Спирохеты и изогнутые бактерии

Спирохеты и изогнутые бактерии объединены их характерной спиральной или запятовидной формой и специфической подвижностью, а не окраской по Граму. К спирохетам — длинным, тонким, спиралевидным организмам, движущимся с помощью внутренних аксиальных филаментов, — относятся Treponema pallidum (сифилис), виды Borrelia (болезнь Лайма и возвратный тиф) и Leptospira. К изогнутым и спиралевидным грамотрицательным палочкам относятся запятовидные Vibrio cholerae и микроаэрофильные, движущиеся штопорообразно Campylobacter и Helicobacter.

Definition

Спирохеты и изогнутые бактерии — это спиралевидные, винтообразные или запятовидные бактерии, сгруппированные по морфологии и подвижности; они включают спирохеты с аксиальными филаментами (Treponema, Borrelia, Leptospira) и изогнутые или спиралевидные грамотрицательные палочки (Vibrio, Campylobacter, Helicobacter).

Scope

Статья охватывает общие морфологические особенности и особенности подвижности, определяющие эту группу, основные патогены в ее составе, характерные для них ассоциации с заболеваниями, а также диагностические проблемы (плохое окрашивание, трудность или невозможность рутинного культивирования), которые создают некоторые из них. Это справочный и образовательный материал, а не клиническое руководство.

Core questions

• Какие морфологические особенности и особенности подвижности отличают спирохеты от других бактерий, и почему некоторые из них устойчивы к рутинному окрашиванию и культивированию?
• Как приобретаются и распознаются основные спирохетозы (сифилис, боррелиоз Лайма, лептоспироз)?
• Что связывает изогнутые и спиралевидные грамотрицательные палочки, такие как Vibrio, Campylobacter и Helicobacter?

Key concepts

• Спиралевидная морфология и аксиальные филаменты (эндофлагеллы)
• Treponema pallidum и стадии сифилиса
• Borrelia и клещевой боррелиоз Лайма
• Leptospira и лептоспироз
• Vibrio cholerae и холерный токсин
• Микроаэрофильные изогнутые палочки (Campylobacter, Helicobacter)
• Трудно или некультивируемые организмы

Mechanisms

Спирохеты обязаны своей подвижностью эндофлагеллам (аксиальным филаментам), расположенным в периплазматическом пространстве, которые вращают всю спиралевидную клетку и позволяют им эффективно перемещаться через вязкие среды и ткани. Некоторые из них трудно или невозможно культивировать рутинно: Treponema pallidum не культивируется на стандартных средах, поэтому диагностика сифилиса основывается на микроскопии и серологии (Peeling et al., 2017), а Borrelia, вызывающие болезнь Лайма, прихотливы и обычно идентифицируются серологически (Stanek et al., 2012; Steere et al., 2016). Среди изогнутых грамотрицательных палочек Vibrio cholerae продуцирует холерный токсин, вызывающий секреторную диарею, в то время как Campylobacter и Helicobacter являются микроаэрофильными, штопорообразно движущимися организмами, адаптированными соответственно к кишечнику и слизистой оболочке желудка (Kaakoush et al., 2015; Suerbaum & Michetti, 2002).

Clinical relevance

Эта группа включает патогены, имеющие большое значение для общественного здравоохранения — сифилис, боррелиоз Лайма, лептоспироз, холера, кампилобактерный энтерит и ассоциированные с Helicobacter заболевания желудка, — диагностика которых часто зависит от морфологии, подвижности, серологии или специализированного культивирования, а не от обычного окрашивания. Эта статья представляет биологию и классификацию, которые делают эту группировку когерентной в качестве справочного материала; она не является основой для диагностики или выбора терапии.

Epidemiology

Сифилис остается глобально распространенной инфекцией, передающейся половым и вертикальным путем, с возобновлением заболеваемости во многих регионах (Peeling et al., 2017), а боррелиоз Лайма является наиболее распространенным клещевым заболеванием в умеренном поясе Северного полушария (Stanek et al., 2012; Steere et al., 2016). Campylobacter входит в число ведущих бактериальных причин гастроэнтерита во всем мире (Kaakoush et al., 2015), а Helicobacter pylori колонизирует значительную часть мирового населения и тесно связан с язвенной болезнью и раком желудка (Suerbaum & Michetti, 2002).

Evidence & guidelines

Авторитетные статьи Nature Reviews Disease Primers по сифилису (Peeling et al., 2017) и боррелиозу Лайма (Steere et al., 2016), семинар Lancet по боррелиозу Лайма (Stanek et al., 2012), а также обзоры Clinical Microbiology Reviews и NEJM по Campylobacter и Helicobacter (Kaakoush et al., 2015; Suerbaum & Michetti, 2002) формируют эту группу. Диагностика и лечение конкретных заболеваний рассматриваются в специализированных клинических рекомендациях, ссылки на которые приведены в других источниках.

History

Treponema pallidum была идентифицирована как причина сифилиса в 1905 году, и спирохеты долгое время изучались как морфологически отличительная, но трудно культивируемая группа. Болезнь Лайма была признана в 1970-х годах, а ее возбудитель Borrelia был идентифицирован в начале 1980-х годов. Изогнутые грамотрицательные палочки изменили клиническое мышление, когда Маршалл и Уоррен в 1980-х годах показали, что Helicobacter pylori, а не только стресс или кислота, лежит в основе большинства случаев язвенной болезни, работа, позже отмеченная Нобелевской премией.

Key figures

• Rosanna W. Peeling
• Allen C. Steere
• Gerold Stanek
• Barry J. Marshall
• Robin Warren

Seminal works

• peeling-2017
• steere-2016
• suerbaum-2002

Frequently asked questions

Почему спирохеты трудно увидеть и вырастить в лаборатории?

Они очень тонкие и плохо окрашиваются по Граму, поэтому их визуализируют с помощью темнопольной микроскопии или специальных красителей; некоторые, такие как Treponema pallidum, не могут быть выращены на обычных культуральных средах, поэтому диагностика основывается на микроскопии и серологии.

Что общего у Vibrio, Campylobacter и Helicobacter со спирохетами?

Они имеют общую изогнутую, запятовидную или спиралевидную форму и активную подвижность, а не свойство окрашивания; изогнутые грамотрицательные палочки группируются со спирохетами в основном по этой отличительной морфологии, хотя в остальном они являются типичными грамотрицательными бактериями.