Jump to content

Бактериальная капсула

Внешний красный слой на этой диаграмме — это капсула, которая отличается от клеточной оболочки. Эта бактерия является грамположительной , так как ее клеточная оболочка состоит из одноклеточной мембраны (оранжевого цвета) и толстой клеточной стенки, содержащей пептидогликан (фиолетового цвета).

Бактериальная капсула представляет собой крупную структуру, общую для многих бактерий . [ 1 ] Это слой полисахарида , который лежит вне клеточной оболочки и, таким образом, считается частью внешней оболочки бактериальной клетки. Это хорошо организованный слой, который нелегко смыть и он может быть причиной различных заболеваний. [ 2 ] [ 3 ]

Капсула, которая имеется как у грамотрицательных, так и у грамположительных бактерий , отличается от второй липидной мембраны – наружной мембраны бактерий , которая содержит липополисахариды и липопротеины и встречается только у грамотрицательных бактерий. Когда аморфный вязкий секрет (составляющий капсулу) диффундирует в окружающую среду и остается в виде рыхлого немаркированного секрета, он известен как слой слизи . Капсулу и слой слизи иногда объединяют под термином гликокаликс .

Бактериальная капсула имеет полужесткую границу, повторяющую контур клетки. Капсула не содержит индийских чернил при окрашивании. Слой слизи представляет собой нежесткую матрицу, которая легко деформируется и не способна удалить чернила. Биопленки состоят из множества клеток и их внешних барьеров. Основными функциями как капсул, так и слоев слизи являются защита и адгезия.

Большинство бактериальных капсул состоят из полисахаридов . [ 4 ] но некоторые виды используют другие материалы, такие как поли- D-глутаминовая кислота Bacillus anthracis . Поскольку большинство капсул упакованы очень плотно, их трудно испачкать, поскольку большинство стандартных пятен не могут проникнуть в капсулу. Чтобы визуализировать инкапсулированные бактерии с помощью микроскопа, образец обрабатывают темным пятном, например тушью . Структура капсулы предотвращает проникновение красителя в клетку. При осмотре бактериальные капсулы выглядят как яркий ореол вокруг клетки на темном фоне. [ 5 ]

Бактериальная капсула служит щитом, защищающим от токсинов и высыхания . Капсулы обеспечивают адгезию к поверхностям и помогают бактериям уклоняться от иммунной системы хозяина. [ 6 ] Содержание воды в капсуле обеспечивает защиту от высыхания. Капсула считается фактором вирулентности , поскольку она усиливает способность бактерий вызывать заболевание (например, предотвращает фагоцитоз ). Капсула может защищать клетки от поглощения эукариотическими клетками, такими как макрофаги. [ 7 ] может потребоваться капсульно-специфическое антитело фагоцитоза Для осуществления . Они также исключают бактериальные вирусы и большинство гидрофобных токсичных материалов, таких как моющие средства . [ нужна ссылка ] Иммунитет к одному типу капсул не приводит к иммунитету к другим типам. Капсулы также помогают клеткам прикрепляться к поверхностям. Группа, в которой присутствует капсула, известна как бактерии, инкапсулированные в полисахарид, или инкапсулированные бактерии. [ 8 ]

Разнообразие

[ редактировать ]

Капсула чаще всего встречается среди грамотрицательных бактерий:

Однако некоторые грамположительные бактерии также могут иметь капсулу:

Дрожжи , neoformans Cryptococcus [ 23 ] хоть и не бактерия, но имеет похожую капсулу. [ 24 ] [ 25 ]

Капсулы, слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть в обычный микроскоп, такие как белок М Streptococcus pyogenes , называются микрокапсулами.

