XOẮN KHUẨN: ĐẶC ĐIỂM CHUNG, HÌNH THÁI, HỆ THỐNG HỌC - SINH HỌC - 2026

Spirochaetes là một nhóm vi khuẩn có đặc điểm là gram âm và có siêu cấu trúc tế bào độc đáo. Chúng có các bào quan vận động bên trong gọi là roi ngoại chất, cho phép chúng uốn cong, xoay trên trục dọc và di chuyển trong môi trường lỏng và bán rắn.

Spirochaetes là một trong số ít phyla vi khuẩn có đặc điểm kiểu hình giải thích cho các mối quan hệ phát sinh loài của nó dựa trên phân tích rRNA 16S.

Leptospira sp. Bởi CDC / Rob Weyant, qua Wikimedia Commons

Đặc điểm chung

Một số Spirochaetes đa dạng sống tự do, chẳng hạn như Spirochaeta coccoides, không có các đặc điểm siêu cấu trúc và đặc điểm của loài, nhưng phân tích trình tự của gen 16S rRNA đã xếp chúng vào họ Spirochaetaceae.

Chúng thuộc dạng hóa dưỡng, chúng có thể sử dụng carbohydrate, axit amin, axit béo chuỗi dài hoặc rượu béo chuỗi dài làm nguồn cacbon và năng lượng.

Tùy thuộc vào loài, chúng có thể phát triển trong điều kiện kỵ khí, vi sinh, kỵ khí đa dạng, hoặc hiếu khí. Một số sống tự do và những loài khác có mối liên hệ cụ thể với vật chủ, có thể là động vật chân đốt, động vật thân mềm và động vật có vú, bao gồm cả con người. Một số loài được biết là có khả năng gây bệnh.

Những vi khuẩn này tạo nên một nhóm cổ xưa và phân biệt tốt về mặt phát sinh loài, có liên quan nhiều hơn đến phylum Bacteoides và Acidobacteria, hơn là với các nhóm khác.

Nó là một loài được hình thành duy nhất bởi lớp Spirochaetia và bộ Spirochaetales, bao gồm bốn họ được phân định rõ ràng: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae và Leptospiraceae.

Chúng được kéo dài và quấn xoắn ốc (hình xoắn ốc), với kích thước đường kính từ 0,1 đến 3 micron và chiều dài 4 đến 250 micron. Chúng có một màng ngoài được tạo thành từ nhiều lớp gọi là vỏ tế bào hoặc vỏ ngoài bao quanh hoàn toàn hình trụ nguyên sinh chất.

Tế bào có các bào quan vận động bên trong gọi là roi ngoại chất. Chúng được đưa vào bên trong ở mỗi đầu của trụ nguyên sinh chất và kéo dài ra khắp hầu hết tế bào, chồng lên nhau ở vùng trung tâm.

Hệ thống chuyển động bằng roi trong. Bởi Lamiot, từ Wikimedia Commons.

Trong trường hợp thuộc họ Leptospiraceae, các trùng roi quanh tế bào không chồng lên nhau trong tế bào. Hình trụ nguyên sinh chất và roi được bao bọc bởi một lớp vỏ bọc bên ngoài có một số đặc điểm giống với màng ngoài của vi khuẩn nhuộm gram âm.

Mặt khác, Spirochaeta plicatilis, là một loài vi khuẩn lớn có từ 18 đến 20 roi ngoại chất cắm vào gần mỗi đầu của hình trụ nguyên sinh chất.

Có hệ thống

Sự phát sinh loài của phylum Spirochaetes là kết quả của quá trình phân tích trình tự của gen 16S rRNA gần đây. Một lớp duy nhất, Spirochaetia, và một đơn hàng, Spirochaetales, được công nhận ở cạnh này.

Bộ Spirochaetales bao gồm bốn họ đã được phân định rõ ràng: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae và Leptospiraceae.

Họ Spirochaetaceae

Vi khuẩn trong họ này là các tế bào hình xoắn, đường kính 0,1 đến 3,0 micron và dài 3,5-250 micron. Các tế bào không có đầu móc như các thành viên của họ Leptospiraceae.

Các roi ngoại vi chèn vào bên trong mỗi đầu của tế bào và kéo dài phần lớn chiều dài của tế bào chồng lên nhau ở vùng trung tâm.

Axit diamino có trong peptidoglycan là L-ornithine. Chúng là loại kỵ khí, kỵ khí theo phương pháp tổng hợp, hoặc vi sinh. Chúng là hóa chất hữu cơ.

Họ sử dụng carbohydrate và / hoặc axit amin làm nguồn cacbon và năng lượng, nhưng họ không sử dụng axit béo hoặc rượu béo chuỗi dài.

