Спирохеты классификация особенности строения способы окраски

Спирохеты общая характеристика, морфология, систематика

спирохеты Это тип бактерий, характеризующийся грамотрицательностью и уникальной клеточной ультраструктурой. Они имеют внутренние подвижные органеллы, называемые периплазматическими жгутиками, которые позволяют им изгибаться, вращаться вокруг своей продольной оси и перемещаться в жидких и полутвердых средах..

Спирохеты являются одним из немногих бактериальных типов, фенотипические характеристики которых показывают их филогенетические связи на основе анализа 16S рРНК..

• 1 Общая характеристика
• 2 Систематика
  • 2.1 Spirochaetaceae
  • 2.2 Brachyspiraceae
  • 2.3 Brevinemataceae
  • 2.4 Leptospiraceae
• 3 Патогенез
  • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
  • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
  • 3.3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
• 4 Ссылки

Общие характеристики

Некоторые свободноживущие плеоморфные спирохеты, такие как Spirochaeta coccoides, они не обладают ультраструктурными и этологическими характеристиками типа, но анализ последовательности гена 16S рРНК обнаруживает их в семействе Spirochaetaceae.

Они являются хемоорганотрофными, могут использовать углеводы, аминокислоты, длинноцепочечные жирные кислоты или длинноцепочечные жирные спирты в качестве источников углерода и энергии..

В зависимости от вида, они могут расти в анаэробных, микроаэрофильных, факультативно анаэробных или аэробных условиях. Некоторые являются свободноживущими, а другие имеют специфическую связь с хозяином, которым могут быть членистоногие, моллюски и млекопитающие, включая людей. Известно, что некоторые виды являются патогенными.

Эти бактерии составляют филогенетически старую и хорошо дифференцированную группу, более связанную с типом Bacteoides и Acidobacteria, чем с другими группами..

Это тип, образованный только классом Spirochaetia и отрядом Spirochaetales, который включает в себя четыре четко определенных семейства: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae..

Они имеют удлиненную и спиральную намотку (в форме штопора), размер которых составляет от 0,1 до 3 микрон в диаметре и от 4 до 250 микрон в длину. Они имеют внешнюю мембрану, образованную несколькими слоями, называемыми клеточной оболочкой или внешней оболочкой, которая полностью окружает протоплазматический цилиндр.

Клетки имеют внутренние подвижные органеллы, называемые периплазматическими жгутиками. Они вставляются внутрь на каждом конце протоплазматического цилиндра и простираются вдоль большей части клетки, перекрывая центральную область

В случае семейства Leptospiraceae периплазматические жгутики не перекрываются в клетках. Протоплазматический цилиндр и жгутики заключены в наружную оболочку, которая имеет некоторые характеристики, аналогичные внешней мембране грамотрицательного окрашивания бактерий..

С другой стороны, Spirochaeta plicatilis, это вид крупных бактерий, у которого 18-20 периплазматических жгутиков вставлено около каждого конца протоплазматического цилиндра.

Систематика

Филогения типа Spirochaetes является результатом недавнего анализа последовательностей гена 16S рРНК. В этом крае распознается один класс, Spirochaetia, и один класс, Spirochaetales..

Отряд Spirochaetales включает четыре хорошо очерченных семейства: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae..

Spirochaetaceae

Бактерии этого семейства представляют собой спиральные клетки диаметром от 0,1 до 3,0 микрон и длиной от 3,5 до 250 микрон. Клетки не имеют зацепленных концов, как члены семейства Leptospiraceae..

Периплазматические жгутики вставляются внутрь на каждом конце клетки и простираются вдоль большей части длины наложенной клетки в центральной области.

Диаминокислота, присутствующая в пептидогликане, представляет собой L-орнитин. Они являются анаэробными, факультативно анаэробными или микроаэрофильными. Они химио-органотрофны.

Они используют углеводы и / или аминокислоты в качестве источников углерода и энергии, но не используют жирные кислоты или длинноцепочечные жирные спирты.

Они живут свободно или совместно с животными, насекомыми и людьми. Некоторые виды являются патогенными. Виды, исследованные с помощью анализа последовательности 16S рРНК, отличаются от представителей семейств Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae..

Brachyspiraceae

Эта семья содержит только один пол, Brachyspira. Они представляют собой бактерии спиральной формы с регулярными узорами скручивания. Ячейки измеряют от 2 до 11 микрон на 0,2-0,4 микрона.

