СПИРОХЕТИ: ОБЩИ ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ, СИСТЕМАТИКА - БИОЛОГИЯ - 2025

Спирохетите са вид бактерии, характеризиращи се с това, че са грам-отрицателни и имат уникална клетъчна ултраструктура. Те имат органели за вътрешна подвижност, наречени периплазмени жлези, които им позволяват да се огъват, да се въртят по надлъжната си ос и да се движат в течна и полутвърда среда.

Спирохетите са една от малкото бактериални фили, чиито фенотипични характеристики са причина за филогенетичните му връзки, базирани на 16S рРНК анализ.

Leptospira sp. От CDC / Rob Weyant, чрез Wikimedia Commons

Основни характеристики

Някои свободно живеещи плеоморфни спирохети, като Spirochaeta coccoides, нямат ултраструктурни и етологични характеристики на тила, но последователният анализ на 16S rRNA гена ги поставя в семейството на Spirochaetaceae.

Те са хемоорганотрофни, могат да използват въглехидрати, аминокиселини, дълговерижни мастни киселини или дълговерижни мастни алкохоли като източници на въглерод и енергия.

В зависимост от вида, те могат да растат в анаеробни, микроаерофилни, факултативно анаеробни или аеробни условия. Някои са свободно живеещи, а други имат специфична връзка с гостоприемника, който може да бъде членестоноги, мекотели и бозайници, включително хора. За някои видове е известно, че са патогенни.

Тези бактерии съставляват филогенетично древна и добре диференцирана група, по-свързана с тила Bacteoides и Acidobacteria, отколкото с други групи.

Това е тип, образуван единствено от клас Spirochaetia и ред Spirochaetales, който включва четири фамилии, които са добре очертани: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae.

Те са удължени и спираловидно навити (с форма на тирбушон), с размер от 0,1 до 3 микрона в диаметър и 4 до 250 микрона в дължина. Те имат външна мембрана, изградена от множество слоеве, наречени клетъчна обвивка или външна обвивка, която напълно обгражда протоплазмения цилиндър.

Клетките имат органели с вътрешна подвижност, наречени периплазмени жлези. Те се поставят вътрешно във всеки край на протоплазмения цилиндър и се простират в по-голямата част от клетката, припокривайки се в централната област.

Локомотивна система с вътрешни жлези. От Ламиот, от Wikimedia Commons.

В случая на семейство Leptospiraceae, периплазмените жлезници не се припокриват в клетките. Протоплазменият цилиндър и джгутиците са затворени от външна обвивка, която има някои характеристики, аналогични на външната мембрана на грам-отрицателни оцветяващи бактерии.

От друга страна, Spirochaeta plicatilis, е вид едра бактерия, която има 18 до 20 периплазматични жгутици, поставени близо до всеки край на протоплазмения цилиндър.

систематичен

Филогенезата на филум Спирохети е резултат от скорошен анализ на последователностите на 16S гРНК гена. На този ръб се разпознават един клас, Спирохетия и един ред, Спирохеталес.

Редът на Spirochaetales включва четири семейства, които са добре очертани: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Бактериите в това семейство са спирални клетки, с диаметър 0,1 до 3,0 микрона и дължина 3,5 до 250 микрона. Клетките нямат закачени краища като членовете на семейство Leptospiraceae.

Периплазмените жгутици се поставят вътрешно във всеки край на клетката и се простират по-голямата част от дължината на припокриващата се клетка в централната област.

Диаминокиселината, присъстваща в пептидогликана, е L-орнитин. Те са анаеробни, факултативно анаеробни или микроаерофилни. Те са химио-органотрофни.

Те използват въглехидрати и / или аминокиселини като източници на въглерод и енергия, но не използват мастни киселини или дълговерижни мастни алкохоли.

Те са свободно живеещи или във връзка с животни, насекоми и хора. Някои видове са патогенни. Видовете, изследвани чрез анализ на последователност на 16SRRNA, се различават от членовете на семействата Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

Това семейство съдържа само един род, Brachyspira. Те са бактерия със спираловидна форма с правилни модели на къдряне. Клетките са 2-11 микрона по 0,2-0,4 микрона.

Те са едноклетъчни, но понякога в растящите култури могат да се видят двойки и вериги от три или повече клетки. При неблагоприятни условия на отглеждане се образуват сферични или кръгли тела.

Те са грам-отрицателно петно. Те са задължителни анаеробни или аеротолерантни. Краищата на клетките могат да бъдат тъпи или заострени.

Клетките имат типична спирохетна клетъчна структура, състояща се от външна обвивка, спирален протоплазмен цилиндър и вътрешна жлечка в пространството между протоплазматичния цилиндър и външната обвивка.

Клетките от род Brachyspira имат от 8 до 30 жълтици, в зависимост от вида. Обикновено броят на джоблиците корелира с размера на клетките, така че по-малките видове клетки имат по-малко джгутици.

Джгутиците се обединяват вътрешно, в равни числа във всеки край на клетката, се увиват около протоплазмения цилиндър и свободните им краища се припокриват в центъра на клетките.

Расте между 36 и 42 ° С, с оптимална температура от 37 до 39 ° С. Те са хемоорганотрофни, като за растеж използват различни въглехидрати. Той има оксидаза за намаляване на молекулния кислород.

Brevinemataceae

Това семейство съдържа само един род, Brevinema. Клетките са с винтова форма и имат диаметър от 0,2 до 0,3 микрона с дължина от 4 до 5 микрона, показващи един или два спирални завоя с неправилна дължина на вълната, вариращи от 2 до 3 микрона.

