Vi khuẩn là những vi sinh vật có DNA sợi đôi dạng tròn (trừ loài Streptomyces) và thành tế bào (trừ loài mycoplasma). Hầu hết vi khuẩn sống ngoại bào, nhưng một số lại ưu tiên cư trú và nhân lên trong nội bào.
Các mầm bệnh nội bào bắt buộc chỉ có thể phát triển, sinh sản và gây bệnh trong tế bào của vật chủ. Ví dụ về các mầm bệnh này bao gồm chlamydia và rickettsia.
Các mầm bệnh nội bào tùy ý có thể sống và sinh sản bên trong hoặc bên ngoài tế bào chủ. Ví dụ về các mầm bệnh này bao gồm Salmonella typhi, loài Brucella, Francisella tularensis, N. gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Legionella và loài Listeria, Mycobacterium tuberculosis.
Nhiều vi khuẩn hiện diện ở người dưới dạng hệ vi sinh vật bình thường, thường có số lượng lớn và ở nhiều khu vực (ví dụ, trong đường tiêu hóa và da). Chỉ có một vài loài vi khuẩn là mầm bệnh của con người.
Vi khuẩn được phân loại theo các tiêu chí sau (xem thêm bảng phân loại: Phân loại các vi khuẩn gây bệnh thông thường.):
Hình thái học
Nhuộm soi
Sự bao bọc
Sự yêu cầu oxy
Hình thái học
Vi khuẩn có thể có dạng
Hình trụ (bacilli)
Hình cầu (cocci)
Xoắn ốc (spirochetes)
Một vài cầu khuẩn, nhiều loại trực khuẩn,và phần lớn xoắn khuẩn đều di chuyển được.
Nhuộm soi
Nhuộm Gram là vết nhuộm phổ biến nhất để xác định vi khuẩn nói chung. Vi khuẩn Gram dương giữ lại thuốc nhuộm tinh thể màu tím (có màu xanh đậm) sau khi cố định bằng iod, khử màu bằng cồn và nhuộm tương phản bằng safranin; vi khuẩn gram âm, không bắt thuốc nhuộm màu tím, thể hiện màu đỏ. Vi khuẩn gram âm có thêm màng ngoài chứa lipopolysaccharide (nội độc tố), làm tăng độc lực và khả năng kháng kháng sinh của các vi khuẩn này. (Đối với các yếu tố khác làm tăng tính gây bệnh của vi khuẩn, xem Các yếu tố tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm lấn của vi sinh vật.)
và nhuộm Kinyoun là các loại nhuộm axit nhanh được sử dụng để xác định chủ yếu là vi khuẩn mycobacteria, đặc biệt là M. tuberculosis. Họ cũng có thể xác định được vi khuẩn gram dương Nocardia và các động vật đơn bào Cryptosporidia, Cyclosporavà Cystoisospora. Carbolfuchsin được áp dụng, tiếp theo là khử màu bằng axit clohidric và ethanol và sau đó phản quang với màu xanh methylene.
Nhuộm huỳnh quang (ví dụ, auramine-rhodamine) cũng xác định các sinh vật có tính axit, nhưng cần một kính hiển vi huỳnh quang đặc biệt.
(Xem thêm Soi kính hiển vi.)
Sự bao bọc
Một số vi khuẩn được bao bọc trong vỏ nang; đối với một số vi khuẩn có vỏ nang (ví dụ, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae), vỏ nang này giúp bảo vệ chúng khỏi bị nuốt bởi các tế bào thực bào. Vỏ nang làm gia tăng sự độc tính của vi khuẩn.
Sự yêu cầu oxy
Vi khuẩn hiếu khí (hiếu khí bắt buộc) đòi hỏi oxygen để sản xuất năng lượng và phát triển trong môi trường nuôi cấy. Chúng tạo ra năng lượng bằng quá trình hô hấp tế bào hiếu khí.
Vi khuẩn kị khí (bắt buộc kị khí) không yêu cầu oxygen và không phát triển trong môi trường nuôi cấy nếu có không khí. Chúng sản xuất năng lượng bằng quá trình lên men và hô hấp kị khí. Vi khuẩn kỵ khí phổ biến ở hệ tiêu hoá, sinh dục nữ, kẽ răng miệng và các vết thương mạn tính kém tưới máu.
