if(typeof __ez_fad_position != ‘undefined’){__ez_fad_position(‘div-gpt-ad-microscopemaster_com-box-2-0’)};MycoplasmasPéldák, jellemzők, fertőzés és kezelés

Definíció: Mik azok a mikoplazmák?

Mivel szabadon élő szervezetként vagy állatok és növények parazitáiként léteznek, a természetben széles körben elterjedtek, vízi és szárazföldi környezetben egyaránt megtalálhatók.

A Mycoplasma nemzetségből jelenleg több mint 120 fajt azonosítottak és írtak le, amelyek közül a felső és alsó légúti fertőzésekért felelős Mycoplasma pneumoniae a csoport leggyakoribb faja.

* A Mycoplasmákat korábban pleuropneumonia-szerű organizmusoknak (PPLO) nevezték.

A többi mycoplasmára példaként említhetők a következők:

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

A mycoplasmák osztályozása

Királyság: Baktériumok – A Baktériumok királyságának tagjaiként a mycoplasmák prokarióta egysejtűek. Abban azonban különböznek a többi baktériumtól, hogy nincs sejtfaluk.

Törzs: Firmicutes – A mikoplazmákat a Gram-pozitív baktériumokból álló Firmicutes törzsbe sorolják. Ennek az osztálynak egyes tagjai azonban külső membránjuk jellemzői miatt festés után Gram-negatív baktériumoknak tűnnek.

Lásd a Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok oldalát

Class: Mollicutes – A Mollicutes elnevezés a latin “Mollis” szóból származik, ami puhát jelent. E csoport tagjai, mint például a Mycoplasmák, nem rendelkeznek sejtfallal, és általában nagyon kis méretűek.

Sorrend: Mycoplasmatales – A Mycoplasmatales rendbe a Mycoplasma és Ureaplasma fajok tartoznak, amelyek kis genomot tartalmaznak.

Család: Mycoplasmataceae – A Mycoplasmataceae családot a Mycoplasma és az Ureaplasma nemzetségek alkotják. Ebben a családban a fajok többsége szexuális úton terjed. Alakjuk fajtól függően a fonalas és a gömb alakú között változik – Egyes fajokról azonban kimutatták, hogy bizonyos körülmények között megváltoztatják alakjukat.

Genus: Mycoplasma – A Mycoplasma nemzetség jellemzőit az alábbiakban tárgyaljuk.

Ökológia és elterjedés

Mycoplasma fertőzésekről számoltak be a világ különböző régióiból, ami azt bizonyítja, hogy ezek a baktériumok széles körben elterjedtek az egész világon.

Parazitaként számos gazdaszervezetet fertőznek, köztük hüllőket, emlősöket, halakat és ízeltlábúakat. Mint ilyenek, szárazföldi és vízi környezetben egyaránt megtalálhatók, amelyekben ezeket a gazdaszervezeteket fertőzik.

Az állatokon kívül egyes fajok különböző növényfajok parazitái is. A jelentések szerint azonban az azonosított fajok számának növekedésével egyre bővül azoknak a gazdaszervezeteknek a listája, amelyek otthont adnak ezeknek az organizmusoknak.

A szaprofita fajokat és törzseket viszont számos élőhelyről izolálták, többek között szennyvízből, trágyából, talajból és humuszból. A szaporodásuk folytatásához azonban ezek a fajok intracelluláris és extracelluláris környezetben élnek, ahol az elhalt vagy élő sejtek darabjaitól függenek.

* A fertőzött emberek körében a baktériumok a felső légutak, a szájüreg vagy az urogenitális traktus nyálkahártyáján tartózkodhatnak.

A mikoplazmák morfológiája és sejtszerkezete

A mikoplazmák többnyire gömb alakúak, méretük 0,3 és 0,8um között változik. Ezzel nemcsak a legkisebb baktériumok, hanem általában a legkisebb sejtek közé tartoznak. Míg a fajok többsége gömb alakot mutat, egyesek körte- vagy lombik alakúnak tűnhetnek, különböző hosszúságú elágazó fonalakkal.

