if(typeof __ez_fad_position != ‚undefined‘){__ez_fad_position(‚div-gpt-ad-microscopemaster_com-box-2-0‘)};MykoplazmataPříklady, charakteristika, infekce a léčba

Definice: Co jsou to mykoplazmata?

Vzhledem k tomu, že existují jako volně žijící organismy nebo parazité živočichů a rostlin, jsou v přírodě velmi rozšířené a lze je nalézt ve vodním i suchozemském prostředí.

V současné době bylo identifikováno a popsáno více než 120 druhů rodu Mycoplasma, přičemž nejčastějším druhem této skupiny je Mycoplasma pneumoniae, která je zodpovědná za infekce horních a dolních cest dýchacích.

* Mykoplazmy byly dříve označovány jako organismy podobné pleuropneumonii (PPLO).

Mezi další mykoplazmata patří např:

• Mycoplasma hominis
• Mycoplasma genitalium
• Mycoplasma mycoides
• Mycoplasma salivarium
• Mycoplasma capricolum
• Mycoplasma arginini
• Mycoplasma canis

Klasifikace mykoplazmat

King: Mykoplazmata jako příslušníci říše Bakterie jsou prokaryotické jednobuněčné organismy. Od ostatních bakterií se však liší tím, že postrádají buněčnou stěnu

Fylum: Firmicutes – Mykoplazmata jsou řazena do fylumu Firmicutes, který tvoří grampozitivní bakterie. Někteří příslušníci tohoto oddělení se však po obarvení jeví jako gramnegativní bakterie, a to kvůli vlastnostem jejich vnější membrány.

Podívejte se na stránku o grampozitivních a gramnegativních bakteriích

Třída: Mollicutes – Název Mollicutes je odvozen z latinského slova „Mollis“, což znamená měkký. Příslušníci této skupiny, jako jsou mykoplazmata, postrádají buněčnou stěnu a bývají velmi malí.

Řád: Řád Mycoplasmatales – Řád Mycoplasmatales tvoří druhy Mycoplasma a Ureaplasma, které obsahují malý genom.

Čeleď: Mylacolamy – Mylacolamy – Mylacolamy – Mylacolamy: Čeleď Mycoplasmataceae – Čeleď Mycoplasmataceae je tvořena rody Mycoplasma a Ureaplasma. V této čeledi je většina druhů přenášena pohlavním stykem. Jejich tvar se v závislosti na druhu liší od vláknitého po kulovitý – U některých druhů však bylo prokázáno, že za určitých podmínek mění tvar.

Rod: Mycoplasma – Charakteristické znaky rodu Mycoplasma jsou popsány níže.

Ekologie a rozšíření

Infekce Mycoplasma byly zaznamenány v různých oblastech světa, což je důkazem, že tyto bakterie jsou široce rozšířeny po celém světě.

Jako parazité infikují různé hostitele včetně plazů, savců, ryb a členovců. Jako takové se vyskytují jak v suchozemském, tak ve vodním prostředí, ve kterém tyto hostitele infikují.

Kromě živočichů jsou některé druhy parazity různých druhů rostlin. Uvádí se však, že seznam hostitelů, kteří tyto organismy hostí, se s rostoucím počtem zjištěných druhů rozšiřuje.

Saprofytické druhy a kmeny byly na druhou stranu izolovány z řady stanovišť, mimo jiné z odpadních vod, hnoje, půdy a humusu. Aby se však tyto druhy mohly dále množit, žijí v intracelulárním a extracelulárním prostředí, kde jsou závislé na fragmentech odumřelých nebo živých buněk.

* U infikovaných lidí mohou bakterie sídlit ve sliznici horních cest dýchacích, dutiny ústní nebo urogenitálního traktu.

Morfologie a buněčná struktura mykoplazmat

Mykoplazmata mají většinou kulovitý tvar a jejich velikost se pohybuje mezi 0,3 a 0,8um v průměru. To z nich činí nejen nejmenší bakterie, ale i nejmenší buňky obecně. Zatímco většina druhů vykazuje kulovitý tvar, některé mohou mít tvar hrušky nebo baňky s různě dlouhými rozvětvenými vlákny.

Na rozdíl od mnoha jiných bakterií, které mají buněčnou stěnu, mykoplazmata ji nemají. Z tohoto důvodu je celkový tvar organismu udržován cytoskeletem v jeho struktuře.

Pomocí ošetření detergentem se vědcům podařilo zviditelnit síť vláken a tyčinek, které tento cytoskelet tvoří. Na základě mikroskopických studií bylo prokázáno, že buňky mykoplazmy se skládají ze tří hlavních organel.

Mezi ně patří např:

• Buněčná membrána
• Ribosom
• Kruhová a hustě zabalená molekula DNA (dvouvláknová)

* Genom mykoplazmy má velikost přibližně 800 kb (skládá se z přibližně 816 394 párů bází) s obsahem G+C, který je v průměru 40 %.0mol procent.

