Spirochaetes: الخصائص العامة ، التشكل ، علم اللاهوت النظامي

Spirochaetes هي مجموعة من البكتيريا تتميز بأنها سلبية الغرام وبوجود بنية تحتية خلوية فريدة من نوعها. لديهم عضيات حركية داخلية تدعى الشعاع الوراثي ، والتي تسمح لهم بالثني والتدوير على محورهم الطولي والتحرك في وسائط سائلة وشبه صلبة.

Spirochaetes هي واحدة من عدد قليل من phyla البكتيرية التي حسابها المظهري أسباب علاقاتها phylogenetic على أساس تحليل 16S الرنا الريباسي.

الخصائص العامة

لا تملك بعض الكائنات الحية المجهرية متعددة الأشكال الحية ، مثل Spirochaeta coccoides ، الخصائص الأساسية والأخلاقية للعائلة ، لكن تحليل تسلسل جين 16RRNA يضعهم داخل عائلة Spirochaetaceae.

إنها مواد كيميائية عضوية ، ويمكنها استخدام الكربوهيدرات ، والأحماض الأمينية ، والأحماض الدهنية طويلة السلسلة أو الكحوليات الدهنية طويلة السلسلة كمصادر للكربون والطاقة.

اعتمادا على الأنواع ، فإنها يمكن أن تنمو في اللاهوائية ، المكروفيليك ، اللاهوائية الاختيارية أو الهوائية. بعضها يتمتع بالحياة الحرة والبعض الآخر يرتبط ارتباطًا محددًا بالمضيف ، والذي يمكن أن يكون المفصليات والرخويات والثدييات ، بما في ذلك البشر. بعض الأنواع معروفة بأنها مسببة للأمراض.

تشكل هذه البكتريا مجموعة من العصور القديمة ومتباينة بشكل جيد ، وهي أكثر ارتباطًا ببكتيويديس phylide و Acidobacteria ، أكثر من المجموعات الأخرى.

إنها عبارة عن مجموعة مكونة فقط من فئة Spirochaetia وترتيب Spirochaetales ، الذي يضم أربع عائلات محددة بشكل جيد: Spirochaetaceae ، Brachyspiraceae ، Brevinemataceae و Leptospiraceae.

وهي ممدودة وذات جرح حلزوني (في شكل المفتاح) ، بحجم يتراوح من 0.1 إلى 3 ميكرون وقطرها من 4 إلى 250 ميكرون في الطول. لديهم غشاء خارجي يتكون من طبقات متعددة تسمى المظروف الخلوي أو الغلاف الخارجي الذي يحيط بالكامل بالأسطوانة البروتوبلازمية.

تحتوي الخلايا على عضيات حركية داخلية تُسمَّى السوط الباطني. يتم إدخالها داخليًا في كل طرف من أسطوانة البروتوبلازم وتمتد على طول معظم الخلية ، متداخلة في المنطقة الوسطى

في حالة عائلة Leptospiraceae ، لا تتداخل السوط المحيط بالمنظار في الخلايا. يتم إحاطة الأسطوانة البروتوبلازمية والسوط بغطاء خارجي يحتوي على بعض الميزات المشابهة للغشاء الخارجي للبكتيريا سالبة الجرام.

من ناحية أخرى ، Spirochaeta plicatilis ، هو نوع من البكتيريا الكبيرة التي تحتوي على 18 إلى 20 سوط محيطي مدرج بالقرب من كل طرف من الأسطوانة البروتوبلازمية.

النظاميات

التصلب النسيجي لقرحة Spirochaetes هو نتيجة التحليل الأخير لتسلسل الجينات الرنا الريباسي 16S. في هذه الحافة يتم التعرف على فئة واحدة ، Spirochaetia ، وترتيب واحد ، Spirochaetales.

يتألف ترتيب Spirochaetales من أربع أسر محددة جيدًا: Spirochaetaceae و Brachyspiraceae و Brevinemataceae و Leptospiraceae.

الملتويات

إن بكتيريا هذه العائلة عبارة عن خلايا حلزونية ، يتراوح قطرها من 0.1 إلى 3.0 ميكرون وطولها من 3.5 إلى 250 ميكرون. لا تملك الخلايا نهايات مدمن مخدرات مثل أفراد عائلة Leptospiraceae.

يتم إدخال السوط المحيطي داخليا في كل نهاية الخلية ويمتد على طول معظم طول الخلية المتراكبة في المنطقة الوسطى.