Они одноклеточные, но в растущих культурах можно наблюдать случайные пары и цепочки из трех или более клеток. В неблагоприятных условиях роста образуются сферические или круглые тела.

У них грамотрицательное окрашивание. Они являются обязательными анаэробными или аэротолерантными. Концы клеток могут быть тупыми или заостренными.

Клетки имеют типичную структуру клеток спирохет, которая состоит из наружной оболочки, протоплазматического спирального цилиндра и внутренних жгутиков в пространстве между протоплазматическим цилиндром и внешней оболочкой.

Клетки рода Brachyspira У них от 8 до 30 жгутиков, в зависимости от вида. Количество жгутиков обычно коррелирует с размером клетки, так что меньшие виды клеток имеют меньше жгутиков.

Жгутики соединены внутри, в равных количествах на каждом конце клетки, они обертывают вокруг протоплазматического цилиндра и их свободные концы перекрываются в центре клеток.

Он растет между 36 и 42 ° C, с оптимальной температурой от 37 до 39 ° C. Они хемоорганотрофны, для роста используются различные углеводы. Он имеет оксидазу, чтобы уменьшить молекулярный кислород.

Brevinemataceae

Эта семья содержит только один пол, Brevinema. Ячейки имеют спиральную форму и имеют диаметр от 0,2 до 0,3 микрон при длине от 4 до 5 микрон, показывая один или два витка спирали с нерегулярной длиной волны от 2 до 3 микрон..

Они покрыли периплазматические жгутики, которые придают подвижность клеткам путем сгибания, вращения и перемещения. У них нет цитоплазматических канальцев. Они микроаэрофильны, связаны с хозяином.

Leptospiraceae

Они представляют собой клетки правой спиральной конформации, которые могут иметь размеры от 0,1 до 0,3 микрон в диаметре и от 3,5 до 20 микрон в длину. У неподвижных клеток есть кончики с крючками, в то время как у активно подвижных клеток есть спиральный передний конец и крючок на заднем конце клетки.

У них есть периплазматический жгутик, который вставлен внутри на каждом конце клетки, но редко перекрывается в центре клетки. Периплазматические жгутики расположены вдоль спиральной оси.

Диаминокислота, присутствующая в пептидогликане, представляет собой е-диаминопимелиновую кислоту. Это облигатные аэробные или микроаэрофильные организмы. Они хемоорганотрофны.

Они используют длинноцепочечные жирные кислоты и жирные спирты, такие как углерод и источники энергии. Они живут свободно или совместно с животными и людьми. Некоторые виды являются патогенными.

патогенез

Большинство видов Spirochaetes phylum не являются патогенными, однако некоторые хорошо известные виды выделяются своим патогенезом..

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Именно организм вызывает сифилис. Это подвижная бактерия, которая обычно приобретается при тесном половом контакте и проникает в ткани хозяина через плоский или столбчатый эпителий..

Заболевание характеризуется зоной первичного изъязвления и воспаления в области половых органов, что проявляется в первичной инфекции. Более поздние стадии этой инфекции характеризуются макулопапулезными высыпаниями и возможным гранулематозным ответом с поражением центральной нервной системы..

Другие бактерии рода могут вызывать не венерические заболевания, такие как пинта (также известная как синяя болезнь, каратэ, эмпейны, лота, пинта и туб), вызываемые Трепонема каратэум или рыскания (или буба, рыскание, фрамбоэзия, тропические рыскания, полипиллома тропика или тимоз), производимые Treponema pallidum подвид. pertenue.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Это вызывает болезнь Лайма. Этот вид имеет уникальное ядро, которое содержит линейную хромосому и линейные плазмиды. Различные виды Borrelia передаются определенными видами клещей рода ОгпИкойогоз (Argasidae) в разных частях света.

Эти клещи встречаются в местах сухой саванны и кустарников, особенно вблизи нор грызунов, пещер, деревянных свай и мертвых деревьев, или в трещинах в стенах или потолках и под деревянными полами, в любом месте, где живут мелкие грызуны.

Водохранилищами являются позвоночные, такие как крысы, мыши, белки, собаки и птицы. Клещи глотают Borrelia зр. высасывая кровь зараженных животных или людей.

Они питаются ночью, по крайней мере, в течение 30 минут, прежде чем вернуться в свои приюты. Заражение происходит при укусе, через инфицированную слюну или при загрязнении слизистых оболочек инфицированной коксальной жидкостью..

