DIPLOKOKI: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, VRSTE, PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Diplokokov so bakterije okrogli ali ovalni običajno držijo skupaj v parih po celične delitve. Vključujejo nekatere patogene vrste velikega medicinskega in veterinarskega pomena ter številne mnogo manj raziskane prostoživeče vrste.

Diplokoki niso monofletna skupina, torej evolucijsko ne izvirajo iz izključnega skupnega prednika. Zato ne dobijo znanstvenega imena, ki bi se uporabljalo za vse skupaj.

Vir: Fotografska ponudba: Ponudniki vsebin: CDC / Dr. Norman Jacobs

Med človeške bolezni, ki jih povzročajo bakterije, ki jih uvrščamo med diplokoke, so artritis, bronhitis, celulitis, konjuktivitis, erysipelas in druga kožna stanja, nekrotizirajoči fasciitis, puerperalna vročina, gangrena, okužbe dihal (pljučnica in druge), meningitis, miokarditis, otitis media itd. septikemija, sinusitis in ne-gonokokni uretritis (gonoreja).

Značilnosti in morfologija

Bakterije lahko glede na obliko razvrstimo v tri glavne vrste:

- sferični ali ovoidni (kaki)

- Cilindrične palice (bacili)

- ukrivljeni ali spiralni brisi (špiri in spiroheti).

Odlikuje jih tudi: kratke palice (kokobacili); ukrivljene palice (vibrios); celice nedoločne ali spremenljive oblike (pleomorfne bakterije).

Po delitvi celic se lahko kaki pojavijo kot izolirane bakterije ali kot pari ali skupine bakterij združene. V slednjem primeru jih lahko razvrstimo glede na način združevanja v enakomerne kakije (diplokoki), verižne koke (streptokoki) ali grozdaste kakije (stafilokoki).

Pojav diplokokov in stafilokokov povzroča delitev celic v eni ravnini. Pojav streptokokov povzroča delitev celic v več ravninah.

Diplokoki, stafilokoki in streptokoki so na svojih sosednjih površinah rahlo sploščeni. Tako se za diplokoke pogosto reče, da imajo videz združenih kavnih zrn (tako kot se ti fižol nahaja v plodu).

Dokaz, da je pri bakterijah združena razporeditev celic lahko konvergentna, obstajajo tudi diplobacili, ki so bacili, v katerih na podoben način kot diplokoki dve celici, ki ju ustvarja ista celična delitev, ostaneta združeni.

Zgodovina izraza diplokok

G. Sternberg je leta 1881 odkril pnevmokok in ga poimenoval "Micrococcus Pasteuri." Istega leta jo je identificiral tudi L. Pasteur in jo označil za "mikroba septicèmique du salive".

Trenutno še vedno velja rod Micrococcus (Cohn, 1872), vendar se uporablja za druge vrste bakterij, ki niso tesno povezane s pnevmokokom. Podobno velja za specifične epitetske pasterije za druge vrste bakterij.

Leta 1886 je A. Weichselbaum skoval ime Diplococcus pneumoniae za pnevmokok. Vendar je šele leta 1920 to znanstveno ime sprejelo Društvo ameriških bakteriologov.

Leta 1974 je bil pnevmokok prerazvrščen v rod Streptococcus na podlagi značilnosti, da tvorijo verižne koke pri gojenju v tekočem mediju. Od takrat je znan kot Streptococcus pneumoniae. Molekularne filogenije podpirajo pnevmokok iz roda Streptococcus, ki vključuje druge patogene vrste.

Diplococcus se ne uporablja več kot znanstveno ime. Neuradni izraz "diplokok" obstaja za navajanje bakterij različnega evolucijskega izvora in različnih biologij, ki imajo skupno značilnost združevanja v pare.

ID

Diplococcal status je nezanimiva lastnost, ki je tako kot druge značilnosti uporabna pri prepoznavanju nekaterih vrst bakterij, ki povzročajo bolezni.

Prvi korak pri identifikaciji bakterij je določitev morfologije in ne glede na to, ali obstaja združena razporeditev njihovih celic ali ne. Rezultat tega prvega koraka je lahko ugotovitev, da so bakterije diplokoki. Končna identifikacija je v večini primerov odvisna od dodatnih fenotipskih in genotipskih značilnosti.

Pljučnico z gnojnim sputumom lahko povzroči diplokok (Streptococcus pneumoniae). Vendar ustna bakterijska flora vsebuje druge diplokoke. Značilnost diplokoka je nezadostna za prepoznavanje S. pneumoniae.