Демонстрация капсулы

[ редактировать ]
  1. Окрашивание тушью : капсула выглядит как прозрачный ореол вокруг бактерии, поскольку чернила не могут проникнуть в капсулу. [ 26 ] : 87 
  2. Окраска капсулы по Маневалю: капсула выглядит как прозрачный ореол между окрашенной в розовый цвет бактерией и окрашенным в голубовато-серый цвет фоном. Фоновое пятно — кислое пятно Конго-красное (которое меняет цвет на голубовато-серый из-за pH), а розовое пятно — фуксин .
  3. Серологические методы. Капсульный материал является антигенным и может быть выявлен путем смешивания его со специфической антикапсулярной сывороткой. При рассмотрении под микроскопом капсула кажется «набухшей» из-за увеличения ее рефракции. Это явление лежит в основе реакции подавления .

Использование в вакцинации

[ редактировать ]

Вакцинация с использованием капсульного материала эффективна против некоторых микроорганизмов (например, H. influenzae типа b, [ 27 ] [ 28 ] S. pneumoniae и N. meningitidis [ 29 ] ). Однако полисахариды не обладают высокой антигенностью, особенно у детей, поэтому многие капсульные вакцины содержат полисахариды, конъюгированные с белками-носителями, такими как столбнячный анатоксин или дифтерийный анатоксин . Это стимулирует гораздо более сильный иммунный ответ. [ 30 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Петерсон Дж.В. (1996). Бактериальный патогенез . Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN  9780963117212 . ПМИД   21413346 . Проверено 17 января 2018 г. {{cite book}}: |website= игнорируется ( помогите )
  2. ^ Гао С., Льюис Г.Д., Ашоккумар М., Хемар Ю. (январь 2014 г.). «Инактивация микроорганизмов низкочастотным мощным ультразвуком: 1. Влияние фазы роста и капсульных свойств бактерий». Ультразвуковая сонохимия . 21 (1): 446–53. дои : 10.1016/j.ultsonch.2013.06.006 . ПМИД   23835398 . S2CID   24149924 .
  3. ^ Хэтэуэй Л.Дж., Гранджирар Д., Валенте Л.Г., Тойбер М.Г., Лейб С.Л. (март 2016 г.). «Капсула Streptococcus pneumoniae определяет тяжесть заболевания при экспериментальном пневмококковом менингите» . Открытая биология . 6 (3): 150269. doi : 10.1098/rsob.150269 . ПМЦ   4821241 . ПМИД   27009189 .
  4. ^ «бактериальная капсула» в Медицинском словаре Дорланда.
  5. ^ «Бастерия: капсулы и прослойки слизи» . Британская энциклопедия . Архивировано из оригинала 8 марта 2013 г.
  6. ^ Сантос-Лопес А, Родригес-Бельтран Х, Сан-Мильян А (июль 2021 г.). «Бактериальная капсула — хранитель мобильной ДНК» . ПЛОС Биол . 19 (7): e3001308. дои : 10.1371/journal.pbio.3001308 . ПМК   8260180 . ПМИД   34228713 .
  7. ^ Даффе М., Этьен Дж. (1999). «Капсула микобактерии туберкулеза и ее значение для патогенности». Туберкулез и болезни легких . 79 (3): 153–69. дои : 10.1054/tuld.1998.0200 . ПМИД   10656114 .
  8. ^ Линдберг А.А. (ноябрь 1999 г.). «Полиозиды (инкапсулированные бактерии)». Доклады Академии наук, серия III . 322 (11): 925–32. Бибкод : 1999CRASG.322..925L . дои : 10.1016/s0764-4469(00)87188-7 . ПМИД   10646085 .
  9. ^ «Менингококковый менингит» . Учебникбактериологии.net. Архивировано из оригинала 9 февраля 2014 г. Проверено 22 января 2014 г.
