BACTEROIDETES: CARATTERISTICHE GENERALI E SISTEMATICHE - BIOLOGIA - 2025

Bacteroidetes è uno dei phyla in cui sono classificati i batteri. Questo phylum comprende quattro classi (batteri, flavobatteri, sfingobatteri e citofagia) e più di 7.000 specie diverse che hanno colonizzato tutti i tipi di habitat sulla Terra.

Sono presenti nel suolo, nel fango attivo, nel materiale vegetale in decomposizione, nel compost, negli oceani, nell'acqua dolce, nelle alghe, nei latticini e negli animali malati. Distribuito in ecosistemi temperati, tropicali e polari. I batteriideti isolati in habitat aperti appartengono principalmente alle classi Flavobatteri, Citofagia e Sfingobatteri.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Autori: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, American Type Culture Collection, USCDCP

I batteriideti sono una parte importante del tratto intestinale umano e di altri mammiferi e uccelli. Nell'uomo intervengono nell'attivazione del sistema immunitario e nella nutrizione, attraverso la degradazione di polisaccaridi e carboidrati che generano sottoprodotti, riassorbiti dall'ospite, che costituiscono un'importante fonte di energia.

Le specie del phylum Bacteroidetes sono per lo più non patogene, ad eccezione del genere Bacteroides, costituito da patogeni opportunisti, e di alcuni Flavobacteriaceae, patogeni per l'uomo, altri mammiferi, pesci d'acqua dolce o pesci marini.

caratteristiche

I batteri classificati in questo phylum hanno una storia evolutiva comune e un'ampia diversità morfologica, fisiologica ed ecologica. Possono essere corti o lunghi, diritti, a forma di fuso o sottili. Sono gram negativi e non formano endospore.

Possono essere anaerobici facoltativi o strettamente aerobici. Possono essere non mobili, flagellati o possono muoversi scorrendo.

Sono chemioorganotrofici, aerobici o anaerobici facoltativi con metabolismo respiratorio, sebbene vi siano alcune specie con metabolismo fermentativo.

Sistematico

Il phylum Bacteroidetes, noto anche come il gruppo Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, comprende quattro classi: Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria e Cytophagia, che raggruppano più di 7000 specie diverse.

Nelle classificazioni precedenti, il phylum Bacteroidetes comprendeva tre classi (Bacteroidia, Flavobacteriia e Sphingobacteriia). Tuttavia, studi più recenti, basati sull'analisi della sequenza del gene 16S rRNA, giustificano la formazione di una quarta classe all'interno di questo phylum, la citofagia.

In questa nuova classe sono inclusi molti generi precedentemente classificati nelle famiglie Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae e Crenotrichaceae. Pertanto, il phylum Bacteroidetes comprende almeno quattro gruppi filogenetici ben delineati.

Classe I.Bacteroidia

Questa classe include un singolo ordine chiamato Bacteroidales. L'ordine comprende attualmente cinque famiglie: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae e Rikenellaceae.

È rappresentato in più di 850 specie. Le cellule di questa classe sono bastoncini o coccobacilli diritti, a forma di fuso o sottili con colorazione gram-negativa. Non formano spore.

Sono principalmente anaerobici, sebbene alcuni siano anaerobici facoltativi. Fermentano carboidrati semplici generando butirrato come prodotto della fermentazione, sebbene possano degradare le proteine ​​e altri substrati. Non sono mobili o mobili facendo scorrere.

Classe II. Flavobacteria

La classe Flavobacteria include un unico ordine chiamato Flavobacteriales. L'ordine comprende attualmente tre famiglie: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae e Cryomorphaceae. Questa costituisce la più grande classe di phylum batteroidetes, raggruppando più di 3.500 specie.

Le cellule sono bastoncelli o filamenti che non formano spore, sono gram-negativi, privi di vescicole gassose e granuli intracellulari. Sono generalmente moltiplicati per la fissione binaria.

I membri della famiglia Blattabacteriaceae sono simbionti intracellulari di insetti. Le famiglie Flavobacteriaceae e Cryomorphaceae sono costituite da batteri chemioorganotrofici aerobici o anaerobi facoltativi con metabolismo respiratorio, sebbene vi siano alcune specie con metabolismo fermentativo.

