Спирохеты общая характеристика, морфология, систематика

спирохеты Это тип бактерий, характеризующийся грамотрицательностью и уникальной клеточной ультраструктурой. Они имеют внутренние подвижные органеллы, называемые периплазматическими жгутиками, которые позволяют им изгибаться, вращаться вокруг своей продольной оси и перемещаться в жидких и полутвердых средах..

Спирохеты являются одним из немногих бактериальных типов, фенотипические характеристики которых показывают их филогенетические связи на основе анализа 16S рРНК..

индекс

• 1 Общая характеристика 
• 2 Систематика 
  • 2.1 Spirochaetaceae
  • 2.2 Brachyspiraceae
  • 2.3 Brevinemataceae
  • 2.4 Leptospiraceae
• 3 Патогенез
  • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
  • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
  • 3.3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
• 4 Ссылки 

Общие характеристики

Некоторые свободноживущие плеоморфные спирохеты, такие как Spirochaeta coccoides, они не обладают ультраструктурными и этологическими характеристиками типа, но анализ последовательности гена 16S рРНК обнаруживает их в семействе Spirochaetaceae.

Они являются хемоорганотрофными, могут использовать углеводы, аминокислоты, длинноцепочечные жирные кислоты или длинноцепочечные жирные спирты в качестве источников углерода и энергии..

В зависимости от вида, они могут расти в анаэробных, микроаэрофильных, факультативно анаэробных или аэробных условиях. Некоторые являются свободноживущими, а другие имеют специфическую связь с хозяином, которым могут быть членистоногие, моллюски и млекопитающие, включая людей. Известно, что некоторые виды являются патогенными.

Эти бактерии составляют филогенетически старую и хорошо дифференцированную группу, более связанную с типом Bacteoides и Acidobacteria, чем с другими группами..

Это тип, образованный только классом Spirochaetia и отрядом Spirochaetales, который включает в себя четыре четко определенных семейства: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae..

Они имеют удлиненную и спиральную намотку (в форме штопора), размер которых составляет от 0,1 до 3 микрон в диаметре и от 4 до 250 микрон в длину. Они имеют внешнюю мембрану, образованную несколькими слоями, называемыми клеточной оболочкой или внешней оболочкой, которая полностью окружает протоплазматический цилиндр.

Клетки имеют внутренние подвижные органеллы, называемые периплазматическими жгутиками. Они вставляются внутрь на каждом конце протоплазматического цилиндра и простираются вдоль большей части клетки, перекрывая центральную область

В случае семейства Leptospiraceae периплазматические жгутики не перекрываются в клетках. Протоплазматический цилиндр и жгутики заключены в наружную оболочку, которая имеет некоторые характеристики, аналогичные внешней мембране грамотрицательного окрашивания бактерий..

С другой стороны, Spirochaeta plicatilis, это вид крупных бактерий, у которого 18-20 периплазматических жгутиков вставлено около каждого конца протоплазматического цилиндра. 

Систематика

Филогения типа Spirochaetes является результатом недавнего анализа последовательностей гена 16S рРНК. В этом крае распознается один класс, Spirochaetia, и один класс, Spirochaetales..

Отряд Spirochaetales включает четыре хорошо очерченных семейства: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae..

Spirochaetaceae

Бактерии этого семейства представляют собой спиральные клетки диаметром от 0,1 до 3,0 микрон и длиной от 3,5 до 250 микрон. Клетки не имеют зацепленных концов, как члены семейства Leptospiraceae..

Периплазматические жгутики вставляются внутрь на каждом конце клетки и простираются вдоль большей части длины наложенной клетки в центральной области.

Диаминокислота, присутствующая в пептидогликане, представляет собой L-орнитин. Они являются анаэробными, факультативно анаэробными или микроаэрофильными. Они химио-органотрофны.

Они используют углеводы и / или аминокислоты в качестве источников углерода и энергии, но не используют жирные кислоты или длинноцепочечные жирные спирты.

Они живут свободно или совместно с животными, насекомыми и людьми. Некоторые виды являются патогенными. Виды, исследованные с помощью анализа последовательности 16S рРНК, отличаются от представителей семейств Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae..

Brachyspiraceae

Эта семья содержит только один пол, Brachyspira. Они представляют собой бактерии спиральной формы с регулярными узорами скручивания. Ячейки измеряют от 2 до 11 микрон на 0,2-0,4 микрона.

Они одноклеточные, но в растущих культурах можно наблюдать случайные пары и цепочки из трех или более клеток. В неблагоприятных условиях роста образуются сферические или круглые тела.

У них грамотрицательное окрашивание. Они являются обязательными анаэробными или аэротолерантными. Концы клеток могут быть тупыми или заостренными.

Клетки имеют типичную структуру клеток спирохет, которая состоит из наружной оболочки, протоплазматического спирального цилиндра и внутренних жгутиков в пространстве между протоплазматическим цилиндром и внешней оболочкой.

Клетки рода Brachyspira У них от 8 до 30 жгутиков, в зависимости от вида. Количество жгутиков обычно коррелирует с размером клетки, так что меньшие виды клеток имеют меньше жгутиков.

Жгутики соединены внутри, в равных количествах на каждом конце клетки, они обертывают вокруг протоплазматического цилиндра и их свободные концы перекрываются в центре клеток.

Он растет между 36 и 42 ° C, с оптимальной температурой от 37 до 39 ° C. Они хемоорганотрофны, для роста используются различные углеводы. Он имеет оксидазу, чтобы уменьшить молекулярный кислород.

Brevinemataceae

Эта семья содержит только один пол, Brevinema. Ячейки имеют спиральную форму и имеют диаметр от 0,2 до 0,3 микрон при длине от 4 до 5 микрон, показывая один или два витка спирали с нерегулярной длиной волны от 2 до 3 микрон..