  10. ^ Ганеш К., Аллам М., Уолтер Н., Братчер Х.Б., Харрисон О.Б., Люцидарм Дж. и др. (февраль 2017 г.). «Молекулярная характеристика инвазивной капсульной нулевой Neisseria meningitidis в Южной Африке» . БМК Микробиология . 17 (1): 40. дои : 10.1186/s12866-017-0942-5 . ПМК   5320719 . ПМИД   28222677 .
  11. ^ Харрисон О.Б., Клаус Х., Цзян Ю., Беннетт Дж.С., Братчер Х.Б., Джолли К.А. и др. (апрель 2013 г.). «Описание и номенклатура капсульного локуса Neisseria meningitidis» . Новые инфекционные заболевания . 19 (4): 566–73. дои : 10.3201/eid1904.111799 . ПМК   3647402 . ПМИД   23628376 .
  12. ^ Ёсида К., Мацумото Т., Татеда К., Учида К., Цудзимото С., Ямагути К. (ноябрь 2000 г.). «Роль бактериальной капсулы в местных и системных воспалительных реакциях мышей при легочной инфекции Klebsiella pneumoniae» . Журнал медицинской микробиологии . 49 (11): 1003–10. дои : 10.1099/0022-1317-49-11-1003 . ПМИД   11073154 .
  13. ^ Дорман М.Дж., Фелтвелл Т., Гулдинг Д.А., Паркхилл Дж., Шорт, Флорида (ноябрь 2018 г.). «Klebsiella pneumoniae, определяемая по плотности-TraDISort» . мБио . 9 (6). дои : 10.1128/mBio.01863-18 . ПМК   6247091 . ПМИД   30459193 .
  14. ^ Шембри М.А., Блом Дж., Крогфельт К.А., Клемм П. (август 2005 г.). «Взаимодействие капсулы и фимбрии у Klebsiella pneumoniae» . Инфекция и иммунитет . 73 (8): 4626–33. дои : 10.1128/IAI.73.8.4626-4633.2005 . ПМК   1201234 . ПМИД   16040975 .
  15. ^ Шоулс Л., ван дер Хайде Х., Виттевен С., Зомер Б., ван дер Энде А., Бургер М., Шот С. (февраль 2008 г.). «Два варианта штаммов Haemophilus influenzae серотипа b с разными генами bcs4, hcsA и hcsB демонстрируют различия в экспрессии полисахаридной капсулы» . БМК Микробиология . 8 (1): 35. дои : 10.1186/1471-2180-8-35 . ПМК   2267795 . ПМИД   18298818 .
  16. ^ Деретич В., Дикшит Р., Коньечни В.М., Чакрабарти А.М., Мисра Т.К. (март 1989 г.). «Ген algR, который регулирует мукоидность у Pseudomonas aeruginosa, принадлежит к классу экологически чувствительных генов» . Журнал бактериологии . 171 (3): 1278–83. дои : 10.1128/jb.171.3.1278-1283.1989 . ПМК   209741 . ПМИД   2493441 .
  17. ^ Гибсон Д.Л., Уайт А.П., Снайдер С.Д., Мартин С., Хейсс С., Азади П. и др. (ноябрь 2006 г.). «Сальмонелла производит капсулу О-антигена, регулируемую AgfD и важную для устойчивости в окружающей среде» . Журнал бактериологии . 188 (22): 7722–30. дои : 10.1128/JB.00809-06 . ПМК   1636306 . ПМИД   17079680 .
  18. ^ Кеньон, Джоанна Дж.; Холл, Рут М. (16 апреля 2013 г.). де Креси-Лагард, Валери (ред.). «Изменение локусов биосинтеза сложных углеводов геномов Acinetobacter baumannii» . ПЛОС ОДИН . 8 (4): е62160. Бибкод : 2013PLoSO...862160K . дои : 10.1371/journal.pone.0062160 . ISSN   1932-6203 . ПМЦ   3628348 . ПМИД   23614028 .
  19. ^ Сингх, Дженнифер К.; Адамс, Фелизе Г.; Браун, Мелисса Х. (9 января 2019 г.). «Разнообразие и функции капсульного полисахарида Acinetobacter baumannii» . Границы микробиологии . 9 : 3301. дои : 10.3389/fmicb.2018.03301 . ISSN   1664-302X . ПМК   6333632 . ПМИД   30687280 .
