البكتيريا: الخصائص ، التصنيف ، السيقان الفرعية ، التسبب
البكتيريا البروتينية هي أكثر أنواع البكتيريا انتشارًا وتعقيدًا وتنوعًا بين الكائنات بدائية النواة. وهي تضم حوالي 384 جنسًا و 1،300 نوعًا من البكتيريا سالبة الجرام مع جدار خلوي يتكون أساسًا من السكريات الدهنية.
في البشر ، توجد بكتيريا بروتينية في الجلد وتجويف الفم واللسان والمسالك المهبلية وكذلك الأمعاء والبراز. تعتبر البروتينات من أكثر أنواع النباتات وفرة في الأحياء المجهرية المعوية البشرية.
ترتبط الزيادة في النسب الطبيعية للبكتيريا الموجودة في هذه الفئة ضد الآخرين (Bacteroidetes و Firmicutes) بأمراض معوية وخارجية ، خاصة مع النمط الظاهري الالتهابي.
يتم تضمين مجموعة متنوعة من مسببات الأمراض في Proteobacteria ، مثل أجناس Brucella و Rickettsia التابعة لفئة Alphaproteobacteria و Bordetella و Neisseria من فئة Betaproteobacteria و Escherichia و Shigella و Salmonella و Yersinia من الفئة Gammaproteobacteria فئة ابسيلون بروتوبتيريا.
بالإضافة إلى مسببات الأمراض ، تشتمل فصيلة البروتيوبوتا على أنواع متبادلة مثل البويضات الإلزامية للحشرات ، بما في ذلك أجناس بوخنيرا ، بلوشمانيا ، هاميلانيلا ، ريزيا ، سوداليس ويجليزورثيا .
خلصت الدراسات الحديثة إلى أن بكتيريا البروتينات المتعايشة تطورت في معظم الحالات من أسلاف طفيلية ، وهو ما يتسق مع النموذج الذي غالباً ما يتطور فيه المتبادلون البكتيريون من مسببات الأمراض.
الخصائص العامة
تتنوع بكتيريا هذه الفئة من الناحية الشكلية والفسيولوجية والإيكولوجية. اسمها مشتق من الإله اليوناني القديم للبحر Proteus ، الذي كان لديه القدرة على تحمل العديد من الأشكال المختلفة ، في إشارة إلى التنوع الكبير في أشكال البكتيريا التي يتم جمعها في هذه الأصناف.
يمكن أن تكون الخلايا في شكل عصيّات أو عصيات ، مع أو بدون البروستاتا ، من جلد أو لا ، ويمكن لبعض الأنواع فقط تكوين أجسام مثمرة. يمكن أن تكون التغذية الضوئية ، التغذية غير المتجانسة والكيميائية.
شعيبات
بناءً على التحليل التطوري لجين الرنا الريباسي 16S ، تنقسم صفة البروتكتريا إلى 6 فئات: ألفا بروتوباكتريا ، بيتابروتيوباكتريا ، جامبابروتوباكتريا ، ديلتابروتوباكتريا ، إبسيلونبروتوبكتريا.
جميع الفئات أحادية اللون ، باستثناء بكتيريا البروتينات الغام بروتينية التي تحتوي على البارافيليتيك مع البكتيريا البروتينية.
Alfaproteobacteria
تشتمل فئة الفابروتيوباكتريا على 13 طلبًا من البكتيريا. يمكنهم تبني أشكال مختلفة مثل المضايقات والنجوم والدوامة. يمكنهم أيضًا تكوين السيقان والبراعم ، مما يسمح لهم بزيادة نسبة حجم السطح ، مما يسمح لهم بالبقاء على قيد الحياة في البيئات التي تحتوي على القليل من العناصر الغذائية.
يحمل الفابروتيوباكتريا تنوعًا كبيرًا في الاستراتيجيات الأيضية مثل التمثيل الضوئي ، تثبيت النيتروجين ، أكسدة الأمونيا و methylotrophy. تضم هذه المجموعة أكثر الكائنات الحية الخلوية البحرية وفرة.
عادةً ما تتبنى أنواع كثيرة من هذه الفئة من البكتيريا نمطًا حيويًا داخل الخلايا كمتبادلين للنباتات أو مسببات للأمراض النباتية أو الحيوانية ، مثل ريزوبيم ، الذي يتشكل مع جذور بعض الأنواع النباتية أو Wolbachia ، وهو طفيل من البعوض المشترك.
كما ارتبط مع البكتيريا الفطرية مع مجموعة الأجداد التي أدت إلى الميتوكوندريا ، وريكتسياليس . أجناس أخرى ، مثل ريكتسيا ، مسببة للأمراض.
متقلبات بيتا
تتشكل البكتيريا المتفجرة من 14 طلبًا من البكتيريا التي تقدم تنوعًا في الأشكال والأيض. يمكن أن تكون صارمة أو الهوائية الهوائية.
