DIPLOCOCCI: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, TYPY, PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2025

Diplokokov sú baktérie guľaté alebo vajcovité normálne držané v pároch po bunkovom delení. Zahŕňajú niektoré patogénne druhy veľkého lekárskeho a veterinárneho významu, ako aj početné oveľa menej študované voľne žijúce druhy.

Diplococci nie sú monofyletická skupina, to znamená, že evolučne nepochádzajú od exkluzívneho spoločného predka. Preto nedostávajú vedecký názov, ktorý sa používa pre všetky z nich spolu.

Zdroj: Fotografický kredit: Poskytovatelia obsahu: CDC / Dr. Norman Jacobs

Medzi ľudské choroby spôsobené baktériami klasifikovanými ako diplococci patria artritída, bronchitída, celulitída, konjunktivitída, erysipel a iné kožné stavy, nekrotizujúca fasciitída, puerperálna horúčka, gangréna, infekcie dýchacích ciest (zápal pľúc a iné), meningitída, myokarditída, zápal stredného ucha, septikémia, sínusitída a negonokoková uretritída (kvapavka).

Charakteristiky a morfológia

Na základe ich tvaru je možné baktérie rozdeliť do troch hlavných typov:

- Sférické alebo vajcové (koky)

- Valcové tyče (bacily)

- Zakrivené alebo špirálové tampóny (spirillae a spirochetes).

Rozlišujú sa tiež: krátke prúty (coccobacilli); zakrivené tyče (vibrácie); bunky neurčitého alebo variabilného tvaru (pleomorfné baktérie).

Po delení buniek sa koky môžu javiť ako izolované baktérie alebo ako spojené páry alebo skupiny baktérií. V druhom prípade sa môžu rozdeliť podľa spôsobu zoskupenia na sudé koky (diplokoky), reťazové koky (streptokoky) alebo klastrové koky (stafylokoky).

Výskyt diplococci a staphylococci je spôsobený delením buniek v jednej rovine. Výskyt streptokokov je spôsobený delením buniek vo viacerých rovinách.

Diplococci, staphylococci a streptococci sú na svojich susedných povrchoch mierne sploštené. Preto sa v prípade diplococci často hovorí, že majú vzhľad spojenej kávovej bôby (rovnako ako sa tieto bôby nachádzajú vo vnútri ovocia).

Dôkaz, že v baktériách môže byť skupinové usporiadanie buniek konvergentné, existujú tiež diplobacily, čo sú bacily, v ktorých, podobne ako diplococci, zostávajú dve bunky produkované rovnakým delením buniek jednotné.

História termínu diplococcus

V roku 1881 G. Sternberg objavil pneumokok s názvom Mikrokokus Pasteuri. V tom istom roku ho identifikoval aj L. Pasteur, ktorý ho označoval ako „microbe septicèmique du salive“.

V súčasnosti je rod Micrococcus (Cohn, 1872) stále platný, ale používa sa pre iné druhy baktérií, ktoré úzko nesúvisia s pneumokokom. Podobne platí, že špecifické epitetonové pasturi sa vzťahujú na iné druhy baktérií.

V roku 1886 A. Weichselbaum razil názov Diplococcus pneumoniae pre pneumokok. Až do roku 1920 však tento vedecký názov akceptovala Spoločnosť amerických bakteriológov.

V roku 1974 bol pneumokok preradený do rodu Streptococcus na základe svojej charakteristiky tvorby reťazových kokov kultivovaných v tekutom médiu. Od tej doby sa nazýva Streptococcus pneumoniae. Molekulárne fylogenézy podporujú pneumokok patriaci do rodu Streptococcus, ktorý zahŕňa ďalšie patogénne druhy.

Diplococcus sa už nepoužíva ako vedecký názov. Neformálny výraz „diplococcus“ sa vzťahuje na baktérie rôzneho evolučného pôvodu a rôzne biologie, ktoré majú spoločnú charakteristiku zoskupovania v pároch.

ID

Diplococcal status je nezaujímavý znak, ktorý je rovnako ako iné rozlišovacie znaky užitočný pri identifikácii určitých druhov baktérií spôsobujúcich ochorenie.

Prvým krokom v identifikácii baktérií je stanovenie morfológie a toho, či existuje alebo nie je agregované usporiadanie ich buniek. Jedným z výsledkov tohto prvého kroku môže byť zistenie, že baktérie sú diplococci. Konečná identifikácia však vo väčšine prípadov závisí od ďalších fenotypových a genotypových charakteristík.

Pneumónia s hnisavým spútom môže byť spôsobená diplococcus (Streptococcus pneumoniae). Perorálna bakteriálna flóra však obsahuje ďalšie diplococci. Charakteristickým znakom diplocoku je nedostatočná identifikácia S. pneumoniae.

