Добавил:
Billar
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Зарипова Фалия Фуатовна. / ПР1_Систематика и номенклатура бактерий. Морфология бактерий и методы ее изучения (1).pdf
Группы патогенности микроорганизмов
Группы патогенности микроорганизмов — это классификация, которая определяет степень биологической опасности
возбудителей инфекционных заболеваний для человека. Разделение на группы позволяет:
•
оценить риски при работе с микроорганизмами;
•
создать отдельные требования для каждой группы по выделению чистой культуры, хранению и транспортировке материала,
допуску и условиям работы с ним;
•
проводить профилактические и противоэпидемические мероприятия, чтобы не допустить заражения и распространения
инфекций.
Классификация
В России принята «Классификация микроорганизмов — возбудителей инфекционных заболеваний человека, простейших,
гельминтов и ядов биологического происхождения по группам патогенности». Микроорганизмы разделены на 4 группы:
•
I группа — возбудители особо опасных инфекций (Yersinia pestis, геморрагические лихорадки Ласса, Эбола и др.).
•
II группа — возбудители высококонтагиозных эпидемических заболеваний человека бактериальной, грибковой и вирусной
этиологии (Bacillus anthracis, Brucella abortus, Francisella tularensis и др.).
•
III группа — возбудители инфекционных болезней, выделяемых в самостоятельные нозологические группы (Bordetella pertussis,
Clostridium botulinum, Mycobacterium tuberculosis, Neisseria meningitidis и др.).
•
IV группа — условно-патогенные микробы (возбудители оппортунистических инфекций — Bacillus cereus, Clostridium perfringens,
Escherichia coli и др.).
При этом нумерация групп патогенности, принятая в России, отличается от классификации ВОЗ обратным порядком
(отечественная I группа микроорганизмов соответствует IV группе патогенных биологических агентов по классификации ВОЗ).
Морфологические свойства бактерий
Морфология патогенных бактерий – это одна из ключевых характеристик, позволяющая идентифицировать возбудителя инфекционного заболевания.
Хотя форма бактерии не всегда является единственным и решающим фактором в определении ее патогенности, она часто служит первым ориентиром
для микробиолога.
Как форма влияет на патогенность?
•
Способность к адгезии: Некоторые формы бактерий, например, кокки, образующие гроздья (стафилококки), лучше прикрепляются к поверхностям,
включая клетки хозяина, что облегчает колонизацию и инфицирование.
•
Инвазивность: Палочковидные бактерии (бациллы) часто обладают большей инвазивностью, то есть способностью проникать в ткани организма и
распространяться по нему.
•
Устойчивость к факторам внешней среды: Некоторые формы бактерий, например, спорообразующие бациллы, обладают повышенной устойчивостью к
высоким температурам, дезинфектантам и другим неблагоприятным условиям, что способствует их выживанию и распространению.
Морфологические особенности, характерные для патогенных бактерий:
•
Наличие капсулы: Капсула защищает бактерию от фагоцитоза и действия антител, повышая ее вирулентность.
•
Наличие жгутиков: Жгутики обеспечивают подвижность бактерий, что позволяет им активно перемещаться в тканях хозяина.
•
Образование спор: Споры представляют собой устойчивые покоящиеся формы бактерий, способные выживать в неблагоприятных условиях.
•
Образование биопленок: Биопленки – это сообщества бактерий, защищенные слизистым матриксом. Они затрудняют проникновение антибиотиков и
повышают устойчивость бактерий к иммунной системе хозяина.
Примеры патогенных бактерий и их морфологических особенностей:
•
Стафилококки: Шаровидные бактерии, образующие гроздья. Вызывают различные инфекции кожи, дыхательных путей, пищеварительного тракта.
•
Стрептококки: Шаровидные бактерии, располагающиеся в виде цепочек. Возбудители ангины, пневмонии, сепсиса.
•
Гонококки: Диплококки, возбудители гонореи.
•
Менингококки: Диплококки, возбудители менингита.
•
Палочка Коха: Палочковидная бактерия, образующая споры. Возбудитель туберкулеза.
•
Палочка столбняка: Палочковидная бактерия, образующая споры. Возбудитель столбняка.
Важно отметить:
•
Морфология не всегда является единственным критерием для идентификации патогена. Для точной диагностики необходимо проводить
дополнительные исследования, такие как биохимические тесты, серологические реакции и молекулярно-генетический анализ.
•
Не все бактерии с определенной формой являются патогенными. Многие сапрофитные бактерии также имеют шаровидную или палочковидную форму.
•
Изучение морфологии бактерий является важным этапом в диагностике инфекционных заболеваний. Понимание связи между формой бактерии и ее
патогенностью позволяет разработать эффективные методы лечения и профилактики инфекций.
По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов: шаровидные или кокки ( с греч.- зерно), палочковидные,
извитые, нитевидные.
I. Кокковидные бактерии (кокки) по характеру взаиморасположения после деления подразделяются на ряд вариантов:
1.Микрококки. Клетки расположены в одиночку.
2.Диплококки. Деление этих микроорганизмов происходит в одной плоскости, образуются пары клеток. Среди диплококков много
патогенных микроорганизмов (гонококк, менингококк, пневмококк).
3.Стрептококки. Деление осуществляется в одной плоскости, размножающиеся клетки сохраняют связь (не расходятся), образуя
цепочки (возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов). Streptococcus mutans составляют 80–90% всей
микрофлоры зубного налёта.