حمض diamino الموجود في ببتيدوغليكان هو L- ornithine. هم اللاهوائية ، اللاهوائية اختيارية ، أو المجهرية. هم الكيميائي العضوي.

يستخدمون الكربوهيدرات و / أو الأحماض الأمينية كمصادر للكربون والطاقة ، لكنهم لا يستخدمون الأحماض الدهنية أو الكحوليات الدهنية طويلة السلسلة.

إنها حياة حرة أو بالاشتراك مع الحيوانات والحشرات والبشر. بعض الأنواع مسببة للأمراض. تختلف الأنواع التي فحصها تحليل تسلسل الرنا الريباسي 16S عن أفراد عائلات Brachyspiraceae و Brevinemataceae و Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

تحتوي هذه العائلة على جنس واحد فقط ، Brachyspira . هم البكتيريا حلزوني الشكل مع أنماط حليقة منتظمة. تقيس الخلايا ما بين 2 و 11 ميكرون بمقدار 0.2 إلى 0.4 ميكرون.

إنها أحادية الخلية ، ولكن يمكن ملاحظة أزواج وسلاسل من ثلاث خلايا أو أكثر في الثقافات النامية. في ظل ظروف النمو غير المواتية ، يتم تشكيل أجسام كروية أو دائرية.

لديهم تلطيخ سلبية الغرام. هم اللاهوائية أو aerotolerant إلزامية. قد تكون نهايات الخلايا حادة أو مدببة.

تحتوي الخلايا على بنية نموذجية لخلايا spirochete ، تتكون من غلاف خارجي ، واسطوانة حلزونية بروتوبلازمية وسوط داخلي في الفضاء بين الأسطوانة البروتوبلازمية والغمد الخارجي.

خلايا الجنس Brachyspira لها من 8 إلى 30 سوط ، وهذا يتوقف على الأنواع. يرتبط عدد السوط عادةً بحجم الخلية ، بحيث يكون لدى أنواع الخلايا الأصغر عددًا أقل من السوط.

يتم ربط السوط داخلياً ، بأعداد متساوية في نهاية كل خلية ، يلتف حول الأسطوانة البروتوبلازمية وتتداخل نهاياتها الحرة في وسط الخلايا.

ينمو ما بين 36 و 42 درجة مئوية ، مع درجة الحرارة المثلى من 37 إلى 39 درجة مئوية. وهي مواد كيميائية عضوية ، باستخدام الكربوهيدرات المختلفة للنمو. لديها أوكسيديز للحد من الأكسجين الجزيئي.

Brevinemataceae

تحتوي هذه العائلة على نوع واحد فقط ، Brevinema . تكون الخلايا حلزونية الشكل ويبلغ قطرها 0.2 إلى 0.3 ميكرون بطول يتراوح من 4 إلى 5 ميكرون ، مما يدل على واحد أو اثنين من المنعطفات حلزونية مع أطوال موجية غير منتظمة تتراوح بين 2 إلى 3 ميكرونات.

لقد قاموا بتلطيخ السوط المحيطي الذي يضفي التنقل على الخلايا عن طريق الانحناء والدوران والترجمة. ليس لديهم الأنابيب السيتوبلازمية. هم محب للكروم ، يرتبط بالمضيف.

Leptospiraceae

إنها خلايا ذات شكل حلزوني صحيح ، والتي يمكن قياسها من 0.1 إلى 0.3 ميكرون في القطر ومن 3.5 إلى 20 ميكرون في الطول. تحتوي الخلايا غير المحمولة على نصائح مثبتة ، في حين أن الخلايا المتحركة النشطة لها نهاية أمامية لولبية وخطاف في الطرف الخلفي للخلية.

لديهم سوط محيطي يتم إدراجه داخليًا في نهاية كل خلية ، لكن نادرًا ما يتداخل في وسط الخلية. تم العثور على السوط المحيطي على طول المحور الحلزوني.

حمض diamino الموجود في peptidoglycan هو حمض diaminopimelic الإلكتروني. فهي تلزم الكائنات الهوائية أو المجهرية. فهي كيميائية نباتية.

يستخدمون الأحماض الدهنية طويلة السلسلة والكحوليات الدهنية ، مثل الكربون ومصادر الطاقة. إنهم يعيشون بحرية أو بالاشتراك مع الضيوف من الحيوانات والبشر. بعض الأنواع مسببة للأمراض.