Buněčná membrána

Při prvních elektronmikroskopických studiích bylo zjištěno, že mykoplazmy postrádají buněčnou stěnu i intracytoplazmatickou membránu. Tyto studie však také ukázaly, že buňka je obklopena plazmatickou membránou. Tato membrána byla izolována pomocí osmotické lýzy, což vědcům umožnilo studovat související vlastnosti (chemické, antigenní a enzymatické).

U většiny druhů je buněčná membrána tvořena z 60 až 70 procent bílkovinami a z 20 až 30 procent lipidy. U infikovaných hostitelů bylo také prokázáno, že mykoplazmy získávají od hostitele velké množství sterolů a zabudovávají je do své plazmatické membrány. Steroly pak slouží k řadě funkcí včetně regulace tekutosti membrány při změnách teploty atd.

Cytoskelet

Při absenci buněčné stěny u mykoplazmat se předpokládá, že cytoskelet/struktury podobné cytoskeletu modulují tvar buňky.

U Mycoplasma pneumoniae se cytoskelet, označovaný také jako Tritonův obal, skládá z tlusté tyčinky a také ze sítě filament, která vytváří strukturu podobnou koši. Poměrně silná tyčinka, která je tvořena pruhovanými svazky vláken, zde poskytuje oporu připojovací organele, přičemž struktura podobná koši poskytuje strukturální oporu buňce jako celku.

Cytoskelet se také skládá z řady proteinů, mezi které patří např:

– P1 adhesin – Umožňuje organismu navázat se na buňku hostitele a další povrchy

– Proteiny, které poskytují podporu pro P1 adhesin

– HMW1 a HMW2 -. Podílejí se na tvorbě připojovacích organel

– Proteiny, které se lokalizují na proximálním konci EDC

– HMW3, P65 a P30 – lokalizované také na připojovacích organelách

Motilita

Motilitu u mykoplazmat umožňují malé (méně než 50 nm dlouhé) proteiny podobné noze, které se nacházejí na buněčné membráně. Tyto proteiny vycházejí zejména z předního výběžku podobného nosu. Pomocí těchto proteinů, předpokládá se, že jde o protein Gli349, je organismus také schopen přilnout, odlepit se a znovu se přichytit na různé povrchy, kde se prokazatelně pohybují rychlostí 2 až 4,5 mikrometru za sekundu.

Energie potřebná k pohybu je získávána hydrolýzou ATP. Zde však stojí za zmínku, že klouzáním jsou mykoplazmy schopny pohybovat se pouze vpřed a nikdy ne vzad.

Kromě proteinů podobných noze se nosní výběžek skládá také z různých cytoskeletálních struktur. Tyto struktury tvoří hexagonální mřížku, která se nachází na špičce výběžku, kde tvoří polokulovitou čepičku, která měří asi 235 nm na šířku a 155 nm na délku.

Tato polokulovitá čepička je zase připojena k řadě pružných proteinů, které se nacházejí v cytoplazmě. Tyto proteiny, které jsou ohebné a připomínají chapadla, jsou připojeny k částicím (o velikosti 20nm), u nichž se předpokládá, že k chapadlům připojují proteiny podobné nohám.

Výživa

Většina mykoplazmat existuje jako parazité nebo jako komenzálové. Jako takové potřebují k přežití hostitele. Na rozdíl od řady jiných bakterií jsou však mykoplazmy schopny fermentovat dostupné materiály za účelem produkce ATP. To je tedy činí nezávislými vzhledem k tomu, že jsou schopny vytvářet vlastní zdroj energie.

Přestože jsou v různých metabolických funkcích závislé na svých hostitelích (protože ztratily využití elektronového transportního řetězce), dýchání probíhá fermentací (anaerobně) bez využití ETC.

V současné době je známo sedm druhů Mycoplasma, které jsou lidskými patogeny.

Mezi ně patří:

• M. penetrans
• M. pneumoniae
• M. urealytium
• M. hominis
• M. genitalium
• M. pirum
• M. fermentation

Jako parazité se druhy jako M. pneumoniae musí nejprve připojit k buňce hostitele. Tento proces zahrnuje použití pomocných adhezních proteinů a také sítě adhezních systémů. Bylo prokázáno, že po kontaktu s cílovou buňkou (sem patří různé buňky, jako jsou červené krvinky, HeLa buňky, fibroblasty a dokonce makrofágy) se prekurzory neboli proteiny P1 rychle přesouvají do apikální oblasti, kde se podílejí na produkci proteinů P1, které se podílejí na přichycení.

Kromě těchto proteinů používají mykoplazmata také řadu dalších proteinů, mimo jiné protein související s adhezním faktorem P30 a HMW 1-5 polypeptidy.

Po adherenci se mikrotubuly parazita prodlužují a pronikají do buňky hostitele. To umožňuje organismu získávat různé materiály, mimo jiné cholesterol, glukózu a aminokyseliny. Přitom dochází k poškození buněk.

V některých případech mykoplazma proniká do buňky, kde může sídlit v cytoplazmě nebo jádře, což má rovněž za následek poškození buňky. Bylo prokázáno, že M. pneumoniae jako intracelulární nebo extracelulární parazit způsobuje poškození také uvolňováním takových toxinů, jako jsou exotoxiny a další látky podobné exotoxinům.

