Поняття про класифікацію мікроорганізмів.

Мікроби — це найбільша за кількістю та дуже різноманітна за рівнем організації частина організмів, які населяють біосферу Зем­лі. Об'єднують їх тільки малі розміри, тому систематизувати ці ор­ганізми складно. В основу класифікації мікроорганізмів покладено особливості їх морфологічних і біологічних властивостей. Збудники хвороб є серед неклітинних (віруси — царство Vira, та пріони — ще недостатньо вивчений вид інфекційних агентів) і клітинних орга­нізмів. Клітинні поділяють на два царства: прокаріоти (доядерні) та еукаріоти (ядерні). Патогенні мікроорганізми трапляються серед прокаріотів (бактерії) і еукаріотів (гриби і найпростіші; схема 1).

Наука, яка описує види організмів, виявляє ступінь спорідненості та об'єднує їх у класифікаційні категорії (таксони), називається систематикою. Таксономія — наука про принципи і методи класифікації організмів. Згідно з новим таксономічним кодексом бактерій запроваджено такі міжнародні класифікаційні категорії: цпрстіш відділ — група — клас — порядок — родина - рід -вид - варіанти. Загальновизнаною міжнародною є класифікація бактерій Д. Берджі (1860—1937). Останнє 9-е нпдпіши "Визначника бактерій Берджі" вийшло в 1993 році (США). Визначник об'єднує лише невелику кількість бактерій, які існують у природі. Він побудований на фенотипових ознаках: морфологічних, тинкторіальних, фізіологічних і молекулярно-генетичних. Такий поділ бактерій найбільше підходить для ідентифікації (визначення виду) бактерій з метою діагностики інфекційних хвороб. Відповідно до визначника бактерії поділяють на 4 групи (схема 2). Групи включають родини, роди та види; деякі бактерії об'єднані в порядки і класи.

Основною таксономічною одиницею є вид. Вид — це сукупність мікроорганізмів, які мають подібні морфологічні, фізіологічні та молекулярно-генетичні ознаки, подібний обмін речовин та спільне походження. Визначення виду бактерій називається ідентифікаці­єю, її проводять за морфологічними, тинкторіальними, фізіологіч­ними, культуральними антигенними, молекулярно-генетичними та іншими ознаками.

Морфологічні ознаки характеризують форму, рухливість, спо­роутворення, наявність капсули.

Тинкторіальні ознаки відображають відношення до барвників; воно залежить від спорідненості структур клітин до барвників, уна­слідок чого вони набувають певного забарвлення.

Фізіологічні ознаки — це культуральні та біохімічні властивості бактерій.

Культуральні ознаки — це характер росту бактерій на поживно­му середовищі. Бактерії, що виросли на поживному середовищі, нази­ваються культурою. Культура, що містить один вид мікроорганізмів, називається чистою. Змішана культура містить різні види мікро­організмів. У рідкому поживному середовищі бактерії утворюють помутніння, плівку, осад тощо; на щільному середовищі вони утворюють колонії. Колонія — це видиме скупчення бактерій на поживному середовищі

.Біохімічні ознаки — здатність бактерій виділяти ферменти та інші біологічно активні речовини.

Антигенні ознаки визна­чають за допомогою імунних сироваток, що містять специ­фічні антитіла

.Молекулярно-генетичні ознаки характеризують ін­дивідуальність ДНК. Порів­нюють структуру ДНК до­сліджуваного виду бактерій з еталонною ДНК для цього виду бактерій (з генетичним зондом). Генетичний зонд — це невелика ділянка одно-ниткової ДНК, нуклеотидна послідовність якої унікаль­на для певного виду або роду бактерій. Ці зонди мічені флюорохромами, радіоізото­пами або ферментами і здатні взаємодіяти з денатурованою (однонитковою) ДНК збуд­ника за законом комплемен-тарності. Якщо подібність становить 90 % і більше, то бактерії належать до одно­го виду. На цьому принципі

ґрунтується застосування молекулярних зондів, за допомогою яких у досліджуваному матеріалі визначають ДНК збудника і встановлю­ють діагноз хвороби.

Якщо бактерії мають деякі відмінності від видових ознак, то їх роз­глядають як підвид. Бактерії, що відрізняються незначними спадкови­ми властивостями, називають варіантами. Практичне значення мають такі варіанти: морфовар — бактерії одного виду, що різняться за морфо­логічними ознаками, біовар — за фізіологічними, серовар — за антиген­ними, хемовар — за хімічними, фаговар — за відношенням до фатів.

Штам — культура бактерій, виділена з конкретного джерела (ор­ганізму людини, тварини, навколишнього середовища). Штам мож­на вважати найнижчою таксономічною одиницею бактерій. Він по­значається протокольними номерами або за джерелом, місцевістю, де був виділений.

Клон — потомство однієї бактеріальної клітини, тому ці мікроорга­нізми мають ідентичні (від лат. identicus — однаковий) властивості.

Згідно з Міжнародним кодексом номенклатури (від лат. nomenclature. — перелік, опис імен) бактерій їх називають за бі­нарною номенклатурою. Кожний вид бактерій має видову і родо­ву назви. Назву бактерій пишуть латинською мовою: родову назву пишуть з великої літери, видову — з малої. Наприклад: збудник правця — Clostridium tetani, збудник чуми — Yersinia pestis, збуд­ник холери — Vibrio cholerae, один із збудників шигельозу (дизен­терії) — Shigella sonnei. Допускається скорочення родової назви — S. sonnei.