U mužov prítomnosť gramnegatívnych kokov v uretrálnych sekrétoch môže diagnostikovať kvapavku. U žien však môže krčka maternice obsahovať gramnegatívne koky, ktoré nespôsobujú kvapavku, preto je potrebné na diagnostikovanie choroby zvážiť ďalšie bakteriálne vlastnosti.

Coccobacilli z rodu Acinetobacter preberajú výskyt diplococci v telových tekutinách a kultivačných médiách. Z tohto dôvodu sa môžu zamieňať s druhmi Neisseria, ktoré spôsobujú kvapavku, meningitídu a septikémiu. Tomuto problému sa možno vyhnúť vzhľadom na to, že Acinetobacter neprodukuje oxidázy a Neisseria áno.

druhy

Diplococci môžu byť buď gram-pozitívne alebo gram-negatívne. Bývalé získajú intenzívnu modrú farbu, keď si zachovajú fialové zafarbenie Gramovým farbením. Posledne menované získajú svetloružovú farbu tým, že si uvedené farbivo neudržujú.

Gramovo farbenie je postup, ktorý navrhol v roku 1844 dánsky lekár Hans Christian Gram (1853–1938) a ktorý odhaľuje rozdiely medzi baktériami, pokiaľ ide o štrukturálne a biochemické vlastnosti ich bunkových stien. Tieto vlastnosti pomáhajú zoskupiť baktérie do rôznych taxonomických a funkčných kategórií.

Zadržanie modrej farby je spôsobené skutočnosťou, že baktérie majú hrubú bunkovú stenu, ktorá zabraňuje prenikaniu rozpúšťadiel. Získanie ružovej farby je spôsobené tým, že baktérie majú tenkú bunkovú stenu, ktorá umožňuje, aby rozpúšťadlo preniklo a odstránilo fialové farbivo. Gramovo farbenie je ďalším počiatočným krokom v identifikácii baktérií.

Grampozitívne baktérie sú citlivejšie ako gramnegatívne baktérie na penicilíny, kyseliny, jód a zásadité zlúčeniny, čo má samozrejme terapeutické dôsledky.

Príklady

Moraxella catarrhalis

Moraxella (Branhamella) catarrhalis. Je to gram-negatívny kokos. To sa predtým nazývalo Micrococcus catarrhalis alebo Neisseria catarrhalis. Až 75% detí sú prepravcami. Naopak, iba 1–3% zdravých dospelých je.

Pred sedemdesiatymi rokmi sa považovala za komenzálnu baktériu horných dýchacích ciest. Následne bol považovaný za bežný a dôležitý patogén uvedeného traktu.

Taxonomicky patrí do rodiny Moraxellaceae z radu Pseudomonadales, triedy Gammaproteobacteria, z Chlorobi phylum, z domény Bacteria.

Neisseria gonorrhoeae

Neisseria gonorrhoeae a N. meningitides. Sú to gramnegatívne negatívne koky. Ľudia sú jediné známe nádrže.

N. gonorrhoeae je patogénny druh v 100% prípadov. V prípade N. meningitidis ho asi 20% populácie nosí v hrdle. Polovica kmeňov N. meningitidis nie je zapuzdrená, a preto nie je patogénna.

Taxonomicky patria do rodiny Neisseriaceae, z radu Neisseriales, z triedy Betaproteobacteria, z Chlorobi phylum, z domény Bacteria.

Streptococcus pneumoniae

Je to grampozitívny kokos, niekedy tvoriaci krátke tyčinky. Je to jedna z najlepších vedecky študovaných živých bytostí. Ide o normálneho obyvateľa nosohltanu u 5–10% dospelých a 20–40% detí. Je to veľmi dôležitý patogén, ktorý predstavuje najčastejšiu príčinu zápalu pľúc.

Charakteristiky S. pneumoniae umožňujú kolonizáciu rôznych výklenkov. Z nosohltanu môžu prechádzať do dolných dýchacích ciest, čo spôsobuje pneumokokovú lolónovú pneumóniu. Táto kolonizácia môže byť zase zameraná na inváziu (bakterémiu, septikémiu) krvi, z ktorej môže prejsť na meningy (meningitída).

Taxonomicky patrí do rodiny Streptococcaceae, radu Lactobacillales, triedy Bacilli, Firmicutes phylum, z domény Bacteria.

patológie

Moraxella catarrhalis

Najčastejšie u detí a starších ľudí. Moraxella catarrhalis spôsobuje očné infekcie, zápal stredného ucha, sínusitídu, tracheitídu, bronchitídu, zápal pľúc a bakterémiu. U dospelých spôsobuje chronické obštrukčné ochorenie pľúc.

U pacientov s potlačenou imunitou to spôsobuje meningitídu, endokarditídu a septikémiu. U detí a dospelých je príčinou infekcií dýchacích ciest v nemocnici.

Sinusitída je veľmi častá infekcia u malých detí. M. catarrhalis je príčinou približne 20% prípadov. Akútne zápaly stredného ucha a infekcie dolných dýchacích ciest sú tiež časté u detí, najmä u detí mladších ako tri roky.

