Spirochaetes caracteristici generale, morfologie, sistematică

2415
Sherman Hoover

Spirochete Este un filum de bacterii caracterizat prin faptul că este gram-negativ și că posedă o ultrastructură celulară unică. Au organite de motilitate internă numite flageli periplasmatici, care le permit să se flexeze, să se rotească pe axa lor longitudinală și să se deplaseze în medii lichide și semi-solide..

Spirochaetes este unul dintre puținele filuri bacteriene ale căror caracteristici fenotipice explică relațiile sale filogenetice pe baza analizei ARNr 16S..

Leptospira sp. De CDC / Rob Weyant [Domeniu public], prin Wikimedia Commons

Indice articol

  • 1 Caracteristici generale 
  • 2 Sistematic 
    • 2.1 Spirochaetaceae
    • 2.2 Brachyspiraceae
    • 2.3 Brevinemataceae
    • 2.4 Leptospiraceae
  • 3 Patogenie
    • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
    • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
    • 3.3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
  • 4 Referințe 

Caracteristici generale

Unele spirochete pleomorfe cu viață liberă, precum Spirochaeta coccoides, nu au caracteristicile ultrastructurale și etologice ale filului, dar analiza secvenței genei 16S rRNA le plasează în familia Spirochaetaceae.

Sunt chimioorganotrofi, pot folosi carbohidrați, aminoacizi, acizi grași cu lanț lung sau alcooli grași cu lanț lung ca surse de carbon și energie.

În funcție de specie, acestea pot crește în condiții anaerobe, microaerofile, anaerobe facultativ sau aerobe. Unele sunt libere, iar altele au o asociere specifică cu gazda, care pot fi artropode, moluște și mamifere, inclusiv oameni. Se știe că unele specii sunt patogene.

Aceste bacterii alcătuiesc un grup filogenetic antic și bine diferențiat, mai mult legat de filumul Bacteoides și Acidobacteria, decât cu alte grupuri..

Este un filum format doar din clasa Spirochaetia și ordinea Spirochaetales, care include patru familii bine delimitate: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae și Leptospiraceae.

Sunt alungite și înfășurate elicoidal (în formă de tirbușon), cu o dimensiune cuprinsă între 0,1 și 3 microni în diametru și 4 până la 250 microni în lungime. Au o membrană exterioară formată din mai multe straturi numite învelișul celulei sau învelișul exterior care înconjoară complet cilindrul protoplasmatic..

Celulele au organite de motilitate internă numite flageli periplasmatici. Acestea se introduc intern la fiecare capăt al cilindrului protoplasmatic și se extind pe cea mai mare parte a celulei, suprapunându-se în regiunea centrală.

Sistem de locomoție cu flageli interni. De Lamiot [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) sau CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], de la Wikimedia Commons.

În cazul familiei Leptospiraceae, flagelele periplasmatice nu se suprapun în celule. Cilindrul protoplasmatic și flagelele sunt închise de o teacă exterioară care are unele caracteristici analoage membranei exterioare a bacteriilor colorante gram-negative.

Pe de altă parte, Spirochaeta plicatilis, este o specie de bacterii mari care are 18 până la 20 de flageli periplasmatici inserate lângă fiecare capăt al cilindrului protoplasmatic. 

Sistematic

Filogenia filului Spirochaetes este rezultatul analizei recente a secvențelor genei 16S rRNA. O singură clasă, Spirochaetia, și o singură ordine, Spirochaetales, sunt recunoscute pe această margine..

Ordinea Spirochaetales cuprinde patru familii bine delimitate: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae și Leptospiraceae..

Spirochaetaceae

Bacteriile din această familie sunt celule elicoidale, cu diametrul de 0,1 până la 3,0 microni și lungimea de 3,5 până la 250 microni. Celulele nu au capete agățate ca membrii familiei Leptospiraceae.

Flagelul periplasmatic se introduce intern la fiecare capăt al celulei și se extinde pe cea mai mare parte a lungimii celulei care se suprapune în regiunea centrală..