Эти бактерии не выделяются с клещами. Клещи остаются зараженными на всю жизнь, даже если им не хватает крови в течение 7 лет. Они могут передаваться горизонтально между мужчинами и женщинами; или вертикально, самками до их потомства.

На ранних стадиях болезнь Лайма представляет собой характерное поражение кожи, которое называется мигрирующей эритемой, также называемой хронической мигренью. Раннее поражение характеризуется обширной областью красной сыпи, часто с бледным центром (иллюминатором) в месте укуса клеща..

Если не лечить, может возникнуть эрозивный артрит, похожий на ревматоидный артрит, и, в конечном итоге, хронический прогрессирующий энцефалит и энцефаломиелит. Другие бактерии рода, такие как Б. Даттонии, Б. гермсии и B. dugesi, может вызвать рецидивирующую эндемическую лихорадку.

лептоспиры SPP. (Leptospiraceae)

Возбудитель лептоспироза — фебрильная болезнь, которая может быть осложнена асептическим менингитом, если ее не лечить. Симптомы инфекции включают лихорадку, озноб и головную боль, иногда с желтухой.

Организмы могут распространяться через животных, воду или почву, загрязненные мочой собак, крыс или крупного рогатого скота. Животные могут оставаться бессимптомными переносчиками в течение многих лет, а организмы могут оставаться жизнеспособными после выделения в течение нескольких недель или месяцев..

Приобретение болезней чаще встречается после проливных дождей или наводнений. Инкубационный период может быть до 1 месяца.

Источник

Спирохеты. Особенности морфологии и ультраструктуры. Принципы классификации. Способы микроскопического изучения

Спирохеты (speira – виток, изгиб, chaite – волосы) представляют собой спирально извитые подвижные микроорганизмы, объединённые в порядок Spirochaetales. Среди спирохет имеются свободноживущие формы, комменсалы – представители нормальной микрофлоры человека и паразитические формы.

Патогенностью обладают спирохеты из родов Treponema (сифилис), Borellia (эпидемический и клещевой возвратный тиф), Leptospira (лептоспироз). Спирохеты имеют форму длинных тонких спирально извитых клеток. Форма и количество завитков характерны для каждого рода спирохет. В неблагоприятных условиях некоторые спирохеты могут переходить в форму цисты. Обладают способностью к активному движению – в клеточной стенке содержатся упорядоченно расположенные микрофибриллы — эндофлагеллы (прикреплены к блефаропластам – базальным тельцам). Клетка спирохеты в структурном отношении представляет собой цитоплазматический цилиндр, ограниченный ЦПМ и покрытый клеточной стенкой. В цитоплазме содержатся нуклеоид, рибосомы, мезосомы, включения. Клеточная стенка тонкая, состоит из наружной мембраны и пептидогликанового слоя, тесно прилежащего к ЦПМ. У ряда спирохет (трепонема) имеется наружный слизистый слой, имеющий вид чехла, окружающего клетку.

Морфологию спирохет изучают в световом микроскопе в окрашенных препаратах, в живом состоянии в фазово-контрастном или темнопольном микроскопе. Спирохеты различаются по способности окрашиваться: одни хорошо окрашиваются обычными анилиновыми красителями — фуксином (боррелии – грамотрицательные), другие требуют специальных методов окраски (чаще всего по Романовскому-Гимзе).

Источник

13. Спирохеты, их морфология и биологические свойства. Патогенные для человека виды.

Спирохеты (семейство Spirochaetaceae [от греч. speira. спираль, + chaite, волос]) относят к отделу Gracilicutes порядка Spirochaetates. Спирохеты — тонкие, подвижные, спирально загштыс бактерии длиной 3-500 мкм. В мазках располагаются одиночно либо образуют цепочки, объединённые внешней оболочкой.

Клетки спирохет состоят из пpoтоплазатического цилиндра, переплетённого с одной или более осевыми фибриллами, отходящими от субтерминальных прикрепительных дисков, расположенных на обоих концах цилиндра (что сближает их с простейшими). Медицинское значение среди спирохет имеют представители родов Treponema, Borrelia и Leptospira. Бактерии различных родов существенно различаются по тинкториальным свойствам; некоторые хорошо окрашиваются анилиновыми красителями (например, Borrelia recurrmtis) другие требуют специальных методов окраски.

