bieži vien ar bālganu centru ērču koduma vietā..

Ja to neārstē, var rasties erozijas artrīts, kas ir līdzīgs reimatoīdajam artrītam un, iespējams, hronisks progresējošs encefalīts un encefalomielīts. Citas ģints baktērijas, piemēram, B. duttonii, B. hermsii un B. dugesi, var izraisīt atkārtotu endēmisko drudzi.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

Leptospirozes izraisītājs - febrila slimība, kas var būt sarežģīta aseptiskā meningīta gadījumā, ja to neārstē. Infekcijas simptomi ir drudzis, drebuļi un galvassāpes, dažkārt parādoties dzelte.

Organismi var izplatīties pa dzīvniekiem, ūdeni vai augsni, ko piesārņo suņu, žurku vai liellopu urīns. Dzīvnieki var palikt kā asimptomātiski vektori jau gadiem, un organismi var palikt dzīvotspējīgi pēc tam, kad ir izdalījušās nedēļas vai mēneši.

Slimību iegūšana ir biežāka pēc lietusgāzēm vai plūdiem. Inkubācijas periods var būt līdz 1 mēnesim.

Atsauces

1. Aktieris, J.K. (2012). Klīniskā bakterioloģija. In: lsevier integrētās pārskatīšanas imunoloģija un mikrobioloģija (otrais izdevums). Pp 105-120.
2. Krieg, N.R., J. T. Staley, D. R. Brauns, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludvigs un W. B. Whitman. (2010) Bergey rokasgrāmatā Sistemātiska bakterioloģija: Volume 4: Bacteroidetes, spirohetām, Tenericutes (Mollicutes) acidobaktērijas, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, hlamīdijas, un planctomycetes. ASV.
3. Gupta, R.S., Mahmood, S un Adeolu, M. (2013). Phylogenomic un molekulārā paraksta pieeja, lai raksturotu Spirochaetes un tās galvenās klades: priekšlikumu par patvēruma taksonomisko pārskatīšanu. Fronteri Mikrobioloģijā, 4: 217.
4. Spirocetes. (2018). Vikipēdija, brīvā enciklopēdija. Apspriešanās datums: 14:21, 2018. gada 10. oktobris no: en.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, P.A. un Stewart, P.E. 2008. Infekcijas bioloģija ar Borrelia burgdorferi. Ziemeļamerikas infekcijas slimību klīnika, 22 (2): 217-234.