Kapsułka bakteryjna - Bacterial capsule

Zewnętrzna czerwona warstwa na tym schemacie to kapsułka, która różni się od otoczki komórkowej. Ta bakteria jest gram-dodatnia , ponieważ jej otoczka komórkowa składa się z pojedynczej błony komórkowej (pomarańczowy) i grubej ściany komórkowej zawierającej peptydoglikan (fioletowy).

Otoczka bakteryjna jest duża strukturę wspólną dla wielu bakterii . Jest to warstwa polisacharydowa , która znajduje się poza otoczką komórkową i dlatego jest uważana za część otoczki zewnętrznej komórki bakteryjnej. Jest to warstwa dobrze zorganizowana, niełatwo zmywalna i może być przyczyną różnych chorób.

Kapsułka – którą można znaleźć zarówno w bakteriach Gram- ujemnych, jak i Gram-dodatnich – różni się od drugiej błony lipidowej – bakteryjnej błony zewnętrznej , która zawiera lipopolisacharydy i lipoproteiny i znajduje się tylko w bakteriach Gram-ujemnych. Kiedy amorficzna lepka wydzielina (z której składa się kapsułka) dyfunduje do otaczającego środowiska i pozostaje w postaci luźnej, nieoznakowanej wydzieliny, jest znana jako warstwa śluzu . Kapsułka i warstwa śluzu są czasami określane terminem glikokaliks .

Otoczka bakteryjna ma półsztywną granicę, która podąża za konturem komórki. Kapsułka nie zawiera tuszu India Ink po barwieniu. Warstwa szlamu to niesztywna matryca, która łatwo się odkształca i nie jest w stanie wykluczyć atramentu India Ink. Biofilmy składają się z wielu komórek i ich zewnętrznych barier. Podstawowymi funkcjami zarówno kapsułek, jak i warstw śluzu są ochrona i przyczepność.

Kompozycja

Dalsze informacje: Polisacharyd § Bakteryjne polisacharydy otoczkowe

Większość kapsułek bakteryjnych składa się z polisacharydów , ale niektóre gatunki wykorzystują inne materiały, takie jak kwas poli -D-glutaminowy w Bacillus anthracis . Ponieważ większość kapsułek jest tak ciasno upakowana, trudno je zabarwić, ponieważ większość standardowych plam nie może przeniknąć do kapsułki. Aby zwizualizować otorbione bakterie za pomocą mikroskopu, próbkę traktuje się ciemną plamą, taką jak tusz indyjski . Struktura kapsułki zapobiega wnikaniu plamy do komórki. Oglądane kapsułki bakteryjne wyglądają jak jasna aureola wokół komórki na ciemnym tle.

Funkcjonować

Kapsułka jest uważana za czynnik zjadliwości, ponieważ zwiększa zdolność bakterii do wywoływania chorób (np. zapobiega fagocytozie ). Kapsułka może chronić komórki przed pochłonięciem przez komórki eukariotyczne, takie jak makrofagi. Do wystąpienia fagocytozy może być wymagane przeciwciało specyficzne dla otoczki . Kapsułki zawierają również wodę, która chroni bakterie przed wysuszeniem . Wykluczają również wirusy bakteryjne i większość hydrofobowych materiałów toksycznych, takich jak detergenty . Odporność na jeden rodzaj kapsułki nie skutkuje odpornością na inne typy. Kapsułki pomagają również komórkom przylegać do powierzchni. Jako grupa, w której obecna jest kapsułka, są one znane jako bakterie otoczkowane polisacharydem lub bakterie otoczkowane.

Różnorodność

Kapsułka występuje najczęściej wśród bakterii Gram-ujemnych:

Jednak niektóre bakterie Gram-dodatnie mogą również mieć kapsułkę:

Do drożdży Cryptococcus neoformans , choć nie bakteria, ma podobną kapsułkę.

Kapsułki zbyt małe, aby zobaczyć zwykłym mikroskopem, takie jak białka M z Streptococcus pyogenes , nazywane są mikrokapsułki.

Demonstracja kapsułki

  1. Barwienie tuszem indyjskim : kapsułka wygląda jak przezroczysta aureola wokół bakterii, ponieważ tusz nie może przeniknąć do kapsułki.
  2. Plama torebki Manevala: torebka wygląda jak przejrzysta aureola między bakterią zabarwioną na różowo a niebieskawo-szarym zabarwionym tłem. Tło plama to kwaśna plama czerwieni Kongo (która zmienia kolor na niebiesko-szary ze względu na pH), a różowa plama to kwaśny fuschin.
  3. Metody serologiczne: Materiał otoczki jest antygenowy i można go wykazać przez zmieszanie go ze specyficzną surowicą przeciwotoczkową. Podczas badania pod mikroskopem kapsułka wydaje się „spęczniona” ze względu na wzrost jej refrakcji. Zjawisko to jest podstawą reakcji tłumienia .

Stosowanie w szczepieniach

Szczepienie materiałem otoczkowym jest skuteczne przeciwko niektórym drobnoustrojom (np. H. influenzae typu b, S. pneumoniae i N. meningitidis ). Jednak polisacharydy nie są wysoce antygenowe, zwłaszcza u dzieci, dlatego wiele szczepionek otoczkowych zawiera polisacharydy sprzężone z nośnikami białkowymi, takimi jak toksoid tężcowy lub toksoid błoniczy . To stymuluje znacznie silniejszą odpowiedź immunologiczną.

Zobacz też

Bibliografia