Spirilla: infectie, overdracht en ziekten

Spirillae zijn een bacterieel geslacht van de familie Spirillaceae. Ze werden in 1832 ontdekt door de natuuronderzoeker Christian G. Ehrenberg.

Wat zijn spirillae?

Het geslacht Spirillaceae omvatte voorheen vijf soorten en was controversieel, aangezien alleen de soorten Spirillum volutans en Spirillum winogradskyi verwant konden zijn. De drie soorten Spirillum minus, Spirillum pleomorphum en Spirillum pulli zijn op basis van morfologische waarnemingen aan het geslacht toegewezen. Een directe soortverwantschap kon niet worden aangetoond door de DNA-samenstelling. Daarom is de gebrekkige en geïmproviseerde classificatie onlangs uitgebreid met aanvullende algemeen categorieën. Het geslacht Spirillum bevat nu de 2 soorten Spirillum volutans en Spirillum pleomorphum. De andere soorten zijn ingedeeld in andere geslachten zoals Aquaspirillum. Daarnaast worden nieuwe Spirillum-soorten zoals Aquaspirillum serpens ontdekt en oudere hernoemd. In tegenstelling tot leden van het oorspronkelijke spirilla-geslacht, zijn nu zoutminnende spirilla's ontdekt en geplaatst in het geslacht Oceanospirillum. Voor stikstof-fixerende spirilla's, de geslachten Azospirillum en Herbaspirillum zijn gemaakt. Spirillum minus, die rattenbeet veroorzaakt koorts, is nog niet duidelijk toegewezen.

Voorkomen, verspreiding en kenmerken

Aangezien de hercategorisatie pas recentelijk is uitgevoerd en een beschrijving van alle soorten van de nieuwe spirillum-geslachten buiten het bestek valt, verwijst de volgende paragraaf naar de kiemen oorspronkelijk geclassificeerd onder spirillums. Spirillae zijn gramnegatief bacteriën​ Er is dus slechts een dunne mureïnelaag met een lipidemembraan als celenvelop aanwezig. De stijve spiraalvorm is opvallend en geeft de bacteriën hun naam. Voor voortbeweging gebruiken spirillae polytrich-bipolaire flagellatie, dwz flagellatie aan beide uiteinden van de spiraalvormige cel. Spirillae zijn relatief groot, met een diameter van 1.4-1.7 µm en een lengte van 14-60 µm. Het ademhalingsmetabolisme van de bacterie is gespecialiseerd op organische substraten. Een gebruik van koolhydraten is niet mogelijk. In tegenstelling tot de meeste aerobe organismen heeft Spirillum geen catalase. Catalase is een enzym dat verantwoordelijk is voor de splitsing van waterstof peroxide. Spirillums zijn daarom erg gevoelig voor waterstof peroxide. Vanwege de slechte afbraak van waterstof peroxide, spirillae hebben microaërofiele eigenschappen en geven daarom de voorkeur aanzuurstof omgevingen. Een omgeving met ongeveer 20% van de zuurstof aanwezig in normale lucht zorgt voor een goed bestaan voorwaarde voor de bacterie. Spirillum kan niet overleven in een omgeving zonder zuurstof​ Spirillum is ook gevoelig voor hoge concentraties natrium chloride. Een concentratie van 0.2 g / l NaCl kan al een dodend effect hebben. Spirillums worden vooral in zoet water aangetroffen vanwege hun Nacl-intolerantie. Omdat de kiem ook microaërofiel is, overleeft hij bijzonder goed in zoet water met een laag zuurstofgehalte. Verschillende soorten spirilla komen echter ook voor in andere vloeistoffen. In verse varkensmest kan bijvoorbeeld de soort Spirillum volutans in een zeer hoge mate worden gedetecteerd concentratie​ Ondanks de microaërofiele voorkeur van spirillae, is het ook mogelijk om ze in het laboratorium te kweken bij normale zuurstofconcentraties. Voor een efficiënte teelt zijn sindsdien speciale kweekmedia nodig koolhydraten kan door de spirillae niet als energie worden gebruikt.

Ziekten en kwalen

De soort Spirillum minus kan rattenbeet veroorzaken koorts in mensen. Rattenbeet koorts is een besmettelijke ziekte dat komt voornamelijk voor in Japan. De route van overdracht van de ziekte wordt zoönose genoemd. Dit beschrijft de 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 wereldwijd zeer zelden overgedragen en speelt alleen een grote rol in Japan. Daar wordt het 'sodoku' genoemd. Incubatie van de ziekte kan tot drie weken duren. Hierop volgend, huid laesies beginnen op de wond te verschijnen. Er vormt zich een rood exantheem en de patiënt lijdt aan koortsaanvallen die enkele dagen kunnen aanhouden en periodiek om de 4-5 dagen verdwijnen. De ziekte kan weken tot maanden aanhouden en het herstel vindt plaats gedurende een even lange periode. Het is ook mogelijk dat de patiënt 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. lymphangitis kan optreden als een begeleidend symptoom. lymphangitis is een zeer zeldzame ontsteking van de lymfevaten. Het meest voor de hand liggende symptoom van lymphangitis zijn pijnlijke rode strepen die verschijnen onder de huid op de lymfekanalen. Vooral de lymfevaten in het onderhuidse vetweefsel (subcutis) worden aangetast. Bij rattenbeetkoorts zijn de typische strepen afkomstig van het rode exantheem van de geïnfecteerde wond. De weefselvocht knooppunten in de buurt van de site van ontsteking dan vergroten en dienen als een lymfedrainage gebied. In de volksmond wordt lymfangitis ook wel "bloed vergiftiging ”. Deze term is echter misleidend, omdat lymfangitis niet voorkomt in de bloed en kan symptomatisch niet worden vergeleken met bloedvergiftiging, dat wil zeggen feitelijk bloed vergiftiging. Lymfangitis kan echter de voorloper zijn van true bloedvergiftiging in zeer zeldzame en ernstige gevallen van rattenbeetkoorts. Om dit te laten gebeuren, moet de infectie echter ernstig genoeg worden om zich naar de bloedbaan te verspreiden.