Non sono mobili. Molti membri di queste famiglie richiedono NaCl o sali di acqua di mare per la crescita.

I membri della famiglia delle Flavobacteriaceae sono diffusi nel suolo o in acque dolci, salmastre o marine nelle zone temperate, tropicali o polari, mentre i membri della famiglia delle Cryomorphaceae sono finora limitati agli habitat marini a bassa temperatura.

Alcuni membri della famiglia delle Flavobacteriaceae sono patogeni per l'uomo, i pesci o gli anfibi.

Classe III. Sphingobacteria

Questa classe comprende solo l'ordine Sphingobacteriales, che raggruppa tre famiglie (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae e Saprospiraceae), 29 generi e 787 specie.

I batteri di questa classe sono a forma di bastoncello. Non sono mobili, non sporcano, con colorazione gram-negativa. Crescita aerobica o anaerobica facoltativa.

Con capacità di fermentazione limitate in alcuni membri. Alcuni generi, principalmente Sphingobacterium, contengono alte concentrazioni di sfingofosfolipidi come componenti lipidiche cellulari.

Classe IV. Cytophagia

Questa classe include solo l'ordine Cytophagales e alcuni altri gruppi filogenetici trattati come ordini incertae sedis, così chiamati per indicare l'incapacità di collocarli esattamente all'interno di questa classificazione.

Le cellule di questa classe possono essere bastoncini o filamenti corti o lunghi. Alcuni generi formano anelli, bobine o cellule a forma di S. Non producono spore ad eccezione del genere Sporocytophaga. Sono mobili facendo scorrere o non mobili. L'unico genere con flagelli è Balneola. Colorazione Gram-negativi.

La crescita è generalmente strettamente aerobica, ma in alcuni arti si verifica una crescita microaerobica e anaerobica. Sono chemioorganotrofici. Sono ampiamente distribuiti in natura.

Alcuni generi sono organismi marini che richiedono sali di acqua di mare per la loro crescita. La maggior parte delle specie sono mesofile, ma ci sono membri psicrofili e termofili.

Microbiota intestinale

I batteriideti hanno colonizzato le diverse parti del tratto gastrointestinale nell'uomo. Si trovano anche nel microbiota di altri mammiferi, come echinodermi, topi, cani, maiali e ruminanti; da uccelli domestici e selvatici, come polli, tacchini, oche e struzzi; e negli invertebrati come i millepiedi e le termiti.

mutualismo

La maggior parte dei Bacteroidetes ha una relazione mutualistica con i propri ospiti. Nell'uomo, interagiscono con il sistema immunitario producendo l'attivazione delle risposte mediate dalle cellule T e controllano la colonizzazione di potenziali batteri patogeni.

Questi batteri producono generalmente butirrato come prodotto finale della fermentazione, che ha proprietà antineoplastiche e quindi svolge un ruolo importante nel mantenimento della salute intestinale.

Metabolismo degli acidi biliari

Partecipano anche al metabolismo degli acidi biliari e alla trasformazione di composti tossici e / o mutageni. Contribuiscono alla degradazione dei polisaccaridi nell'intestino crasso, molecole difficilmente degradabili dai mammiferi, resistenti all'azione degli enzimi digestivi.

La fermentazione batterica di questi polisaccaridi porta al rilascio di acidi grassi volatili a catena corta (principalmente acetato, propionato e butirrato) che vengono riassorbiti dall'ospite. Pertanto, questi batteri intestinali aiutano l'ospite a ottenere energia da fonti di carboidrati refrattari.

Raccolta di energia

Nei mammiferi onnivori, in particolare nell'uomo, questa fonte di energia aggiuntiva rappresenta tra il 7% e il 10% dell'indennità giornaliera.

Nei ratti, gli animali privi di germi hanno dimostrato di espellere l'87% in più di calorie nelle feci rispetto ai loro omologhi normali e hanno bisogno di mangiare il 30% in più di cibo per mantenere il loro peso corporeo.

Pertanto, la presenza del microbiota intestinale è necessaria per un assorbimento energetico ottimale dalla dieta.

Riferimenti

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