SPIROKETLER: GENEL ÖZELLIKLER, MORFOLOJI, SISTEMATIK - BIYOLOJI - 2025

Spiroketler gram negatif olması ve benzersiz bir hücresel yapıya sahip olması ile karakterize edilen bir bakteri filumudur. Periplazmik flagella adı verilen iç motilite organellerine sahiptirler, bu onların esnemelerine, uzunlamasına eksenlerinde dönmelerine ve sıvı ve yarı katı ortamlarda hareket etmelerine izin verir.

Spiroketler, fenotipik özellikleri, 16S rRNA analizine dayalı filogenetik ilişkilerini açıklayan birkaç bakteri filumundan biridir.

Leptospira sp. CDC / Rob Weyant, Wikimedia Commons aracılığıyla

Genel özellikleri

Spirochaeta coccoides gibi bazı serbest yaşayan pleomorfik Spirochaetes, filumun ultrastrüktürel ve etolojik özelliklerine sahip değildir, ancak 16S rRNA geninin sekans analizi onları Spirochaetaceae familyasına yerleştirir.

Kemoorganotrofiktirler, karbonhidratları, amino asitleri, uzun zincirli yağ asitlerini veya uzun zincirli yağ alkollerini karbon ve enerji kaynağı olarak kullanabilirler.

Türlere bağlı olarak, anaerobik, mikroaerofilik, fakültatif anaerobik veya aerobik koşullarda büyüyebilirler. Bazıları serbest yaşıyor ve diğerleri, eklembacaklılar, yumuşakçalar ve insanlar da dahil olmak üzere memeliler olabilen konukçuyla belirli bir ilişkiye sahip. Bazı türlerin patojen olduğu bilinmektedir.

Bu bakteriler filogenetik olarak eski ve iyi farklılaşmış bir grup oluştururlar, filum Bacteoides ve Acidobacteria ile diğer gruplardan daha fazla ilgilidir.

Sadece Spirochaetia sınıfı ve iyi tanımlanmış dört aileyi içeren Spirochaetales takımının oluşturduğu bir filumdur: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ve Leptospiraceae.

Çapları 0.1 ila 3 mikron arasında değişen ve uzunlukları 4 ila 250 mikron arasında değişen, uzatılmış ve sarmal olarak sarılmışlardır (tirbuşon şeklinde). Protoplazmik silindiri tamamen çevreleyen hücre zarfı veya dış kılıf adı verilen çok sayıda katmandan oluşan bir dış zarları vardır.

Hücrelerin periplazmik flagella adı verilen iç motilite organelleri vardır. Bunlar, protoplazmik silindirin her bir ucuna dahili olarak yerleştirilir ve hücrenin çoğu boyunca, merkezi bölgede üst üste binerek uzanır.

İç kamçıya sahip lokomosyon sistemi. Wikimedia Commons'tan Lamiot tarafından.

Leptospiraceae familyası durumunda periplazmik flagella, hücrelerde örtüşmez. Protoplazmik silindir ve flagella, gram-negatif boyama bakterilerinin dış zarına benzer bazı özelliklere sahip bir dış kılıfla çevrelenmiştir.

Öte yandan, Spirochaeta plicatilis, protoplazmik silindirin her iki ucunun yakınına yerleştirilmiş 18 ila 20 periplazmik flagella bulunan büyük bir bakteri türüdür.

Sistematik

Spirochaetes filogenisi, 16S rRNA geninin dizilerinin son analizinin sonucudur. Bu kenarda tek bir sınıf, Spirochaetia ve tek bir düzen olan Spirochaetales tanınır.

Spirochaetales sırası, iyi tanımlanmış dört aileden oluşur: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ve Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Bu ailedeki bakteriler, 0.1 ila 3.0 mikron çapında ve 3.5 ila 250 mikron uzunluğunda sarmal hücrelerdir. Hücrelerin, Leptospiraceae ailesinin üyeleri gibi kancalı uçları yoktur.

Periplazmik flagella, hücrenin her bir ucuna dahili olarak eklenir ve merkezi bölgedeki üst üste binen hücrenin uzunluğunun çoğu boyunca uzanır.

Peptidoglikanda bulunan diamino asit, L-ornitindir. Anaerobik, fakültatif anaerobik veya mikroaerofiliktirler. Kemo-organotrofiktirler.

Karbonhidratları ve / veya amino asitleri karbon ve enerji kaynağı olarak kullanırlar, ancak yağ asitleri veya uzun zincirli yağ alkolleri kullanmazlar.

