Загальна характеристика спірохет, морфологія, систематика

Спірохети Це тип бактерій, що характеризується грамнегативністю і унікальною клітинною ультраструктурою. Вони мають внутрішні рухові органели, які називаються периплазматичними джгутиками, які дозволяють їм згинатися, обертатися по своїй поздовжній осі і рухатися в рідких і напівтвердих середовищах.

Спірохети є однією з небагатьох бактеріальних філ, фенотипічні характеристики яких виявляють філогенетичні зв'язки на основі аналізу 16S рРНК..

Індекс

• 1 Загальна 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 Посилання 

Загальна характеристика

Деякі вільноживучі плеоморфні спірохети, такі як Spirochaeta coccoides, вони не мають ультраструктурних і етологічних характеристик типу, але аналіз послідовності гена 16S рРНК розміщує їх у сім'ї Spirochaetaceae.

Вони є хемоорганотрофними, можуть використовувати вуглеводи, амінокислоти, довголанцюгові жирні кислоти або довголанцюгові жирні спирти як вуглецеві та енергетичні джерела.

Залежно від виду, вони можуть рости в анаеробних, мікроаерофільних, факультативно анаеробних або аеробних умовах. Деякі з них вільно живуть, а інші мають специфічну зв'язок з господарем, які можуть бути членистоногими, молюсками і ссавцями, включаючи людей. Відомо, що деякі види є патогенними.

Ці бактерії складають філогенетично стару і добре диференційовану групу, більше пов'язану з типом Bacteoides і Acidobacteria, ніж до інших груп.

Це тип, утворений тільки класом Спірохетія і ордером Спірохеталеза, який охоплює чотири сім'ї, які добре розмежовані: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae і Leptospiraceae.

Вони подовжені і спірально намотані (у вигляді штопора), розміром від 0,1 до 3 мкм в діаметрі і від 4 до 250 мкм в довжину. Вони мають зовнішню мембрану, утворену кількома шарами, що називаються стільниковою оболонкою або зовнішньою оболонкою, яка повністю оточує протоплазматичний циліндр.

Клітини мають внутрішню рухливість органел, що називається периплазматическим джгутиком. Вони вставляються внутрішньо на кожному кінці протоплазматичного циліндра і простягаються по більшій частині клітини, перекриваючись в центральній області

У випадку родини Leptospiraceae периплазматичні джгутики не перекриваються в клітинах. Протоплазматичний циліндр і джгутики укладені зовнішньою оболонкою, яка має деякі характеристики, аналогічні зовнішній мембрані бактеріального грамнегативного фарбування..

З іншого боку, Spirochaeta plicatilis, являє собою вид великих бактерій, які мають від 18 до 20 периплазматичних джгутиків, вставлених поблизу кожного кінця протоплазматичного циліндра. 

Систематика

Філогенія типу Spirochaetes є результатом нещодавнього аналізу послідовностей генів 16S рРНК. У цьому краю визнається один клас, спірохетія і єдиний порядок, спірохетале.

Порядок спірохетів складається з чотирьох сімей, які добре розмежовані: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae і Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Бактеріями цього сімейства є спіральні клітини діаметром від 0,1 до 3,0 мкм і довжиною від 3,5 до 250 мкм. Клітини не мають зачеплених кінців, як члени родини Leptospiraceae.

Периплазматичні джгутики вставляються внутрішньо на кожному кінці клітини і проходять по більшій частині довжини накладеної клітини в центральній області.

Діамінокислота, присутня в пептидоглікані, є L-орнітином. Вони анаеробні, факультативно анаеробні або мікроаерофільні. Вони хіміо-органотрофні.

Вони використовують вуглеводи та / або амінокислоти як вуглецеві та енергетичні джерела, але не використовують жирні кислоти або довголанцюгові жирні спирти.

Вони вільно живуть або спільно з тваринами, комахами та людьми. Деякі види є патогенними. Види, досліджені шляхом аналізу послідовності 16S рРНК, відрізняються від членів родин Brachyspiraceae, Brevinemataceae і Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

Ця сім'я містить лише одну стать, Брахіспіра. Вони є спірально формованими бактеріями з регулярними завитками. Клітини розміром від 2 до 11 мкм від 0,2 до 0,4 мкм.

Вони є одноклітинні, але випадкові пари і ланцюги з трьох або більше клітин можуть спостерігатися в зростаючих культурах. У несприятливих умовах росту формуються сферичні або круглі тіла.

Вони мають грамнегативне фарбування. Вони обов'язкові анаеробні або аэротолерантние. Кінці клітин можуть бути тупими або загостреними.

Клітини мають типову структуру клітин спирохети, яка складається з зовнішньої оболонки, протоплазматичного спірального циліндра і внутрішніх джгутиків у просторі між протоплазматичним циліндром і зовнішньою оболонкою..

Клітини роду Брахіспіра Вони мають від 8 до 30 джгутиків, залежно від виду. Кількість джгутиків зазвичай корелює з розміром клітини, так що менші види клітин мають менше джгутиків.

Жгутики з'єднуються внутрішньо, в рівній кількості на кожному кінці комірки, вони обертаються навколо протоплазматичного циліндра і їх вільні кінці перекриваються в центрі клітин.

Він росте між 36 і 42 ° C, з оптимальною температурою від 37 до 39 ° C. Вони хемоорганотрофні, використовуючи різні вуглеводи для росту. Вона має оксидазу для зменшення молекулярного кисню.

Brevinemataceae

Ця сім'я містить лише одну стать, Brevinema. Клітини мають спіралеподібну форму і мають діаметр від 0,2 до 0,3 мікрон на довжину від 4 до 5 мікрон, що показує один або два спіральних повороту з неправильними довжинами хвиль від 2 до 3 мікрон..

