DIPLOCOCCI: KENMERKEN, MORFOLOGIE, TYPEN, VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026

De diplokokken zijn bolvormige of eivormige bacteriën die na de celdeling in paren bij elkaar worden gehouden. Ze omvatten enkele pathogene soorten van groot medisch en veterinair belang, evenals tal van veel minder bestudeerde vrijlevende soorten.

Diplococci zijn geen monofyletische groep, dat wil zeggen dat ze evolutionair gezien niet afkomstig zijn van een exclusieve gemeenschappelijke voorouder. Daarom krijgen ze geen wetenschappelijke naam die voor allemaal samen wordt gebruikt.

Bron: Photo Credit: Content Provider (s): CDC / Dr. Norman Jacobs

Onder de menselijke ziekten die worden veroorzaakt door bacteriën die als diplokokken worden geclassificeerd, zijn artritis, bronchitis, cellulitis, conjunctivitis, erysipelas en andere huidaandoeningen, necrotiserende fasciitis, puerperale koorts, gangreen, luchtweginfecties (longontsteking en andere), meningitis, myocarditis, otitis media, septikemie, sinusitis en niet-gonokokken urethritis (gonorroe).

Kenmerken en morfologie

Op basis van hun vorm kunnen bacteriën worden ingedeeld in drie hoofdtypen:

- Bolvormig of eivormig (kokken)

- Cilindrische staafjes (bacillen)

- Gebogen of spiraalvormige uitstrijkjes (spirillae en spirocheten).

Ook onderscheiden zijn: korte staafjes (coccobacilli); gebogen staven (vibrios); cellen met een onbepaalde of variabele vorm (pleomorfe bacteriën).

Na celdeling kunnen kokken verschijnen als geïsoleerde bacteriën, of als paren of groepen bacteriën verenigd. In het laatste geval kunnen ze, volgens hun manier van groeperen, worden ingedeeld in zelfs kokken (diplokokken), ketenkokken (streptokokken) of clusterkokken (stafylokokken).

Het verschijnen van diplokokken en stafylokokken wordt veroorzaakt door celdeling in één vlak. Het verschijnen van streptokokken wordt veroorzaakt door celdeling in meerdere vlakken.

Diplokokken, stafylokokken en streptokokken zijn enigszins afgeplat op hun aangrenzende oppervlakken. In het geval van diplokokken wordt er dus vaak gezegd dat ze eruitzien als samengevoegde koffiebonen (net zoals deze bonen in de vrucht worden aangetroffen).

Bewijs dat bij bacteriën de gegroepeerde rangschikking van cellen convergerend kan zijn, zijn er ook diplobacillen, dit zijn bacillen waarin, net als diplokokken, de twee cellen die door dezelfde celdeling worden geproduceerd, verenigd blijven.

Geschiedenis van de term diplococcus

In 1881 ontdekte G. Sternberg de pneumococcus en noemde deze "Micrococcus Pasteuri". Datzelfde jaar identificeerde L. Pasteur het ook en noemde het de "microbe septicèmique du salive".

Momenteel blijft het geslacht Micrococcus (Cohn, 1872) geldig, maar wordt het gebruikt voor andere soorten bacteriën die niet nauw verwant zijn aan pneumococcus. Evenzo is de specifieke epitheton pasteuri van toepassing op andere soorten bacteriën.

In 1886 bedacht A. Weichselbaum de naam Diplococcus pneumoniae voor pneumococcus. Het duurde echter tot 1920 voordat deze wetenschappelijke naam werd geaccepteerd door de Society of American Bacteriologists.

Op basis van zijn karakteristiek voor het vormen van kettingkokken wanneer deze in vloeibaar medium werd gekweekt, werd de pneumococcus in 1974 opnieuw geclassificeerd in het geslacht Streptococcus. Sindsdien staat het bekend als Streptococcus pneumoniae. Moleculaire fylogenieën ondersteunen de pneumococcus die behoort tot het geslacht Streptococcus, waartoe ook andere pathogene soorten behoren.

Diplococcus wordt niet langer als wetenschappelijke naam gebruikt. De informele term "diplococcus" blijft bestaan ​​en verwijst naar bacteriën van diverse evolutionaire oorsprong en verschillende biologieën die het kenmerk gemeen hebben dat ze in paren worden gegroepeerd.

ID kaart

De diplokokkenstatus is een oninteressant kenmerk dat, net als andere onderscheidende kenmerken, nuttig is bij het identificeren van bepaalde soorten ziekteverwekkende bacteriën.

De eerste stap bij het identificeren van bacteriën is het bepalen van de morfologie en of er al dan niet een geaggregeerde rangschikking van hun cellen is. Een resultaat van die eerste stap kan zijn om vast te stellen dat de bacteriën diplokokken zijn. De uiteindelijke identificatie hangt echter in de meeste gevallen af ​​van aanvullende fenotypische en genotypische kenmerken.

Longontsteking met etterend sputum kan worden veroorzaakt door een diplococcus (Streptococcus pneumoniae). De orale bacteriële flora bevat echter andere diplokokken. Het kenmerk van diplococcus zijn is onvoldoende om S. pneumoniae te identificeren.