Vi khuẩn gây bện có thể phát triển có hoặc Không áp dụng oxy. Chúng tạo ra năng lượng bằng quá trình lên men hoặc hô hấp kỵ khí khi thiếu oxy và bằng hô hấp tế bào hiếu khí khi có oxy. Vi khuẩn microaerophilic thích sức căng oxy giảm (ví dụ, từ 2 đến 10%).
Vi khuẩn ưa vi khí có thể phát triển trong môi trường hạn chế oxy. Ví dụ bao gồm loài Campylobacter và Helicobacter pylori.
Ký sinh trùng nội bào bắt buộc, chẳng hạn như chlamydiae, lấy năng lượng từ tế bào chủ và không tự sản xuất ra năng lượng.
Phân loại các vi khuẩn gây bệnh thông thường
Kiểu | Vi khuẩn |
|---|---|
Hiếu khí bắt buộc | |
Cầu khuẩn gram âm | |
Trực khuẩn gram dương | Corynebacterium jeikeium |
Trực khuẩn sinh sản nhanh axit | Mycobacterium avium complex, M. kansasii, M. leprae, M. tuberculosis Nocardia sp |
Trực khuẩn gram âm không lên men, không phải Enterobacterales (trước đây là Enterobacteriaceae) | Acinetobacter calcoaceticus Elizabethkingia meningoseptica (trước đây là Flavobacterium meningosepticum) Pseudomonas aeruginosa,* P. alcaligenes, các loài Pseudomonas khác Stenotrophomonas maltophilia |
Vi khuẩn không điển hình gram âm cầu trực khuẩn và trực khuẩn | Brucella sp Loài Bordetella Loài Francisella Chủng Legionella |
Leptospiraceae (xoắn khuẩn) | Leptospira sp |
Kỵ khí bắt buộc | |
Bacteroides fragilis, các loài Bacteroides khác Fusobacterium sp Loài Prevotella | |
Cầu khuẩn gram âm | Chủng Veillonella |
Cầu khuẩn gram dương | Peptococcus niger |
Các trực khuẩn Gram dương không tạo thành bào tử | Loài Actinomyces Loài Fusobacterium Loài Eubacterium Loài Cutibacterium (trước đây là Propionibacterium) |
Trực khuẩn gram dương sinh nha bào | Clostridium botulinum, C. perfringens, C. tetani, các loài Clostridium khác |
Kị khí không bắt buộc | |
Cầu khuẩn gram dương sinh men catalase | Staphylococcus aureusaureus (dương tính với coagulase) S. epidermidis (âm tính với coagulase), staphylococci âm tính với coagulase khác |
Cầu khuẩn Gram dương, âm tính với catalase | Enterococcus faecalis, E. faecium Streptococcus agalactiae (group B streptococcus), S. bovis, S. pneumoniae, S. pyogenes (group A streptococcus), liên cầu khuẩn nhóm viridans (S. mutans, S. mitis, S. salivarius, S. sanguis), nhóm S. anginosus (S. anginosus, S. milleri, S. constellatus) Gemella morbillorum |
Trực khuẩn gram dương | Erysipelothrix rhusiopathiae Gardnerella vaginalis (thay đổi gram) |
Enterobacterales (Citrobacter sp, Enterobacter, Escherichia coli, loài Klebsiella, Morganella morganii, loài Proteus, Plesiomonas shigelloides, Providencia rettgeri, Salmonella typhi, loài khác Salmonella, Serratia marcescens, loài Shigella, Yersinia enterocolitica, Y. pestis) | |
Lên men, không phải Enterobacterales | Aeromonas hydrophila Chromobacterium violaceum Pasteurella multocida |
Vi khuẩn không điển hình gram âm cầu trực khuẩn và trực khuẩn | Aggregatibacter (trước đây là Actinobacillus ) actinomycetemcomitans Eikenella corrodens Haemophilus influenzae, các loài Haemophilus khác |
Vi khuẩn hiếu khí | |
Phẩy khuẩn | Campylobacter jejuni Vibrio cholerae,V. vulnificus |
Spirochaetaceae (xoắn khuẩn) | |
Kí sinh nội bào bắt buộc | |
Chlamydiaceae | Chlamydia trachomatis, C. psittaci, Chlamydophila pneumoniae |
Coxiellaceae | |
Rickettsia prowazekii, R. rickettsii,R. typhi Anaplasma phagocytophilum | |
* Mặc dù thường được coi là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, những vi khuẩn này có thể phát triển trong điều kiện không có oxy bằng cách sử dụng nitrit làm chất nhận điện tử thay thế. | |
