Helicobacteraceae

Helicobacteracae

Helicobacter pylori

Systematik
Klassifikation:Lebewesen
Domäne:Bakterien (Bacteria)
Abteilung:Proteobacteria
Klasse:Epsilonproteobacteria
Ordnung:Campylobacterales
Familie:Helicobacteracae
Wissenschaftlicher Name
Helicobacteracae
Garrity et al., 2006

Die Helicobacteraceae sind eine Familie der Bakterien aus der Abteilung der Proteobakterien. Mit der Gattung Helicobacter sind einige wichtige Krankheitserreger für Menschen und Tiere vorhanden. Die Vorsilbe helix ist griechisch und bedeutet so viel wie spiralig und bezieht sich auf die Zellform der Typusgattung Helicobacter.

Merkmale

Die Helicobacteraceae sind eine ökologisch und morphologisch, was die Zellform angeht, sehr vielfältige Gruppe. Es sind Arten mit spiralförmigen oder spindelförmigen sowie gekrümmten Stäbchenzellen vorhanden, die Zellen von Thiovulum sind hingegen rund oder eiförmig. Bei der Art Helicobacter acinonychis können spiralförmige Zellen als auch gekrümmte Stäbchen auftreten. Auch U-Formen sind bei der Gattung Helicobacter vorhanden.[1] Der Gram-Test fällt, wie für die Proteobakterien typisch, negativ aus.

Einige Arten sind mikoaerophil, d. h., sie können nur in Umgebungen mit geringem Sauerstoffgehalt überleben. Auch anaerobe Arten sind vorhanden, diese können nur unter völligen Sauerstoffausschluss leben.

Thiovolum ist mit 600 Mikrometer pro Sekunde eines der sich am schnellsten fortbewegenden Bakterien überhaupt.

Ökologie

Helicobacteraceae ist eine ökologisch sehr vielfältige Gruppe. So sind Sulfuricurvum kujiense und Sulfurimonas autotrophica schwefeloxidierende Bakterien. Sie oxidieren Schwefelverbindungen, wie z. B. Schwefelwasserstoff (H2S) mit Sauerstoff (O2) zu elementarem Schwefel (S).[2][3] Bei diesen Reaktionen wird Energie frei, die von den Bakterien zur Assimilation von Kohlenstoffdioxid genutzt wird, es handelt sich also um chemolithoautotroph Bakterien. Mikroorganismen die Schwefel oxidieren sind sehr wichtig für den Schwefelkreislauf der Erde.

Sulfuricurvum kujiense kann Schwefelwasserstoff, elementaren Schwefel und Thiosulfat oxidieren. Es kann auch molekularen Wasserstoff (H2) als Elektronenspender nutzen. Das Bakterium kann unter völligen Ausschluß von Sauerstoff leben (anaerob) und zeigt auch unter mikroaeroben Bedingungen, mit Sauerstoffkonzentration von 1 %, Wachstum. Unter anaeroben Bedingungen nutzt es als terminalen Elektronenakzeptor Nitrat. Nitrit wird von dem Bakterium nicht genutzt. Unter mikroaeroben Bedingungen nutzt es Sauerstoff als Akzeptor.

Sulfurimonas autotrophica ist streng aerob und nutzt ebenfalls Schwefelwasserstoff, elementaren Schwefel und Thiosulfat zur Schwefeloxidation, allerdings kann es ausschließlich Sauerstoff als terminalen Elektronenakzeptor nutzen. Auch molekularen Wasserstoff kann es nicht zur Energiegewinnung nutzen.

Krankheitserreger

Einige Arten von Helicobacter sind wichtige Krankheitserreger des Menschen. So ist Helicobacter pylori die Hauptursache des Magen- und Zwölffingerdarmgeschwürs und ein wesentlicher Risikofaktor für das Magenkarzinom.[4] Das Bakterium umgibt sich mit Ammoniak, welches es aus der Spaltung von Harnstoff durch Urease bildet. Durch diesen Ammoniakmantel ist es gegen die Magensäure geschützt. Das Enzym zeigt hierbei eine im Verhältnis zu anderen Bakterien sehr hohe Aktivität.[5][6] Wolinella ist ungefährlich und kommt in der Mundhöhle gesunder Menschen vor.[4][7]

Systematik

Folgende Gattungen sind in dieser Familie enthalten[8]:

  • Helicobacter Goodwin et al. 1989
  • Sulfuricurvum Kodama and Watanabe 2004
  • Sulfurimonas Inagaki et al. 2003
  • Sulfurovum Inagaki et al. 2004
  • Thiovulum Hinze 1913
  • Wolinella Tanner et al. 1981

Einzelnachweise

  1. ↑ Rüdiger Dörris: Medizinische Mikrobiologie Thieme Georg Verlag, 2004, ISBN 978-3131297174
  2. ↑ Y. Kodama und K. Watanabe: Sulfuricurvum kujiense gen. nov., sp. nov., a facultatively anaerobic, chemolithoautotrophic, sulfur-oxidizing bacterium isolated from an underground crude-oil storage cavity. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2004, Volume 54, Nr. 6, S. 2297–2300.
  3. ↑ F. Inagaki, K. Takai, H. Kobayashi und K. Horikoshi: Sulfurimonas autotrophica gen. nov., sp. nov., a novel sulfur-oxidizing ε-proteobacterium isolated from hydrothermal sediments in the Mid-Okinawa Trough. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2003, Volume 53, Nr. 6, S. 1801–1805.
  4. ↑ a b Köhler (Hrsg.) Medizinische Mikrobiologie, 8. Aufl., München / Jena 2001, ISBN 978-3-437-41640-8
  5. ↑ Georg Fuchs (Hrsg.): Allgemeine Mikrobiologie (begr. von Hans G. Schlegel). 8. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 2007, ISBN 978-3-13-444608-1.
  6. ↑ George M. Garrity, Don J. Brenner, Noel R. Krieg, James T. Staley (Hrsg.): Bergey's manual of systematic bacteriology. Vol. 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria. 2. Auflage. Springer, New York 2005, ISBN 978-0-387-24145-6
  7. ↑ Mileni, M. et al.: Heterologous production in Wolinella succinogenes and characterization of the quinol:fumarate reductase enzymes from Helicobacter pylori and Campylobacter jejuni. In: Biochemical Journal. 2006 Apr 1;395(1):191-201.
  8. ↑ J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) - Helicobacteraceae (Stand: 14. März 2019)

Literatur

  • George M. Garrity: Bergey’s manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York 2005, Vol. 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria, ISBN 0-387-24145-0
  • Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1

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