SPIROCHAETES: מאפיינים כלליים, מורפולוגיה, שיטתיות - ביולוגיה - 2025

Spirochaetes הוא פילומה של חיידקים המאופיינת בכך שהם שליליים גרם ובעלת אולטרה-תשתית תאית ייחודית. יש להם אברונים תנועתיים פנימיים המכונים סמל של פריפלסמה, המאפשרים להם לכופף, להסתובב על ציר האורך שלהם ולנוע בתקשורת נוזלית וחצי מוצקה.

Spirochaetes היא אחת מהפילות הבקטריות הבודדות שמאפייניה הפנוטיפיים מהווים יחסים פילוגנטיים שלה על בסיס ניתוח RRNA 16S.

Leptospira sp. מאת CDC / Rob Weyant, באמצעות Wikimedia Commons

מאפיינים כלליים

יש ספירוחאטים פלומורפיים בעלי חיים חופשיים, כגון ספירוחטה קוקודידים, אינם בעלי המאפיינים האולטרה-תשתיתיים והאתולוגיים של הפילום, אולם ניתוח רצף של הגן 16R rRNA מציב אותם בתוך משפחת Spirochaetaceae.

הם כימורגאנוטרופיים, הם יכולים להשתמש בפחמימות, חומצות אמינו, חומצות שומן ארוכות שרשרת או אלכוהולי שומן ארוכי שרשרת כמקור לפחמן ואנרגיה.

בהתאם למין, הם יכולים לגדול בתנאים אנאירוביים, מיקרואירופיליים, אנאירוביים פנים-תרופתיים או אירוביים. חלקם חיים בחופש ויש לאחרים קשר ספציפי עם המארח, שיכול להיות פרוקי רגליים, רכיכות ויונקים, כולל בני אדם. מינים מסוימים ידועים שהם פתוגניים.

חיידקים אלה מהווים קבוצה קדומה מבחינה פילוגנטית ומובחנת היטב, הקשורה יותר לפילקט Bacteoides ו- Acidobacteria, מאשר לקבוצות אחרות.

זהו פילומה שנוצרה אך ורק על ידי המעמד Spirochaetia והסדר Spirochaetales, הכולל ארבע משפחות המובנות היטב: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ו- Leptospiraceae.

הם מוארכים ופצועים סליליים (בצורת פקק פקק), בגודל נע בין 0.1 ל -3 מיקרון בקוטר ואורך של 4 עד 250 מיקרון. יש להם קרום חיצוני המורכב משכבות מרובות המכונות מעטפת התא או נדן חיצוני העוטף לחלוטין את הצילינדר הפרוטופלזמי.

לתאים יש אברונים תנועתיים פנימיים הנקראים דגלים פריפלסמיים. אלה מוחדרים פנימה בכל קצה של הצילינדר הפרוטופלסמי ונמשכים לאורך רוב התא, חופפים באזור המרכז.

מערכת תנועה עם סמל פנימי. מאת למיוט, מתוך ויקימדיה.

במקרה של משפחת Leptospiraceae, סמלונים פריפריזיים אינם חופפים בתאים. הצילינדר והפלפלות הפרוטופלסמיים מוקפים נדן חיצוני שיש לו כמה מאפיינים המקבילים לקרום החיצוני של חיידקי מכתים שליליים גרם.

לעומת זאת, Spirochaeta plicatilis, הוא מין של חיידקים גדולים שיש בהם 18 עד 20 סמלונים פריפלסמיים המוחדרים בסמוך לכל קצה של הצילינדר הפרוטופלמזי.

שִׁיטָתִי

הפילוגיה של הפילום Spirochaetes היא תוצאה של ניתוח עדכני אחר רצפי הגן 16S rRNA. בקצה זה מוכרים מחלקה בודדת, Spirochaetia, וסדר יחיד, Spirochaetales.

סדר ה- Spirochaetales מורכב מארבע משפחות המתוחמות היטב: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ו- Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

חיידקים במשפחה זו הם תאים סליליים, קוטרם 0.1 עד 3.0 מיקרון ואורך של 3.5 עד 250 מיקרון. לתאים אין קצוות מחוברים כמו בני משפחת Leptospiraceae.

הסמלונים הפריפלאמיים מחדירים פנימה בכל קצה התא ומתארכים לאורך רוב אורך התא החופף באזור המרכז.

חומצת הדיאמינו הקיימת בפפטידוגליקן היא ל-אורניטין. הם אנאירוביים, אנאירוביים מבחינה פנים או מיקרואירופיליים. הם כימו-אורוגנוטרופיים.

הם משתמשים בפחמימות ו / או בחומצות אמינו כמקורות לפחמן ואנרגיה, אך הם אינם משתמשים בחומצות שומן או באלכוהולי שומן ארוכי שרשרת.