Neisseria gonorrhoeae a N. meningitides

Neisseria gonorrhoeae (gonococcus) spôsobuje kvapavku, ktorá sa prejavuje predovšetkým ako hojné prepúšťanie hnisavých sekrécií z mužskej a ženskej močovej trubice a ženského krčka maternice. Časté sú sekundárne lokálne komplikácie, ako je epididymitída, salpingitída, rektálna infekcia, faryngálna infekcia a zápalové ochorenie panvy.

Pri nedostatočnej liečbe sa môžu vyskytnúť kožné lézie, artritída, oftalmia, zápal pečene, endokarditída, meningitída a horúčka.

Neisseria meningitidis (meningococcus) je jediná baktéria schopná vyvolať ohniská pyogénnej meningitídy. Tieto ohniská vyžadujú prenos medzi nosohlticami blízkych ľudí, buď priamym fyzickým kontaktom, alebo kvapkami hlienu, ktoré sa pohybujú vzduchom. V krajinách tretieho sveta je ~ 10% prípadov smrteľných.

Meningokoky môžu tiež spôsobiť konjunktivitídu, endokarditídu, bolesť v krku, meningitídu, meningoencefalitídu, myokarditídu, perikarditídu, peritonitídu a akútnu septikémiu.

Streptococcus pneumoniae

Prirodzeným biotopom Streptococcus pneumoniae (pneumokok) je nosohltán, najmä detský.

Infekcie spôsobené S. pneumoniae spadajú do dvoch kategórií: 1) invázia kože a sliznice, ako je sinusitída, zápal stredného ucha a zápal spojiviek; 2) invazívne infekcie, ako je bronchitída, pneumónia, bakterémia, meningitída, endokarditída, septická artritída a meningitída.

S. pneumoniae a N. meningitidis sú hlavnými príčinami bakteriálnej meningitídy, ktorá zvyčajne spôsobuje horúčku, migrénu a stuhnutý krk.

V období pred antibiotikami bola pneumónia spôsobená S. pneumoniae častá a smrteľná. Táto pneumónia zostáva jedným z najdôležitejších faktorov úmrtnosti afrických detí.

Veľký epidemiologický význam a nebezpečenstvo tejto pneumónie určilo, že sa vyvinuli pneumokokové vakcíny.

Referencie

1. Alcamo, IE 1996. Cliffs rýchly prehľad: mikrobiológia. Wiley, New York.
2. Basualdo, JA, Coto, CE, de Torres, RA 2006. Lekárska mikrobiológia. Editorial Atlante, Buenos Aires.
3. Bauman, RW 2012. Mikrobiológia: s chorobami podľa tela. Benjamin Cummings, Boston.
4. Bottone, EJ 2004. Atlas klinickej mikrobiológie infekčných chorôb, zväzok 1, bakteriálne látky. Parthenon, Boca Raton.
5. Brooks, GF, Butel, JS, Carroll, KC, Morse, SA 2007. Medicínska mikrobiológia Jewetz, Melnick & Adelberg. McGraw-Hill, New York.
6. Cimolai, N. 2001. Laboratórna diagnostika bakteriálnych infekcií. Marcel Dekker, New York. Princípy a prax klinickej bakteriológie
7. Garrity, GM, Brenner, DJ, Krieg, NR, Staley, JT 2006. Bergeyho príručka ^® o systematickej bakteriológii, druhé vydanie, zväzok dva, proteobaktérie, časť A, úvodné eseje. Springer, Cham.
8. Gillespie, SH, Hawkey, PM 2006. Zásady a prax klinickej bakteriológie. Wiley, Chichester.
9. Holmes, KK, Sparling, PF, Stamm, WE, Piot, P., Wasserheit, JN, Corey, L., Cohen, MS, Watts, DH 2008. Sexuálne prenosné choroby. McGraw-Hill, New York.
10. Leboffe, MJ, Pierce, BE 2011. Fotografický atlas pre mikrobiologické laboratórium. Morton, Englewood.
11. Levinson. W. 2016. Prehľad lekárskej mikrobiológie a imunológie. McGraw-Hill, New York.
12. Sternberg, GM 1886. Na Micrococcus pasteuri (Sternberg). Journal of Royal Microscopical Society, 6, 391 - 396.
13. Talaro, KP, Talaro, A. 2002. Základy mikrobiológie. McGraw-Hill, New York.
14. Török, E., Moran, E., Cooke, FJ 2017. Oxfordská príručka infekčných chorôb a mikrobiológie. Oxford University Press, Oxford.
15. Tortora, GJ, Funke, BR, prípad, CL 2010. Mikrobiológia: úvod. Benjamin Cummings, San Francisco.
16. Watson, DA, Musher, DM, Jacobson, JW, Verhoef, J. 1993. Stručná história pneumokoka v biomedicínskom výskume: množstvo vedeckých objavov. Clinical Infectious Diseases, 17, 913-924.