SPIRILOS: CLASSIFICATIE EN MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2026

De espirilo's zijn strikt genomen gramnegatieve bacteriën in een spiraal. De eenvoudigste zijn te vinden in aquatische omgevingen, vooral in stilstaand water, hoewel ze ook op ongezonde plaatsen kunnen worden aangetroffen. Omdat ze weinig zuurstof nodig hebben om te leven, wordt gezegd dat het microaërofiele bacteriën zijn.

Over het algemeen zijn er drie soorten bacteriële morfologieën: die van bacillen, die van kokken en die van spiraalvormige bacteriën. Dit betekent echter niet dat alle spiraalbacteriën spirilli zijn.

Spirillum. Wolframm Adlassnig's werk. Wikimmedia Commons.

In feite zal deze sectie gewijd zijn aan het verstrekken van informatie over de weinig bekende spirillae (strikt genomen) van dit bacteriële geslacht. We zullen ook anderen presenteren die iets bekender zijn en die behoren tot genres met een samengestelde naam.

Vanuit een classificerend oogpunt, hoewel er veel bacteriën zijn met spiraalvormige morfologie, zijn de enige spirillae die behoren tot het geslacht Spirillum of tot andere geslachten waarvan de naam het achtervoegsel -spirillum gebruikt. Dit betekent dat een andere spiraalbacterie, maar die geen spiril is en hier niet zal worden behandeld, Helicobacter pylori is.

Spirilos moet ook niet worden verward met spirocheten. Hoewel ze morfologische overeenkomsten kunnen vertonen, behoren ze tot verschillende soorten bacteriën. Spirocheten omvatten menselijke pathogene bacteriën, zoals Treponema pallidum, de veroorzaker van syfilis.

Classificatie

Spirillen zijn geen natuurlijke groep die als basis dient voor een rationele classificatie van bacteriën. Ze verwijzen eerder naar een vorm die microbiologen lang heeft gefascineerd.

Veel verschillende bacteriën met verschillende fylogenetische clades zijn spiraalvormig (losse zin). Hier zullen we alleen een beetje praten over degenen die door nomenclatuur, en uiteraard door vorm, spirilla in strikte zin worden genoemd. Ze zien eruit als kurkentrekkers en andere bacteriën die op hen lijken, maar niet hetzelfde zijn, zijn spiraalvormig.

Binnen het geslacht van de eenvoudigste spirilla, Spirillum, zijn ten minste vier soorten erkend: S. winogradskyi, S. volutans, S. pleomorphum en S. kriegii.

Andere kandidaten, meestal geïsoleerd uit milieumonsters, wachten op bevestiging. Sommigen van hen worden verondersteld te worden gebruikt als plantengroeibevorderaar en bij het ontgiften van met ijzer verontreinigde grond.

Bacteriën in het geslacht behoren tot de Spirillaceae-familie en het is het enige geslacht waaruit de familie bestaat. De spirilli in deze groep zijn betaproteobacteriën.

Andere proteobacteriën die spirilli omvatten, zijn die welke behoren tot de Rhodospirillaceae-familie. In deze familie vinden we de niet-zwavelhoudende paarse bacteriën. Deze groep alfaproteobacteriën omvat de magnetobacteriën van het geslacht Magnetospirillum. Deze groep omvat ook stikstofbindende bacteriën van het geslacht Azospirillum.

Ten slotte moet er nogmaals aan worden herinnerd dat er andere bacteriën zijn met een spiraalvormige morfologie, maar dat ze biologisch gezien geen spiralen zijn. Spirocheten behoren bijvoorbeeld zelfs tot een ander phylum (Spirochaeten) dan dat van spirilli (Proteobacteria).

Hoewel ze ook proteobacteriën zijn (geen alfa of bèta), zijn die van het geslacht Helicobacter spiraalvormige bacteriën van de familie Helicobacteraceae.

Morfologie

Spiralen behoren tot de grootste bekende bacteriën. Ze zijn langwerpig en vertonen een spiraalvormig ontwerp vanwege hun spiraalvormige morfologische structuur.

Veel van deze bacteriën hebben ook aan beide uiteinden een set flagellen. Dankzij hen kunnen deze bacteriën rotatiebewegingen ervaren en met hoge snelheid bewegen.