Serbest yaşarlar veya hayvanlar, böcekler ve insanlarla birliktedirler. Bazı türler patojeniktir. 16S rRNA dizi analizi ile incelenen türler, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ve Leptospiraceae familyalarının üyelerinden farklıdır.

Brachyspiraceae

Bu aile sadece bir cins, Brachyspira içerir. Düzenli kıvrılma desenlerine sahip sarmal şekilli bakterilerdir. Hücreler 2-11 mikrona 0.2-0.4 mikrondur.

Tek hücrelidirler, ancak ara sıra çiftler ve üç veya daha fazla hücrenin zincirleri büyüyen kültürlerde görülebilir. Olumsuz yetiştirme koşulları altında, küresel veya yuvarlak gövdeler oluşur.

Gram negatif lekelerdir. Zorunlu anaerobik veya aerotoleranttırlar. Hücrelerin uçları kör veya sivri olabilir.

Hücreler, protoplazmik silindir ile dış kılıf arasındaki boşlukta bir dış kılıf, bir sarmal protoplazmik silindir ve iç kamçıdan oluşan tipik bir spiroket hücre yapısına sahiptir.

Brachyspira cinsinin hücreleri, türe bağlı olarak 8 ila 30 flagella'ya sahiptir. Flagella sayısı genellikle hücre boyutu ile ilişkilidir, öyle ki daha küçük hücre türleri daha az flagella'ya sahiptir.

Flagella, hücrenin her iki ucunda eşit sayıda dahili olarak birleşir, protoplazmik silindirin etrafına sarılır ve serbest uçları hücrelerin merkezinde üst üste gelir.

37 ila 39 ° C optimum sıcaklıkta 36 ila 42 ° C arasında büyür. Büyüme için çeşitli karbonhidratlar kullanan kemoorganotrofiktirler. Moleküler oksijeni azaltmak için oksidaza sahiptir.

Brevinemataceae

Bu aile sadece bir cins içerir, Brevinema. Hücreler sarmal şekildedir ve 2 ila 3 mikron arasında değişen düzensiz dalga boylarına sahip bir veya iki sarmal dönüş gösteren 4 ila 5 mikron uzunluğunda 0.2 ila 0.3 mikron bir çapa sahiptir.

Hücrelere fleksiyon, rotasyon ve öteleme yoluyla hareketlilik sağlayan periplazmik flagellayı kaplamışlardır. Sitoplazmik tübülleri yoktur. Konakla ilişkili mikroaerofiliktirler.

Leptospiraceae

0,1 ila 0,3 mikron çapında ve 3,5 ila 20 mikron uzunluğunda ölçebilen sağ elle kullanılan sarmal hücrelerdir. Hareketli olmayan hücrelerin uçları kancalıyken, aktif olarak hareketli hücreler spiral bir ön uca ve hücrenin arka ucunda bir kancaya sahiptir.

Hücrenin her iki ucuna dahili olarak yerleştirilen, ancak hücrenin merkezinde nadiren üst üste binen bir periplazmik kamçıya sahiptirler. Periplazmik flagella, sarmal eksen boyunca bulunur.

Peptidoglikanda bulunan diamino asit, bir e-diaminopimelik asittir. Zorunlu veya mikroaerofilik aerobik organizmalardır. Kemoorganotrofiktirler.

Uzun zincirli yağ asitleri ve yağ alkollerini karbon ve enerji kaynağı olarak kullanırlar. Serbest yaşarlar veya hayvan ve insan konakçılarla ilişki içindedirler. Bazı türler patojeniktir.

Patojen

Filum Spirochaetes türlerinin çoğu patojenik değildir, ancak bazı iyi bilinen türler patogenezleri ile öne çıkmaktadır.

Treponema pallidum

Sifilise neden olan organizmadır. Genellikle yakın cinsel temas yoluyla elde edilen ve konağın dokusuna skuamöz veya kolumnar epitel yoluyla nüfuz eden hareketli bir bakteridir.

Hastalık, birincil enfeksiyonda ortaya çıkan, genital bölgelerde ülserasyon alanı ve birincil iltihaplanma ile karakterizedir. Bu enfeksiyonun sonraki aşamaları, makulopapüler püskürmeler ve merkezi sinir sistemini içeren olası bir granülomatöz yanıt ile karakterize edilir.