يمكن أن تكون بعض الأنواع مغذية كيميائية ، مثل جنس Nitrosomonas ، وهو مؤكسد للأمونيا. البعض الآخر هو phototrophs مثل Rhodocyclus و Rubrivivax ، والتي تستخدم الضوء كمصدر للطاقة.
تتدخل بكتيريا البروتابوت بيتا في تثبيت النيتروجين ، من خلال أكسدة الأمونيوم ، وإنتاج النتريت ، وهو مركب مهم للغاية في فسيولوجيا النبات.
قد تكون الأنواع الأخرى مسببة للأمراض داخل هذه المجموعة ، مثل النيسرية (التي تنتج السيلان والتهاب السحايا) ، Ralstonia ، أحد مسببات الأمراض النباتية في Solanaceae (الطماطم ، البطاطا) ، و glumae Burkholderia ، والتي تسبب أضرارا للذعر في زراعة الأرز.
متقلبات دلتا
مجموعة Deltaproteobacteria سبعة أوامر من البكتيريا سالبة الجرام. فهي لاهوائية ومعزولة بشكل شائع في رواسب البحيرات والمستنقعات وقاع البحر. هم مخفضات الكبريتات ويشاركون في دورة الكبريت الطبيعية.
تشمل هذه الفئة البكتيريا المفترسة من البكتيريا الأخرى ، مثل الأجناس Bdellovibrio و Myxococcus. تنبعث البكتيريا الفطرية من الجراثيم ويتم تجميعها في أجسام ثمار متعددة الخلايا ، في بيئات ذات طعام محدود. هذه تشكل المجموعة الأكثر تعقيدا من البكتيريا
متقلبات إيبسيلونية
تتضمن البكتيريا epsilonproteobacteria ترتيبًا واحدًا فقط من البكتيريا سالبة الجرام. فهي على شكل قضبان حلزونية رقيقة أو منحنية. بعض الأنواع هي تعايش في الجهاز الهضمي للحيوانات ، والبعض الآخر من الطفيليات في المعدة ( Helicobacter spp.) أو الاثني عشر ( Campylobacter spp.).
تعيش البكتيريا الموجودة في هذه المجموعة في بيئات قليلة الحساسية أو لا هوائية ، مثل الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار. فهي كيميائية التغذية ، لأنها تستمد طاقتها من أكسدة الكبريت أو الهيدروجين المخفض إلى جانب تقليل النترات أو الأكسجين. البعض الآخر ذاتي التغذية ويستخدم دورة كريبس العكسية لإصلاح ثاني أكسيد الكربون في الكتلة الحيوية.
إمراض
نظرًا لأن البكتيريا البروتينية هي حافة البكتيريا التي تحتوي على أكبر عدد من الأنواع والأكثر تعقيدًا وتنوعًا ، فإنها تضم مجموعة واسعة من مسببات الأمراض.
الإشريكية القولونية (Enterobacteriaceae، Gammaproteobacteria)
تفرز هذه البكتيريا في براز الحيوانات المصابة ويمكن أن تعيش في البيئة لمدة تصل إلى ثلاثة أيام.
تقوم كولاي باستعمار مجموعة جديدة من خلال البراز عن طريق الفم ، عن طريق تناول الطعام الخام أو المياه الملوثة ، والالتصاق بالخلايا المعوية وإنتاج الإسهال لدى الأشخاص المصابين.
يمكن للبكتيريا البرازية أن تستعمر مجرى البول وتنتشر عبر المسالك البولية إلى المثانة والكليتين أو البروستاتا لدى الرجال ، مما تسبب في التهاب المسالك البولية.
عندما تستنبط سلالة معينة من الإشريكية القولونية ، التي تحتوي على مستضد كبسولات يسمى K1 ، أمعاء الوليد ، من خلال المهبل للأم الملوثة ، تحدث تجرثم الدم ، مما يؤدي إلى التهاب السحايا الوليدي.
في الحالات الأكثر ندرة ، تكون السلالات الفاشلة مسؤولة أيضًا عن متلازمة الانحلال البولي ، التهاب الصفاق ، التهاب الضرع ، تسمم الدم والالتهاب الرئوي.
السالمونيلا (Enterobacteriaceae، Gammaproteobacteria)
بمجرد دخول S. enterica إلى مضيف جديد ، تبدأ دورة العدوى من خلال النسيج اللمفاوي. تلتصق البكتيريا بالخلايا الظهارية المعوية للخلايا اللفائفية والخلايا الميمية ، مما يؤدي إلى إعادة ترتيب هيكلها الخلوي الذي يؤدي إلى تكوين تموجات كبيرة على السطح ، مما يسمح بدخول الخلايا الداخلية غير المنتقي ، حيث يمكن للبكتيريا أن تدخل الخلية. .