Те са покрили периплазмените жгутици, които придават на клетките подвижност чрез флексия, въртене и транслация. Те нямат цитоплазмени тубули. Те са микроаерофилни, свързани с гостоприемника.

Leptospiraceae

Те са дясна спирална клетка, която може да измери 0,1 до 0,3 микрона в диаметър и 3,5 до 20 микрона в дължина. Немобилните клетки имат закачени връхчета, докато активно мобилните клетки имат спирален водещ край и кука в задния край на клетката.

Те имат периплазмен флагел, който се вкарва вътрешно във всеки край на клетката, но рядко се припокрива в центъра на клетката. Периплазмените жгутици се намират по спиралната ос.

Диаминокиселината, присъстваща в пептидогликана, е е-диаминопимелова киселина. Те са облигати или микроаерофилни аеробни организми. Те са хемоорганотрофни.

Те използват дълговерижни мастни киселини и мастни алкохоли като източници на въглерод и енергия. Те са свободно живеещи или във връзка с домакини от животни и хора. Някои видове са патогенни.

Pathogeny

Повечето видове от спирохетите на тила не са патогенни, но някои добре познати видове се открояват по своята патогенеза.

Treponema pallidum

Организмът причинява сифилис. Това е подвижна бактерия, която обикновено се придобива при близък сексуален контакт и прониква в тъканта на гостоприемника през плоскоклетъчния или колонен епител.

Заболяването се характеризира с област на язва и първично възпаление в гениталните области, проявяващо се в първична инфекция. По-късните стадии на тази инфекция се характеризират с макулопапуларни изригвания и възможен грануломатозен отговор, включващ централната нервна система.

Други бактерии от рода могат да произведат не-венерически болести, като пинта (известна също като синя болест, карате, подстрекания, лота, болест на пинто и тина), произведени от каратиум или трева на Treponema (или буба, прозявка, прозяване, прозяване тропика и др. polipapilloma tropicum или тимоза), произведени от Treponema pallidum ssp. принадлежат.

Borrelia burgdorferi

Причинява лаймска болест. Този вид има уникално ядро, което съдържа линейна хромозома и линейни плазмиди. Различните видове Borrelia се предават от отделни видове кърлежи от рода Ornithodoros (Argasidae) в различни части на света.

Тези кърлежи се срещат в сухи савани и скрабни зони, особено в близост до гризачи, пещери, дървояди и мъртви дървета, или в пукнатини по стени или тавани и под дървени подове, където и да е обитаван от малки гризачи., Резервоарните видове са гръбначни животни като плъхове, мишки, катерици, кучета и птици. Клещи поглъщат Borrelia sp. чрез смучене на кръвта на заразени животни или хора.

Хранят се през нощта, поне 30 минути, преди да се върнат в своите убежища. Заразяването става чрез ухапване, чрез заразена слюнка или чрез заразяване на лигавиците със заразена тазобедрена течност.

Тези бактерии не се екскретират в изпражненията от кърлежи. Кърлежите остават заразени за цял живот, дори и да им липсва кръв в продължение на 7 години. Те могат да се предават хоризонтално между мъже и жени; или вертикално, от женски род до тяхното потомство.

Кожна лезия от лаймска болест, причинена от ухапването от заразен кърлеж Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae). По снимка кредит: James Gathany Доставчици (и) на съдържанието: CDC / James Gathany, чрез Wikimedia Commons

В ранните стадии лаймската болест се представя като отличителна кожна лезия, наречена erythema migrans, наричана още хроника на erythema migrans. Ранната лезия се характеризира с експанзивна област на червен обрив, често с блед център (биково око) на мястото на ухапване от кърлежи.

Ако не се лекува, може да възникне ерозивен артрит, подобен на ревматоиден артрит и евентуално хроничен прогресиращ енцефалит и енцефаломиелит. Други бактерии от рода, като B. duttonii, B. hermsii и B. dugesi, могат да причинят ендемична рецидивираща треска.

Leptospira

Причинителят на лептоспироза, фебрилно заболяване, което може да се усложни в асептичен менингит, ако не се лекува. Симптомите на инфекция включват висока температура, втрисане и главоболие, с понякога жълтеница.

Организмите могат да се разпространяват чрез животни, вода или почва, замърсени от урината на кучета, плъхове или говеда. Животните могат да останат безсимптомни вектори в продължение на години, а организмите могат да останат жизнеспособни след проливането седмици или месеци.

Придобиването на болести е по-често след обилни дъждове или наводнения. Инкубационният период може да бъде до 1 месец.

Препратки

1. Актьор, Ж.К. (2012). Клинична бактериология. В: Интегриран преглед на имунологията и микробиологията на Lsevier (Второ издание). Pp 105-120.
2. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig и WB Whitman. (2010) Ръководство за систематичната бактериология на Bergey: Том 4: Бактероидите, спирохетите, тенерикутите (моликути), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiacee и Planyct, и Planyct. Употреби.
3. Gupta, RS, Mahmood, S и Adeolu, M. (2013). Подход, базиран на филогеном и молекулярно подписване за характеризиране на филомовите спирохети и неговите основни листове: предложение за таксономична ревизия на тила. Фронтове в микробиологията, 4: 217.
4. Спирохети. (2018). Уикипедия, Свободната енциклопедия. Дата на консултация: 14:21, 10 октомври 2018 г. от: es.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, PA и Stewart, PE 2008. Биология на инфекцията с Borrelia burgdorferi. Инфекциозни болести в Северна Америка, 22 (2): 217-234.