Спирохеты. Классификация, морфология, ультраструктура. Их роль в инфекционной патологии человека.
Ответ.
Спирохеты (семейство Spirochaetaceae [от греч. speira. спираль, + chaite, волос]) относят к отделу Gracilicutes порядка Spirochaetates.
Морфология.
Спирохеты – тонкие, подвижные, спирально загнутые бактерии длиной 3-500 мкм. В мазках располагаются одиночно либо образуют цепочки, объединённые внешней оболочкой. Спирохеты (от лат. spira – изгиб, chatie – грива) — спирально извитые одноклеточные организмы. Число витков у спирохет может достигать 10-15 .
Ультраструктура.
Клетки спирохет состоят из пpoтоплазатического цилиндра, покрытого ЦПМ, переплетённого с одной или более осевыми фибриллами, отходящими от субтерминальных прикрепительных дисков, расположенных на обоих концах цилиндра (что сближает их с простейшими).
Снаружи цитоплазматический цилиндр и фибриллы окружены клеточной стенкой.
Клеточные оболочки спирохеты представляют собой комплекс из двух образований: наружной оболочки, очень тонкой, эластичной и гибкой (покров) и лежащей под ней клеточной стенки цитоплазматического цилиндра. В поверхностном слое клеточной стенки цитоплазматического цилиндра обнаружены гликопептиды.
Внутри цитоплазмы расположены нуклеоид, образования типа мезосомы и различные гранулы.
Спирохеты, особенно трепонемы, в отличие от других бактерий плохо воспринимают анилиновые красители. Окрашивают краской Романовского-Гимза.
Кроме того, для выявления спирохет используют нативные препараты, которые микроскопируют в темнопольном или фазово-контрастном микроскопе.
Медицинское значение среди спирохет имеют представители родов Treponema, Borrelia и Leptospira. Бактерии различных родов существенно различаются по тинкториальным свойствам; некоторые хорошо окрашиваются анилиновыми красителями (например, Borrelia recurentis), другие требуют специальных методов окраски. Спирохеты окрашивают краской Романовского-Гимзы. Все спирохеты – грамотрицательные микроорганизмы.
Трепонемы (род Treponema) представляют собой извитые бактерии, имеющие 8-12 мелких завитков и 3-4 фибриллы. У человека трепонемы вызывают сифилис (Т. pallidum) и фрамбезию (Т. pertenue)
Боррелии (род Borrelia) – это длинные извитые бактерии, имеющие 3-8 крупных завитков и 7-20 фибрилл. К боррелиям относятся возбудители клещевого боррелиоза (болезни Лайма) и ВОЗВРАТНОГО тифа (эпидемического и эндемического).
Лептоспиры (род Leptospira) – это извитые бактерии, имеющие мелкие частые завитки. Внешне лептоспиры напоминают закрученную веревку. Они имеют 2 осевые фибриллы. Концы клеток изогнуты крючком и имеют утолщения. Лептоспиры образуют вторичные завитки, в результате чего приобретают S- образную форму.
Патогенным представителем лептоспир является L. interrogans. При попадании в организм с водой или пищей этот возбудитель вызывает развитие лептоспироза, который сопровождается кровоизлияниями и желтухой.
Биологические свойства риккетсий. Методы культивирования. Примеры патогенных для человека видов риккетсий.
Ответ.
Согласно современной классификации, таксономическое положение этих бактерий выглядит следующим образом: они принадлежат к домену Бактерии, типу Протеобактерии, классу Альфа-протеобактерии, порядку Rickettsiales, семейству Rickettsiaceae, к которому относятся три рода, содержащие виды, патогенные для млекопитающих. К ним относятся:
Rickettsia;
Rochalimaea;
Coxiella.
Биологические свойства риккетсий:
представляют собой мелкие палочковидные бактерии;
являются облигатными внутриклеточными паразитами, биологически связаны с членистоногими (хозяева);
размножаются бинарным делением внутри инфицированных клеток;
в зависимости от условий развития форма и размер риккетсий могут изменяться: клетки могут приобретать кокковидную, нитевидную или неправильную форму;
строение риккетсий соответствует структуре грамотрицательных бактерий;
они не образуют спор и капсул, неподвижны;
в мазках-отпечатках тканей риккетсии окрашивают по Романовскому-Гимзе (азур, эозин, метиленовая синь): при этом риккетсии окрашиваются в красный цвет, а инфицированные клетки – в синий цвет;
не растут на бесклеточных питательных средах, чем отличаются от большинства бактерий.
По своим свойствам риккетсии занимают промежуточное положение между бактериями и вирусами:
по строению, ферментной активности и чувствительности к антибиотикам близки к бактериям;
по способности существовать только как внутриклеточный паразит – к вирусам.
Для морфологии и ультраструктуры риккетсий характерны ряд особенностей, отличающие их от других прокариотов:
клеточные стенки имеют капсулообразный слизистый покров;
наличие в значительном количестве ненасыщенных жирных кислот (ННЖК) в составе мембраны, что нехарактерно для бактерий;
в состав нуклеоида входит кольцевая хромосома;
хотя все риккетсии – внутриклеточные паразиты (ни о каком симбиозе или мутуализме нет и речи), их метаболизм независим от обменных процессов, протекающих в клетке-хозяине;
способность к индукции фагоцитоза посредством клеток эукариотов;
клетки бактерий обладают адгезивными свойствами, что способствует их креплению и колонизации чужого организма;
источником энергии для микробов является глутамат.
Особенности культивирования риккетсий связаны с тем, что микроорганизмы – облигатные паразиты, не осуществляют рост ни на каких бесклеточных питательных средах.
Выращивание микроорганизмов с использованием методов культивирования осуществляют на переживающих (временно сохранена клеточная жизнеспособность) материалах в жидкой (!!) среде Мейтлендов. Они представляют собой мелкодисперсную взвесь тканей или частей органов в солевом (возможно, в питательном) растворе.
Хорошо показал себя метод выращивания микробов на двенадцатидневном курином эмбрионе, с поддержанием температурного оптимума роста (37°С) в течение шести дней. Метод прекрасно зарекомендовал себя для приготовления диагностических препаратов и получения вакцин из риккетсий.
Успешно культивируют микробы в организме живых белых мышей – наибольшее количество бактерий собирается в легких грызунов.
Микроорганизмы культивируют, инфицируя платяных вшей дисперсной взвесью активных микробов (метод Вейгля-Мосинга), а также выращивают на их личинках (Пшеничнов-Райхер).
К роду Rickettsia относятся восемь видов патогенных микроорганизмов, их принято подразделять на следующие группы.
Вшиво-блошиные СЫПНЫЕ тифы:
Rickettsia prowazekii (риккетсии Провачека);
Rickettsia typhi, Ber; H. Mooser (риккетсии Музера).
Клещевые пятнистые лихорадки:
Rickettsia rickettsii;
Rickettsia conorii;
Rickettsia australis;
Rickettsia sibirica;
Rickettsia akari.
К риккетсиям относят 29 видов (май 2017 г.) микроорганизмов, и в большей своей части они не патогенны для млекопитающих. К наиболее известным патогенным видам относятся R. prowazekii (возбудитель сыпного тифа), R. conorii (возбудитель марсельской лихорадки), R. sibirica (клещевой риккетсиоз), R. rickettsii (пятнистая лихорадка Скалистых гор).