Патогенными для человека свойствами обладают Treponema pallidum (подвиды pallidum, pertenue и endemicum), Treponema carateum и Treponema vincentii. Последний вид трепонем представлен условно-патогенными микробами, обитающими в складках слизистой полости рта и десневых карманах. При ослаблении организма может вызвать в симбиозе с Fusobacterium nucleatum и Prevotella melaninogenica язвенно-некротическую ангину Симановского-Венсана-Плаута.

Спирохеты (от лат. spira — изгиб, chatie — грива) — спирально извитые одноклеточные организмы. Число витков у спирохет может достигать 10—15 .

Величина их значительно варьирует: диаметр от 0,25 до 6 мкм, а длина от 7 до 500 мкм. Исследования в электронном микроскопе показали, что структура спирохет значительно сложнее, чем у бактерий. Они имеют клеточные оболочки, цитоплазматическую спираль (цитоплазматический цилиндр) и осевую нить. Внутри цитоплазмы расположены нуклеоид, образования типа мезосомы и различные гранулы. Клеточные оболочки спирохеты представляют собой комплекс из двух образований: наружной оболочки, очень тонкой, эластичной и гибкой (покров) и лежащей под ней клеточной стенки цитоплазматического цилиндра. В поверхностном слое клеточной стенки цитоплазматического цилиндра обнаружены гликопептиды. Осевая нить, вокруг которой изогнуто тело спирохет, состоит из одной, нескольких или пучка слившихся фибрилл.

В фибриллах найдено хитиноподобное вещество — кутин, которое обычно встречается только у животных. Спирохеты очень подвижны. Они могут сгибаться, сокращаться, совершать быстрые вращательные и прямолинейные движения за счет сокращений их фибриллярного аппарата. Размножаются спирохеты поперечным делением на две равноценные особи.

Среди спирохет имеются возбудители инфекционных заболеваний человека: возвратного,тифа, сифилиса и лептоспирозов. Некоторые спирохеты являются сапрофитами. Они встречаются на слизистой оболочке полости рта и половых органов здоровых людей.

14. Риккетсии, их морфология и биологические свойства. Роль риккетсий в инфекционной патологии.

Риккетсии — мелкие палочковидные грам-отрицательные бактерии из рода Rickettsia, облигатно паразитирующие в цитоплазме или в цитоплазме и ядре эукариотных клеток. Жизненный цикл Р. связан с членистоногими, которые для большинства этих бактерий являются первичными хозяевами или переносчиками. У человека Р. вызывают острые лихорадочные заболевания —риккетсиозы. Наибольшее значение имеют возбудители эпидемического сыпного тифа (R. prowazekii), клещевого риккетсиоза (R. sibirica), пятнистой лихорадки Скалистых гор (R. rickettsii), лихорадки цуцугамуши (R. tsutsugamushi). Риккетсии обладают тропизмом к клеткам эндотелия сосудов. Чувствительны к большинству антибиотиков широкого спектра действия, особенно тетрациклинового ряда.

В оптимальных условиях клетки Р. имеют форму коротких палочек размером в среднем 0,2—0,6 ´ 0,4—2,0 мкм. Их форма и размеры могут несколько меняться в зависимости от фазы роста (логарифмическая или стационарная).

При изменении условий роста они легко образуют клетки неправильной формы или нитевидные. На поверхности мембраны клеточной стенки располагается капсулоподобный слизистый покров и микрокапсула, содержащие группоспецифичный «растворимый» антиген. В клеточной стенке локализуются основные белки, большинство из которых являются видоспецифичными антигенами, а также липополисахарид и пептидогликан. В цитоплазматической мембране преобладают ненасыщенные жирные кислоты, она осмотически активна, имеет специфическую транспортную систему АТФ — АДФ.

Нуклеоид клетки Р. содержит кольцевую хромосому.

Риккетсии культивируются в желточных мешках куриных эмбрионов, перевиваемых культурах клеток, легких белых мышей. Размножаются путем бинарного деления, обладают независимым от клетки-хозяина метаболизмом. Источником энергии у внеклеточных Р. служит глутамат. Возможно, что при размножении получают макроэргические соединения из клетки-хозяина. Способны индуцировать свой фагоцитоз эукариотной клеткой.

Риккетсии идентифицируют в мазках при окраске по Романовскому — Гимзе,

Хименесу, Маккиавелло, Здродовскому, в мазках, обработанных флюоресцирующими и энзим-мечеными антителами. Для первичного выделения Р. используют преимущественно взрослых самцов морских свинок и взрослых белых, линейных и бестимусных мышей.

Источник