Bakteriel kapsel - Bacterial capsule

Det ydre røde lag i dette diagram er kapslen, som adskiller sig fra cellehylsteret. Denne bakterie er gram-positiv , da dens cellehylster omfatter en enkelt cellemembran (orange) og en tyk peptidoglycan indeholdende cellevæg (lilla).

Den bakterielle kapsel er en stor struktur fælles for mange bakterier . Det er et polysaccharidlag , der ligger uden for cellehylsteret og betragtes således som en del af den ydre kappe af en bakteriecelle. Det er et velorganiseret lag, der ikke let vaskes af, og det kan være årsag til forskellige sygdomme.

Kapslen-som findes i både gramnegative og grampositive bakterier- adskiller sig fra den anden lipidmembran-den ydre bakterielle membran , som indeholder lipopolysaccharider og lipoproteiner og kun findes i gramnegative bakterier. Når den amorfe viskosekretion (der udgør kapslen) diffunderer ind i det omgivende medium og forbliver som en løs, ikke -afgrænset sekretion, er det kendt som et slimlag . Kapsel og slimlag er undertiden opsummeret under udtrykket glycocalyx .

En bakteriekapsel har en halvstiv kant, der følger cellens kontur. Kapslen udelukker India Ink, når den er farvet. Et slimlag er en ikke-stiv matrix, der let deformeres og ikke er i stand til at udelukke India Ink. Biofilm består af mange celler og deres ydre barrierer. De primære funktioner i både kapsler og slimlag er til beskyttelse og vedhæftning.

Sammensætning

Yderligere information: Polysaccharid § Bakterielle kapselpolysaccharider

De fleste bakteriekapsler er sammensat af polysaccharid , men nogle arter bruger andre materialer, såsom poly- D-glutaminsyre i Bacillus anthracis . Fordi de fleste kapsler er så tæt pakket, er de svære at plette, fordi de fleste standardpletter ikke kan trænge ind i kapslen. For at visualisere indkapslede bakterier ved hjælp af et mikroskop behandles en prøve med en mørk plet, såsom blæk fra Indien . Kapselens struktur forhindrer pletten i at trænge ind i cellen. Når de ses, fremstår bakteriekapsler som en lys glorie omkring cellen på en mørk baggrund.

Fungere

Kapslen betragtes som en virulensfaktor, fordi den øger bakteriers evne til at forårsage sygdom (f.eks. Forhindrer fagocytose ). Kapslen kan beskytte celler mod opslugning af eukaryote celler, såsom makrofager. Et kapsel-specifikt antistof kan være påkrævet for fagocytose . Kapsler indeholder også vand, der beskytter bakterierne mod udtørring . De udelukker også bakterielle vira og de fleste hydrofobe toksiske materialer, såsom vaskemidler . Immunitet over for en kapseltype resulterer ikke i immunitet over for de andre typer. Kapsler hjælper også cellerne med at klæbe til overflader. Som en gruppe, hvor kapslen er til stede, er de kendt som polysaccharid indkapslede bakterier eller indkapslede bakterier.

Mangfoldighed

Kapslen findes oftest blandt gram-negative bakterier:

Nogle gram-positive bakterier kan dog også have en kapsel:

De gær Cryptococcus neoformans , men ikke en bakterie, har en lignende kapsel.

Kapsler, der er for små til at blive set med et almindeligt mikroskop, såsom M -proteinet fra Streptococcus pyogenes , kaldes mikrokapsler.

Demonstration af kapsel

  1. Indien blækfarvning : kapslen fremstår som en klar glorie omkring bakterien, da blækket ikke kan trænge ind i kapslen.
  2. Manevals kapselplet: kapslen fremstår som en klar glorie mellem den pinkfarvede bakterie og den blågråfarvede baggrund. Baggrundspletten er den sure plet Congorød (som skifter farve til blågrå på grund af pH), og den lyserøde plet er sur fuschin.
  3. Serologiske metoder: Kapselmateriale er antigent og kan påvises ved at blande det med et specifikt anticapsulært serum. Når den undersøges under mikroskopet, virker kapslen 'hævet' på grund af en forøgelse af dens brydningsevne. Dette fænomen er grundlaget for dæmpningsreaktion .

Brug ved vaccination

Vaccination ved hjælp af kapselmateriale er effektiv mod nogle organismer (f.eks. H. influenzae type b, S. pneumoniae og N. meningitidis ). Polysaccharider er imidlertid ikke stærkt antigene, især hos børn, så mange kapselvacciner indeholder polysaccharider konjugeret med proteinbærere, såsom stivkrampetoksoid eller difteritoksoid . Dette stimulerer et langt mere robust immunrespons.

Se også

Referencer