Spirocheten

Vier verschillende families van gramnegatieve, extreem dunne en lange, spiraalvormige bacteriën die actief kunnen bewegen, vormen de groep van Spirocheten. Ze komen voor in bodems en watermassa's en als parasieten of commensalen in het spijsverteringskanaal van zoogdieren, weekdieren en insecten. Verschillende soorten lijken spirochetose bij mensen te veroorzaken, waaronder ziekten die zo divers zijn als borreliose, leptospirose en treponematose.

Wat zijn spirocheten?

Spirocheten belichamen een groep gramnegatieve bacteriën die worden gekenmerkt door een zeer dun en kurkentrekkerachtig opgerold (spiraalvormig), flexibel, lang cellichaam. Hun diameter bereikt slechts 0,1 tot 3,0 micrometer, terwijl bij sommige soorten hun lengte tot 250 micrometer kan zijn.

Spirilla bijvoorbeeld, een groep van ook spiraalvormige bacteriën, verschilt van spirocheten in hun buitenste flagella en rigide cellichaam, terwijl die van spirocheten flexibel en plooibaar is. Door de kleine diameter kunnen ze gemakkelijk door bacteriefilters gaan.

Spirocheten kunnen actief bewegen met behulp van een uniek bewegingssysteem. Het bestaat uit gebundelde draadachtige eiwitten (fibrillen) en axiaal gerangschikte filamenten, die ook bekend staan ​​als endoflagella of interne flagella, omdat ze zich in het cellichaam bevinden. Met endoflagella kunnen ze actief bewegen in een kronkelende of draaiende beweging. Met behulp van de fibrillen en endoflagellaten kunnen de bacteriën ook schokkerig bewegen. Een deel van de filamenten bestaat uit tubuline-achtige scaffold-eiwitten, die zelden in bacteriën worden aangetroffen.

Het milieu waarin spirocheten kunnen gedijen, varieert sterk. Strikt anaërobe spirocheten kunnen worden onderscheiden van facultatief anaërobe en aërobe spirocheten. Er zijn ook micro-aerofiele soorten die alleen groeiomstandigheden vinden bij een zuurstofconcentratie die ver onder het normale zuurstofgehalte in de lucht ligt.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Spirocheten vormen een zeer heterogene groep binnen bacteriën. Sommige auteurs pleiten ervoor om de spirocheten, waarvan slechts vier verschillende families bekend zijn, onder te brengen in een eigen klasse. In overeenstemming met het zeer heterogene metabolisme van de spirocheten, is hun distributie en voorkomen ook waar. Spirocheten zijn wijdverspreid als vrijlevende bacteriën in bodem, water en waterslib. Dit zijn soorten die geen gezondheidsrelevantie hebben voor mensen.

Andere soorten spirocheten koloniseren het spijsverteringskanaal van weekdieren, insecten en andere geleedpotigen. De endeldarmsecties van houtetende insecten zoals termieten zijn vooral bedekt met spirocheten. De bacteriën in houtetende insecten kunnen een rol spelen bij het afbreken van lignine.

Verschillende soorten spirocheten kunnen ook worden gedetecteerd in het hele spijsverteringskanaal van zoogdieren en mensen. Spirocheten maken zelfs deel uit van de mondflora bij zoogdieren en mensen. Ze komen zelfs voor in de pens van herkauwers.

In de overgrote meerderheid van de gevallen komen spirocheten voor als commensalen of parasieten. Dit betekent dat ze voornamelijk een neutraal tot licht parasitair effect ontwikkelen in het spijsverteringskanaal. Een mogelijk direct gezondheidsvoordeel voor de mens is nog niet bewezen.

Een paar soorten spirocheten uit elk van de vier families zijn echter zeer pathogeen. Ze veroorzaken milde tot ernstige ziekten die kunnen worden overgedragen via insectenbeten, tekenbeten of door directe introductie van de ziekteverwekkers via de kleinste huidlaesies of door contact met de slijmvliezen. In de meeste gevallen zijn de ziekteverwekkers in de vroege stadia van de ziekte goed te bestrijden met antibiotica.

Ziekten en aandoeningen

Lyme-borreliose bijvoorbeeld, die bijna uitsluitend wordt overgedragen door geïnfecteerde teken, is algemeen bekend. De ziekte wordt veroorzaakt door het type Borrelia burgdorferi, een van de spirocheten, en volgt zeer verschillende cursussen die zelfs na jaren tot problemen kunnen leiden. Het lymfestelsel en de hersenzenuwen worden vaak aangetast. Als gevolg van de infectie kan bijvoorbeeld gezichtsverlamming aan één of beide zijden of myocarditis optreden.

Van andere soorten Borrelia is bekend dat ze de ziekte veroorzaken. De geslachtsziekte syfilis, ook wel hard chancre of Franse ziekte genoemd, wordt veroorzaakt door de Treponema-bacterie, die ook tot de groep spirocheten behoort. De ziekte wordt bijna uitsluitend overgedragen tijdens geslachtsgemeenschap door contact met de ontstekingshaarden op de uitwendige geslachtsorganen.

Treponema-pertenue, een treponema-bacterie die ook tot de spirocheten behoort, is de trigger voor een volgende treponematose, de zogenaamde yaws. De niet-venerische infectieziekte van de tropen vertoont zich aanvankelijk als jeukende en sijpelende, framboosachtige papels op de onderbenen - bij kinderen vaak ook op het gezicht. Indien onbehandeld, leidt de ziekte tot ernstige veranderingen in de botten en gewrichten in de derde fase, die soms pas uitbreekt na een rustperiode van 5 tot 10 jaar. De infectie vindt meestal plaats door insectenbeten, maar de bacteriën kunnen ook het lichaam binnendringen via direct huidcontact met de papels, via kleine huidlaesies. De ziekte is in de vroege stadia goed te behandelen met antibiotica.

Een van de vier families van de spirocheten wordt gevormd door leptospira, waarvan sommige ook pathogeen zijn voor de mens. Ze zijn de oorzaak van zogenaamde leptospirosen. Van verschillende bekende leptospirosen is alleen de ziekte van Weil ernstig als deze niet wordt behandeld. Leptospirosen zijn bekend onder namen als rijstkoorts, varkenshouderziekte of suikerrietkoorts. De namen suggereren dat nauw contact met dieren een risico op infectie inhoudt. Geïnfecteerde zoogdieren zoals ratten, muizen, honden en egels, maar ook varkens en runderen, scheiden leptobacteriën uit in de omgeving via hun urine, die het lichaam binnendringt via de kleinste huidlaesies of via de slijmvliezen. Leptospirose is in Duitsland zeer zeldzaam geworden dankzij de hygiënepraktijken en de beschikbaarheid van effectieve antibiotica.