הם חיים בחופשיות או בשיתוף עם בעלי חיים, חרקים ובני אדם. מינים מסוימים הם פתוגניים. המינים שנבדקו על ידי ניתוח רצף rRNA 16S נבדלים מבני משפחות Brachyspiraceae, Brevinemataceae ו- Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

משפחה זו מכילה רק סוג אחד, ברכיספירא. מדובר בחיידקים בצורת סליל עם דפוסי תלתל רגילים. התאים הם 2-11 מיקרון על 0.2-0.4 מיקרון.

הם חד-תאיים, אך לעתים ניתן לראות זוגות ושרשראות של שלושה תאים או יותר בתרבויות גדלות. בתנאי גידול שליליים נוצרים גופים כדוריים או עגולים.

הם כתמים שליליים גרם. הם חובה אנאירובית או אוויר-סובלניים. קצות התאים יכולים להיות בוטים או מחודדים.

התאים הם בעלי מבנה תאים ספירוציט אופייני, המורכב מ נדן חיצוני, גליל פרוטופלסמי סלילי ומטלטות פנימיות במרחב שבין הצילינדר הפרוטו-פלסמי לנדן החיצוני.

בתאים של הסוג Brachyspira יש 8 עד 30 סמלונים, תלוי במין. מספר הפלאלות בדרך כלל מתאם לגודל התא, כך שלמינים תאים קטנים יותר יש פחות משטות.

הפלאלות מתאחדות באופן פנימי, במספרים שווים בכל קצה התא, עוטפות את הצילינדר הפרוטופלזמי, וקצותיו החופשיים חופפים במרכז התאים.

הוא גדל בין 36 ל 42 מעלות צלזיוס, עם טמפרטורה אופטימלית של 37 עד 39 מעלות צלזיוס. הם כימורגאנוטרופיים, משתמשים בפחמימות שונות לגידול. יש לו אוקסידאז להפחתת חמצן מולקולרי.

Brevinemataceae

משפחה זו מכילה רק מין אחד, Brevinema. התאים בעלי צורה סלילית וקוטרם 0.2 עד 0.3 מיקרון באורך של 4 עד 5 מיקרון, ומראים סיבוב סלילי אחד או שניים עם אורכי גל לא סדירים שנעים בין 2-3 מיקרון.

הם הונפו סרגיות פריפלזמיות המעניקות לתאים ניידות באמצעות כיפוף, סיבוב ותרגום. אין להם צינורות ציטופלזמה. הם מיקרואירופיליים, הקשורים למארח.

Leptospiraceae

מדובר בתאי סליל ימניים, שיכולים למדוד קוטר 0.1 עד 0.3 מיקרון ואורך של 3.5 עד 20 מיקרון. לתאים לא-מוטיליים יש עצות מחוברות, בעוד שלתאים ניידים באופן פעיל יש קצה מוביל ספירלי וקרס בקצה האחורי של התא.

יש להם סגל פריפריזמי המוחדר פנימי בכל קצה התא, אך לעיתים רחוקות חופפים במרכז התא. הסמלונים הפריפלאמיים נמצאים לאורך ציר הסליל.

חומצת הדיאמינו הקיימת בפפטידוגליקן היא חומצה דיאמנופימלית. הם אורגניזמים אירוביים חובה או מיקרואירופילית. הם כימורגאנוטרופיים.

הם משתמשים בחומצות שומן ארוכות שרשרת ואלכוהולי שומן כמקור פחמן ואנרגיה. הם חיים בחופשיות או בשיתוף עם מארחים בעלי חיים ואנושיים. מינים מסוימים הם פתוגניים.

פתוגיה

מרבית המינים של הפילום Spirochaetes אינם פתוגניים, אולם כמה מינים ידועים בולטים בפתוגנזה שלהם.

Treponema pallidum

האורגניזם הוא זה הגורם עגבת. זהו חיידק נייד הנרכש בדרך כלל באמצעות מגע מיני הדוק וחודר לרקמותיו של המארח דרך האפיתל הקשקשי או העמוד.

המחלה מאופיינת באזור של כיב ודלקת ראשונית באזורי איברי המין, המתבטאת בזיהום ראשוני. שלבים מאוחרים יותר של זיהום זה מאופיינים בהתפרצויות מקרולפפלולריות ותגובה גרנולומטית אפשרית המערבת את מערכת העצבים המרכזית.

