Leptospira -Leptospira

Leptospira
Leptospira interrogans szczep RGA 01.png
Skaningowa mikroskopia elektronowa Leptospira interrogans
Klasyfikacja naukowa mi
Domena: Bakteria
Gromada: Spirochaetes
Zamówienie: Spirochaetale
Rodzina: Leptospiraceae
Rodzaj: Leptospira
Noguchi 1917 emend. Faine i Stallman 1982 nie Swainson 1840 nie Boucot , Johnson & Staton 1964
Gatunek
Synonimy
  • Ankona
  • " Canela "
  • Jequitaia

Leptospira (starogrecki: leptos , 'cienka, cienka' i łac. spira , 'coil') to rodzajbakterii krętków , obejmujący niewielką liczbę gatunków patogennych i saprofitycznych . Leptospira po raz pierwszy zaobserwowano w 1907 roku wskrawkach tkanki nerek ofiary leptospirozy, która została opisana jako zmarła na „ żółtą febrę ”.

Taksonomia

Leptospira , wraz z rodzajami Leptonema i Turneria , należy do rodziny Leptospiraceae . Rodzaj Leptospira dzieli się na 20 gatunków na podstawie badań hybrydyzacji DNA.

Patogenne Leptospira

Leptospira alstonii Smythe i in. 2013 [" Leptospira alstoni " Haake i in. 1993 ]
Leptospira interrogans (Stimson 1907) Wenyon 1926 emend. Faine i Stallman 1982 [" Spirochaeta przesłuchuje " Stimson 1907 ; " Spirochaeta nodosa " Hubener & Reiter 1916 ; „ Spirochaeta icterohaemorrhagiaeInada et al. 1916 ; " Spirochaeta icterogenes " Uhlenhuth i Fromme 1916 ; " Leptospira icteroides " Noguchi 1919 ]
Leptospira kirschneri Ramadass i in. 1992
Leptospira noguchii Yasuda i in. 1987
Leptospira alexanderi Brenner i in. 1999
Leptospira weilii Yasuda i in. 1987
Leptospira borgpeterseni Yasuda i in. 1987
Leptospira santarosai Yasuda i in. 1987
Leptospira kmetyi Slack et al. 2009
Leptospira mayottensis Bourhy i in. 2014

Półprodukty lub oportunistyczne Leptospira

Leptospira inadai Yasuda i in. 1987
Leptospira fainei Perolat i in. 1998
Leptospira broomii Levett i in. 2006
Leptospira licerasiae Matthias i in. 2009
Leptospira wolffii Slack i in. 2008

Niepatogenne Leptospira

Leptospira biflexa (Wolbach i Binger 1914) Noguchi 1918 emend. Faine i Stallman 1982 [" Spirochaeta biflexa " Wolbach i Binger 1914 ; „ Ankona ankona ”; „ Canela canela ”; " Jequitaia jequitaia "]
Leptospira idonii Saito i in. 2013
Leptospira meyeri Yasuda i in. 1987
Leptospira wolbachii Yasuda i in. 1987
Leptospira vanthielii Smythe i in. 2013
Leptospira terpstrae Smythe i in. 2013
Leptospira yanagawae Smythe i in. 2013

Członkowie Leptospira są również pogrupowani w serowary zgodnie z ich pokrewieństwem antygenowym. Obecnie istnieje ponad 200 uznanych serotypów. Kilka serotypów znajduje się w więcej niż jednym gatunku Leptospira .

Na spotkaniu w 2002 r. Komitet ds. Taksonomii Leptospira Międzynarodowej Unii Towarzystw Mikrobiologicznych zatwierdził następującą nomenklaturę dla serotypów Leptospira. Nazwy rodzajów i gatunków są jak zwykle pisane kursywą, przy czym nazwa serowaru nie jest pisana kursywą, a pierwsza litera jest pisana wielką literą.

Rodzaj gatunku serowar Serovar_name

Na przykład:

  • Leptospira interrogans serovar Australis
  • Leptospira biflexa serowar Patoc

Filogeneza

Obecnie przyjęta taksonomia jest oparta na Liście nazw prokariotycznych z Standing in Nomenclature (LPSN) i National Center for Biotechnology Information (NCBI), a filogeneza oparta jest na wersji 123 LTP opartej na 16S rRNA autorstwa „The All-Species Living Tree Projekt .