4.Тетракокки. Деление в двух взаимоперпендикулярных плоскостях с образованием тетрад (т.е. по четыре клетки).
5.Сарцины. Деление в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, образуя тюки (пакеты) из 8, 16 и большего количества клеток.
6.Стафилококки. Делятся беспорядочно в различных плоскостях, образуя скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают
многочисленные болезни, прежде всего гнойно-воспалительные.
II. Палочковидные формы микроорганизмов:
1.Бактерии. Палочки, не образующие спор.
2.Бациллы. Аэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры обычно не превышает размера (“ширины”) клетки (эндоспоры).
3.Клостридии. Анаэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры больше поперечника (диаметра) вегетативной клетки, в
связи с чем клетка напоминает веретено или теннисную ракетку.
III. Извитые формы микроорганизмов:
1.Вибрионы и кампилобактерии. Имеют один изгиб, могут быть в форме запятой, короткого завитка.
2.Спириллы. Имеют 2- 3 завитка.
3.Спирохеты. Имеют различное число завитков, аксостиль (совокупность фибрилл, специфический для различных
представителей характер движения и особенности строения, особенно концевых участков): Borrelia, Treponema, Leptospira.
Формы бактерий
Формы бактерий
Визуализация формы бактерий
Необычные формы бактерий
Строение прокариотической клетки
Прокариоты отличаются от эукариот по ряду
основных признаков:
1.Отсутствие истинного дифференцированного ядра
(ядерной мембраны)
2.Отсутствие развитой эндоплазматической сети,
аппарата Гольджи
3.Отсутствие митохондрий, хлоропластов, лизосом
4.Неспособность к эндоцитозу (захвату частиц пищи)
5.Клеточное деление не связано с циклическими
изменениями строения клетки
6. Значительно меньшие размеры.
Большая часть бактерий имеет размеры 0,5-0,8
микрометров (мкм) х 2-3 мкм.
Нуклеоид — это зона цитоплазмы, в которой расположена ДНК и
содержит около 2000 генов (ДНК человека содержит около 100 000
генов и содержит интроны)
Плазмиды — внехромосомные молекулы ДНК, которые несут гены
следующих функций и структур:
- антибиотикорезистентность
- резистентность к тяжелым металлам
- резистентность к УФ-облучению
- пили, которые осуществляют прикрепление бактерий к субстрату
Карбоксисомы (или энтеросомы) у патогенов служат для
локализации ферментов, связанных с выделением углерода для
получения энергии (Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria
monocytogenes)
Структуры бактериальной клетки
Основные (облигатные) структуры: Временные (факультативные) структуры:
•
клеточная стенка
•
цитоплазматическая мембрана с ее производными
•
цитоплазма с рибосомами и различными включениями
•
нуклеоид
•
капсула
•
слизистый чехол
•
жгутики
•
ворсинки
•
Эндоспоры образуются на определенных этапах жизненного
цикла бактерий (у некоторых видов они отсутствуют полностью)
Капсула
•
Капсула – слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерии и имеющая
четко очерченные внешние границы.
•
Капсулу патогенные бактерии (пневмококки, бациллы и др.) образуют, как правило, в организме животных или
человека. Однако у некоторых видов (клебсиелла пневмонии) капсула обнаруживается постоянно.
•
Состоят из полисахаридов (пневмококки), но могут содержать полипептиды (сибиреязвенные бациллы).
•
Многие бактерии образуют микрокапсулу – слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при
электронной микроскопии в виде микрофибрилл из мукополисахаридов, которые тесно прилегают к клеточной стенке.
Функции:
•
Защитная: предохраняет клетку от
неблагоприятных условий среды обитания
•
Адгезивная: способствует «прилипанию» к
поверхности (рецепторам) клетки хозяина
•
Гидрофильность капсул затрудняет
поглощение их фагоцитами
Клеточная стенка бактерий
Клеточная стенка бактерий – это биополимер сложного химического состава, который покрывает всю поверхность
бактериальной клетки. Структура и химический состав этого биополимера отличается у различных бактерий.
В конце XIX в. датским ученым Гансом Кристианом Грамом была предложена дифференциальная окраска, благодаря
которой бактерии были разделены на две группы, названные грамположительными и грамотрицательными.
Грамположительные бактерии сравнительно прочно удерживают анилиновые красители и не обесцвечиваются
спиртом, поэтому они окрашиваются генцианвиолетом в фиолетовый цвет.
Грамотрицательные бактерии обесцвечиваются спиртом и докрашиваются водным раствором фуксина в розовый цвет.
Основу клеточной стенки всех бактерий составляет пептидогликан. Он состоит из параллельных полисахаридных цепей
(N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты).
Клеточная стенка бактерий – мишень антибактериальной терапии
В клеточной стенке бактерий содержатся структуры и вещества, которых нет у человека, животных и растений:
✔
N–ацетилглюкозамин
✔
N–ацетилмурамовая кислота
✔
мезо–диаминопимиелиновая кислота
✔
D–аланин
✔
D–глутаминовая кислота
В борьбе с инфекцией некоторые лекарственные препараты действуют только на клеточной стенке бактерий, и
не затрагивают эукариотические клетки высших организмов.