Основні принципи класифікації і номенклатури бактерій вико­ристовують і стосовно інших мікроорганізмів.

3. Морфологія бактерій, їх величина та основні форми. Поліморфізм. Будова бактеріальної клітини. Мікроскопічний метод дослідження та його значення. Морфологічні критерії ідентифікації мікроорганізмів.

Бактерії — це переважно одноклітинні організми рослинного по­ходження (звідси назва — мікрофлора).

Форма бактерій та їх розміри мають велике таксономічне зна­чення і є важливими критеріями для їх ідентифікації (мал. 1). Роз­міри бактерій коливаються від 0,2 до 10 мкм (більшість із них мають діаметр 0,5—0,8 мкм, довжину 2—3 мкм).

Бактерії можуть мати різну форму: коки (від грец. kokkos — зер­но), палички, звивисті, ниткоподібні, а також трикутні, зіркоподіб­ні, кільцеподібні та ін.

За формою клітини бактерії поділяють на 4 групи: коки (сферич­на форма), палички (циліндрична форма), звивисті (спіралеподібна форма), нитчасті.

Коки мають кулясту форму, але бувають бобоподібні та ланце­топодібні. За характером поділу та розміщенням розрізняють такі коки:

• мікрококи розміщуються поодиноко, безладно; вони переваж­но сапрофіти, але є й умовно-патогенні — вони спричинюють запальні процеси;

• диплококи розміщуються попарно, мають форму бобів; зу­мовлюють епідемічний цереброспінальний менінгіт (від грец. тепіпх — мозкова оболона), гонорею (від грец. gonos — сім'я і rheo — текти), бленорею; пневмококи мають ланцетоподібну форму;

— тетракоки розміщуються по чотири — вони непатогенні;

• сарцини розміщуються тюками — по 8, 16, 32, 64, вони непато-генні;

• стафілококи (від грец. staphyle — гроно винограду і kokkos — зерно) розміщуються у вигляді грона винограду, спричиню­ють гнійно-запальні процеси;

• стрептококи (від грец. streptos — ланцюг і kokkos — зер­но) розміщуються ланцюжком, спричинюють здебільшого гнійно-запальні процеси.

Паличкоподібні бактерії мають видовжену форму. За здатністю до спороутворення їх поділяють на дві групи: аспорогенні і спороген­ні. До аспорогенних належать бактерії, спорогенні поділяються на бацили і клостридії.

Палички, що не утворюють спор (аспорогенні), називають бакте­ріями (від грец. bakterion — паличка). Цей термін вживають для на­зви не тільки аспорогенних паличок, а і для всіх прокаріотів. Вони спричинюють дифтерію, чуму, кишкові хвороби тощо. Спорогенні палички, що утворюють спору діаметром меншим за поперечний розмір клітини, називають бацилами (від лат. bacillum — палич­ка), наприклад збудник сибірки. Спорогенні палички, що утворю­ють спору більшу за діаметр клітини і нагадують форму барабанної палички, веретена, тенісної ракетки, називають клостридіями (від лат. Clostridium — веретеноподібний) — це збудники правця, боту­лізму, газової анаеробної інфекції.

Палички розрізняють за розміщенням, розміром, діаметром клі­тини та формою кінців.

Монобактерії розміщуються хаотично; диплобактерїі, диплоба-цили — попарно; стрептобактерії, стрептобацили — ланцюжком.

Короткі палички (кокобактерії) мають розміри до 1 мкм — збуд­ники коклюшу, бруцельозу, туляремії; довгі — понад 3 мкм — кло­стридії, кишкові палички.

За діаметром розрізняють бактерії тонкі — мікобактерії туберку­льозу і товсті — клостридії. Форма кінців у них може бути заокру­глена (кишкові палички, шигели, сальмонели), обрубані (збудник сибірки), булавоподібні, потовщені (збудник дифтерії), загострені (фузобактерії).

Звивисті бактерії розрізняють за кількістю завитків: вібріони мають один вигин (холерний вібріон), спірили — 2—3 оберти спіралі (кампілобактерії), спірохети — більше ніж 3 завитки різної величи­ни і щільності. Серед спірохет патогенними для людей є трепонеми (збудники сифілісу), борелії (поворотного тифу), лептоспіри (леп­тоспірозу).

Нитчасті бактерії здебільшого непатогенні для людей. До цієї форми бактерій належать актиноміцети. Але їх можна також від­нести і до паличок, тому що ці нитки можуть розпадатися з утво­ренням паличкоподібних форм. Актиноміцети спричинюють тяжку хронічну хворобу — актиномікоз.

Бактерії здатні змінювати форму клітини під дією різних факто­рів: антибіотиків, дезінфекційних розчинів, умов культивування та ін. Ця властивість називається поліморфізмом. Вона найбільш ха­рактерна для паличкоподібних бактерій. Поліморфізм не кодуєть­ся генами, тому у разі відсутності факторів, що його спричинюють, бактерії відновлюють свою форму. Це слід враховувати під час їх ідентифікації.