Bu cinsin diğer bakterileri Treponema carateum veya yaws (veya buba, yaw, yaws, yaws tropica, polipapilloma tropicum veya timosis) Treponema pallidum ssp. ait olmak.

Borrelia burgdorferi

Lyme hastalığına neden olur. Bu türün, doğrusal bir kromozom ve doğrusal plazmidler içeren benzersiz bir çekirdeği vardır. Borrelia'nın farklı türleri, dünyanın farklı yerlerinde Ornithodoros (Argasidae) cinsinin belirli kene türleri tarafından bulaşır.

Bu keneler, kuru savan ve çalılık alanlarda, özellikle kemirgen yuvalarının, mağaraların, ağaç yığınlarının ve ölü ağaçların yakınında veya küçük kemirgenlerin yaşadığı her yerde duvarlarda veya tavanlarda ve ahşap zeminlerin altındaki çatlaklarda bulunur. .

Rezervuar türleri, sıçanlar, fareler, sincaplar, köpekler ve kuşlar gibi omurgalılardır. Keneler Borrelia sp. enfekte hayvanların veya insanların kanını emerek.

Barınaklarına dönmeden önce geceleri en az 30 dakika beslenirler. Enfeksiyon, ısırık yoluyla, enfekte tükürük yoluyla veya enfekte kalça sıvısı ile mukoza zarının kontaminasyonu yoluyla meydana gelir.

Bu bakteriler kene dışkısıyla atılmaz. Keneler, 7 yıl boyunca kanları olmadığı sürece ömür boyu enfekte kalır. Erkek ve dişiler arasında yatay olarak bulaşabilirler; veya dikey olarak, dişiler tarafından soylarına.

Enfekte bir Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae) kene ısırığının neden olduğu Lyme hastalığı deri lezyonu. Fotoğraf Kredisi: James Gathany İçerik Sağlayıcıları: CDC / James Gathany, Wikimedia Commons aracılığıyla

Erken evrelerde Lyme hastalığı, eritema migrans adı verilen ve aynı zamanda eritema migrans kroniği olarak da adlandırılan ayırt edici bir cilt lezyonu olarak ortaya çıkar. Erken lezyon, genellikle kene ısırması bölgesinde soluk bir merkez (boğa gözü) ile geniş bir kırmızı döküntü alanı ile karakterizedir.

Tedavi edilmezse, romatoid artrite benzer eroziv artrit ve sonunda kronik progresif ensefalit ve ensefalomiyelit meydana gelebilir. B. duttonii, B. hermsii ve B. dugesi gibi cinsteki diğer bakteriler, endemik nükseden ateşe neden olabilir.

Leptospira

Tedavi edilmezse aseptik menenjite dönüşebilen ateşli bir hastalık olan leptospirosisin nedensel ajanı. Enfeksiyonun semptomları arasında ateş, titreme ve ara sıra sarılık ile birlikte baş ağrısı yer alır.

Organizmalar, köpeklerin, sıçanların veya sığırların idrarıyla kontamine olmuş hayvanlar, su veya toprak yoluyla yayılabilir. Hayvanlar yıllarca asemptomatik vektörler olarak kalabilir ve organizmalar, haftalarca veya aylarca saçıldıktan sonra canlı kalabilir.

Hastalık edinme, şiddetli yağışlar veya sellerden sonra daha yaygındır. Kuluçka süresi 1 aya kadar olabilir.

Referanslar

1. Oyuncu, JK (2012). Klinik Bakteriyoloji. In: lsevier's Integrated Review Immunology and Microbiology (Second Edition). Pp 105-120.
2. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig ve WB Whitman. (2010) Bergey'in Sistematik Bakteriyoloji El Kitabı: Cilt 4: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae ve Planctomycetes. KULLANIMLARI.
3. Gupta, RS, Mahmood, S ve Adeolu, M. (2013). Filum Spirochaetes ve ana sınıflarının karakterizasyonu için filogenomik ve moleküler imza tabanlı bir yaklaşım: filumun taksonomik revizyonu önerisi. Mikrobiyolojide Öncüleri, 4: 217.
4. Spiroketler. (2018). Vikipedi, bedava ansiklopedi. Danışma tarihi: 14:21, 10 Ekim 2018 from: es.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, PA ve Stewart, PE 2008. Borrelia burgdorferi ile Enfeksiyon Biyolojisi. Kuzey Amerika Bulaşıcı Hastalık Klinikleri, 22 (2): 217–234.