A sok más baktériumtól eltérően, amelyeknek van sejtfaluk, a mycoplasmáknak nincs. Emiatt a szervezet általános alakját a szerkezetében lévő citoszkeleton tartja fenn.

Mosószeres kezeléssel a kutatók képesek voltak láthatóvá tenni a filamentumfonalak és pálcikák hálózatát, amelyek ezt a citoszkeletet alkotják. Mikroszkópos vizsgálatok alapján kimutatták, hogy a mycoplasma sejtek három fő organellumból állnak.

Ezek közé tartoznak:

• Cellamembrán
• Riboszóma
• Körkörös és sűrűn csomagolt DNS-molekula (kettős szálú)

* A Mycoplasmák genomja körülbelül 800kb méretű (kb. 816 394 bázispárból áll), G+C-tartalma átlagosan 40.0mol százalékos.

Sejtmembrán

A korai elektronmikroszkópos vizsgálatok során megállapították, hogy a mycoplasmákból hiányzik mind a sejtfal, mind az intracitoplazmatikus membrán. Ezek a vizsgálatok azonban azt is kimutatták, hogy a sejtet plazmamembrán veszi körül. Ezt a membránt ozmotikus lízis segítségével izolálták, ami lehetővé tette a kutatók számára a kapcsolódó jellemzők (kémiai, antigén és enzimatikus tulajdonságok) tanulmányozását.

A fajok többségénél a sejtmembrán 60-70 százalékban fehérjékből és 20-30 százalékban lipidekből áll. Fertőzött gazdaszervezetekben a mycoplasmákról azt is kimutatták, hogy nagy mennyiségű szterolt vesznek át a gazdaszervezetből, és azt beépítik a plazmamembránjukba. A szterolokat aztán számos funkcióra használják fel, többek között a membrán fluiditásának szabályozására a hőmérséklet-változásokkal stb. összefüggésben.

Citoszkeleton

A sejtfal hiánya miatt a mikoplazmákban a sejtváz/ citoszkeletonszerű struktúrák a sejt alakjának modulálására szolgálnak.

A Mycoplasma pneumoniae esetében a citoszkeleton, amelyet Triton-héjnak is neveznek, egy vastag rúdból, valamint filamentumok hálózatából áll, amely kosárszerű szerkezetet eredményez. Itt a viszonylag vastag rúd, amely csíkozott filamentumkötegekből áll, támaszt nyújt a kötőszervezetnek, a kosárszerű szerkezet pedig a sejt egészének szerkezeti támaszt nyújt.

A citoszkeleton számos fehérjéből is áll, amelyek a következők:

– P1 adhézin – Lehetővé teszi a szervezet számára, hogy a gazdaszervezet sejtjéhez és más felületekhez kötődjön

– A P1 adhézint támogató fehérjék

– HMW1 és HMW2 -. Részt vesznek a csatolási organellumok kialakításában

– Az EDC proximális végén lokalizálódó fehérjék

– HMW3, P65 és P30 – A csatolási organellumoknál is lokalizálódnak

Mozgékonyság

A mozgékonyságot a mikoplazmákban a sejtmembránon elhelyezkedő apró (kevesebb mint 50nm hosszúságú) lábszerű fehérjék teszik lehetővé. Ezek a fehérjék különösen egy orrszerű elülső nyúlványból erednek. Ezeknek a fehérjéknek – feltehetően a Gli349 fehérje – a segítségével a szervezet különböző felületeken is képes megtapadni, leválni és újra rögzülni, ahol bizonyítottan másodpercenként 2 és 4,5 mikrométer közötti sebességgel mozognak.

A mozgáshoz szükséges energiát ATP-hidrolízisből nyerik. Itt azonban érdemes megjegyezni, hogy siklással a Mycoplasmák csak előrefelé képesek mozogni, visszafelé soha.

A lábszerű fehérjék mellett az orrszerű nyúlvány különböző citoszkeletális struktúrákból is áll. Ezek a struktúrák alkotják a hexagonális rácsot, amely a nyúlvány csúcsán helyezkedik el, ahol egy félgömb alakú sapkát alkot, amely körülbelül 235 nm széles és 155 nm hosszú.