إمراض

معظم أنواع فصائل Spirochaetes ليست مُمْرِضة ، ولكن بعض الأنواع المعروفة جيدًا بسبب إمراضها.

تريبونيما باليدوم (سبيروخيتاسيا)

هذا هو الكائن الحي الذي يسبب مرض الزهري. هي بكتيريا متنقلة يتم الحصول عليها عادة عن طريق الاتصال الجنسي الوثيق وتخترق أنسجة المضيف من خلال الظهارة الحرشفية أو العمودية.

يتميز المرض بمساحة من القرحة الأولية والتهاب في المناطق التناسلية ، والتي تتجلى في العدوى الأولية. تتميز المراحل اللاحقة من هذه العدوى بثورات حطاطية واستجابة حبيبية محتملة بمشاركة الجهاز العصبي المركزي.

يمكن لبكتيريا أخرى من الجنس أن تنتج أمراضًا غير تناسلية ، مثل البنتا (المعروف أيضًا باسم المرض الأزرق والكاراتيه والإمبين والوتا والينتو والحوض) التي تنتجها Treponema carateum أو الداء العليقي (أو بوبا ، ياو ، فرامبوزيا ، ياوياس المدارية ، ورم شحمي عديد السكاريد النخاعي أو الغدة الصعترية) التي تنتجها Treponema pallidum ssp. الرقيقة.

بوريليا بورغدورفيري (سبيروشيتاسي)

أنه يسبب مرض لايم. يحتوي هذا النوع على نواة فريدة تحتوي على كروموسوم خطي و بلازميدات خطية. تنتقل أنواع مختلفة من Borrelia بواسطة أنواع معينة من القراد من جنس Ornithodoros (Argasidae) في أجزاء مختلفة من العالم.

توجد هذه القراد في مناطق السافانا الجافة والقش ، خاصة بالقرب من جحور القوارض ، الكهوف ، أكوام الخشب والأشجار الميتة ، أو في شقوق الجدران أو الأسقف وتحت الأرضيات الخشبية ، في أي مكان تسكنه القوارض الصغيرة .

أنواع الخزان هي الفقاريات مثل الفئران والفئران والسناجب والكلاب والطيور. القراد يستوعب Borrelia sp. عن طريق امتصاص دم الحيوانات المصابة أو البشر.

يتغذون في الليل ، على الأقل لمدة 30 دقيقة قبل العودة إلى الملاجئ الخاصة بهم. تحدث العدوى عن طريق اللدغة أو عن طريق اللعاب المصاب أو عن طريق تلوث الأغشية المخاطية بالسوائل المصابة.

لا تفرز هذه البكتيريا في براز القراد. تظل القراد مصابة مدى الحياة ، حتى وإن كانت تفتقر إلى الدم لمدة 7 سنوات. يمكن أن تنتقل أفقيا بين الذكور والإناث. أو عموديا ، من قبل الإناث إلى ذريتهم.

في المراحل المبكرة ، يظهر مرض لايم كآفة جلدية مميزة تسمى حمامي مهاجرانس ، وتسمى أيضًا حمامي الصداع النصفي المزمن. تتميز الآفة المبكرة بمساحة واسعة من الطفح الأحمر ، غالبًا مع وجود مركز شاحب (فتحة) في مكان اللقمة.

إذا تركت دون علاج ، فقد يحدث التهاب مفاصل تآكل مشابه لالتهاب المفاصل الروماتويدي ، وفي نهاية المطاف ، التهاب الدماغ التقدمي المزمن والتهاب الدماغ. يمكن أن تسبب بكتيريا أخرى من الجنس ، مثل B. duttonii و B. hermsii و B. dugesi ، حمى متوطنة متكررة.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

العامل المسبب لمرض داء البريميات ، وهو مرض الحمى الذي يمكن أن يعقد في التهاب السحايا العقيم إذا ترك دون علاج. أعراض الإصابة تشمل الحمى والقشعريرة والصداع ، واليرقان العرضي.

يمكن أن تنتشر الكائنات الحية من خلال الحيوانات أو الماء أو التربة الملوثة ببول الكلاب أو الفئران أو الماشية. يمكن أن تبقى الحيوانات ناقلات بدون أعراض لسنوات ، ويمكن أن تظل الكائنات الحية قابلة للحياة بعد سفكها لأسابيع أو أشهر.

يعد الحصول على الأمراض أكثر شيوعًا بعد هطول الأمطار الغزيرة أو الفيضانات. فترة الحضانة يمكن أن تصل إلى شهر واحد.