Ze kunnen een lengte bereiken van 60 micron en een variabele diameter tussen 1,4 en 1,7 micron. Elke spiraalvormige draaiing, alsof het de beweging van een schroef is, kan 1 tot 5 omwentelingen per keer bevatten.

De spiraalvorm is genetisch bepaald en hangt in veel gevallen af ​​van de manifestatie van een enkel gen. Bij veel spiraalbacteriën met een pathogene levensstijl is de spiraalvorm cruciaal voor virulentie en pathogeniteit.

Voor strikte spirillae en anderen met een vergelijkbare vorm lijkt het verlies van vorm het vermogen om te overleven en zich aan te passen niet te beïnvloeden.

Sommige spiralen en milieubelang

Magnetospirilli hebben, net als degenen die tot het geslacht Magnetospirillum behoren, een bijzonderheid die ze delen met een paar andere Gram-negatieve: ze zijn magnetotactisch.

Dit betekent dat ze zich kunnen oriënteren in een magnetisch veld: ze richten zich passief uit en zwemmen actief langs het magnetische veld. Deze oriëntatie wordt bereikt door de aanwezigheid van een intracellulaire structuur, een magnetosoom genaamd.

Dit type bacteriën, en hun magnetosomen, vormen een onvervangbaar natuurlijk nanomateriaal voor het genereren van meerdere toepassingen in de industrie, wetenschap en technologie.

Er zijn andere spirils, bijvoorbeeld van de geslachten Rhodospirillum en Azospirillum, die de plantengroei bevorderen of ingrijpen bij de fixatie van stikstof uit de lucht.

Ze zijn ongetwijfeld de biologische sleutel in de cycli van dit fundamentele element van de planeet. Bacteriën van dit geslacht verlenen ook tolerantie of resistentie tegen biotische of abiotische stress.

Zijn milieuspirilli medisch belangrijk?

Ten minste één soort Spirillum kan mensen infecteren door contact met fysiologische residuen van knaagdieren die de bacteriën dragen. Het kan een ziekte veroorzaken die bekend staat als rattenbeetkoorts. De behandeling omvat meestal het gebruik van bètalactamantibiotica.

Andere niet-spiraalvormige bacteriën zijn, zoals reeds vermeld, ook belangrijke ziekteverwekkers. Binnen de rhodospirillae hebben we echter ontdekt dat sommige van de geslachten van de Rhodospirillaceae-familie naar verluidt bacteriën bevatten die opportunistische pathogenen zijn bij mensen.

Dat wil zeggen, het zijn geen strikte ziekteverwekkers wiens manier van leven het parasiteren van andere levende wezens vereist. In bepaalde omstandigheden kunnen ze dit echter doen en ziekte veroorzaken. Over het algemeen omvatten deze omstandigheden een depressie van het immuunsysteem van de getroffen persoon.

Referenties

1. Fukami, J., Cerezini, P., Hungria, M. / (2018) Azospirillum: voordelen die veel verder gaan dan biologische stikstofbinding. AMB Express, 8:73.
2. Krieg, NR, Hylemon, PB (1971) De taxonomie van de chemoheterotrofe spirilla. Jaaroverzicht van microbiologie, 30: 303-325.
3. Lee, A. (1991) Spiraalvormige organismen: wat zijn dat? Een microbiologische inleiding tot Helicobacter pylori. Scandinavian Journal of Gastroenterology Supplement, 187: 9-22.
4. Mathuriya, AS (2016) Magnetotactische bacteriën: nanodrivers van de toekomst. Critical Reviews in Biotechnology, 36: 788-802.
5. Ojukwu, IC, Christy, C. (2002) Rattenbeetkoorts bij kinderen: casusrapport en beoordeling. Scandinavian Journal of Infectious Diseases, 34: 474-477.
6. Vargas, G., Cypriano, J., Correa, T., Leão, P., Bazylinski, DA, Abreu, F. (2018) Toepassingen van magnetotactische bacteriën, magnetosomen en magnetosoomkristallen in biotechnologie en nanotechnologie: mini-review. Molecules, 23. doi: 10.3390 / moleculen23102438.