وبالمثل ، ينتج السالمونيلا تأثيرات سامة للخلايا التي تدمر خلايا M وتحفز موت الخلايا المبرمج في البلاعم المنشطة والبلعمة في البلاعم غير المنشط ، والتي يتم نقلها إلى الكبد والطحال ، حيث تتكاثر.
في البشر S. يمكن أن يسبب مرض enterica مرضين: حمى التيفوئيد ، التي تسببها S. enterica sub. الأنماط المصلية المعوية Paratyphi أو السلمونيلة التي تنتجها الأنماط المصلية الأخرى.
Vibrio (Vibrionaceae ، Gammaproteobacteria)
ترتبط معظم إصابات Vibrio بالتهاب المعدة والأمعاء ، ولكنها يمكن أن تصيب أيضًا الجروح المفتوحة وتسبب تسمم الدم. يمكن نقل هذه البكتيريا عن طريق الحيوانات البحرية ويؤدي تناولها إلى إصابات قاتلة في البشر.
تنتقل عادة Y. الكوليرا (العامل المسبب للكوليرا) عن طريق المياه الملوثة. الأنواع الأخرى المسببة للأمراض مثل V. parhaemolyticus و V. vulnificus تنتقل عن طريق الأغذية الملوثة ، المرتبطة بشكل عام باستهلاك المأكولات البحرية غير المطهية جيدًا.
تفشي V. vulnificus قاتلة وتحدث عادة في المناخات الدافئة. بعد إعصار كاترينا في نيو أورليانز ، حدث تفشي لهذا النوع.
هيليكوباكتر (Helicobacteraceae، Epsilonproteobacteria)
تعيش بعض أنواع الهليكوباكتر في الجهاز الهضمي العلوي وفي كبد الثدييات وبعض الطيور. بعض سلالات هذه البكتيريا مسببة للأمراض للبشر وترتبط بشدة بالقرحة الهضمية ، التهاب المعدة المزمن ، التهاب الاثنى عشر وسرطان المعدة.
يمكن للنوع من جنس Helicobacter أن ينتعش في معدة الثدييات ، مما ينتج عنه كميات كبيرة من اليورياز ، والتي ترفع الرقم الهيدروجيني محلياً من 2 إلى 6 أو 7 ، مما يجعلها أكثر توافقاً.
Y. pylori ، يصيب ما يصل إلى 50 ٪ من البشر. يوجد في المخاط ، على السطح الداخلي للظهارة ، وأحيانًا في داخل الخلايا الظهارية للمعدة.
استعمار المعدة من قبل H. pylori يمكن أن يسبب التهاب المعدة المزمن ، التهاب بطانة المعدة في مكان الإصابة.
يرسينيا (Yersiniaceae ، Gammaproteobacteria)
يشتمل جنس Yersinia على 11 نوعًا ، منها فقط Y. pestis ، Y. pseudotculosis وبعض سلالات Y. enterocolitica ذات أهمية مرضية بالنسبة للإنسان وبعض الحيوانات ذوات الدم الحار.
Y. pestis هو العامل المسبب للطاعون الرئوي والإنتاني الدموي. يعتمد نوع الطاعون على شكل العدوى ، إما من خلال لدغة البراغيث المصابة (الطاعون الدبلي والطاعون الإنتاني) أو من شخص لآخر عند السعال والقيء والعطس ، عندما يتطور المرض إلى الشكل الرئوي (الطاعون الرئوي أو الرئوي).
يحدث الطاعون الرئوي عندما تصيب البكتيريا الرئتين ، بينما يحدث الطاعون الدبلي عندما تدخل البكتيريا إلى الجسم عبر الجلد من لدغة البراغيث وتنتقل عبر الأوعية اللمفاوية إلى العقدة الليمفاوية ، مسببة الالتهاب. وأخيرا ، يحدث الطاعون الإنتاني بسبب عدوى الدم ، بعد لدغة البراغيث المصابة.
يتم الحصول على مرض السل الكاذب Y. من خلال التلامس مع الحيوانات المصابة أو من خلال استهلاك الطعام والماء الملوثين. إنه سبب مرض مشابه للسل ، يسمى الحمى القرمزية ، والذي يصيب الغدد الليمفاوية. يمكن أن ينتج نخر الأنسجة الموضعي ، الورم الحبيبي في العقد الطحال والكبد والليمفاوية.
عادة ما تحدث التهابات المعوية المعوية من لحم الخنزير غير المطبوخ بشكل كاف أو الماء أو اللحم أو الحليب الملوث. عادة ما تؤدي الالتهابات الحادة إلى التهاب القولون الذاتي أو التهاب الغدة النخاعي النهائي عند الإنسان. قد تشمل الأعراض الإسهال المائي أو الدموي والحمى ، شبيهة بالتهاب الزائدة الدودية أو السالمونيلا أو الداء الشيليغي.
