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Espiroqueta
Treponema pallidum.jpg
Treponema pallidum , una espiroqueta que causa la sífilis
clasificación cientifica
Dominio:
Bacterias
(no clasificado):
Gracilicutes
Filo:
Spirochaetes Garrity & Holt 2001
Clase:
Spirochaetia Paster 2011
Pedidos y familias
Sinónimos
  • Spirochaetae Cavalier-Smith 2002
  • Spirochaetaeota Oren et al. 2015
Sección transversal de una célula de espiroquetas
Componentes de endoflagelados. Leyenda: Fig. 1 Una sección transversal de una célula espiroqueta típica que muestra un endoflagelado ubicado en el periplasma entre la membrana citoplasmática interna y la membrana externa. El periplasma, que consiste en una matriz similar a un gel, proporciona un medio semi-estable para asegurar los endoflagelados durante la rotación. El filamento axial, indicado en rojo, está compuesto por haces de endoflagelados. Fig. 2 Una vista lateral de una celda de espiroqueta que muestra dos filamentos axiales en movimiento opuesto. Un filamento axial gira en sentido horario; un filamento axial adyacente gira en sentido antihorario. La rotación del endoflagelado crea torsión e impulsa la rotación en sacacorchos de la celda. Fig. 3 Una vista ampliada de las membranas celulares que rodean el endoflagellum. Tanto la membrana interna como la externa contienen una bicapa de fosfolípidos,con cadenas de ácidos grasos no polares en el interior de las cabezas de fósforo polar. El peptidoglicano, la pared celular, proporciona estructura a los microorganismos bacterianos. Los filamentos axiales son superiores al peptidoglicano.

Una espiroqueta ( / s p aɪ r oʊ ˌ k i t / ) [1] o espiroqueta es un miembro de los phylum Spirochaetes ( / - k i t i z / ), [2] que contiene distintivo diderm (doble membrana) bacterias gramnegativas , la mayoría de las cuales tienen células largas, enrolladas helicoidalmente (en forma de sacacorchos o en espiral, de ahí el nombre) . [3] Las espiroquetas sonde naturaleza quimioheterotrófica , con longitudes entre 3 y 500 μm y diámetros entre 0,09 y al menos 3 μm. [4]

Las espiroquetas se distinguen de otros filos bacterianos por la ubicación de sus flagelos , llamados endoflagelados, que a veces se denominan filamentos axiales . [5] Los endoflagelados están anclados en cada extremo (polo) de la bacteria dentro del espacio periplásmico (entre las membranas interna y externa) donde se proyectan hacia atrás para extender la longitud de la célula. [6] Estos causan un movimiento de torsión que permite que la espiroqueta se mueva. Al reproducirse, una espiroqueta se someterá a una fisión binaria transversal asexual . La mayoría de las espiroquetas son anaeróbicas y de vida libre., pero existen numerosas excepciones. Las bacterias espiroquetas son diversas en su capacidad patógena y los nichos ecológicos que habitan, así como en características moleculares, incluido el contenido de guanina-citosina y el tamaño del genoma. [7] [8]

Patogenicidad

Muchos organismos dentro del filo Spirochaetes causan enfermedades prevalentes. Los miembros patógenos de este filo incluyen los siguientes:

Las espiroquetas también pueden causar demencia y pueden estar involucradas en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer . [13] Salvarsan , el primer fármaco antimicrobiano sintético parcialmente orgánico en la historia médica, fue eficaz contra las espiroquetas y se usó principalmente para curar la sífilis . Además, se sabe que las espiroquetas orales desempeñan un papel importante en la patogénesis de la enfermedad periodontal humana . [14]

