Spirochéták

A spirochéták a gram-negatív , spirális, aktívan mozgó baktériumok csoportja , amelyekre jellemző mozgásszervi rendszer jellemző (lásd alább). Ahogy kórokozók , néhány oka úgynevezett spirochetoses (spirochete betegségek ). A Spirochaetales rend az egyetlen rendet képviseli a Spirochaetes osztályban , amely viszont az egyedüli osztályt alkotja a Spirochaetae felosztás (phylum) osztályában . A rend négy családot foglal magában , a 2013-tól végzett új filogenetikai vizsgálatok szerint azt javasolták, hogy a családokat egyértelmű különbségeik miatt rangsorba kell emelni.

jellemzők

A spirális (spirális) spirálokkal ellentétben a spirális spirálokkal , amelyek szintén spirálisak , nem a sejtfal diktált merev alakja van , hanem inkább rugalmas és hajlékony testek. Nem mint más, lobogó baktériumok rendelkeznek kifelé kinyúló flagellával (flagella), hanem úgynevezett endoflagellával (lásd alább). A spirochétákat az is jellemzi, hogy a hosszúságukhoz képest nagyon kicsi az átmérőjük. A spirochéták nagyon jellegzetes alakja ennek a csoportnak minden tagjában viszonylag homogén genomnak felel meg . A spirochéták nem képeznek spórákat .

Mint egy különleges jellemzője, hogy van tubulin- , mint fehérjék , amelyek arra utal, egy azok eredete struktúrák, amelyek előfordulnak szinte kizárólag eukariótákban, a prokarióta baktériumok.

A sejtvégek általában nem hajlítottak horog alakúra, ez csak a Leptospiraceae család tagjaira jellemző. A murein réteg a sejtfalban a Brachyspiraceae és Spirochaetaceae tartalmazza a diamino-sav L - ornitin , mint egy diagnosztikai szempontból fontos aminosav . A Leptospiraceae-ben a diaminopimelinsav átveszi ezt a funkciót. Még nem világos, melyik diaminosav fordul elő a Brevinemataceae-ban.

Fiziológiai tulajdonságait tekintve a spirochéták nagyon heterogének. Néhány baktériumfaj szigorúan anaerob , mások fakultatívan anaerob , és mikroaerofil fajok is ismertek. Mindannyian kemoorgano-heterotróf anyagcserét hajtanak végre , de különböznek azokban a szubsztrátokban , amelyeket hasznosítani tudnak. A Brevinemataceae és a Spirochaetaceae ehhez szénhidrátokat és / vagy aminosavakat használ , a Brachyspiraceae aminosavakat használhat a mono- , di- és triszacharidok mellett . A Leptospiraceae viszont zsírsavaktól és zsíros alkoholoktól függ.

Sejtszerkezet és mozgásmódok

2. ábra: Egy spirochéta sematikus ábrázolása

A spirochéták különleges felépítésükben és mozgásukban különböznek a többi baktériumtól (2. ábra). Rugalmas, hosszúkás testük van, ellentétben a legtöbb más baktériummal, amelyeknek a sejtfaluk által előre meghatározott rugalmas alakjuk van. Mindkét végén egy vagy több jelző van (a képen piros). Más baktériumokkal ellentétben ezek nem fordulnak el a testtől, hanem szemben állnak egymással. Az egyes sejtvégek flagellái általában átfedik a középső területet, és együtt egy köteget alkotnak, amely az egyik sejtvégtől a másikig terjed, az úgynevezett axiális filamentum. A rugalmas spirochete test (más néven „protoplazmatikus henger”) spirális alakban van tekercselve a köteg köré. Az egészet, a testet és a flagellacsomagot héj veszi körül (a képen kék). Ezért ezt a típusú flagellát endoflagellának is nevezik .

3. ábra: A spirochéta keresztmetszeti sematikus ábrázolása: Külső membrán = külső membrán , protoplazma = citoplazma , flagella = flagellum , peptidoglikán = peptidoglikán, belső membrán = belső membrán, azaz H. a sejtmembrán

A keresztmetszetben (3. ábra) látható, hogy a flagella a belső membránt körülvevő területen fekszik , amely körülveszi a citoplazmát , és a külső membrán között. A periplazmatikus flagella kifejezést ezért az újabb szakirodalomban használják . A periplazmatikus flagellák sorrendje és száma az egyes fajokban eltérő. Egyes fajoknak csak egy lobogója van, más fajoknak, pl. B. Cristispirától 100 flagelláig. A Brachyspiraceae, Brevinemataceae és Spirochaetaceae családok képviselőiben a flagella átfedésben van a sejt közepén, de a Leptospiraceae esetében ez nem így van.