  20. ^ Хамагучи С., Зафар М.А., Каммер М., Вайзер Дж.Н. (март 2018 г.). «Капсула продлевает выживание Streptococcus pneumoniae во время голодания» . Инфекция и иммунитет . 86 (3). дои : 10.1128/IAI.00802-17 . ПМК   5820961 . ПМИД   29311231 .
  21. ^ Хайамс К., Камберлейн Э., Коэн Дж. М., Бакс К., Браун Дж. С. (февраль 2010 г.). «Капсула Streptococcus pneumoniae ингибирует активность комплемента и фагоцитоз нейтрофилов с помощью нескольких механизмов» . Инфекция и иммунитет . 78 (2): 704–15. дои : 10.1128/IAI.00881-09 . ПМК   2812187 . ПМИД   19948837 .
  22. ^ Рао, Шриша; Чен, Мэй-Юнь; Судпрасеарт, Чиранан; Лин, Пейри; Ёсида, Терутойо; Ван, Пей-Чи; Чен, Ши-Чу (2022). «Генотипирование и фенотипирование изолятов Lactococcus garvieae из рыб с помощью импульсно-полевого гель-электрофореза (PFGE) и электронной микроскопии указывают на географические и капсульные вариации» . Журнал болезней рыб . 45 (6): 771–781. дои : 10.1111/jfd.13601 . ПМИД   35235703 . S2CID   247220475 .
  23. ^ О'Мира Т.Р., Олспо Дж.А. (июль 2012 г.). «Капсула Cryptococcus neoformans: меч и щит» . Обзоры клинической микробиологии . 25 (3): 387–408. дои : 10.1128/CMR.00001-12 . ПМЦ   3416491 . ПМИД   22763631 .
  24. ^ Гейтс М.А., Торкильдсон П., Козел Т.Р. (апрель 2004 г.). «Молекулярная архитектура капсулы Cryptococcus neoformans» . Молекулярная микробиология . 52 (1): 13–24. дои : 10.1111/j.1365-2958.2003.03957.x . ПМИД   15049807 .
  25. ^ Касадевалл А., Коэльо С., Кордеро Р.Дж., Драготакес К., Юнг Э., Видж Р., Уир MP (декабрь 2019 г.). «Криптококк неоформанс» . Вирулентность . 10 (1): 822–831. дои : 10.1080/21505594.2018.1431087 . ПМК   6779390 . ПМИД   29436899 .
  26. ^ Рудольф К. (1996). «Глава 3: Патовары Pseudomonas synringae». В Сингхе Р.П., Кохмото К., Сингхе США (ред.). Патогенез и специфичность хозяина при болезнях растений . Том. 1: Прокариоты (1-е изд.). Амстердам: Elsevier Science. ISBN  978-0-08-098473-5 .
  27. ^ Сатола С.В., Коллинз Дж.Т., Нэпьер Р., Фарли М.М. (октябрь 2007 г.). «Анализ капсульного гена инвазивной Haemophilus influenzae: точность серотипирования и распространенность IS1016 среди нетипируемых изолятов» . Журнал клинической микробиологии . 45 (10): 3230–8. дои : 10.1128/JCM.00794-07 . ПМК   2045354 . ПМИД   17699642 .
  28. ^ Уоттс СК, Холт К.Э. (июнь 2019 г.). «In Silico Серотипирование капсульного локуса Haemophilus influenzae» . Журнал клинической микробиологии . 57 (6). дои : 10.1128/JCM.00190-19 . ПМЦ   6535587 . ПМИД   30944197 .
  29. ^ Ценг Ю.Л., Томас Дж., Стивенс Д.С. (сентябрь 2016 г.). «Регуляция капсулы у Neisseria meningitidis» . Критические обзоры по микробиологии . 42 (5): 759–72. дои : 10.3109/1040841X.2015.1022507 . ПМЦ   4893341 . ПМИД   26089023 .
  30. ^ Голдблатт Д. (январь 2000 г.). «Конъюгированные вакцины» . Клиническая и экспериментальная иммунология . 119 (1): 1–3. дои : 10.1046/j.1365-2249.2000.01109.x . ПМК   1905528 . ПМИД   10671089 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: bcf0dfdbfc72a12958b70d10b9b6db1e__1719017040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/bc/1e/bcf0dfdbfc72a12958b70d10b9b6db1e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bacterial capsule - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)