Они покрыли периплазматические жгутики, которые придают подвижность клеткам путем сгибания, вращения и перемещения. У них нет цитоплазматических канальцев. Они микроаэрофильны, связаны с хозяином.

Leptospiraceae

Они представляют собой клетки правой спиральной конформации, которые могут иметь размеры от 0,1 до 0,3 микрон в диаметре и от 3,5 до 20 микрон в длину. У неподвижных клеток есть кончики с крючками, в то время как у активно подвижных клеток есть спиральный передний конец и крючок на заднем конце клетки.

У них есть периплазматический жгутик, который вставлен внутри на каждом конце клетки, но редко перекрывается в центре клетки. Периплазматические жгутики расположены вдоль спиральной оси.

Диаминокислота, присутствующая в пептидогликане, представляет собой е-диаминопимелиновую кислоту. Это облигатные аэробные или микроаэрофильные организмы. Они хемоорганотрофны.

Они используют длинноцепочечные жирные кислоты и жирные спирты, такие как углерод и источники энергии. Они живут свободно или совместно с животными и людьми. Некоторые виды являются патогенными.

патогенез

Большинство видов Spirochaetes phylum не являются патогенными, однако некоторые хорошо известные виды выделяются своим патогенезом..

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Именно организм вызывает сифилис. Это подвижная бактерия, которая обычно приобретается при тесном половом контакте и проникает в ткани хозяина через плоский или столбчатый эпителий.. 

Заболевание характеризуется зоной первичного изъязвления и воспаления в области половых органов, что проявляется в первичной инфекции. Более поздние стадии этой инфекции характеризуются макулопапулезными высыпаниями и возможным гранулематозным ответом с поражением центральной нервной системы.. 

Другие бактерии рода могут вызывать не венерические заболевания, такие как пинта (также известная как синяя болезнь, каратэ, эмпейны, лота, пинта и туб), вызываемые Трепонема каратэум или рыскания (или буба, рыскание, фрамбоэзия, тропические рыскания, полипиллома тропика или тимоз), производимые Treponema pallidum подвид. pertenue.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Это вызывает болезнь Лайма. Этот вид имеет уникальное ядро, которое содержит линейную хромосому и линейные плазмиды. Различные виды Borrelia передаются определенными видами клещей рода ОгпИкойогоз (Argasidae) в разных частях света.

Эти клещи встречаются в местах сухой саванны и кустарников, особенно вблизи нор грызунов, пещер, деревянных свай и мертвых деревьев, или в трещинах в стенах или потолках и под деревянными полами, в любом месте, где живут мелкие грызуны.

Водохранилищами являются позвоночные, такие как крысы, мыши, белки, собаки и птицы. Клещи глотают Borrelia зр. высасывая кровь зараженных животных или людей.

Они питаются ночью, по крайней мере, в течение 30 минут, прежде чем вернуться в свои приюты. Заражение происходит при укусе, через инфицированную слюну или при загрязнении слизистых оболочек инфицированной коксальной жидкостью..

Эти бактерии не выделяются с клещами. Клещи остаются зараженными на всю жизнь, даже если им не хватает крови в течение 7 лет. Они могут передаваться горизонтально между мужчинами и женщинами; или вертикально, самками до их потомства.

На ранних стадиях болезнь Лайма представляет собой характерное поражение кожи, которое называется мигрирующей эритемой, также называемой хронической мигренью. Раннее поражение характеризуется обширной областью красной сыпи, часто с бледным центром (иллюминатором) в месте укуса клеща..

Если не лечить, может возникнуть эрозивный артрит, похожий на ревматоидный артрит, и, в конечном итоге, хронический прогрессирующий энцефалит и энцефаломиелит. Другие бактерии рода, такие как Б. Даттонии, Б. гермсии и B. dugesi, может вызвать рецидивирующую эндемическую лихорадку.

лептоспиры SPP. (Leptospiraceae)

Возбудитель лептоспироза - фебрильная болезнь, которая может быть осложнена асептическим менингитом, если ее не лечить. Симптомы инфекции включают лихорадку, озноб и головную боль, иногда с желтухой.

Организмы могут распространяться через животных, воду или почву, загрязненные мочой собак, крыс или крупного рогатого скота. Животные могут оставаться бессимптомными переносчиками в течение многих лет, а организмы могут оставаться жизнеспособными после выделения в течение нескольких недель или месяцев..

Приобретение болезней чаще встречается после проливных дождей или наводнений. Инкубационный период может быть до 1 месяца.

ссылки

1. Актер Ю.К. (2012). Клиническая бактериология. В: интегрированный обзор Исевье иммунологии и микробиологии (второе издание). ПП 105-120.
2. Krieg, N.R., J. Т. Стэли, Д. Р. Браун, Б. П. Хедлунд, Б. Дж Пастера, Н. Л. Уорд, В. Людвиг и В. Б. Уитмен. (2010) Руководство по Бергей систематической бактериологии: Том 4: Bacteroidetes, спирохеты, тенерикуты (молликуты), Acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, хламидии и planctomycetes. США.
3. Гупта Р.С., Махмуд С. и Адеолу М. (2013). Филогеномный и молекулярно-сигнатурный подход для характеристики типа спирохет и его основных компонентов: предложение по таксономическому пересмотру типа. Fronters в микробиологии, 4: 217.
4. Спирохеты. (2018). Википедия, Свободная энциклопедия. Дата консультации: 14:21, 10 октября 2018 года: en.wikipedia.org.
5. Тилли, К, Роза, П.А. и Стюарт П.Е. 2008. Биология инфекции с Borrelia burgdorferi. Клиники инфекционных болезней Северной Америки, 22 (2): 217-234.