Diaminoacidul prezent în peptidoglican este L-ornitină. Ele sunt anaerobe, facultativ anaerobe sau microaerofile. Sunt chimio-organotrofe.

Folosesc carbohidrați și / sau aminoacizi ca surse de carbon și energie, dar nu folosesc acizi grași sau alcooli grași cu lanț lung.

Sunt liberi sau în asociere cu animale, insecte și oameni. Unele specii sunt patogene. Speciile examinate prin analiza secvenței ARNr 16S sunt distincte de membrii familiilor Brachyspiraceae, Brevinemataceae și Leptospiraceae..

Brachyspiraceae

Această familie conține un singur gen, Brachyspira. Sunt bacterii în formă elicoidală cu modele de înfășurare regulate. Celulele măsoară între 2 și 11 microni cu 0,2 până la 0,4 microni.

Sunt unicelulare, dar perechi și lanțuri ocazionale de trei sau mai multe celule pot fi văzute în culturi în creștere. În condiții de creștere nefavorabile, se formează corpuri sferice sau rotunde.

Au colorare gram-negativă. Sunt anaerobe obligatorii sau aerotolerante. Capetele celulelor pot fi contondente sau ascuțite.

Celulele au o structură tipică de celule spirochete, constând dintr-o teacă exterioară, un cilindru protoplasmatic elicoidal și flageli interiori în spațiul dintre cilindrul protoplasmatic și teaca exterioară..

Celulele genului Brachyspira au între 8 și 30 de flageli, în funcție de specie. Numărul flagelilor se corelează în general cu dimensiunea celulei, astfel încât speciile celulare mai mici au mai puțini flageli..

Flagelii se unesc intern, în număr egal la fiecare capăt al celulei, se înfășoară în jurul cilindrului protoplasmatic, iar capetele lor libere se suprapun în centrul celulelor.

Crește între 36 și 42 ° C, cu o temperatură optimă de 37 până la 39 ° C. Sunt chimioorganotrofe, folosind diferiți carbohidrați pentru creștere. Are oxidază pentru a reduce oxigenul molecular.

Brevinemataceae

Această familie conține un singur gen, Brevinema. Celulele au o formă elicoidală și au un diametru de 0,2 până la 0,3 microni pe o lungime de 4 până la 5 microni, prezentând una sau două rotații elicoidale cu lungimi de undă neregulate variind de la 2 la 3 microni..

Au înveliți flageli periplasmatici care dau mobilității celulelor prin flexie, rotație și translație. Nu au tubuli citoplasmatici. Sunt microaerofile, asociate cu gazda.

Leptospiraceae

Sunt celule elicoidale dreptace, care pot măsura 0,1 până la 0,3 microni în diametru și 3,5 până la 20 microni în lungime. Celulele nemotile au vârfuri agățate, în timp ce celulele mobile active au un capăt spiralat și un cârlig la capătul din spate al celulei.

Au un flagel periplasmatic care se inserează intern la fiecare capăt al celulei, dar rar se suprapune în centrul celulei. Flagelii periplasmatici se găsesc de-a lungul axei elicoidale.

Diaminoacidul prezent în peptidoglican este un acid e-diaminopimelic. Sunt organisme aerobe obligatorii sau microaerofile. Sunt chimioorganotrofe.

Aceștia folosesc acizi grași cu lanț lung și alcooli grași ca surse de carbon și energie. Ele trăiesc liber sau sunt asociate cu gazde animale și umane. Unele specii sunt patogene.

Patogenie

Majoritatea speciilor din spirochaetele filului nu sunt patogene, cu toate acestea unele specii bine cunoscute se remarcă prin patogenia lor..

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Organismul este cel care provoacă sifilisul. Este o bacterie mobilă care este în general dobândită prin contact sexual strâns și care pătrunde în țesutul gazdei prin epiteliul scuamos sau columnar.. 

Boala se caracterizează printr-o zonă de ulcerație și inflamație primară în zonele genitale, care se manifestă într-o infecție primară. Etapele ulterioare ale acestei infecții se caracterizează prin erupții maculopapulare și un posibil răspuns granulomatos cu implicarea sistemului nervos central.. 