Chúng sống tự do hoặc kết hợp với động vật, côn trùng và con người. Một số loài có khả năng gây bệnh. Các loài được kiểm tra bằng phân tích trình tự rRNA 16S khác biệt với các thành viên của họ Brachyspiraceae, Brevinemataceae và Leptospiraceae.

Họ Brachyspiraceae

Họ này chỉ chứa một chi, Brachyspira. Chúng là những vi khuẩn hình xoắn với các kiểu cuộn tròn đều đặn. Tế bào có kích thước từ 2-11 micron x 0,2-0,4 micron.

Chúng là đơn bào, nhưng thỉnh thoảng có thể nhìn thấy các cặp và chuỗi gồm ba hoặc nhiều tế bào trong các nền văn hóa đang phát triển. Trong điều kiện phát triển không thuận lợi, các thân hình cầu hoặc tròn được hình thành.

Chúng là những vết nhiễm khuẩn gram âm. Chúng là chất kỵ khí hoặc hiếu khí bắt buộc. Các đầu của tế bào có thể bị cùn hoặc nhọn.

Các tế bào có cấu trúc tế bào xoắn khuẩn điển hình, bao gồm một vỏ bọc bên ngoài, một trụ nguyên sinh chất dạng xoắn, và lông roi bên trong nằm trong không gian giữa trụ nguyên sinh chất và vỏ bọc bên ngoài.

Tế bào của chi Brachyspira có 8 đến 30 roi, tùy thuộc vào loài. Số lượng các roi nói chung tương quan với kích thước tế bào, do đó các loài tế bào nhỏ hơn có ít trùng roi hơn.

Các roi liên kết bên trong, với số lượng bằng nhau ở mỗi đầu tế bào, quấn quanh trụ nguyên sinh chất và các đầu tự do của chúng chồng lên nhau ở trung tâm tế bào.

Nó phát triển trong khoảng 36 đến 42 ° C, với nhiệt độ tối ưu là 37 đến 39 ° C. Chúng là loài hóa dưỡng, sử dụng nhiều loại carbohydrate khác nhau để tăng trưởng. Nó có oxidase để khử oxy phân tử.

Họ Brevinemataceae

Họ này chỉ chứa một chi, Brevinema. Tế bào có dạng hình xoắn ốc và có đường kính từ 0,2 đến 0,3 micron, dài 4 đến 5 micron, hiển thị một hoặc hai vòng xoắn với bước sóng không đều từ 2 đến 3 micron.

Chúng có các lông roi ngoại sinh có vỏ bọc giúp tế bào di động bằng cách uốn, quay và dịch mã. Chúng không có ống bào tương. Chúng thuộc dạng vi hạt, liên kết với vật chủ.

Họ Leptospiraceae

Chúng là những tế bào hình xoắn ốc thuận tay phải, có thể có đường kính từ 0,1 đến 0,3 micron và chiều dài từ 3,5 đến 20 micron. Các tế bào không di động có các đầu móc, trong khi các tế bào di động tích cực có một đầu xoắn ốc và một đầu móc ở đầu sau của tế bào.

Chúng có một trùng roi ngoại sinh chèn vào bên trong ở mỗi đầu của tế bào, nhưng hiếm khi chồng lên nhau ở trung tâm của tế bào. Các roi ngoại sinh được tìm thấy dọc theo trục xoắn.

Axit diamino có trong peptidoglycan là axit e-diaminopimelic. Chúng là những sinh vật hiếu khí bắt buộc hoặc vi sinh vật hiếu khí. Chúng là loài hóa trị.

Chúng sử dụng các axit béo chuỗi dài và rượu béo làm nguồn cacbon và năng lượng. Chúng sống tự do hoặc kết hợp với vật chủ là động vật và con người. Một số loài có khả năng gây bệnh.

Nguồn gốc

Hầu hết các loài thuộc họ Spirochaetes không gây bệnh, tuy nhiên một số loài nổi tiếng có khả năng gây bệnh.

Treponema pallidum

Đó là sinh vật gây ra bệnh giang mai. Nó là một loại vi khuẩn di động thường được thu nhận thông qua quan hệ tình dục gần gũi và xâm nhập vào mô của vật chủ thông qua biểu mô vảy hoặc biểu mô trụ.

Bệnh có đặc điểm là vùng sinh dục bị lở loét và viêm nhiễm nguyên phát, biểu hiện là viêm nhiễm nguyên phát. Các giai đoạn sau của bệnh nhiễm trùng này được đặc trưng bởi các dát sẩn và một phản ứng có thể có u hạt liên quan đến hệ thần kinh trung ương.

Các vi khuẩn khác thuộc giống này có thể gây ra các bệnh không phải hoa liễu, chẳng hạn như bệnh pinta (còn được gọi là bệnh xanh da trời, bệnh carat, mu bàn chân, bệnh đốm đen, bệnh pinto và tina) do Treponema carateum hoặc bọ chét (hoặc buba, yaw, yaws, yaws tropica, polipapilloma tropicum hoặc tuyến ức) do Treponema pallidum ssp sản xuất. thuộc về.