Úgy gondolják, hogy a spirochéták úgy mozognak, hogy a flagellát a tengelyük körül forgatják az alapkészülékükkel, mint más flagellált baktériumoknál. Ennek eredményeként, a súrlódás hatására az egész testet , hogy forgatás , amelyek bizonyos értelemben csavarok magát a környező közeg, mint egy dugóhúzó keresztül parafa. Ez a mozgási mód lehetővé teszi, hogy a spirochéták nagyon viszkózus közegben mozogjanak , amelyben más jelölt baktériumok, amelyekben a közegbe kiemelkedő spirális jelzőik propellereként működnek, nem mozoghatnak. A spirochéták nyálka és sejtszövet révén juthatnak be egy élőlény testébe, ami fontos a kórokozó képviselõk számára. 1% agart tartalmazó tápközegben is mozoghatnak , ezért szilárd tápanyagnak tekintik őket. A normál viszkózus közegben azonban nem tudnak olyan gyorsan mozogni, mint más baktériumok.

A leírt mozgási mód mellett, a közeget átcsavarva, kígyózva is mozoghatnak. Feltételezhető, hogy ez a kanyargás annak a ténynek köszönhető, hogy a kötegben lévő endoflagella hosszirányban eltolódik egymással szemben, de ennek a mozgásmódnak a mechanizmusa még mindig nagyrészt megmagyarázhatatlan. Egyes spirochéták vége horogszerűen ívelt. Hogy ezt mozgáshoz használják-e, például propellerként, azt nem határozták meg pontosan.

Vannak azonban olyan is, coccoid (gömb alakú) spirocheták, hogy csak akkor lehet hozzárendelni spirocheták útján törzsfejlődés .

Esemény

Az élőhelyet tekintve ezen mikroorganizmusok csoportja nagyon heterogén. Talajokban , víztestekben és víztiszapokban, valamint ártalmatlan közönségekben vagy parazitákban fordulnak elő a puhatestűek és rovarok belében , valamint az emlősök gyomor-bél traktusában és torkában. Emlősökben veseparazitaként is megjelenhetnek.

Szisztematika

A spirochétákat a baktérium családfában izolálják . Ezt szokatlan sejtszerkezetük is megerősíti. A Spirochaetae-k alkotják saját törzsüket (egy osztódást , amelyet a baktériumok szisztematikájában Divisio- ként is emlegetnek ), csak egy Spirochaetes osztályba és egy Spirochaetales rendbe . Ez a sorrend négy családból áll , ebben az áttekintésben a kapcsolódó típusú nemzetségek is megjelennek (2014-től):

• Brachyspiraceae Paster 2012
  • Brachyspira Hovind-Hougen és mtsai. 1983
• Brevinemataceae Paster 2012
  • Brevinema Defosse et al. 1995
• Leptospiraceae Hovind-Hougen és mtsai. 1979 emend. Levett és mtsai. 2005
  • A Leptospira Noguchi 1917-ben emend. Faine & Stallman 1982
• Spirochaetaceae Swellengrebel 1907 emend. Abt , Göker , Kyrpides és Klenk 2012
  • Spirochaeta Ehrenberg 1835-ben emend. Pikuta és mtsai. 2009

Új , 2013-tól származó filogenetikai vizsgálatok szerint Gupta et al. Javasolták e spirochaete családok képviselőinek, hogy egyértelmű különbségeik miatt emeljék a családokat egy rend rangjára (lásd még a Spirochaetaceae módosított szisztematikájára vonatkozó javaslatot ). A javasolt nevek: Brachyspiriales, Brevinematales, Leptospiriales és Spirochaetales. Javasolták továbbá a Borrelia és Cristispira nemzetségek hozzárendelését az újonnan alapított Borreliaceae családhoz. E javaslat szerint ez a család a Spirochaetales rendbe tartozik. Ilyen változásokat általában csak a baktériumok filogenetikai szisztematikájával foglalkozó fontos referenciamunka új kiadása ismer fel, Bergey's Manual of Systematic Bacteriology .

