Treponema socranskii

Treponema socranskii
Klasyfikacja naukowa
Domena:	Bakteria
Gromada:	Spirochaetota
Klasa:	Spirochaecja
Zamówienie:	krętki
Rodzina:	Treponemataceae
Rodzaj:	treponema
Gatunek:	T. socranskii
Nazwa dwumianowa
Treponema socranskii Smibert i in. 1984

Treponema socranskii wyizolowano z wymazów z dziąseł osób z zapaleniem przyzębia i klinicznie indukowanym zapaleniem przyzębia. Jest to ruchliwy , spiralnie zwinięty, obligatoryjny beztlenowiec , który najlepiej rośnie w temperaturze 37 ° C i jest nowym przedstawicielem swojego rodzaju ze względu na jego zdolność do fermentacji cząsteczek, której nie potrafią inne gatunki Treponema . Wzrost T. socranskii jest dodatnio skorelowany ze stanem zapalnym dziąseł , co wskazuje, że jest on główną przyczyną zapalenia dziąseł i zapalenie przyzębia.

Odkrycie i izolacja

Robert Smibert, John Johnson i Richard Ranney wyizolowali Treponema socranskii w Wirginii w 1984 r. Ochotnicy z zapaleniem przyzębia i klinicznie indukowanym zapaleniem przyzębia dostarczyli próbki spod i nad linią dziąseł w celu porównania z próbkami pobranymi od ochotników ze zdrowymi dziąsłami. Hodowlę T. socranskii wyizolowano z próbek dostarczonych z grupy ochotników z zapaleniem przyzębia i zapaleniem przyzębia indukowanym klinicznie . Zapalenie przyzębia jest długotrwałym szkodliwym stanem zapalnym linii dziąseł, a klinicznie indukowane zapalenie przyzębia to stan, w którym zdrowi ochotnicy przerywają higienę jamy ustnej w celu wywołania zapalenia przyzębia w celu przeprowadzenia kontrolowanych badań naukowych . Naukowcy użyli podłoża zawierającego mięso i słoną wodę nasyconą dwutlenkiem węgla, aby usunąć z próbki tlen . Próbki te hodowano w dwóch powtórzeniach na płytkach z selektywnymi pożywkami stałymi po poddaniu ich seryjnym rozcieńczeniom w celu zapewnienia czystości. Płytki te umieszczono w GasPak słoiki, aby usunąć tlen, który może być obecny w słoiku. Naukowcy zaszczepili kolonie z płytek do bulionu OTI (ustna izolacja treponemów) i umieścili je w innym słoiku GasPak. Słoiki trzymano w temperaturze 37°C i co tydzień próbki sprawdzano za pomocą mikroskopii ciemnego pola .

Taksonomia

Linia taksonomiczna Treponema socranskii to Bacteria , Spirochaetes , Spirochaetia , Spirochaetales , Spirochaetaceae , Treponema , socranskii . Podgatunki nazwano socranskii, buccale i paredis . Treponema socranskii jest unikalny w swoim rodzaju ze względu na połączenie wyższej średniej zawartości GC i braku zapotrzebowania na surowicę w swoich pożywkach wzrostowych. Trzy inne gatunki z rodzaju nie używają surowicy i mają zawartość GC około 36-39% molowych, podczas gdy socranskii ma zawartość GC 50-52% molowych. W porównaniu z innymi hodowanymi Treponema : denticola , pectinovorum i vincentii , głównym czynnikiem unikalnym dla socranskii jest zdolność do fermentacji różnych cząsteczek. System RapID-ANA, który jest serią testów jakościowych służących do identyfikacji różnych bakterii beztlenowych, jest szeroko stosowany do rozróżniania różnych krętki. Ta metoda odróżnia socranskii od innych gatunków, ponieważ jej jedynym pozytywnym testem jest test na fosfatazę alkaliczną , podczas gdy inne gatunki są negatywne dla tego testu.

Charakteryzacja

Optima

Charakterystykę tego organizmu przeprowadzono podczas jego pierwszej hodowli w 1984 r. T. s ocranskii jest bezwzględnym beztlenowcem , który rośnie w pożywce zawierającej węglowodany ulegające fermentacji . Podłoże musi również zawierać płyn z nieokreślonego żwacza lub krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe . Preferowana temperatura dla T. socranskii wynosi 37 °C, ale nadal będzie nieznacznie rosnąć w zakresie od 25 °C do 42 °C.

