Spiralen

Spiralen zijn een geslacht van bacteriën in de Spirillaceae-familie. Ze werden in 1832 ontdekt door de natuurwetenschapper Christian G. Ehrenberg.

Wat zijn spiralen?

Het geslacht van de spirilla bestond vroeger uit vijf soorten en was controversieel omdat alleen de soort Spirillum volutans en Spirillum winogradskyi verwant kon worden. De drie soorten Spirillum minus, Spirillum pleomorphum en Spirillum pulli zijn op basis van morfologische waarnemingen aan het geslacht toegewezen. Een directe relatie tussen soorten kon niet worden aangetoond door de DNA-samenstelling.

De inadequate en geïmproviseerde classificatie is daarom onlangs uitgebreid met aanvullende generieke categorieën. Het geslacht Spirillum omvat nu de 2 soorten Spirillum volutans en Spirillum pleomorphum.

De andere soorten zijn ingedeeld in andere geslachten, zoals de Aquaspirillum. Bovendien worden er nieuwe soorten spirilla ontdekt, zoals Aquaspirillum serpens, en worden de oudere hernoemd. In tegenstelling tot de leden van het oorspronkelijke geslacht spirils, zijn nu ook zoutminnende spirils ontdekt, die zijn ingedeeld in het geslacht Oceanospirillum.

De geslachten Azospirillum en Herbaspirillum zijn gemaakt voor stikstofbindende spiralen. De spirillum min, die rattenbeetkoorts veroorzaakt, kon nog niet duidelijk worden toegewezen.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Aangezien de nieuwe categorisering pas onlangs is uitgevoerd en een beschrijving van alle soorten van de nieuwe spirilla-geslachten buiten het toepassingsgebied zou vallen, verwijst de volgende sectie naar de kiemen die oorspronkelijk onder spirilla waren ingedeeld.

Spirilles zijn gramnegatieve bacteriën. Er is dus slechts een dunne laag mureïne met een overliggend lipidemembraan als celomhulsel. De stijve spiraalvorm is opvallend en gelijknamig. De spirillen gebruiken polytrichebipolaire flagella voor voortbeweging, d.w.z. flagella aan beide uiteinden van de spiraalcel. Spirilles zijn relatief groot met een diameter van 1,4–1,7 µm en een lengte van 14–60 µm.

Het respiratoire metabolisme van de bacterie heeft zich gespecialiseerd in organische substraten. Gebruik van koolhydraten is niet mogelijk. In tegenstelling tot de meeste aëroob levende organismen heeft het spirillum geen katalyse. Catalase is een enzym dat verantwoordelijk is voor het afbreken van waterstofperoxide. Spirilles zijn daarom erg gevoelig voor waterstofperoxide.

Door de onvoldoende afbraak van waterstofperoxide hebben de spirilles microaërofiele eigenschappen en geven ze daarom de voorkeur aan zuurstofarme omgevingen. Een omgeving met ongeveer 20% van de zuurstof in normale lucht biedt goede leefomstandigheden voor de bacterie. Spirilla kan niet overleven in een omgeving zonder zuurstof.

Spirillum is ook gevoelig voor hoge natriumchlorideconcentraties. Een concentratie van 0,2 g / L NaCl kan al een dodelijk effect hebben. Vanwege hun Nacl-intolerantie worden spirils vooral in zoet water aangetroffen. Omdat de kiem ook micro-aerofiel is, overleeft hij bijzonder goed in zoet water met een laag zuurstofgehalte.

In andere vloeistoffen zijn echter ook verschillende soorten spirilla te vinden. In verse varkensmest is bijvoorbeeld de soort Spirillum volutans in een zeer hoge concentratie terug te vinden.

Ondanks de microaerofiele voorkeur van de spirilla, is het ook mogelijk om in het laboratorium op normale zuurstofconcentraties te kweken. Voor een efficiënte kweek zijn speciale kweekmedia nodig, aangezien de spirils geen koolhydraten als energie kunnen gebruiken.

Ziekten en aandoeningen

De soort Spirillum minus kan bij mensen rattenbeetkoorts veroorzaken. Rattenbeetkoorts is een infectieziekte die voornamelijk in Japan voorkomt. De manier waarop de ziekte wordt overgedragen, staat bekend als zoönose. Dit beschrijft een overdracht van dieren op mensen. De infectie kan worden veroorzaakt door beten van ratten en andere knaagdieren. Andere vectoren kunnen huisdieren zijn die knaagdieren eten, zoals honden of katten.

Rattenbeetkoorts wordt zeer zelden wereldwijd overgedragen en speelt alleen een grote rol in Japan. Daar heet het "Sodoku". De incubatie van de ziekte kan tot drie weken duren. Veranderingen aan de huid zetten zich vervolgens in op de wond. Een rode uitslag vormt zich en de zieke lijdt aan koortsaanvallen die enkele dagen kunnen aanhouden en periodiek om de 4-5 dagen afnemen. De ziekte kan weken tot maanden aanhouden. Herstel vindt plaats in een even lange tijd.

Het is ook mogelijk dat de zieke herstelt zonder medische hulp. Sommige Japanse experts waarschuwen echter voor ernstige gevolgen en geven een sterftecijfer van 5-10% voor patiënten die rattenbeetkoorts proberen te genezen zonder medische hulp.

Lymfangitis kan optreden als een begeleidend symptoom. Lymfangitis is een zeer zeldzame ontsteking van het lymfestelsel. Het meest voor de hand liggende symptoom van lymfangitis zijn pijnlijke, rode strepen die onder de huid op het lymfestelsel verschijnen. Met name de lymfekanalen in het onderhuidse vetweefsel (subcutis) worden aangetast.

Bij rattenbeetkoorts beginnen de typische strepen vanaf de rode uitslag op de geïnfecteerde wond. De lymfeklieren nabij het brandpunt van de ontsteking worden dan groter en dienen als lymfedrainage. In de volksmond wordt lymfangitis ook wel "bloedvergiftiging" genoemd. Deze aanduiding is echter misleidend, aangezien lymfangitis niet in het bloed voorkomt en symptomatisch niet kan worden vergeleken met sepsis, d.w.z. daadwerkelijke bloedvergiftiging. In zeer zeldzame en ernstige gevallen van rattenbeetkoorts kan lymfangitis echter het voorbereidende stadium zijn van echte sepsis. Om dit te doen, moet de infectie echter zo uitgesproken zijn dat deze zich naar de bloedbaan kan verspreiden.