Ez a félgömb alakú sapka viszont számos rugalmas fehérjéhez kapcsolódik, amelyek a citoplazmában találhatók. Ezek a csápszerű, rugalmas fehérjék (20nm méretű) részecskékhez kapcsolódnak, amelyek a feltételezések szerint a lábszerű fehérjéket rögzítik a csápokhoz.

Táplálkozás

A mycoplasmák többsége parazitaként vagy komensálisként létezik. Mint ilyenek, a túléléshez gazdatestre van szükségük. Számos más baktériumtól eltérően azonban a mycoplasmák képesek a rendelkezésre álló anyagok fermentálására ATP előállítása érdekében. Ez tehát függetlenné teszi őket, tekintve, hogy képesek saját energiaforrásuk előállítására.

Míg a különböző anyagcsere-funkciók tekintetében a gazdaszervezetüktől függenek (mivel elvesztették az elektrontranszportlánc használatát), a légzést fermentációval (anaerob módon) érik el az ETC használata nélkül.

Pillanatnyilag hét Mycoplasma-fajról ismert, hogy humán patogének.

Ezek közé tartoznak:

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

Az olyan fajoknak, mint a M. pneumoniae, parazitaként először a gazdaszervezet sejtjéhez kell kapcsolódniuk. Ehhez a folyamathoz adhéziós segédfehérjéket, valamint adhéziós rendszerek hálózatát használják. A célsejttel való érintkezést követően (ez számos sejtet, például vörösvérsejteket, HeLa sejteket, fibroblasztokat, sőt makrofágokat is magában foglal) a prekurzor vagy P1 fehérjékről kimutatták, hogy gyorsan az apikális régióba tolódnak, ahol részt vesznek a kötődésben részt vevő P1 fehérjék termelésében.

A Mycoplasmák e fehérjék mellett számos más fehérjét is használnak, többek között a P30 adhéziós faktorral kapcsolatos fehérjét és a HMW 1-5 polipeptideket.

A tapadást követően a parazita mikrotubulusai kinyúlnak és behatolnak a gazdaszervezet sejtjébe. Ez lehetővé teszi a szervezet számára, hogy különböző anyagokhoz jusson, többek között koleszterinhez, glükózhoz és aminosavakhoz. A folyamat során ez a sejtek károsodását okozza.

Egyes esetekben a mikoplazma behatol a sejtbe, ahol a citoplazmában vagy a sejtmagban tartózkodhat, ami szintén sejtkárosodást eredményez. Intracelluláris vagy extracelluláris parazitaként az M. pneumoniae olyan toxinok, mint az exotoxinok és más exotoxinszerű anyagok felszabadításával is okozhat károsodást.

Adaptációk

A Mycoplasma számára a sejtfal hiánya számos olyan előnnyel jár, amely hozzájárul a túléléshez. Például, mivel csak plazmamembránnal rendelkeznek, ez lehetővé teszi az olyan parazita fajoknak, mint a M. bovis, hogy megváltoztassák alakjukat, és így optimalizálják hatékonyságukat a gazdaszervezeten belül.

In vivo képesek alakjukat gömb alakúról fonalas és tükörtojásszerű megjelenésre változtatni. Ez lehetővé teszi számukra a különböző környezetekhez való alkalmazkodást is. Bár a mikoplazmák általában extracelluláris organizmusok, képesek behatolni a sejtbe, és a citoplazmában vagy a sejtmagban tartózkodni.

A sejtek hiánya lehetővé teszi továbbá, hogy a mikoplazmák elkerüljék számos antibiotikum hatását. A baktériumsejtek ellen használt antibiotikumok nagy része a sejtfalat megcélozva pusztítja el azokat. Tekintettel arra, hogy a Mycoplasma nem rendelkezik sejtfallal, ezek az antibiotikumok hatástalanok ellenük.

Ezért az olyan Mycoplasma-paraziták, mint az M. genitalium, antibiotikum-rezisztenciát mutattak az olyan antibiotikumokkal szemben, mint a makrolidok. A Mycoplasma más fajainak felfedezésével fontossá vált olyan antibiotikumok kifejlesztése, amelyek kifejezetten ezeket a parazitákat célozzák. Lásd még: Hogyan pusztítják el az antibiotikumok a baktériumokat?