Pri moških lahko prisotnost Gram negativnih kaktusov v sečničnih izločkih diagnosticira gonorejo. Toda pri ženskah lahko maternični vrat vsebuje gram-negativne kaki, ki ne povzročajo gonoreje, zato je za diagnozo bolezni potrebno upoštevati druge značilnosti bakterij.

Kakobacili iz rodu Acinetobacter prevzamejo videz diplokokov v telesnih tekočinah in gojiščih. Zaradi tega videza jih je mogoče zamenjati z vrstami Neisseria, ki povzročajo gonorejo, meningitis in septikemijo. Težavi se izognemo, če Acinetobacter ne proizvaja oksidaz in Neisseria.

Vrste

Diplokoki so lahko gram ali pozitivni. Prve pridobijo intenzivno modro barvo, ko obdržijo vijoličen madež po Gramu. Slednje pridobijo svetlo rožnato barvo, če barvila ne zadržijo.

Obarvanje po Gramu je postopek, ki ga je leta 1844 zasnoval danski zdravnik Hans Christian Gram (1853–1938), ki razkriva razlike med bakterijami glede strukturnih in biokemijskih lastnosti njihovih celičnih sten. Te lastnosti pomagajo združiti bakterije v različne taksonomske in funkcionalne kategorije.

Zadrževanje modre barve je posledica dejstva, da imajo bakterije debelo celično steno, ki preprečuje prodiranje topil. Pridobitev rožnate barve je posledica dejstva, da imajo bakterije tanko celično steno, ki omogoča, da topilo prodre in odstrani vijolično barvilo. Obarvanje po Gramu je še en začetni korak pri prepoznavanju bakterij.

Gram-pozitivne bakterije so na peniciline, kisline, jod in osnovne spojine bolj občutljive kot gram-negativne bakterije, kar ima očitno terapevtske posledice.

Primeri

Moraxella catarrhalis

Moraxella (Branhamella) catarrhalis. Gre za Gram negativni kokos. Prej se je imenoval Micrococcus catarrhalis ali Neisseria catarrhalis. Do 75% otrok so prevozniki. Nasprotno pa je le 1–3% zdravih odraslih.

Pred 70. leti je veljal za komenzalno bakterijo zgornjih dihal. Pozneje je veljal za pogostega in pomembnega patogena omenjenega trakta.

Taksonomsko spada v družino Moraxellaceae iz reda Pseudomonadales, razreda Gammaproteobakterije, iz vrste Chlorobi iz domene bakterij.

Neisseria gonorrhoeae

Neisseria gonorrhoeae in N. meningitides. So grammy negativni kaki. Ljudje so edini znani rezervoarji.

N. gonorrhoeae je patogena vrsta v 100% primerov. V primeru N. meningitidis ga v grlu nosi približno 20% populacije. Polovica sevov N. meningitidis je kapsulirana, zato ni patogena.

Taksonomsko spadajo v družino Neisseriaceae, reda Neisseriales, razreda Betaproteobakterije, vrste Chlorobi iz domene bakterij.

Streptococcus pneumoniae

To je Gram pozitiven kokos, včasih tvori kratke palice. Je eno najboljših znanstveno preučenih živih bitij. Je normalen prebivalec nazofarinksa pri 5–10% odraslih in 20–40% otrok. Je zelo pomemben patogen, ki predstavlja najpogostejši vzrok lobarne pljučnice.

Značilnosti S. pneumoniae mu omogočajo kolonizacijo različnih niš. Iz nazofarinksa lahko preidejo v spodnji dihalni trakt, kar povzroči pnevmokokno lobalno pljučnico. Ta kolonizacija pa je lahko žarišče invazije krvi (bakteremija, septikemija) krvi, iz katere lahko preide na meninge (meningitis).

Taksonomsko spada v družino Streptococcaceae iz reda Lactobacillales, razreda Bacilli, iz vrste Firmicutes iz domene Bacteria.

Patologije

Moraxella catarrhalis

Najpogosteje pri otrocih in starejših. Moraxella catarrhalis povzroča okužbe oči, otitisni medij, sinusitis, traheitis, bronhitis, pljučnico in bakteremijo. Pri odraslih povzroča kronično obstruktivno pljučno bolezen.

Pri imunosupresivnih bolnikih povzroči meningitis, endokarditis in septikemijo. Pri otrocih in odraslih je vzrok bolnišničnih okužb dihal.

Sinusitis je zelo pogosta okužba pri majhnih otrocih. M. catarrhalis je vzrok za približno 20% primerov. Akutni otitis in okužbe spodnjih dihal so pogosti tudi pri otrocih, zlasti pri mlajših od treh let.

