6. Основные формы бактерий. Размеры. Основные представители.

Всем бактериям присущи определенные морфологические свойства (форма, размер, характер их расположения в мазке) и тинкториальные свойства (способность окрашиваться).

Различают 4 основные формы бактерий (рис. 1):

• шаровидные (сферические) или кокковидные (от греч. kokkos - зерно);

• палочковидные (цилиндрические);

• извитые (спиралевидные);

• нитевидные.

Кроме того, существуют бактерии, имеющие треугольную, звездообразную, тарелкообразную форму. Обнаружены так называемые квадратные бактерии, которые образуют скопления из 8 или 16 клеток в виде пласта.

Рис. 1. Формы одноклеточных бактерий: 1- микрококки; 2 – диплококки; 3 – стрептококки; 4 – стафилококки; 5 – сарцины; 6 – палочковидные бактерии; 7 – спириллы; 8 – вибрионы (Шлегель Г., 1987).

Кокковидные бактерии обычно имеют форму правильного шара, диаметром 1,0 – 1,5 мкм; некоторые бобовидную, ланцетовидную, эллипсовидную форму. По характеру взаиморасположения образующихся после деления клеток кокки подразделяют на следующие группы:

1. Микрококки (от лат. мicros - малый). Клетки делятся в одной плоскости и чаще всего сразу же отделяются от материнской. Располагаются по одиночке, беспорядочно. Сапрофиты, патогенных для человека нет (рис. 1.1).

2. Диплококки (от лат. diplos - двойной). Деление происходит в одной плоскости с образованием пар клеток, имеющих либо бобовидную, либо ланцетовидную форму. Например, возбудитель гонореи Neisseria gonorrhoeae, возбудитель пневмонии Streptococcus pneumoniae (рис. 1.2).

3. Стрептококки (от лат. streptos - цепочка). Деление клеток происходит в одной плоскости, но размножающиеся клетки сохраняют между собой связь и образуют различной длины цепочки, напоминающие нити бус. Многие стрептококки являются патогенными для человека и вызывают различные заболевания: скарлатину, ангину, гнойные воспаления и другие. Например, Streptococcus pyogenes (рис. 1.3).

4. Стафилококки (от лат. staphyle – гроздь винограда). Клетки делятся в нескольких плоскостях, а образующиеся клетки располагаются скоплениями, напоминающими гроздья винограда. Стафилококки вызывают более 100 различных заболеваний человека. Они – наиболее частые возбудители гнойных воспалений. Например, Staphylococcus aureus (рис. 1.4).

5. Тетракокки (от лат. tetra - четыре). Деление происходит в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием тетрад. Патогенные для человека виды встречаются очень редко.

6. Сарцины (от лат. sarcina – связка, тюк). Деление происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием пакетов (тюков) из 8, 16, 32 и большего числа особей. Особенно часто встречаются в воздухе. Имеются условно-патогенные представители (рис. 1.5).

Палочковидные (цилиндрические формы) (рис. 1.6).

По расположению палочки подразделяют на:

- одиночные или беспорядочно расположенные – монобактерии. Например, Escherihia coli.

- располагающиеся попарно (по одной линии) – диплобациллы, диплобактерии. Например, Pseudomonas.

- располагающиеся цепочкой – стрептобациллы, стрептобактерии. Например, Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы.

По длине:

- очень короткие, менее 1,0 мкм – коккобактерии. Например, Francisella tularensis – возбудитель туляремии.

- короткие 1,5 – 3,0 мкм. К ним относятся большинство возбудителей кишечных инфекций.

- длинные, более 3,0 мкм. Например, возбудитель газовой гангрены – Clostridium novyi.

Концы палочек могут быть:

- закругленными. Например, Escherihia coli и др.

- заостренными. Например, Fusobacterium.

- утолщенными. Например, у возбудителя дифтерии за счет зерен волютина (запасных питательных веществ).

- обрезанными. Например, Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы.

По диаметру палочки делят на:

- тонкие (возбудитель туберкулеза – Mycobacterium tuberculosis).

- толстые (возбудитель газовой гангрены – Clostridium perfringens).

Палочки, образующие спору, подразделяют на:

- бациллы – аэробные спорообразующие бактерии. Спора у таких палочек располагается, как правило, центрально и её диаметр не превышает ширины бактерии (рис. 10).

- клостридии – анаэробные спорообразующие бактерии. Спора у них располагается терминально или субтерминально. Она крупная, что растягивает оболочку бактерий, и они внешне напоминают веретено или теннисную ракетку (рис. 10).

Извитые (спиралевидные) формы.