Taxonomía y firmas moleculares

La clase actualmente consta de 14 géneros con nombres válidos en 4 órdenes y 5 familias. [15] [16] [17] Los órdenes Brachyspirales , Brevinematales y Leptospirales contienen cada uno una sola familia, Brachyspiraceae , Brevinemataceae y Leptospiraceae , respectivamente. El orden Spirochaetales alberga dos familias, Spirochaetaceae y Borreliaceae . Se han encontrado marcadores moleculares en forma de indeles de firma conservados (CSI) y CSP específicos para cada uno de los órdenes, con la excepción de Brevinimetales., que proporcionan un medio confiable para demarcar estos clados entre sí dentro de los diversos filo. [16] Se han encontrado CSI adicionales compartidos exclusivamente por cada familia dentro de las Spirochaetales . Estos marcadores moleculares están de acuerdo con la ramificación del árbol filogenético observada de dos clados monofiléticos dentro del orden Spirochaetales . [16] También se han encontrado CSI que diferencian aún más los grupos taxonómicos dentro de la familia Borreliaceae que delinean aún más las relaciones evolutivas que están de acuerdo con características físicas como la patogenicidad (a saber, Borrelia emend. Borreliella gen. Nov.). [18]Sin embargo, este estudio ha sido criticado y otros estudios que utilizan diferentes enfoques no apoyan la división propuesta. [19] El nuevo sistema de nombres para el Lyme y la fiebre recurrente Borrelia no ha sido adoptado por la literatura científica. [19]

También se ha encontrado un CSI compartido exclusivamente por todas las especies de Spirochaetes. [16] Este CSI es un inserto de 3 aminoácidos en la proteína de la barra del cuerpo basal flagelar FlgC que es una parte importante de la estructura endoflagelar única compartida por las especies de Spirochaetes. [20] Dado que el CSI es compartido exclusivamente por miembros dentro de este filo, se ha postulado que puede estar relacionado con las propiedades flagelares características observadas entre las especies de Spirochaetes. [16] [20]

Históricamente, todas las familias pertenecientes al filo de las Spirochaetes fueron asignadas a un solo orden, las Spirochaetales . [7] [8] Sin embargo, el punto de vista taxonómico actual es más connotativo de relaciones evolutivas precisas. La distribución de un CSI es indicativa de ascendencia compartida dentro del clado para el que es específico. Por lo tanto, funciona como una característica sinapomórfica , de modo que las distribuciones de diferentes CSI proporcionan los medios para identificar diferentes órdenes y familias dentro del filo y así justificar las divisiones filogenéticas. [dieciséis]

Filogenia

La filogenia se basa en la liberación 132 de LTP basada en ARNr 16S de The All-Species Living Tree Project . [21]

 
Leptospirales
Leptospiraceae
 

Turneriella parva

 
 
 

Leptonema illini

 
 

Leptospira

 
 
 
 
Euspirochaetae
 
Brevinematales  Brevinemataceae

Brevinema andersonii

 
Brachyspirales  Brachyspiraceae

Brachyspira

 
 
Espiroquetas
 

Exilispira thermophila

 
 
 
 

Sediminispirochaeta

 
 
 

Spirochaeta thermophila

 
 
 

Pleomorphochaeta

 
 

Sphaerochaeta

 
 
 
 
 
 
 

Spirochaeta halophila

 
 

Alkalispirochaeta

 
 
 
 
 

Oceanispirochaeta

 
 
 

Spirochaeta aurantia

 
Borreliaceae
 

Cristispira

 
 
 

Borrelia

 
 
 
 
 
Spirochaetaceae
 

Spirochaeta

 
 

Treponema

 
 
 
 
 
 
 
 

Taxonomía

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres de procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) [22] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI). [23]