Morfologia

Treponema socranskii jest spiralnie zwinięty i porusza się za pomocą wici peryplazmatycznej . W płynnych mediach może poruszać się liniowo lub ruchem śrubowym. Rozmiar komórki waha się od 6-15 μm długości i 0,16-0,18 μm szerokości. Komórki są szersze w środku niż na końcach i są lekko zakrzywione. Po wysianiu kolonie T. socranskii tworzą się w ciągu 7–10 dni po inokulacji i są białe, przezroczyste , nieregularne, z gęstym środkiem.

Ekologia

Treponema socranskii znajduje się w przestrzeni między zębami i dziąsłami pacjentów z różnymi postaciami zapalenia przyzębia. Spośród próbek pobranych z różnych miejsc pobierania próbek z linii dziąseł T. socranskii jest jednym z najliczniej występujących w swoim rodzaju. Badania ludzkiego mikrobiomu jamy ustnej pokazują, że organizmy Gram-ujemne , w tym rodzaje Treponema , Prevotella , Selenomonas , Tannerella , Haemophilus i Catonella są nie tylko obecne w próbkach pobranych od osób z zapaleniem przyzębia, ale w rzeczywistości są selekcjonowane i mają znacznie większą liczebność niż zdrowe próbki. Po leczeniu zapalenia przyzębia następuje zmiana społeczności drobnoustrojów z wymienionych powyżej organizmów Gram-ujemnych na rzecz selekcji organizmów Gram-dodatnich . Zdrowe linie dziąseł zwykle charakteryzują się małą różnorodnością mikroorganizmów u jednego pacjenta, ale taksony różnią się znacznie u różnych osób. Osoby z zapaleniem przyzębia mają dużą różnorodność drobnoustrojów, ale struktura społeczności jest podobna u wszystkich pacjentów dotkniętych chorobą. Tendencje te wynikają z warunków beztlenowych i oligotroficznych w chorych dziąsłach, które powodują, że bakterie beztlenowe są w stanie konkurować z kopiotrofami tlenowymi, które zwykle tworzą zdrowe społeczności.

Metabolizm

Treponema socranskii różni się od innych w rodzaju, częściowo ze względu na jego metabolizm . T. socranskii jest w stanie fermentować związki, których inni nie są w stanie. Związki, które może metabolizować to arabinoza , dekstryna , fruktoza , galaktoza , glukoza , glikogen , maltoza , mannoza , pektyna , rafinoza , ramnoza , ryboza , skrobia , sacharoza , trehaloza i ksyloza . Produkty fermentacji to octowy , mlekowy i bursztynowy , z kwasem mrówkowym jako produktem drugorzędnym.

Genomika

Genom T. socranskii został zsekwencjonowany przez J. Craig Venter Institute (JCVI) przy użyciu sekwencjonowania Illumina . Genom zawiera 2 804 628 par zasad , z których 2 547 778 to pary kodujące . Zawartość GC wynosi od 50 do 52% molowych. DNA zawiera również 2563 genów, z których 2509 koduje białka .

Implikacje

Treponema socranskii i 11 innych organizmów wykazuje zwiększone tempo wzrostu, które koreluje ze zwiększonym wynikiem GI (indeks dziąseł). Skala GI mierzy intensywność zapalenia szczeliny dziąsłowej. Ta korelacja między wzrostem a wysokimi wynikami GI, w połączeniu z częstością T. socranskii w szczelinie dziąsłowej osób z klinicznie wywołanym zapaleniem przyzębia i umiarkowanym/ciężkim zapaleniem przyzębia, ma implikacje wskazujące na to, że T. socranskii jest czynnikiem sprawczym w paradontozie i zapaleniu dziąseł. Zapalenie przyzębia to stan, który powstaje po pozostawieniu nieleczonego zapalenia dziąseł. U dorosłych zapalenie przyzębia może być główną siłą przyspieszającą utratę zębów , ponieważ uszkadza podstawę zębów i uszkadza ich połączenie z czaszką . Stanowi temu można łatwo zapobiec poprzez codzienną higienę jamy ustnej, taką jak szczotkowanie i nitkowanie zębów .