Přizpůsobení

U mykoplazmy má absence buněčné stěny řadu výhod, které přispívají k jejímu přežití. Například proto, že mají pouze plazmatickou membránu, umožňuje to takovým parazitickým druhům, jako je M. bovis, měnit svůj tvar a optimalizovat tak účinnost v hostiteli

In vivo mohou měnit tvar z kulovitého na vláknitý a vzhled smaženého vejce. To jim také umožňuje přizpůsobit se různým prostředím. Ačkoli jsou mykoplazmata obecně extracelulární organismy, mohou napadnout buňku a usídlit se v její cytoplazmě nebo jádře.

Stejně tak absence buněk umožňuje mykoplazmatům vyhnout se působení mnoha antibiotik. Mnohá antibiotika používaná proti bakteriálním buňkám je většinou ničí tak, že se zaměřují na buněčnou stěnu. Vzhledem k tomu, že Mycoplasma buněčnou stěnu nemají, jsou proti nim tato antibiotika neúčinná.

Z tohoto důvodu vykazují takoví parazité Mycoplasma jako M. genitalium rezistenci vůči antibiotikům, jako jsou makrolidy. S objevením dalších druhů Mycoplasma se stalo důležitým pracovat na antibiotikách, která jsou specificky zaměřena na tyto parazity. Viz také: Jak antibiotika zabíjejí bakterie?

Kromě schopnosti těchto organismů měnit svůj tvar jsou patogeny, jako je M. bovis, schopny měnit také proteiny umístěné na svém povrchu. To ztěžuje imunitnímu systému hostitele účinný útok proti těmto parazitům a jejich zničení.

Rozmnožování

Reprodukce u mykoplazmat probíhá prostřednictvím binárního dělení a pučení. Binární dělení začíná replikací DNA, která začíná v místě poblíž genu dnaA. Po replikaci chromozomy migrují na opačné póly buňky, než se buňka rozdělí, čímž je zajištěno, že každá z dceřiných buněk obsahuje materiál DNA.

Po dělení buňky obsahuje každá z dceřiných buněk genetický materiál mateřské buňky a také cytoplazmu a ribozom. V případech, kdy je replikace potlačena, bylo prokázáno, že se buňky začnou větvit.

V některých případech bakterie vytvářejí elementární tělíska, která se tvoří jako pupeny na povrchu mateřských buněk. Tato elementární tělíska o průměru menším než 180 nm (některá mohou mít až 400 nm v průměru) se podobají virovým částicím, které jsou infekční a umožňují pokračování životního cyklu patogenu.

Mikroskopie

Mykoplazmata mají průměr od 0,3 do 0,8um a jsou příliš malá na to, aby je bylo možné detekovat světelným mikroskopem. Z tohoto důvodu se často používají techniky kultivace mykoplazmat k vypěstování kolonií, které lze poté pozorovat pomocí inverzního mikroskopu.

Technika kultivace

Pro kultivaci Mycoplasma se na povrch agarové destičky s Mycoplasma naočkuje 0,1 až 0,2 ml buněčné suspenze (buněčná suspenze bez antibiotik). Destička se pak inkubuje 28 dní při 37 °C v prostředí obohaceném o 5 % oxidu uhličitého.

Pozorování

Při pohledu na destičku pod obráceným mikroskopem při malém zvětšení (x4 a x10) lze pozorovat kolonie Mycoplasma představující morfologii smaženého vejce – Vypadají jako smažené vejce s tmavší skvrnou uprostřed.

Mezi infekce a komplikace spojené s patogenitou druhů Mycoplasma patří např:

Sexuálně přenosné infekce – Mycoplasma genitalium není součástí normální virginální flóry. V případě infekce způsobuje infekce močových a pohlavních cest a může být sexuálně přenosná. V důsledku toho postihuje muže i ženy.

Neplodnost – U mužů je patogenita Mycoplasma hominis spojena se zánětem pohlavních orgánů a mužskou sterilitou.

Kojenecká úmrtnost – Vzhledem k tomu, že mykoplazmata mohou infikovat reprodukční systém (jako perinatální patogeny), může se infekce přenést na dítě, což může ovlivnit jeho zdraví.

Mezi další komplikace patří např:

• Encefalitida
• Optická neuritida
• Paréza lebečních nervů
• Aseptická meningitida
• .

Zpět z Mycoplasmas to MicroscopeMaster home

Jun He et al. (2016). Pohled na patogenezi Mycoplasma pneumoniae.

Lesley Young, Julia Sung, Glyn Stacey & John R Masters. (2010). Detekce mykoplazmy v buněčných kulturách

Shmuel Razin. (1996). Mycoplasmas. Lékařská mikrobiologie. Vydání čtvrté.

Shmuel Razin a Leonard Hayflick. (2010). Highlights of mycoplasma research-An historical perspective (Nejdůležitější výsledky výzkumu mykoplazmat – historický pohled).