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Lexikon der Biologie: Spirochäten

Spirochäten [von *spiro- , griech. chaitē = Borste], Abteilung (Phylum) Spirochaetes, Klasse Spirochaetes, Ordnung Spirochaetales, Gruppe einzelliger, chemoheterotropher, helikaler Bakterien ( ä vgl. Tab. ), die sich durch ihren Zellaufbau und ihre Bewegung von den anderen Bakterien unterscheiden. Die Zelle ist spirillenförmig ( ä vgl. Abb. ), aber nicht starr, sondern flexibel. Außerdem sind die meisten Vertreter im Vergleich zur Länge sehr dünn (Durchmesser 0,1–3,0 μm, Länge 5–250 μm), so daß sie nur im Phasenkontrast- oder im Dunkelfeld-Mikroskop deutlich zu erkennen sind und durch Bakterienfilter hindurchgehen. Alle Spirochäten besitzen einen gramnegativen Zellaufbau: Zellwand mit Murein und Cytoplasmamembran, die das Cytoplasma mit den Einschlüssen umhüllt. Dieser helikal gewundene Protoplasmazylinder ist von Fibrillen (= Axialfibrillen) umwunden, die in ihrer Gesamtheit als Achsenfaden oder Axialfilament bezeichnet werden. Protoplasmazylinder und Axialfibrillen werden noch von einer äußeren, mehrschichtigen Hülle (äußere Scheide) umschlossen. Die Anzahl der Axialfibrillen kann je nach Gattung und Art von 2 bis über 100 variieren. Sie entspringen etwas unterhalb der Zellpole an beiden Enden des Protoplasmazylinders. Ihre freien Enden sind zur Mitte gerichtet und können sich überlappen. In Aufbau und chemischer Zusammensetzung (Flagellin) entsprechen sie den normalen äußeren Bakteriengeißeln; daher werden sie auch als „innere Geißeln“ bezeichnet. Da die Axialfibrillen innerhalb einer Zellhülle liegen, unterscheiden sich Spirochäten im Bewegungsmechanismus: neben Schwimmbewegungen besitzen sie andere, charakteristische Bewegungsweisen: ein Schlängeln, Biegen, ruckartiges Verbiegen und Torsionen. Im Gegensatz zu begeißelten Bakterien können sie sich auch in einem sehr dichten Medium und an Oberflächen bewegen. – Spirochäten leben anaerob, fakultativ anaerob oder aerob. Sie sind freilebende (Spirochaeta) Parasiten und Krankheitserreger in Mensch und Tier (Treponema, Borrelia, Leptospira), Kommensalen und Symbionten in Weichtieren (Cristispira) oder im Hinterdarm von holzfressenden Termiten und Schaben (z.B. von Cryptocercus punctulatus), wo sie in der Regel mit Flagellaten assoziiert vorkommen. Spirochäten-ähnliche Mikroorganismen wurden in einer Reihe weiterer Gliederfüßer beobachtet. Im Salinenkrebschen befinden sich Spirochäten extra- und intrazellulär; auch im Verdauungstrakt, Dickdarm und Pansen von Säugern (einschließlich Mensch) lassen sich Spirochäten nachweisen (Darmflora [Tab.]). In der Mundhöhle (Mundflora [Tab.]) von Tier und Mensch leben Spirochäten (Treponema-Arten), die möglicherweise bei der Auslösung von periodontalen Erkrankungen von Bedeutung sind. – Spirochäten besitzen einen chemoorganotrophen Stoffwechsel; Kohlenhydrate, Aminosäuren, langkettige Fettsäuren oder Fettalkohole werden als Energie- und Kohlenstoffquelle genutzt. Eine Reinkultur der meisten (über 100 Formen) pathogenen und vieler symbiontischer Spirochäten ist noch nicht gelungen, so daß die Benennung von Termiten-Spirochäten bisher (noch) nicht anerkannt wurde (z.B. „Spirochaeta termitidis“).

G.S.



Spirochäten

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