Морфология атипичных форм бактерий: спирохет, риккетсий, хламидий, микоплазм, L-форм и актиномицетов

Спирохеты – извитые, тонкие, обладающие активной подвижностью микроорганизмы. Клетки спирохет состоят из протоплазматического цилиндра, переплетенного с одной или более осевыми фибриллами (или аксиальными нити), которые отходят от субтерминальных прикрепительных дисков на обоих концах цилиндра и располагаются в периплазматическом пространстве. Фибриллы аналогично жгутику состоят из сократительного белка флагеллина и обеспечивают разные типы движения спирохет – поступательное, вращательное, сгибательное (двигаются спирохеты благодаря сокращению всего тела).

Таксономия спирохет

Царство: Bacteria

Тип: Spirochaetes

Класс: Spirochaetes

Порядок: Spirochaetales

1. Семейство: Leptospiraceae

Род: Leptospira

Вид: Leptospira interrogans – возбудитель лептоспироза

2. Семейство: Spirochaetaceae

Род: Treponema

Вид: Treponema pallidum – возбудитель сифилиса

Род Borrelia

Вид: Borrelia recurrentis – возбудитель возвратного тифа

Спирохеты, особенно трепонемы, плохо воспринимают анилиновые красители.

Методы выявления спирохет:

· в нативных (неокрашенных) препаратах ― по подвижности;

· негативная окраска по Бурри;

· импрегнация солями тяжелых металлов ― серебрение по Морозову;

· окраска по Романовскому-Гимзе;

· окраска по Граму (все спирохеты грамотрицательны).

Риккетсии представляют собой мелкие полиморфные бактерии. Имеют кокковидную, палочковидную или нитевидную форму. Клеточная стенка риккетсий построена по типу грамотрицательных бактерий.

Риккетсии и хламидии являются облигатными внутриклеточными паразитами и поэтому выделяются среди прокариот в отдельную группу. Риккетсии располагаются диффузно в цитоплазме или в ядре. Хламидии формируют в поражённой клетке цитоплазматические включения (микроколонии, окружённые общей оболочкой).

Таксономия риккетсий

Царство: Bacteria

Тип: Протеобактерии

Класс: Альфа-протеобактерии

Порядок: Rickettsiales

1. Семейство: Rickettsiaceae                   

Роды:    Rickettsia, Orientia

Вид: Rickettsia prowazekii ― возбудитель эпидемического сыпного тифа

2. Семейство: Bartonellaceae

Род: Bartonella

Виды: Bartonella quintana ―возбудитель волынской лихорадки

До недавнего времени к риккетсиям относили род Coxiella. В настоящее время коксиеллы выделены из семейства Rickettsiaceae в отдельную группу возбудителей. Coxiella burnetii ― возбудитель Q-лихорадки

Способы культивирования риккетсий:

· В организме морских свинок или белых мышей.

· В организме насекомых: вшей, клещей, блох.

· В желточном мешке куриного эмбриона.

· На клеточных культурах.

Методы выявления риккетсий:

· Окраска по Романовскому-Гимзе (риккетсий окрашиваются в темно-синий цвет на фоне голубой цитоплазмы клетки-хозяина).

· Окраска по Здродовскому (рубиново-красные риккетсии на голубом фоне цитоплазмы клетки хозяина).

Хламидии ― облигатные внутриклеточные паразиты, имеющие сложный цикл развития. Хламидии – «энергетические паразиты». Они не способны самостоятельно синтезировать АТФ и обеспечивать собственные потребности в энергии. Клеточная стенка риккетсий построена по типу грамотрицательных бактерий. Размножаются бинарным делением.

Таксономия хламидий

Царство: Bacteria

Тип: Chlamidiae

Класс: Microtatobiotes

Порядок: Chlamydiales

Семейство: Chlamydiaceae

Род: Chlamydia

Виды: Chlamydia trachomatis ― возбудитель трахомы, венерического лимфогранулематоза, урогенитального хламидиоза, пневмоний у новорожденных, конъюнктивита с включениями

Род: Chlamydophila

Виды: Chlamydophila psittaci ― возбудитель орнитоза

Chlamydophila pneumoniae ― возбудитель пневмонии

Методы выявления хламидий:

· Окраска по Романовскому-Гимзе (хламидии и их включения выглядят пурпурными на фоне голубой цитоплазмы клетки-хозяина).