Bij mannen kan de aanwezigheid van gramnegatieve kokken in urethrale afscheidingen de diagnose gonorroe stellen. Bij vrouwen kan de baarmoederhals echter gramnegatieve kokken bevatten die geen gonorroe veroorzaken, dus het is noodzakelijk om rekening te houden met andere bacteriële kenmerken om de ziekte te diagnosticeren.

Coccobacilli van het geslacht Acinetobacter krijgen het uiterlijk van diplokokken in lichaamsvloeistoffen en kweekmedia. Vanwege dit uiterlijk kunnen ze worden verward met de Neisseria-soorten die gonorroe, meningitis en bloedvergiftiging veroorzaken. Dit probleem wordt vermeden aangezien Acinetobacter geen oxidasen produceert en Neisseria wel.

Soorten

Diplokokken kunnen Gram-positief of Gram-negatief zijn. De eerste krijgen een intens blauwe kleur wanneer ze de violette vlek van de Gram-kleuring behouden. De laatste krijgen een lichtroze kleur doordat ze de kleurstof niet vasthouden.

De Gramkleuring is een procedure die in 1844 is bedacht door de Deense arts Hans Christian Gram (1853–1938) die verschillen tussen bacteriën blootlegt in termen van de structurele en biochemische eigenschappen van hun celwanden. Deze eigenschappen helpen bacteriën in verschillende taxonomische en functionele categorieën te groeperen.

Het behoud van de blauwe kleur is te wijten aan het feit dat de bacteriën een dikke celwand hebben die het binnendringen van oplosmiddelen tegengaat. Het verkrijgen van een roze kleur is te wijten aan het feit dat de bacteriën een dunne celwand hebben waardoor het oplosmiddel kan doordringen en de violette kleurstof kan verwijderen. De gramkleuring is een andere eerste stap bij het identificeren van bacteriën.

Grampositieve bacteriën zijn gevoeliger dan gramnegatieve bacteriën voor penicillines, zuren, jodium en basische verbindingen, wat duidelijk therapeutische implicaties heeft.

Voorbeelden

Moraxella catarrhalis

Moraxella (Branhamella) catarrhalis. Het is een gramnegatieve kokosnoot. Het heette voorheen Micrococcus catarrhalis of Neisseria catarrhalis. Tot 75% van de kinderen zijn drager. Daarentegen is slechts 1 à 3% van de gezonde volwassenen dat wel.

Vóór de jaren zeventig werd het beschouwd als een commensale bacterie van de bovenste luchtwegen. Vervolgens werd het beschouwd als een veel voorkomende en belangrijke ziekteverwekker van genoemd kanaal.

Taxonomisch behoort het tot de Moraxellaceae-familie, van de Pseudomonadales-orde, van de Gammaproteobacteria-klasse, van het Chlorobi-phylum, van het Bacteriedomein.

Neisseria gonorrhoeae

Neisseria gonorrhoeae en N. meningitides. Het zijn gramnegatieve kokken. Mensen zijn de enige bekende reservoirs.

N. gonorrhoeae is in 100% van de gevallen een pathogene soort. In het geval van N. meningitidis draagt ​​~ 20% van de bevolking het in de keel. De helft van de N. meningitidis-stammen is niet-ingekapseld, dus niet-pathogeen.

Taxonomisch behoren ze tot de Neisseriaceae-familie, van de Neisseriales-orde, van de Betaproteobacteria-klasse, van het Chlorobi-phylum, van het Bacteria-domein.

Streptococcus pneumoniae

Het is een Gram-positieve kokosnoot, die soms korte staafjes vormt. Het is een van de best wetenschappelijk bestudeerde levende wezens. Het is een normale inwoner van de nasopharynx bij 5–10% van de volwassenen en 20–40% van de kinderen. Het is een zeer belangrijke ziekteverwekker en vertegenwoordigt de meest voorkomende oorzaak van lobaire longontsteking.

De kenmerken van S. pneumoniae maken het mogelijk om verschillende niches te koloniseren. Vanuit de nasopharynx kunnen ze in de onderste luchtwegen terechtkomen en pneumokokken-lobale pneumonie veroorzaken. Deze kolonisatie kan op zijn beurt de focus zijn van een invasie (bacteriëmie, bloedvergiftiging) van het bloed, van waaruit het naar de meninges (meningitis) kan stromen.

Taxonomisch behoort het tot de Streptococcaceae-familie, van de Lactobacillales-orde, van de Bacilli-klasse, van het Firmicutes-phylum, van het Bacteriedomein.

Pathologieën

Moraxella catarrhalis

Meestal bij kinderen en ouderen. Moraxella catarrhalis veroorzaakt ooginfecties, otitis media, sinusitis, tracheitis, bronchitis, longontsteking en bacteriëmie. Bij volwassenen veroorzaakt het chronische obstructieve longziekte.

Bij patiënten met immunosuppressie veroorzaakt het meningitis, endocarditis en bloedvergiftiging. Bij kinderen en volwassenen is het de oorzaak van luchtweginfecties in het ziekenhuis.