Emberre veszélyes fajok

Az ember számára jelentős spirochete betegségek a leptospirózok ( Weil-kór , szántóföldi vagy szüreti láz és más leptospirózisok), a visszatérő láz és a patkánycsípés Sodoku . Bár a spirochete legtöbb faja ártalmatlan az emberre, vannak olyan képviselők, amelyeket veszélyes kórokozóknak tekintenek. Tehát Treponema pallidum kórokozója szifilisz és Treponema pertenue kórokozójának yaws . A Borrelia körében is megtalálhatók a kórokozó fajok: a tetvek visszaeső lázat a Borrelia recurrentis , a kullancs visszaeső lázat a Borrelia duttoni és mások, a Lyme borreliosist (kullancs borreliosis ) a Borrelia burgdorferi okozza . A Leptospira oka különböző leptospiroses , a kórokozók többnyire által továbbított háziállat vagy patkányok.

A spirochéták a bőr vagy a nyálkahártya elváltozásain keresztül (például szexuális érintkezés útján ) vagy kullancsok és tetvek harapásaival terjedhetnek .

A Brachyspira pilosicoli 2018 óta ismert, mint emberi vastagbél kórokozó, amely felelős a krónikusan szakaszos, vizes diarreaért. A májra, a lépre, a vérre és esetleg más mucint szekretáló szervekre való terjedést még nem kellett megvizsgálni.

irodalom

• Curt Magerstedt: Hozzájárulás a szifilisz pirochéták morfológiájához. In: Arch. Dermatol. Syph. , 185. évfolyam, 1943/44, 272–280.
• Gerd B. Roemer: A Spirochaetaceae-Spirochätosen családja. In: Heinz Reploh, Hans Jürgen Otte: Az orvosi mikrobiológia tankönyve. Szerkesztette Henning Brandis és Hans Jürgen Otte. 5., átdolgozott kiadás. Stuttgart / New York 1984.

web Linkek

• Információ a spirochétákról az LMU München mikrobiológiai forgatókönyvéből
• vetmed.unibe.ch (PDF)

Egyéni bizonyíték

1. ↑ ^{a b c d e f} Bruce J. Paster és mások: Spirochaetales rend . In: Noel R. Krieg és mtsai. (Szerk.): Bergey's Manual of Systematic Bakteriology . 2. kiadás, 4. kötet: A Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae és Planctomycetes . Springer, New York, 2010, ISBN 978-0-387-95042-6 , pp. 471-501 . 
2. ↑ S. Dröge, J. Fröhlich, R. Radek, H. König: Spirochaeta coccoides sp. nov., egy újszerű kokcid spirochéta a Neotermes castaneus termesz hátsó beléből . In: Alkalmazott és környezeti mikrobiológia . Vol. 72, 2006, 392-397, PMID 16391069 .
3. ^ Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Osztály rangot meghaladó taxonok: Spirochaetae. In: Prokarióta nevek névjegyzékben álló névvel (LPSN). Letöltve: 2014. augusztus 1 .  
4. ^ Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Spirochaetes osztály. In: Prokarióta nevek névjegyzékben álló névvel (LPSN). Letöltve: 2014. augusztus 1 .  
5. ^ ^{A b} Jean Euzéby, Aidan C. Rész: Spirochaetales rend. In: Prokarióta nevek névjegyzékben álló névvel (LPSN). Letöltve: 2014. augusztus 1 .  
6. ↑ Radhey S. Gupta, Sharmeen Mahmood, Mobolaji Adeolu: Phylogenomic and Molecular Signature Based Approach on Characterization of Phylum Spirochaetes and major Clades: Javaslat a taxonómiai felülvizsgálatra. In: Határok a mikrobiológiában. 4. kötet, 217. szám, 2013. július 29., ISSN  1664-302X , doi: 10.3389 / fmicb.2013.00217 .
7. ↑ Karl Wurm, AM Walter: Fertőző betegségek. In: Ludwig Heilmeyer (szerk.): Belgyógyászati ​​tankönyv. Springer-Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg 1955; 2. kiadás, uo. 1961, 9-223. Oldal, itt: 148-154.
8. ↑ A Spirochete Brachyspira pilosicoli, az állatok és az emberek enterális kórokozója . PMID 29187397 , vastagbél kórokozó.
9. ↑ A Spirochete Brachyspira pilosicoli, az állatok és az emberek enterális kórokozója . PMID 19833772 , Mucin.