По количеству и характеру завитков, а также по диаметру клеток они подразделяются на три группы:

1. Вибрионы (от греч. vibrio – извиваюсь, изгибаюсь) имеют один изгиб, не превышающий четверти оборота спирали. Например, Vibrio cholerae – возбудитель холеры (рис. 1.8).

2. Спириллы (от греч. speira - завиток) – клетки, имеющие большой диаметр и малое (2 - 3) количество завитков. Пример – Spirillium minor (рис. 1.7).

3. Спирохеты (от греч. speira – завиток, chaita - волос) – спиралевидной формы подвижные бактерии. Среди патогенных для человека выделяют:

   1. Трепонемы – бактерия, имеющая 8 -14 завитков одинаковой амплитуды. Treponema pallidum – возбудитель сифилиса.

   2. Боррелии – неправильно изогнутые спирохеты, с 2 – 3 и более завитками неравномерной высоты. Borrelia recurretis – возбудитель возвратного тифа

   3. Лептоспиры – имеют сигмовидную или С-образную форму, около двух десятков мелких завитков, с крючками на концах. Leptospira interrogans – возбудитель лептоспироза.

Нитевидные формы.

Различают два типа нитевидных бактерий: образующие временные нити и постоянные.

Временные нити, иногда с ветвлениями, образуют палочковидные бактерии при нарушении условий их роста или регуляции клеточного деления (микобактерии, коринебактерии, а также риккетсии, микоплазмы, многие грамотрицательные и грамположительные бактерии). При восстановлении механизма регуляции деления и нормальных условий роста эти бактерии восстанавливают обычные для них размеры.

Постоянные нитевидные формы образуются из палочковидных клеток, соединяющихся в длинные цепочки либо с помощью слизи, либо чехлами, либо мостиками (серобактерии, железобактерии).

7. L-формы бактерий отличительные признаки, причины трансформации. Медицинское значение L-форм.

L-ФОРМЫ БАКТЕРИЙ, изменённые формы бактерий, характеризующиеся полной или частичной потерей клеточной стенки, однотипным характером роста на полужидких и полутвёрдых питат. средах, полиморфизмом микроструктур, формирующих колонии, сложными и многообразными механизмами воспроизводства, способностью к стабилизации и реверсии в бактериальные культуры.

Способность превращаться в L-формы, или L-трансформация, связана с воздействием на бактериальную клетку факторов (трансформирующий агент), блокирующих отдельные звенья биосинтеза клеточной стенки.

К ним относится действие мн. антибиотиков, нек-рых аминокислот (L-метионин, аргинин, глицин и т. д.), биологически активных веществ (лизоцим, комплемент, иммунные сыворотки), Ультрафиолетовых и рентгеновских лучей.

Она может быть обратимой и необратимой.

В случае если генетический контроль синтеза клеточной стенки сохраняется, L-формы при благоприятных условиях могут возвращаться в исходную бактериальную форму с восстановлением всех основных биологических свойств, включая патогенность.

Если же генетический контроль синтеза клеточной стенки нарушен необратимо, трансформация приоб­ретает необратимый характер, а такие L-трансформанты по своим морфологичес­ким, культуральным и иным свойствам становятся неотличимыми от микоплазм.

L-трансформация происходит как in vitro, так и in vitro (в организме человека и жи­вотных).

Факторами, индуцирующими ее, являются различные антибиотики, угнетаю­щие биосинтез клеnочной стенки (пенициллин, цефалоспорины, циклосерин, ванкомицин и т. п.); ферменты (лизоцим, амидаза, эндопептидаза); антимикробные антитела; высокие концентрации некоторых аминокислот, особенно глицина и фенилаланина.

Исключительное значение L-трансформации патогенных бактерий заключается в том, что она является частой причиной перехода острых форм заболеваний в хро­нические и их обострений.

L-трансформацию надо рассматривать не просто как одно из проявлений изменчивости бактерий, а как своеобразную, присущую всем бакте­риям форму приспособления к неблагоприятным условиям существования (подоб­но спорообразованию), которая способствует сохранению вида бактерий в природе. Клеточная стенка и ее синтез чувствительны к действию антител и различных химиопрепаратов. Освобождение от нее не лишает бактерии жизнеспособности, но по­зволяет переживать действие этих неблагоприятных для них факторов, а по их устра­нении — возвращаться в свое исходное состояние.

Исследования L-форм представляют существенный интерес для медицинской микробиологии, поскольку в этой форме в организме человека и животных могут сохраняться патогенные бактерии. При нерациональном использовании антибиотиков, приводящем к образованию L-форм из бактерий, может наступить улучшение состояния больного. Однако после прекращения приема лечебного препарата наступает превращение L-форм в бактерии исходного вида с восстановлением их вирулентности, что приводит к рецидиву болезни.