Borrelia burgdorferi

Gây ra bệnh Lyme. Loài này có một nhân duy nhất chứa một nhiễm sắc thể tuyến tính và các plasmid tuyến tính. Các loài Borrelia khác nhau được truyền bởi một số loài bọ ve đặc biệt của chi Ornithodoros (Argasidae) ở các vùng khác nhau trên thế giới.

Những con bọ ve này được tìm thấy ở các xavan khô và các khu vực cây bụi, đặc biệt là gần hang của loài gặm nhấm, hang động, đống gỗ và cây chết, hoặc trong các vết nứt trên tường hoặc trần nhà và dưới sàn gỗ, bất kỳ nơi nào có loài gặm nhấm nhỏ sinh sống. .

Các loài chứa là động vật có xương sống như chuột, chuột, sóc, chó và chim. Bọ ve ăn phải Borrelia sp. bằng cách hút máu động vật hoặc người bị nhiễm bệnh.

Chúng kiếm ăn vào ban đêm, ít nhất 30 phút trước khi trở về nơi trú ẩn của chúng. Nhiễm trùng xảy ra qua vết cắn, qua nước bọt bị nhiễm bệnh, hoặc qua sự nhiễm bẩn của màng nhầy với dịch hông bị nhiễm trùng.

Những vi khuẩn này không được đào thải ra ngoài theo phân ve. Bọ ve vẫn bị nhiễm suốt đời, ngay cả khi chúng thiếu máu trong 7 năm. Chúng có thể được truyền theo chiều ngang giữa con đực và con cái; hoặc theo chiều dọc, bởi con cái với con cháu của chúng.

Tổn thương da do bệnh Lyme do bọ ve Borrelia burgdorferi (họ Spirochaetaceae) cắn. Theo Tín dụng hình ảnh: James Gathany Các nhà cung cấp nội dung: CDC / James Gathany, qua Wikimedia Commons

Trong giai đoạn đầu, bệnh Lyme biểu hiện dưới dạng một tổn thương da đặc biệt được gọi là hồng ban di chuyển, còn được gọi là hồng ban di chuyển mãn tính. Tổn thương ban đầu được đặc trưng bởi một vùng ban đỏ lan rộng, thường có trung tâm nhợt nhạt (hình mắt bò) tại vị trí bị ve cắn.

Nếu không được điều trị, có thể xảy ra viêm khớp ăn mòn tương tự như viêm khớp dạng thấp và cuối cùng là viêm não tiến triển mãn tính và viêm não tủy. Các vi khuẩn khác trong chi, chẳng hạn như B. duttonii, B. hermsii, và B. dugesi, có thể gây ra sốt tái phát phổ biến.

Leptospira

Tác nhân gây bệnh leptospirosis, một bệnh sốt có thể biến chứng thành viêm màng não vô khuẩn nếu không được điều trị. Các triệu chứng của nhiễm trùng bao gồm sốt, ớn lạnh và nhức đầu, thỉnh thoảng bị vàng da.

Các sinh vật có thể lây lan qua động vật, nước hoặc đất bị ô nhiễm bởi nước tiểu của chó, chuột hoặc gia súc. Động vật có thể vẫn là vật trung gian không có triệu chứng trong nhiều năm, và sinh vật có thể sống sót sau khi rụng lông trong vài tuần hoặc vài tháng.

Các bệnh mắc phải thường phổ biến hơn sau những trận mưa lớn, lũ lụt. Thời gian ủ bệnh có thể lên đến 1 tháng.

Người giới thiệu

1. Diễn viên, JK (2012). Vi khuẩn học lâm sàng. Trong: Đánh giá Tích hợp Miễn dịch học và Vi sinh vật học của lsevier (Ấn bản thứ hai). Trang 105-120.
2. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig và WB Whitman. (2010) Sổ tay về vi khuẩn có hệ thống của Bergey: Tập 4: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrotesbia, Chlamydiae và Planctomycetes. CÔNG DỤNG.
3. Gupta, RS, Mahmood, S và Adeolu, M. (2013). Một phương pháp tiếp cận dựa trên ký hiệu phân tử và phân loại học để xác định đặc điểm của Spirochaetes thuộc ngành và các nhánh chính của nó: đề xuất sửa đổi phân loại của cây phylum. Người đứng đầu trong lĩnh vực vi sinh, 4: 217.
4. Xoắn khuẩn. (2018). Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Ngày tư vấn: 14:21, ngày 10 tháng 10 năm 2018 từ: es.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, PA và Stewart, PE 2008. Sinh học về nhiễm trùng Borrelia burgdorferi. Phòng khám Bệnh Truyền nhiễm ở Bắc Mỹ, 22 (2): 217–234.