Neisseria gonorrhoeae in N. meningitides

Neisseria gonorrhoeae (gonokok) povzroča gonorejo, ki se kaže predvsem kot bogat izcedek gnojnih izločkov iz moškega in ženskega sečnice in ženskega materničnega vratu. Pogosti so sekundarni lokalni zapleti, kot so epididimitis, salpingitis, rektalna okužba, faringealna okužba in medenična vnetna bolezen.

Če ni ustreznega zdravljenja, se lahko pojavijo kožne lezije, artritis, oftalmija, vnetje jeter, endokarditis, meningitis in zvišana telesna temperatura.

Neisseria meningitidis (meningokok) je edina bakterija, ki lahko povzroči izbruhe piogenega meningitisa. Ti izbruhi zahtevajo prenos med nazofarinksi bližnjih ljudi bodisi z neposrednim fizičnim stikom bodisi s kapljicami sluzi, ki potujejo po zraku. V državah tretjega sveta je ~ 10% primerov smrtno.

Meningokoki lahko povzročijo tudi konjunktivitis, endokarditis, vneto grlo, meningitis, meningoencefalitis, miokarditis, perikarditis, peritonitis in akutno septikemijo.

Streptococcus pneumoniae

Naravni habitat Streptococcus pneumoniae (pnevmokok) je nazofarinks, zlasti otrok.

Okužbe, ki jih povzroča S. pneumoniae, spadajo v dve kategoriji: 1) vdor kože in sluznice, kot so sinusitis, otitisni medij in konjuktivitis; 2) invazivne okužbe, kot so bronhitis, pljučnica, bakteremija, meningitis, endokarditis, septični artritis in meningitis.

S. pneumoniae in N. meningitidis sta glavna vzroka bakterijskega meningitisa, ki običajno povzročata vročino, migreno in okorelost vratu.

V obdobju pred antibiotikom je bila pljučnica, ki jo je povzročil S. pneumoniae, pogosta in usodna. Ta pljučnica ostaja eden najpomembnejših dejavnikov umrljivosti pri afriških otrocih.

Velik epidemiološki pomen in nevarnost te pljučnice je določil, da so bila razvita cepiva proti pnevmokokom.

Reference

1. Alcamo, IE 1996. Klifi, hiter pregled: mikrobiologija. Wiley, New York.
2. Basualdo, JA, Coto, CE, de Torres, RA 2006. Medicinska mikrobiologija. Uredništvo Atlante, Buenos Aires.
3. Bauman, RW 2012. Mikrobiologija: z boleznimi po telesnem sistemu. Benjamin Cummings, Boston.
4. Bottone, EJ 2004. Atlas klinične mikrobiologije nalezljivih bolezni, 1. zvezek, bakterijski povzročitelji. Parthenon, Boca Raton.
5. Brooks, GF, Butel, JS, Carroll, KC, Morse, SA 2007. Medicinska mikrobiologija Jewetz, Melnick in Adelberg. McGraw-Hill, New York.
6. Cimolai, N. 2001. Laboratorijska diagnoza bakterijskih okužb. Marcel Dekker, New York. Načela in praksa klinične bakteriologije
7. Garrity, GM, Brenner, DJ, Krieg, NR, Staley, JT 2006. Bergeyjev priročnik ^® sistematične bakteriologije, druga izdaja, 2. zvezek, Proteobakterije, del A, uvodni eseji. Springer, Cham.
8. Gillespie, SH, Hawkey, PM 2006. Načela in praksa klinične bakteriologije. Wiley, Chichester.
9. Holmes, KK, Sparling, PF, Stamm, WE, Piot, P., Wasserheit, JN, Corey, L., Cohen, MS, Watts, DH 2008. Spolno prenosljive bolezni. McGraw-Hill, New York.
10. Leboffe, MJ, Pierce, BE 2011. Fotografski atlas za mikrobiološki laboratorij. Morton, Englewood.
11. Levinson. W. 2016. Pregled medicinske mikrobiologije in imunologije. McGraw-Hill, New York.
12. Sternberg, GM 1886. O pastiru Micrococcus (Sternberg). Časopis Royal Microscopical Society, 6, 391–396.
13. Talaro, KP, Talaro, A. 2002. Temelji v mikrobiologiji. McGraw-Hill, New York.
14. Török, E., Moran, E., Cooke, FJ 2017. Priročnik o nalezljivih boleznih in mikrobiologiji v Oxfordu. Oxford University Press, Oxford.
15. Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL 2010. Mikrobiologija: uvod. Benjamin Cummings, San Francisco.
16. Watson, DA, Musher, DM, Jacobson, JW, Verhoef, J. 1993. Kratka zgodovina pnevmokoka v biomedicinskih raziskavah: zbirka znanstvenih odkritij. Klinične nalezljive bolezni, 17, 913–924.