L. idonii Saito i in. 2013

L. wolbachii Yasuda i in. 1987

L. vanthielii Smythe i in. 2013 (Leptospira genomosp. 3)

L. biflexa (Wolbach i Binger 1914) Noguchi 1918 emend. Faine i Stallman 1982

L. terpstrae Smythe i in. 2013 (Leptospira genomosp. 4)

L. yanagawae Smythe i in. 2013 (Leptospira genomosp. 5)

L. meyeri Yasuda i in. 1987

L. inadai Yasuda i in. 1987

L. licerasiae Matthias i in. 2009

L. wolffii Slack i in. 2008

L. broomii Levett i in. 2006

L. fainei Perolat i in. 1998

L. kmetyi Slack i in. 2009

L. alstonii Smythe i in. 2013

L. nogchii Yasuda i in. 1987

L. interrogans (Stimson 1907) Wenyon 1926 emend. Faine i Stallman 1982 (typ sp.)

L. kirschneri Ramadass i in. 1992

L. alexanderi Brenner i in. 1999

L. mayottensis Bourhy i in. 2014

L. weilii Yasuda i in. 1987

L. borgpeterseni Yasuda i in. 1987

L. santarosai Yasuda i in. 1987

Morfologia

Chociaż opisano ponad 200 serotypów Leptospira , wszyscy członkowie rodzaju mają podobną morfologię. Leptospira to bakterie w kształcie spirali o długości 6-20 μm i średnicy 0,1 μm o długości fali około 0,5 μm. Jeden lub oba końce krętka są zwykle zahaczone. Ponieważ są tak cienkie, żywe Leptospira najlepiej obserwować pod mikroskopem w ciemnym polu .

Bakterie mają szereg stopni swobody; gdy jest gotowa do proliferacji poprzez rozszczepienie binarne , bakteria wyraźnie wygina się w miejscu przyszłego podziału.

Struktura komórkowa

Leptospira mają otoczkę komórkową podobną do Gram-ujemnej , składającą się z cytoplazmatycznej i zewnętrznej błony . Jednak warstwa peptydoglikanu jest powiązana raczej z cytoplazmą niż z błoną zewnętrzną, co jest układem unikalnym dla krętków . Dwa wici z Leptospira wystają z błoną cytoplazmatyczną na końcach bakterii do przestrzeni periplazmatycznej i są niezbędne dla ruchliwości Leptospira .

Zewnętrzna błona zawiera różne lipoproteiny i transbłonowe białka błony zewnętrznej . Jak oczekiwano, skład białkowy błony zewnętrznej różni się przy porównywaniu Leptospira rosnącej na sztucznym podłożu z Leptospira występującą u zakażonego zwierzęcia. Wykazano, że kilka leptospiralnych białek błony zewnętrznej przyłącza się do macierzy zewnątrzkomórkowej gospodarza i do czynnika H . Białka te mogą być ważne dla przylegania z Leptospira tkanek gospodarza i opór dopełniacza , odpowiednio.

Zewnętrzna błona Leptospira , podobnie jak większość innych bakterii Gram-ujemnych, zawiera lipopolisacharyd (LPS). Różnice w wysoce immunogennej strukturze LPS odpowiadają za liczne serotypy Leptospira . W konsekwencji odporność jest specyficzna dla serowarów; obecne szczepionki przeciw leptospira, które składają się z jednego lub kilku serotypów Leptospira występujących endemicznie w populacji, która ma być immunizowana, chronią jedynie przed serotypami zawartymi w preparacie szczepionki. Leptospiral LPS ma niską aktywność endotoksyny. Niezwykłą cechą leptospiralnego LPS jest to, że aktywuje on komórki gospodarza za pośrednictwem TLR2 zamiast TLR4 . Za tę obserwację może odpowiadać unikalna struktura części lipidu A cząsteczki LPS. Wreszcie zawartość antygenu LPS O w L. interrogans różni się u zwierząt zakażonych ostro i przewlekle zakażonych. Rola zmian antygenu O w powstawaniu lub utrzymywaniu ostrej lub przewlekłej infekcji, jeśli taka istnieje, jest nieznana.

Siedlisko

Leptospira , zarówno patogenna, jak i saprofityczna, mogą zajmować różnorodne środowiska, siedliska i cykle życia; bakterie te występują na całym świecie, z wyjątkiem Antarktydy. Wysoka wilgotność i neutralny (6,9-7,4) wartości pH są konieczne do przetrwania w środowisku, z wód stojących zbiorników-torfowisk płytkich jeziorach, stawach, kałuże itp samopoczucia naturalnym siedliskiem bakterii.