Вони мають листірованние периплазматичні джгутики, які надають рухливість клітинам шляхом згинання, обертання і трансляції. Вони не мають цитоплазматичних канальців. Вони мікроаерофільні, пов'язані з господарем.

Leptospiraceae

Це клітини правої спіральної конформації, які можуть вимірюватися від 0,1 до 0,3 мкм в діаметрі і від 3,5 до 20 мкм в довжину. Немобілізовані клітини мають зачіпні кінчики, а активно рухливі клітини мають спіральний передній кінець і гачок на задньому кінці клітини..

Вони мають периплазматический жгутик, який внутрішньо вставляється на кожному кінці клітини, але рідко перетинається в центрі клітини. Периплазматичні джгутики знаходяться вздовж осі спіралі.

Діамінокислота, яка присутня в пептидоглікані, являє собою е-диаминопимелиновую кислоту. Це облігатні аеробні або мікроаерофільні організми. Вони є хемоорганотрофними.

Вони використовують довголанцюгові жирні кислоти і жирні спирти, такі як вуглець і джерела енергії. Вони вільно проживають або спільно з гостями тварин і людини. Деякі види є патогенними.

Патогенез

Більшість видів типів спірохетів не є патогенними, проте деякі відомі види виділяються своїм патогенезом.

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Саме організм викликає сифіліс. Це мобільна бактерія, яка зазвичай набувається при близьких статевих контактах і проникає в тканину господаря через плоскоклітинний або стовпчастий епітелій.. 

Захворювання характеризується зоною первинної виразки і запалення в області статевих органів, яка проявляється в первинної інфекції. Більш пізні стадії цієї інфекції характеризуються макулопапулярними висипаннями і можливим гранулематозною реакцією із залученням центральної нервової системи.. 

Інші бактерії роду можуть виробляти не венеричні захворювання, такі як pinta (також відомий як блакитна хвороба, карат, empeines, lota, pinta і tub). Treponema carateum або ритми (або буба, рискування, фрамбоезія, тропічні риси, поліпіллома тропікум або тимоз) Treponema pallidum ssp. pertenue.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Це викликає хворобу Лайма. Цей вид має унікальне ядро, що містить лінійні хромосоми і лінійні плазміди. Різні види Боррелія передаються окремими видами кліщів роду Ornithodoros (Argasidae) у різних частинах світу.

Ці кліщі зустрічаються в районах сухих саван і чагарників, особливо поблизу норок гризунів, печер, деревних купи і мертвих дерев, або в тріщинах стін або стель і під дерев'яними підлогами в будь-якому місці, де мешкають дрібні гризуни.

Види резервуарів - хребетні, такі як щури, миші, білки, собаки і птахи. Кліщі забирають Боррелія sp. шляхом всмоктування крові інфікованих тварин або людини.

Вони харчуються вночі, принаймні, за 30 хвилин до повернення до своїх притулків. Зараження відбувається шляхом укусу, через інфіковану слину, або шляхом зараження слизових оболонок інфікованою рідиною.

Ці бактерії не виділяються в клітинах кліщів. Кліщі залишаються інфікованими протягом життя, навіть якщо їм не вистачає крові протягом 7 років. Вони можуть передаватися горизонтально між чоловіками і жінками; або вертикально, самок до їх потомства.

На ранніх стадіях хвороба Лайма представляє собою характерне ураження шкіри, яке називається еритема мігранс, яка також називається хронічною еритемою мігрені. Раннє ураження характеризується великою площею червоної висипки, часто з блідим центром (ілюмінатором) на місці укусу кліща..

Якщо не лікувати, може виникнути ерозивний артрит, подібний до ревматоїдного артриту і, зрештою, хронічного прогресуючого енцефаліту і енцефаломієліту. Інші бактерії роду, такі як B. duttonii, B. hermsii і B. dugesi, може викликати періодичну ендемічну лихоманку.

Лептоспір spp. (Leptospiraceae)

Збудник лептоспірозу, фебрильна хвороба, яка може ускладнити асептичнийменінгіт при відсутності лікування. Симптоми інфекції включають лихоманку, озноб і головний біль, з рідкісною презентацією жовтяниці.

Організми можуть поширюватися через тварин, воду або грунт, забруднені сечею собак, щурів або великої рогатої худоби. Тварини можуть залишатися безсимптомними векторами протягом багатьох років, і організми можуть залишатися життєздатними після пролиття протягом декількох тижнів або місяців..

Придбання захворювань частіше зустрічається після сильних дощів або повеней. Інкубаційний період може бути до 1 місяця.

Список літератури

1. Актор, Ж.К. (2012). Клінічна бактеріологія. В: Integrated Immunology Review lsevier і мікробіології (Second Edition). Pp 105-120.
2. Krieg, N.R., J. Т. СТЕЛ, Д. Р. Браун, Б. П. Хедлунд, Б. Дж Пастера, Н. Л. Уорд, В. Людвіг і В. Б. Вітмен. (2010) Керівництво по Берген систематичної бактеріології: Том 4: Bacteroidetes, спірохети, тенерікути (моллікути), Acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, хламідії і planctomycetes. США.
3. Гупта, R.S., Махмуд, S і Adeolu, М. (2013). Phylogenomic і молекулярна підпис підхід, заснований на характеристику філюма спірохети і його основних скарби: пропозиція про таксономическом огляді філюма. Fronters в мікробіології, 4: 217.
4. Спірохети. (2018). Вікіпедія, Вільна енциклопедія. Дата консультації: 14:21, 10 жовтня 2018 р. З: en.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, P.A. і Stewart, P.E. 2008. Біологія інфекції з Borrelia burgdorferi. Клініки інфекційних хвороб Північної Америки, 22 (2): 217-234.