Alte bacterii din genul pot produce boli non-venerice, cum ar fi pinta (cunoscută și sub numele de boală albastră, carate, insteps, burbot, mal de pinto și tina) produse de Treponema carateum sau fălci (sau buba, fălci, fălci, fălci tropice, polipapilloma tropicum sau timoză) produse de Treponema pallidum ssp. aparține.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Provoacă boala Lyme. Această specie are un singur nucleu care conține un cromozom liniar și plasmide liniare. Diferitele specii de Borrelia sunt transmise de anumite specii de căpușe din gen Ornithodoros (Argasidae) în diferite părți ale lumii.

Aceste căpușe se găsesc în savane uscate și în zone de frecare, în special în apropierea vizuinelor rozătoarelor, peșterilor, a grămezilor de lemn și a copacilor morți, sau în crăpăturile pereților sau tavanelor și sub podelele din lemn de esență tare, oriunde locuite de rozătoare mici..

Speciile de rezervor sunt vertebrate, cum ar fi șobolani, șoareci, veverițe, câini și păsări. Căpușele ingerează Borrelia sp. prin suptul sângelui animalelor infectate sau al oamenilor.

Se hrănesc noaptea, cel puțin 30 de minute înainte de a se întoarce la adăposturile lor. Infecția are loc prin mușcătură, prin saliva infectată sau prin contaminarea membranelor mucoase cu lichid de șold infectat.

Aceste bacterii nu sunt excretate în fecalele de căpușe. Căpușele rămân infectate pe viață, chiar atât timp cât le lipsește sânge timp de 7 ani. Ele pot fi transmise orizontal între bărbați și femele; sau vertical, de către femele la descendenții lor.

Boala Lyme, leziune cutanată cauzată de mușcătura unei căpușe Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae) infectată. De credit foto: James Gathany Furnizori de conținut: CDC / James Gathany [Domeniu public], prin Wikimedia Commons

În stadiile incipiente, boala Lyme se prezintă ca o leziune distinctă a pielii numită eritem migrant, numită și eritem migrant cronic. Leziunea timpurie este caracterizată printr-o zonă expansivă de erupție roșie, adesea cu un centru pal (ochi de taur) la locul mușcăturii de căpușă..

Dacă nu este tratată, poate apărea artrita erozivă similară cu artrita reumatoidă și, în cele din urmă, encefalita cronică progresivă și encefalomielita. Alte bacterii din gen, cum ar fi B. duttoniiB. hermsii Da B. dugesi, poate provoca febră recurentă endemică.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

Agentul cauzal al leptospirozei, o boală febrilă care se poate complica în meningita aseptică dacă nu este tratată. Simptomele infecției includ febră, frisoane și cefalee, cu icter ocazional..

Organismele pot fi răspândite prin animale, apă sau sol contaminat de urina câinilor, șobolanilor sau vitelor. Animalele pot rămâne vectori asimptomatici ani de zile, iar organismele pot rămâne viabile după vărsare săptămâni sau luni..

Dobândirea bolilor este mai frecventă după ploi abundente sau inundații. Perioada de incubație poate fi de până la 1 lună.

Referințe

  1. Actor, J.K. (2012). Bacteriologie clinică. În: lsevier's Integrated Review Immunology and Microbiology (Ediția a doua). Pp 105-120.
  2. Krieg, N.R., J, T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig și W. B. Whitman. (2010) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, and Planctomycetes. UTILIZĂRI.
  3. Gupta, R.S., Mahmood, S și Adeolu, M. (2013). O abordare bazată pe semnătura filogenomică și moleculară pentru caracterizarea spirochaetelor filului și a cladelor sale majore: propunere pentru o revizuire taxonomică a filului. Fronters in Microbiology, 4: 217.
  4. Spirochete. (2018). Wikipedia, enciclopedia gratuită. Data consultării: 14:21, 10 octombrie 2018 de pe: es.wikipedia.org.
  5. Tilly, K, Rosa, P.A. și Stewart, P.E. 2008. Biologia infecției cu Borrelia burgdorferi. Clinici de boli infecțioase din America de Nord, 22 (2): 217-234.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.