Odżywianie

Leptospira typowo hoduje się w temperaturze 30°C w pożywce Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris (EMJH), którą można uzupełnić 0,21% surowicą króliczą w celu zwiększenia wzrostu wybrednych szczepów. Wzrost patogennej Leptospira w sztucznym środowisku odżywczym, takim jak EMJH, staje się zauważalny po 4–7 dniach; wzrost szczepów saprofitycznych następuje w ciągu 2-3 dni. Minimalna temperatura wzrostu gatunków chorobotwórczych wynosi 13–15 °C. Ponieważ minimalna temperatura wzrostu saprofitów wynosi 5–10 °C, zdolność Leptospira do wzrostu w temperaturze 13 °C może być wykorzystana do odróżnienia saprofitycznych od patogennych gatunków Leptospira . Optymalne pH dla wzrostu Leptospira wynosi 7,2-7,6.

Leptospira to tlenowce, których głównym źródłem węgla i energii podczas wzrostu in vitro są długołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które są metabolizowane w procesie beta-oksydacji. Kwasy tłuszczowe dostarczane są w EMJH w postaci Tween . Cząsteczki kwasów tłuszczowych są wiązane przez albuminę w EMJH i są powoli uwalniane do podłoża, aby zapobiec jego toksycznej akumulacji.

Jak większość bakterii, Leptospira wymaga żelaza do wzrostu. L. interrogans i L. biflexa mają zdolność pozyskiwania żelaza w różnych formach. TonB zależny od receptora wymagane do utylizacji postaci żelaza żelaza zostały zidentyfikowane w L. biflexa , i ortolog receptora jest kodowane w genomie L. interrogans . L. interrogans może również pozyskiwać żelazo z hemu , który jest związany z większością żelaza w ludzkim ciele. HbpA heminy białko wiążące, które mogą brać udział w pobieraniu heminy , zidentyfikowano na powierzchni L. interrogans Chociaż innych patogennych gatunków Leptospira i L. biflexa brak HbpA jeszcze innym białkiem heminy wiążące LipL41, maj uwzględniają ich zdolność do wykorzystywania heminy jako źródła żelaza. Chociaż nie wydzielają one sideroforów , L. biflexa i L. interrogans mogą być zdolne do pozyskiwania żelaza z sideroforów wydzielanych przez inne mikroorganizmy.

Genom

Genom patogennej Leptospira składa się z dwóch chromosomów. Wielkość genomów serotypów L. interrogans Copenhageni i Lai wynosi około 4,6 Mb. Jednak genom L. borgpetersenii serowaru Hardjo ma rozmiar tylko 3,9 Mb z dużą liczbą pseudogenów, fragmentów genów i sekwencji insercyjnych w stosunku do genomów L. interrogans. L. interrogans i L. borgpetersenii mają 2708 genów, z których 656 to geny specyficzne dla patogenów. Zawartość guaniny z cytozyną (GC) wynosi od 35% do 41%. L. borgpetersenii serowar Hardjo jest zwykle przenoszony przez bezpośredni kontakt z zakażonymi tkankami, podczas gdy L. interrogans jest często przenoszony z wody lub gleby skażonej moczem zwierząt nosicieli, które mają Leptospira w nerkach. Duża liczba wadliwych genów i sekwencji insercyjnych w L. borgpetersenii Hardjo wraz ze słabą przeżywalnością poza gospodarzem i różnicami we wzorcach przenoszenia w porównaniu z L. interrogans sugeruje, że L. borgpetersenii ulega rozpadowi genomowemu, w którym pośredniczy sekwencja insercyjna, z trwającą utratą genów niezbędnych do przeżycia poza zwierzęciem gospodarzem.

Genotypowanie

Określanie sekwencji genomu kilka szczepów Leptospira doprowadziło do rozwoju typowania wielolocus VNTR (zmienna liczba powtórzeń tandemowych) i typowania wielomiejscowego sekwencji (MLST) w celu identyfikacji patogennych gatunków Leptospira na poziomie gatunku. Obie metody mogą potencjalnie zastąpić wysoce niejednoznaczną metodę serotypowania, która jest obecnie modna w identyfikacji szczepów leptospirali.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

Dane związane z Leptospira w Wikispecies