  • Phylum Spirochaetes Garrity & Holt 2001 [Spirochaetae Cavalier-Smith 2002 ; Spirochaetaeota Oren et al. 2015 ]
    • Clase Spirochaetae Cavalier-Smith 2002 ["Protozoobacteriales"; "Spirochaetia" Paster 2011 ]
      • Solicite Leptospirales Gupta et al. 2014
        • Familia Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979 enmienda. Levett y col. 2005
          • Género Leptonema Hovind-Hougen 1983
          • Género Leptospira Noguchi 1917 enmienda. Faine y Stallman 1982
          • Género Turneriella Levett et al. 2005 [" Turneria " Hookey, Bryden & Gatehouse 1993 no Forel 1895 ]
      • Solicitar Brachyspirales corrig. Gupta y col. 2014
        • Familia Brachyspiraceae Paster 2012
          • Género Brachyspira Hovind-Hougen et al. 1982 [ Serpula Stanton et al. 1991 non Linnaeus 1758 ; Serpulina Stanton 1992 no Zborzevski 1834 ]
      • Orden Brevinematales Gupta et al. 2014
        • Familia Brevinemataceae Paster 2012
          • Género Brevinema Defosse et al. 1995
      • Solicitar Spirochaetales Buchanan 1917 enmendar. Gupta y col. 2013
        • Género Exilispira Imachi et al. 2008
        • Género Alkalispirochaeta Sravanthi et al. 2016
        • Género Oceanispirochaeta Subhash & Lee 2017b
        • Género Pleomorphochaeta Arroua et al. 2016
        • Género Sediminispirochaeta Shivani et al. 2016
        • Género Sphaerochaeta Ritalahti et al. 2012 enmienda. Miyazaki y col. 2014
        • Familia Borreliaceae Gupta et al. 2014
          • Género Borrelia Swellengrebel 1907 enmienda. Adeolu & Gupta 2014, enmienda. Margos y col. 2018 (fiebre recurrente Borrelia, borreliosis de Lyme Borrelia, Borrelia asociada a reptiles y Borrelia asociada a Echidna)
          • Género Cristispira pectinis Gross 1910
        • Familia Spirochaetaceae Swellengrebel 1907
          • Género? Clevelandina reticulitermitidis ♦ Bermudes et al. 1988
          • Género? Diplocalyx calotermitidis ♦ (ex Gharagozlou 1968) Bermudes et al. 1988
          • Género? Hollandina pterotermitidis ♦ (ex To et al. 1978) Bermudes et al. 1988
          • Género? Pillotina calotermitidis ♦ (ex Hollande y Gharagozlou 1967) Bermudes et al. 1988
          • Género Marispirochaeta Shivani et al. 2017
          • Género Spirochaeta Ehrenberg 1835 enmienda. Pikuta y col. 2009 [" Ehrenbergia " Gieszczykiewiez 1939 no spreng. ; incl. Salinispira Ben Hania y col. 2015 ]
          • Género Treponema Schaudinn 1905 emend Abt et al. 2013 [" Spironema " Vuillemin 1905 no Klebs 1892 ; " Microspironema " Stiles & Pfender 1905 ; incl. Rectinema Koelschbach et al. 2017 ]

Notas:
♦ Tipo de cepa perdida o no disponible
♪ Procariotas donde no hay cultivos puros ( axénicos ) aislados o disponibles, es decir, no cultivados o no pueden mantenerse en cultivo por más de unos pocos pases en serie
♠ Cepas encontradas en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero no figura en la Lista de nombres de procariotas con posición en la nomenclatura (LSPN)

Ver también

  • Bacteriología
  • Borrelia
  • Flagelo
  • Microbiología de la enfermedad de Lyme
  • Pinta (enfermedad)
  • Procariota
  • Treponema pallidum
  • Brevinema andersonii
  • Sífilis
  • Pian