חיידקים אחרים מהסוג יכולים לגרום למחלות לא-מין, כמו פינטה (הידועה גם בשם מחלה כחולה, קראטה, אינסטפס, לוטה, מחלת פינטו וטינה) המיוצרים על ידי טרפונמה קראטום או פיהוקים (או בובה, פיה, פיה, פיה, פיה, טרפה), polipapilloma tropicum או תימוזיס) המיוצר על ידי Treponema pallidum ssp. שייכים.

בורליה בורדדורפרי

גורם למחלת ליים. למין זה גרעין ייחודי המכיל כרומוזום ליניארי ופלסמידים ליניאריים. מיני הבורליה השונים מועברים על ידי מיני קרציות מסוימות של הסוג Ornithodoros (Argasidae) באזורים שונים בעולם.

קרציות אלה נמצאות באזורים של סוואנה וקרצוף יבשים, בעיקר ליד מחילות מכרסמים, מערות, ערמות עצים ועצים מתים, או בסדקים בקירות או בתקרות ותחת רצפות עץ, בכל מקום בהם מיושבים מכרסמים קטנים. .

מיני המאגר הם בעלי חוליות כמו חולדות, עכברים, סנאים, כלבים וציפורים. קרציות אוכלות Borrelia sp. על ידי יניקת דם של בעלי חיים או בני אדם נגועים.

הם ניזונים בלילה, לפחות 30 דקות לפני שהם חוזרים למקלטים שלהם. הזיהום מתרחש דרך הנשיכה, דרך רוק נגוע, או באמצעות זיהום של הריריות בנוזל הירך הנגוע.

חיידקים אלה אינם מופרשים בצואת קרציות. קרציות נותרות נגועות לכל החיים, אפילו כל עוד חסר דם במשך 7 שנים. הם יכולים להיות מועברים אופקית בין זכרים לנקבות; או אנכית, על ידי נקבות לאבדן.

נגע בעור במחלת ליים הנגרם כתוצאה מעקיצת קרצית Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae) נגועה. בזכות צילום: ג'יימס גתאני ספקי תוכן: CDC / ג'יימס גתני, באמצעות ויקימדיה

בשלבים המוקדמים, מחלת ליים מציגה כנגע עור ייחודי הנקרא ארימתמה מיגרן, המכונה גם כרוניקה של אריתמה מיגרן. הנגע המוקדם מאופיין באזור נרחב של פריחה אדומה, לעיתים קרובות עם מרכז חיוור (עין השור) במקום עקיצת הקרציות.

אם לא מטופלים, דלקת מפרקים ארוזית בדומה לדלקת מפרקים שגרונית ובסופו של דבר עלולה להופיע דלקת המוח הפרוגרסיבית והדלקת המוח. חיידקים אחרים בסוג, כמו B. duttonii, B. hermsii ו- B. dugesi, יכולים לגרום לחום חוזר ונשיר אנדמי.

לפטוספירא

הסוכן הסיבתי לפטוספירוזיס, מחלה קדחתית שעלולה להסתבך לדלקת קרום המוח האספטית אם היא לא מטופלת. תסמינים של זיהום כוללים חום, צמרמורות וכאב ראש, עם צהבת מדי פעם.

האורגניזמים יכולים להתפשט דרך בעלי חיים, מים או אדמה שזוהמו בשתן של כלבים, חולדות או בקר. בעלי חיים יכולים להישאר וקטורים אסימפטומטיים במשך שנים, ואורגניזמים יכולים להישאר בר-קיימא לאחר השפכה במשך שבועות או חודשים.

רכישת מחלות שכיחה יותר לאחר גשמים עזים או שיטפונות. תקופת הדגירה יכולה להיות עד חודש.

הפניות

1. שחקן, ג'יי.קיי (2012). בקטריולוגיה קלינית. בתוך: הסקירה המשולבת של lsevier Immunology and Microbiology (המהדורה השנייה). עמ '105-120.
2. קריג, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig, ו- WB Whitman. (2010) המדריך של Bergey לבקטריולוגיה שיטתית: כרך ד ': הבקטריואטות, ספירוצ'טים, טנריקוטים (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiaees, Planctiaes, Plan. שימושים.
3. Gupta, RS, Mahmood, S ו- Adeolu, M. (2013). גישה מבוססת חתימה פילוגנומית ומולקולרית לאפיון של הפילום Spirochaetes ושל ה קלדות העיקריות שלו: הצעה לעדכון טקסונומי של הפילום. Fronters in Microbiology, 4: 217.
4. Spirochaetes. (2018). ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית. תאריך ייעוץ: 14:21, 10 באוקטובר 2018 מאת: es.wikipedia.org.
5. טילי, ק, רוזה, פנסילבניה וסטוארט, PE 2008. ביולוגיה של זיהום עם בורליה בורדורפוררי. מרפאות מחלות זיהומיות בצפון אמריקה, 22 (2): 217–234.