| Brachyspira | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Systematik | ||||||||||||
| ||||||||||||
| Wissenschaftlicher Name der Familie | ||||||||||||
| Brachyspiraceae | ||||||||||||
| Paster et al. 2012 | ||||||||||||
| Wissenschaftlicher Name der Gattung | ||||||||||||
| Brachyspira | ||||||||||||
| Hovind-Hougen et al. 1983 |
Die Spirochäten-Gattung Brachyspira wurde erstmals 1982 beschrieben. Sie ist die einzige gültig veröffentlichte Gattung in der Familie der Brachyspiraceae (neben der Kandidaten-Gattung „Candidatus Maribrachyspira“). Alle Vertreter dieser gramnegativen Bakterien haben einen niedrigen GC-Gehalt und sind anaerob, können allerdings Sauerstoff tolerieren. Einige Arten sind krankheitserregend (pathogen). Die verursachten Infektionskrankheiten gehören zu den intestinalen Spirochätosen. Alle Arten können im Darm von verschiedenen Tieren (z. B. von Schweinen) und Menschen vorkommen.
Die Zellen sind länglich und spiralig aufgerollt, wie es auch bei nah verwandten „eigentlichen“ Spirochäten der Ordnung Spirochaetales der Fall ist. Der Durchmesser liegt im Bereich von 2–11 µm in der Länge und 0,2–0,4 µm in der Breite. Die Zellenden sind abgerundet oder spitz, jedoch nicht hakenförmig, wie dies für Leptospira aus der Spirochäten-Ordnung Leptospirales typisch ist. Es werden in wachsenden Kulturen auch manchmal Ketten mit einer Länge von drei oder mehreren Zellen beobachtet, ansonsten liegen die Zellen einzeln vor. Unter ungünstigen Bedingungen werden kugelförmige Zellen gebildet. Die periplasmatischen Flagellen (Endoflagellen) überlappen sich in der Zellmitte. Sie verleihen den Zellen die Fähigkeit, sich aktiv zu bewegen. In der Gram-Färbung verhalten sie sich negativ.
Brachyspira ist chemo-heterotroph. Der Stoffwechsel ist strikt anaerob, aber aerotolerant, d. h. die Gattung zeigt unter anaeroben Bedingungen – also unter Sauerstoffausschluss – Wachstum; durch die Anwesenheit von Sauerstoff wird sie im Wachstum weder gefördert noch gehemmt. Im Stoff- und Energiewechsels werden verschiedene Kohlenhydrate und Aminozucker in einer Gärung verwertet. Glucose, Fructose, Galactose, Lactose, Maltose, Mannose und Trehalose können von einigen Arten (z. B. Brachyspira aalborgi, B. hyodysenteriae, B. innocens) in der Fermentation genutzt werden. Als Stoffwechselendprodukte treten Acetat, H2 und CO2 auf. Auch Ethanol kann bei verschiedenen Arten entstehen.
Die Vertreter der Familie Brachyspiraceae sind Bakterien mit niedrigem GC-Gehalt, also einem niedrigen Anteil der Nukleinbasen Guanin und Cytosin in ihrem Genom (Bakterien-DNA). Der GC-Gehalt für die Gattung liegt bei 24–28 mol% (Molprozent). Der GC-Gehalt der Typusart B. aalborgi beträgt 27,1 mol%. Die Mureinschicht in der Zellwand enthält die Diaminosäure L-Ornithin als diagnostisch wichtige Aminosäure. Zur Unterscheidung der verschiedenen Arten können die Antigene dienen, dabei handelt es sich um die Lipopolysaccharide in der äußeren Membran.
Brachyspira-Arten sind an einen Wirt gebunden und kommen nicht freilebend vor. Sie kommen im Darm von verschiedenen Tieren (z. B. von Schweinen) und Menschen vor.
Der Erreger der Schweinedysenterie (jetzt: B. hyodysenteriae) und ein weiterer, ebenfalls im Schweinedarm gefundener, apathogener Bakterienstamm wurden nach der Entdeckung 1972 ursprünglich der Gattung Treponema zugeordnet. Aufgrund von Untersuchungsergebnissen der DNA-DNA-Hybridisierung wurde der apathogene Stamm von der Art Treponema hyodysenteriae abgetrennt und der neuen Art Treponema innocens zugeordnet. Verschiedene weitere Untersuchungen (u. a. durch 16S-rRNA-Sequenzen) zeigten eine nicht nahe Verwandtschaft zur Typusart von Treponema (T. pallidum) und führten zu der Einführung einer neuen Gattung, Serpula. Diese Gattung, bestehend aus Serpula hyodysenteriae und Serpula innocens, wurde im Jahre 1992 in Serpulina umbenannt, denn es gab schon eine Pilzgattung mit dem Namen Serpula. Die Gattung Brachyspira wurde bereits 1982 mit der Art Brachyspira aalborgi durch Hovind-Hougen et al. definiert. Weitere Untersuchungen der 16S-rRNA zeigten eine hohe Verwandtschaft mit der Gattung Serpulina, so dass 1997 schließlich alle Arten von Serpulina in die Gattung Brachyspira überführt wurden.
Brachyspira ist nach wie vor die einzige veröffentlichte Gattung und somit auch die Typusgattung der Familie Brachyspiraceae (neben „Candidatus Maribrachyspira“). Die Familie wurde 2012 von Paster et al. etabliert. Sie wurde lange Zeit in die Spirochäten-Ordnung Spirochaetales klassifizuert, die neben dieser Familie noch drei weitere umfasste: Brevinemataceae, Leptospiraceae und Spirochaetaceae („eigentliche“ Spirochäte, Typus-Familie).
Nach phylogenetischen Untersuchungen im Jahr 2013 durch Gupta et al. an den Vertretern dieser überkommenen Spirochäten-Familien wurde vorgeschlagen, diese wegen ihrer deutlichen Unterschiede jeweils in den Rang einer Ordnung zu erheben. Damit wurden die Brachyspiraceae die einzige Familie in der neuen Ordnung Brachyspiriales.
Die GTDB geht im Vergleich dazu noch weiter: Dort sind die Ordnungen zu Klassen hochgestuft: Brchyspiria, Brevinematia, Leptospiria und Spirochaetia (sensu stricto).
Äußere Systematik gemäß LPSN (Stand 24. Oktober 2026):
Klasse Spirochaetia
Zu der Gattung Brachyspira werden zurzeit gemäß LPSN folgende Arten klassifiziert (ergänzt gemäß Taxonomie des NCBI, Stand 24. Oktober 2026),