Referencias

  1. ^ espiroqueta - Diccionarios de Oxford
  2. ^ Elsevier , Diccionario médico ilustrado de Dorland , Elsevier.
  3. ^ Ryan KJ; Ray CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology (4ª ed.). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  4. ↑ Margulis, L .; Ashen, JB; Solé, M .; Guerrero, R. (1 de agosto de 1993). "Grandes espiroquetas compuestas de esteras microbianas: revisión de la estructura de las espiroquetas" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 90 (15): 6966–6970. Código Bibliográfico : 1993PNAS ... 90.6966M . doi : 10.1073 / pnas.90.15.6966 . ISSN 0027-8424 . PMC 47056 . PMID 8346204 .    
  5. ^ Carroll, Karen C .; Hobden, Jeffery A .; Miller, Steve (2019). "Espiroquetas y otros microorganismos espirales" . Microbiología médica de Jawetz, Melnick y Adelberg . Educación McGraw-Hill . Consultado el 9 de mayo de 2021 .
  6. ^ Madigan, Michael T. (2019). Biología de los microorganismos de Brock (decimoquinta edición global). Nueva York, Nueva York: Pearson. pag. 519. ISBN 9781292235103.
  7. ↑ a b Paster BJ (2011) Phylum XV. Spirochaetes Garrity y Holt. En: Manual de Bergey de bacteriología sistemática, págs. 471. Eds DJ Brenner, NRKrieg, GMGarrity y JT Staley Springer-: Nueva York.
  8. ↑ a b Paster BJ (2011) Familia I. Sprochaetes Swellengrebel 1907, 581AL. En: Manual de Bergey de bacteriología sistemática, págs. 473–531. Eds DJ Brenner, NRKrieg, GMGarrity y JT Staley Springer-: Nueva York.
  9. ^ McBride A, Athanazio D, Reis M, Ko A (2005). "Leptospirosis". Opinión Actual en Enfermedades Infecciosas . 18 (5): 376–86. doi : 10.1097 / 01.qco.0000178824.05715.2c . PMID 16148523 . S2CID 220576544 .  
  10. ^ "Asociación anfitriona de Borrelia burgdorferi sensu lato: una revisión" . Garrapatas y enfermedades transmitidas por garrapatas . 12 (5): 101766. 1 de septiembre de 2021. doi : 10.1016 / j.ttbdis.2021.101766 . ISSN 1877-959X . 
  11. ^ Schwan T (1996). "Garrapatas y Borrelia: sistemas modelo para investigar interacciones patógeno-artrópodos". Agentes infecciosos Dis . 5 (3): 167–81. PMID 8805079 . 
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  13. ^ Miklossy, Judith (4 de agosto de 2011). "Enfermedad de Alzheimer - una neurospiroquetosis. Análisis de la evidencia siguiendo los criterios de Koch y Hill" . Revista de neuroinflamación . 8 : 90. doi : 10.1186 / 1742-2094-8-90 . ISSN 1742-2094 . PMC 3171359 . PMID 21816039 .   
  14. ^ Leila Yousefi, Hamed Ebrahimzadeh Leylabadlo, Tala Pourlak, Hosein Eslami, Sepehr Taghizadeh, Khudaverdi Ganbarov, Mehdi Yousefi, Asghar Tanomand, Bahman Yousefi, Hossein Samadi Kafil (julio de 2020). "Espiroquetas orales: mecanismos patógenos en la enfermedad periodontal" . Patogenia microbiana vol. 144 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  15. ^ Sayers; et al. "TherSpirochaetia" . Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 25 de octubre de 2016 .
  16. ↑ a b c d e f Gupta RS, Mahmood S, Adeolu M (2013). "Un enfoque basado en firmas filogenómicas y moleculares para la caracterización del phylum Spirochaetes y sus principales clados: propuesta para una revisión taxonómica del phylum" . Microbiol delantero . 4 (217): 217. doi : 10.3389 / fmicb.2013.00217 . PMC 3726837 . PMID 23908650 .  
  17. ^ Oren A, Garrity GM (2014). "Lista de nuevos nombres y nuevas combinaciones previamente publicada de forma efectiva, pero no válida" (PDF) . En t. J. Syst. Evol. Microbiol . 64 (3): 693–696. doi : 10.1099 / ijs.0.062521-0 .
  18. ^ Adeolu M, Gupta RS (2014). "Una propuesta basada en marcadores filogenómicos y moleculares para la división del género Borrelia en dos géneros: el género Borrelia enmendado que contiene solo los miembros de la fiebre recurrente Borrelia, y el género Borreliella gen. Nov. Que contiene los miembros de la enfermedad de Lyme Borrelia ( Borrelia burgdorferi sensu lato complex) ". Antonie van Leeuwenhoek . 105 (6): 1049–1072. doi : 10.1007 / s10482-014-0164-x . PMID 24744012 . 
  19. ↑ a b Winslow C, Coburn J (2019). "Descubrimientos recientes y avances en la investigación sobre la espiroqueta Borrelia burgdorferi de la enfermedad de Lyme" . F1000Research . 8 : 763. doi : 10.12688 / f1000research.18379.1 . PMC 6545822 . PMID 31214329 .  
  20. ↑ a b Macnab RM (2003). "Cómo las bacterias ensamblan los flagelos". Annu Rev Microbiol . 57 : 77-100. doi : 10.1146 / annurev.micro.57.030502.090832 . PMID 12730325 . 
  21. ^ "Lanzamiento 132 de LTP basado en rRNA 16S (árbol completo)" . Proyecto de árboles vivos para todas las especies . Base de datos completa de ARN ribosómico de Silva . Consultado el 20 de julio de 2018 .
  22. ^ JP Euzéby. "Espiroquetas" . Lista de nombres procariotas con posición en nomenclatura (LPSN) . Consultado el 20 de julio de 2018 .
  23. ^ Sayers; et al. "Espiroquetas" . Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 20 de julio de 2018 .

Enlaces externos

  • Introducción al Museo de Paleontología de la Universidad Spirochetes de California (UCMP)