Amellett, hogy ezek az organizmusok képesek megváltoztatni alakjukat, az olyan kórokozók, mint a M. bovis, a felszínükön található fehérjéket is képesek megváltoztatni. Ez kihívást jelent a gazdaszervezet immunrendszere számára, hogy hatékonyan támadást indítson ezen élősködők ellen, és elpusztítsa őket.

Szaporodás

A szaporodás a Mycoplasmákban bináris osztódás és rügyfakadás útján történik. A bináris hasadás DNS-replikációval kezdődik, amely a dnaA gén közelében lévő helyen kezdődik. A replikációt követően a kromoszómák a sejt osztódása előtt a sejt ellentétes pólusaira vándorolnak, így biztosítva, hogy a leánysejtek mindegyike tartalmazza a DNS-anyagot.

A sejtosztódás után a leánysejtek mindegyike tartalmazza a szülő genetikai anyagát, valamint a citoplazmát és a riboszómát. Azokban az esetekben, amikor a replikáció gátolt, a sejtek bizonyítottan elágazásba kezdenek.

A baktériumok egyes esetekben elemi testeket termelnek, amelyek rügyként alakulnak ki az anyasejtek felszínén. Ezek az elemi testek, amelyek átmérője kevesebb, mint 180 nm (egyeseké akár 400 nm átmérőjű is lehet), hasonlítanak a vírusrészecskékhez, amelyek fertőzőképesek, és lehetővé teszik a kórokozó életciklusának folytatását.

Mikroszkópia

A 0,3 és 0,8um közötti átmérőjű mikoplazmák túl kicsik ahhoz, hogy fénymikroszkóppal kimutathatók legyenek. Emiatt a mikoplazma tenyésztési technikákat gyakran használják kolóniák tenyésztésére, amelyeket aztán fordított mikroszkóppal lehet megfigyelni.

tenyésztési technika

A Mycoplasma tenyésztéséhez 0,1-0,2 ml sejtszuszpenziót (antibiotikummentes sejtszuszpenziót) oltunk be egy Mycoplasma agar lemez felületére. A lemezt ezután 28 napig inkubáljuk 37 °C-on, 5 százalékos szén-dioxiddal dúsított környezetben.

Megfigyelés

Ha a lemezt fordított mikroszkóp alatt, kis nagyítással (x4 és x10) vizsgáljuk, a Mycoplasma telepek tükörtojás morfológiát mutatnak – Úgy néznek ki, mint egy tükörtojás, amelynek közepén egy sötétebb folt van.

A Mycoplasma fajok patogenitásával kapcsolatos fertőzések és szövődmények közé tartoznak:

Szexuális úton terjedő fertőzések – A Mycoplasma genitalium nem része a normál virginális flórának. Fertőzés esetén húgyúti és nemi szervi fertőzéseket okoz, és szexuális úton terjedhet. Ennek következtében a férfiakat és a nőket egyaránt érinti.

Infertilitás – Férfiaknál a Mycoplasma hominis patogenitását genitális gyulladással és férfi sterilitással hozták összefüggésbe.

Csecsemőhalandóság – Tekintettel arra, hogy a mikoplazmák megfertőzhetik a reproduktív rendszert (perinatális kórokozóként), a fertőzés átterjedhet a csecsemőre, ami hatással lehet az egészségére.

Az egyéb szövődmények közé tartoznak:

• Encephalitis
• Optikus neuritis
• Cranialis idegbénulások
• Aseptikus meningitis

.

Return from Mycoplasmas to MicroscopeMaster home

Jun He et al. (2016). Betekintés a Mycoplasma pneumoniae patogenezisébe.

Lesley Young, Julia Sung, Glyn Stacey & John R Masters &. (2010). A Mycoplasma kimutatása sejtkultúrákban.

Shmuel Razin. (1996). Mycoplasmas. Orvosi mikrobiológia. 4. kiadás.

Shmuel Razin és Leonard Hayflick. (2010). Highlights of mycoplasma research-An historical perspective.