· Обработка мечеными флюорохромами сыворотками ― метод РИФ.

· Обнаружение внутриклеточных включений в виде приядерных шапочек цитологическими методами: Туревича, Муромцева и др.

Микоплазмы ― уникальная группа полиморфных, широко распространенных в природе, грамотрицательных прокариотных микроорганизмов, отличающихся от остальных бактерий полным отсутствием клеточной стенки (в результате чего от внешней среды их отделяет лишь трехслойная цитоплазматическая мембрана, пропитанная стеролами). В культуре одного вида можно выделить крупные и мелкие шаровидные, эллипсообразные, дисковидные, палочковидные и нитевидные, в том числе ветвящиеся клетки. Описаны и разные способы размножения: фрагментация, бинарное деление, почкование. При делении полученные клетки не равноценны по размеру, часто одна из них даже нежизнеспособна.

Микоплазмы способны расти на бесклеточных средах и метаболизировать ряд субстратов. Так, для роста микоплазме необходимы стеролы, например, холестерин. Они являются внеклеточными «мембранными паразитами».

Таксономия микоплазм:

Домен: Bacteria

Тип: Tenericutes

Класс: Mycoplasma (международное научное название – Mollicutes) 

Порядок: Mycoplasmatales

Семейство: Mycoplasmataceae       

Род: Mycoplasma

Виды: Mycoplasma pneumoniae ― возбудитель пневмонии

Mycoplasma hominis ― возбудитель урогенитального микоплазмоза

Mycoplasma genitalium ― возбудитель урогенитального микоплазмоза

Род: Ureaplasma

Вид: Ureaplasma urealyticum – возбудитель урогенитального уреаплазмоза

Методы выявления микоплазм:

· Фазово-контрастная микроскопия;

· Электронная микроскопия.

L-формы бактерий ― это одна из форм изменчивости прокариотных микроорганизмов, заключающаяся в полной или частичной утрате клеточной стенки.

Универсальные L-трансформанты:

· антибиотики (бензилпенициллин и его полусинтетические аналоги, цефалоспорины, D-циклосерин, бацитрацин, ванкомицин, стрептомицин, тетрациклин и др.);

· аминокислоты (глицин, фенилаланин, аргинин и др.);

· лизоцим;

· физические факторы (УФО, рентгеновское облучение, магнитные поля и др.).

L-формы обладают следующими свойствами:

· способны длительно персистировать в организме;

· способны к реверсии, т.е. возврату в исходную бактериальную форму;

· у них снижена вирулентность;

· изменена антигенная структура (утрата К- и О-антигенов);

· утрачены мезосомы, которые не восстанавливаются и при реверсии;

· снижено количество нуклеиновых кислот;

· увеличено количество липидов.

Актиномицеты―особая форма бактерий, имеющих способность к формированию на некоторых стадиях развития ветвящегося мицелия диаметром. Имеют кислотоустойчивый тип клеточной стенки. Имеют вид палочек или разветвленных нитей. Размеры актиномицетов колеблются от 5,0-100 мкм и более в длину и 0,5-2,0 мкм в ширину. Жгутиков, капсул и спор не образуют. Легко окрашиваются многими анилиновыми красителями, грамположительны.

В поражённых тканях актиномицеты образуют специфические скопления, образованные переплетёнными бактериальными телами, которые могут кальцифицироваться. Эти образования называются друзами.

Актиномицеты широко распространены в природе. Большинство из них обитает в почве. Являются представителями нормальной микрофлоры организма человека. Продуцируют антибиотики (в основном стрептомийеты).

Таксономия актиномицетов:

Царство: Bacteria

Тип: Актинобактерии

Класс: Актинобактерии

Порядок: Actinomycetales

1. Семейство: Actinomycetaceae            

Род: Actinomyces

Виды: Actinomyces israelii – возбудитель актиномикоза

2. Семейство: Nocardiaceae           

Род: Nocardia

Вид: Nocardia asteroides – возбудитель нокардиоза

3. Семейство: Streptomycetaceae        

Род: Streptomyces

Методы выявления актиномицетов:

· Окраска по Граму;

· Препарат «раздавленная капля»

Лекция 3

Физиология микроорганизмов. Метаболизм бактерий.

Физиология микроорганизмов включает: