Ogólna charakterystyka Bacteroidetes, systematyczna mikroflora jelitowa

Bacteroidetes jest to jedna z krawędzi, w których klasyfikowane są bakterie. Ta krawędź obejmuje cztery klasy (Bacteroidia, Flawobakterie, Sfingobakterie i Cytofagia ) i ponad 7000 różnych gatunków, które skolonizowały wszystkie rodzaje siedlisk na Ziemi.

Występują w glebie, osadzie czynnym, rozkładającym się materiale roślinnym, kompoście, oceanach, słodkiej wodzie, algach, produktach mlecznych i chorych zwierzętach. Ukazuje się w ekosystemach umiarkowanych, tropikalnych i polarnych. The Bacteroidetes izolowane w otwartych siedliskach należą głównie do klas Flavobacteria, Cytophagia i Sphingobacteria.

Bacteroidetes są ważną częścią ludzkiego przewodu pokarmowego oraz innych ssaków i ptaków. U ludzi ingerują w aktywację układu odpornościowego i odżywianie poprzez degradację polisacharydów i węglowodanów, które wytwarzają produkty uboczne, wchłaniane przez gospodarza, które stanowią ważne źródło energii.

Gatunki Bacteroidetes phyllo są przeważnie niepatogenne, z wyjątkiem rodzaju Bacteroides, składające się z patogenów oportunistycznych i niektórych Flavobacteriaceae, patogennych dla ludzi, innych ssaków, ryb słodkowodnych lub ryb morskich.

Indeks

• 1 Ogólna charakterystyka
• 2 Systematyka
  • 2.1 Klasa I. Bacteroidia
  • 2.2 Klasa II. Flawobakterie
  • 2.3 Klasa III. Sfingobakterie
  • 2.4 Klasa IV. Cytofagia
• 3 Mikrobiota jelitowa
  • 3.1 Wzajemność
  • 3.2 Metabolizm kwasów żółciowych
  • 3.3 Przechwytywanie energii
• 4 odniesienia

Funkcje ogólne

Bakterie zaklasyfikowane do tego rodzaju mają wspólną historię ewolucyjną i szeroką różnorodność morfologiczną, fizjologiczną i ekologiczną. Mogą to być krótkie lub długie pręty, proste, wrzecionowate lub cienkie włókna. Są gram-ujemne i nie tworzą endospor.

Mogą być fakultatywne beztlenowe lub ściśle tlenowe. Mogą być nieruchome, biczowane lub mogą się przemieszczać, przesuwając.

Są to chemoorganotrofy, tlenowe lub fakultatywnie beztlenowe z metabolizmem oddechowym, chociaż niektóre gatunki mają metabolizm fermentacyjny.

Systematyka

Krawędź Bacteroidetes, znany również jako grupa Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, Składa się z czterech klas: Bacteroidia, Flawobakterie, Sfingobakterie i Cytofagia, to ponad 7000 różnych gatunków.

W poprzednich klasyfikacjach typ Bacteroidetes obejmował trzy klasy (Bacteroidia, Flavobacteria i Sphingobacteria). Jednak nowsze badania, oparte na analizie sekwencji genu 16S rRNA, uzasadniają tworzenie czwartej klasy w tym typie, cytofagii..

Ta nowa klasa obejmuje wiele uprzednio sklasyfikowanych rodzajów w rodzinach Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae i Crenotrichaceae. W związku z tym typ bakterii Bacteroidetes obejmuje co najmniej cztery grupy filogenetyczne, które są dobrze określone.

Klasa I. Bacteroidia

Ta klasa zawiera pojedyncze zamówienie o nazwie Bacteroidales. Kolejność obejmuje obecnie pięć rodzin: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae i Rikenellaceae.

Jest reprezentowany przez ponad 850 gatunków. Komórki tej klasy są prostoliniowymi, wrzecionowatymi lub cienkimi kokcydiami z barwieniem gram-ujemnym. Nie tworzą zarodników.

Są one głównie beztlenowe, chociaż niektóre są względnie beztlenowe. Fermentują proste węglowodany wytwarzając maślan jako produkt fermentacji, chociaż mogą rozkładać białka i inne substraty. Są nie mobilne lub mobilne, przesuwając się.

Klasa II. Flawobakterie

Klasa Flavobacteriia obejmuje jedną kolejność zwaną Flavobacteriales. Kolejność obejmuje obecnie trzy rodziny: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae i Cryomorphaceae. Jest to największa klasa typu bakterioidetycznego, skupiająca ponad 3500 gatunków.

Komórki są prętami lub włóknami, które nie tworzą zarodników, są gram-ujemne, bez pęcherzyków gazu i granulek wewnątrzkomórkowych. Zwykle mnożone przez rozszczepienie binarne.

Członkowie rodziny Blattabacteriaceae są wewnątrzkomórkowymi symbiontami owadów. Rodziny Flavobacteriaceae i Cryomorphaceae są tworzone przez tlenowe lub fakultatywnie beztlenowe bakterie chemoorganotroficzne z metabolizmem oddechowym, chociaż niektóre gatunki mają metabolizm fermentacyjny.

Nie są mobilne. Wielu członków tych rodzin wymaga wzrostu NaCl lub soli morskiej.

Członkowie rodziny Flavobacteriaceae są szeroko rozpowszechnieni w glebie lub w wodzie słodkiej, słonawej lub morskiej w obszarach umiarkowanych, tropikalnych lub polarnych, podczas gdy członkowie rodziny Cryomorphaceae ograniczają się do siedlisk morskich o niskiej temperaturze.

Niektórzy członkowie rodziny Flavobacteriaceae są patogenni dla ludzi, ryb lub płazów.

Klasa III. Sfingobakterie

Klasa ta obejmuje tylko kolejność Sphingobacteriales, która grupuje trzy rodziny (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae i Saprospiraceae), 29 rodzajów i 787 gatunków.

Bakterie tego rodzaju mają kształt pręta. Są nie mobilne, nie tworzą zarodników, z barwieniem gram-ujemnym. Wzrost tlenowy lub względnie beztlenowy.

Z ograniczonymi zdolnościami fermentacyjnymi u niektórych członków. Niektóre gatunki głównie Sfingobakterie, zawierają wysokie stężenia sfingofosfolipidów jako komórkowych składników lipidowych.

Klasa IV. Cytofagia

Ta klasa obejmuje tylko cytofagi kolejności i niektóre inne grupy filogenetyczne, które są traktowane jako zamówienia incertae sedis, nazwany, aby wskazać na niemożność umieszczenia ich dokładnie w tej klasyfikacji.

Komórki tej klasy mogą być krótkie, długie pręty lub włókna. Niektóre rodzaje tworzą pierścienie, cewki lub komórki w postaci S. Nie wytwarzają zarodników z wyjątkiem rodzaju Sporocytophaga. Są ruchome, przesuwane lub nieruchome. Jedynym rodzajem z wiciami jest Balneola. Barwienie Gram-ujemne.

Wzrost jest zwykle ściśle tlenowy, ale u niektórych członków występuje wzrost mikroaerobowy i beztlenowy. Są chemoorganotroficzne. Są one szeroko rozpowszechnione w naturze.

Niektóre rodzaje są organizmami morskimi, które do wzrostu wymagają soli wody morskiej. Większość gatunków jest mezofilna, ale istnieją członkowie psychofilni i ciepłolubni.

Mikrobiota jelitowa

Bacteroidetes skolonizowały różne części przewodu pokarmowego u ludzi. Występują one także w mikroflorze innych ssaków, takich jak szkarłupnie, myszy, psy, świnie i przeżuwacze; ptaków domowych i dzikich, takich jak kurczaki, indyki, gęsi i strusie; oraz w bezkręgowcach, takich jak milpies i termites.

Wzajemność

Większość bakterii Bacteroidetes ma wzajemny związek z gośćmi. U ludzi oddziałują one z układem odpornościowym wytwarzając aktywację odpowiedzi za pośrednictwem komórek T i kontrolują kolonizację potencjalnych bakterii patogennych.

Bakterie te generalnie wytwarzają maślan jako końcowy produkt fermentacji, który ma właściwości przeciwnowotworowe i dlatego odgrywa ważną rolę w utrzymaniu zdrowia jelit.

Metabolizm kwasów żółciowych

Uczestniczą również w metabolizmie kwasów żółciowych i transformacji związków toksycznych i / lub mutagennych. Przyczynić się do degradacji polisacharydów w jelicie grubym, cząsteczek trudnych do degradacji przez ssaki, odpornych na działanie enzymów trawiennych.

Fermentacja tych polisacharydów za pośrednictwem bakterii prowadzi do uwalniania lotnych kwasów tłuszczowych o krótkim łańcuchu (głównie octanu, propionianu i maślanu), które są ponownie wchłaniane przez gospodarza. Dlatego te bakterie jelitowe pomagają gospodarzowi uzyskać energię z ogniotrwałych źródeł węglowodanów.

Przechwytywanie energii

U wszystkożernych ssaków, zwłaszcza u ludzi, to dodatkowe źródło energii stanowi od 7% do 10% dziennej diety. 

U szczurów wykazano, że zwierzęta wolne od zarazków wydalają o 87% więcej kalorii w odchodach niż ich normalne odpowiedniki i muszą spożywać o 30% więcej pokarmu, aby utrzymać masę ciała.

 Dlatego obecność mikroflory jelitowej jest niezbędna do optymalnego pobierania energii z diety

Referencje

1. Hahnke, R. L., J. P. Meier-Kolthoff, M. Garcia-Lopez, S. Mukherjee, M. Huntemann, N. N. Ivanova, T. Woyke, N. C. Kyrpides, Hans-Peter, K. i M. Göker. (2016). Oparta na genomie taksonomiczna klasyfikacja Bacteroidetes. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
2. Twórcy Wikipedii. Bacteroidetes [online]. Wikipedia, The free encyclopedia, 2017 [data konsultacji: 10 października 2018]. Dostępne na stronie es.wikipedia.org
3. Johnson, E.L., Heaver, S.L., Walters, W.A. and Law, R.E. (2017). Choroba mikrobiomowa i metaboliczna: powrót do bakteryjnego rodzaju Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, N.R. J.T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B.J. Paster N. L. Ward, W. Ludwig i W.B. Whitman. (2010) Podręcznik Bergey za of Systematic Bacteriology: Volume 4: bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes) Acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydie i Planctomycetes. USA.
5. Thomas, F. Hehemann, J.H., Rebuffet, E., Czjzek, M. i Michel, G. 2011. Environmental and Gut Bacteroidetes: The Food Connection. Frontiers in Microbiology 2: 93.