Sinusitis is een veel voorkomende infectie bij jonge kinderen. M. catarrhalis is de oorzaak van ongeveer 20% van de gevallen. Acute otitis media en infecties van de onderste luchtwegen komen ook vaak voor bij kinderen, vooral bij kinderen jonger dan drie jaar.

Neisseria gonorrhoeae en N. meningitides

Neisseria gonorrhoeae (gonococcus) veroorzaakt gonorroe, die zich voornamelijk manifesteert als een overvloedige afscheiding van etterende afscheidingen uit de mannelijke en vrouwelijke urethra en de vrouwelijke baarmoederhals. Secundaire lokale complicaties komen vaak voor, zoals epididymitis, salpingitis, rectale infectie, faryngeale infectie en bekkenontsteking.

Als er geen adequate behandeling is, kunnen huidlaesies, artritis, oftalmie, leverontsteking, endocarditis, meningitis en koorts optreden.

Neisseria meningitidis (meningococcus) is de enige bacterie die uitbraken van pyogene meningitis kan veroorzaken. Deze uitbraken vereisen overdracht tussen de nasopharynxen van mensen in de buurt, hetzij door direct fysiek contact, hetzij door druppeltjes slijm die door de lucht reizen. In derdewereldlanden is ~ 10% van de gevallen dodelijk.

Meningokokken kunnen ook conjunctivitis, endocarditis, keelpijn, meningitis, meningo-encefalitis, myocarditis, pericarditis, peritonitis en acute bloedvergiftiging veroorzaken.

Streptococcus pneumoniae

De natuurlijke habitat van Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is de nasopharynx, vooral die van kinderen.

Infecties veroorzaakt door S. pneumoniae vallen in twee categorieën: 1) invasie van de huid en slijmvliezen, zoals sinusitis, middenoorontsteking en conjunctivitis; 2) invasieve infecties, zoals bronchitis, longontsteking, bacteriëmie, meningitis, endocarditis, septische artritis en meningitis.

S. pneumoniae en N. meningitidis zijn de hoofdoorzaken van bacteriële meningitis, die meestal koorts, migraine en een stijve nek veroorzaken.

In het pre-antibiotische tijdperk kwam longontsteking veroorzaakt door S. pneumoniae vaak voor en was fataal. Deze longontsteking blijft een van de belangrijkste sterftefactoren bij Afrikaanse kinderen.

Het grote epidemiologische belang en het gevaar van deze longontsteking heeft bepaald dat pneumokokkenvaccins zijn ontwikkeld.

Referenties

1. Alcamo, IE 1996. Snel overzicht van kliffen: microbiologie. Wiley, New York.
2. Basualdo, JA, Coto, CE, de Torres, RA 2006. Medische microbiologie. Redactioneel Atlante, Buenos Aires.
3. Bauman, RW 2012. Microbiologie: met ziekten door het lichaamssysteem. Benjamin Cummings, Boston.
4. Bottone, EJ 2004. Een atlas van de klinische microbiologie van infectieziekten, deel 1, bacteriële agentia. Parthenon, Boca Raton.
5. Brooks, GF, Butel, JS, Carroll, KC, Morse, SA 2007. Jewetz, Melnick & Adelbergs medische microbiologie. McGraw-Hill, New York.
6. Cimolai, N. 2001. Laboratoriumdiagnose van bacteriële infecties. Marcel Dekker, New York. Principes en praktijk van klinische bacteriologie
7. Garrity, GM, Brenner, DJ, Krieg, NR, Staley, JT 2006. Bergey's manual ^® of systematic bacteriology, Second Edition, Volume Two, The Proteobacteria, Part A, Inleidende essays. Springer, Cham.
8. Gillespie, SH, Hawkey, PM 2006. Principes en praktijk van klinische bacteriologie. Wiley, Chichester.
9. Holmes, KK, Sparling, PF, Stamm, WE, Piot, P., Wasserheit, JN, Corey, L., Cohen, MS, Watts, DH 2008. Seksueel overdraagbare aandoeningen. McGraw-Hill, New York.
10. Leboffe, MJ, Pierce, BE 2011. Een fotografische atlas voor het microbiologisch laboratorium. Morton, Englewood.
11. Levinson. W. 2016. Herziening van medische microbiologie en immunologie. McGraw-Hill, New York.
12. Sternberg, GM 1886. Op Micrococcus pasteuri (Sternberg). Journal of the Royal Microscopical Society, 6, 391-396.
13. Talaro, KP, Talaro, A. 2002. Fundamenten in de microbiologie. McGraw-Hill, New York.
14. Török, E., Moran, E., Cooke, FJ 2017. Oxford handbook of infectieziekten en microbiologie. Oxford University Press, Oxford.
15. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL 2010. Microbiologie: een inleiding. Benjamin Cummings, San Francisco.
16. Watson, DA, Musher, DM, Jacobson, JW, Verhoef, J. 1993. Een korte geschiedenis van de pneumokokken in biomedisch onderzoek: een arsenaal aan wetenschappelijke ontdekkingen. Klinische infectieziekten, 17, 913-924.