Лекция 13. Спирохеты

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПИРОХЕТ

Спирохеты (лат. spira – виток, греч. chaite – гребень, грива) отличаются от бактерий и грибов строением в виде штопорообразной извитой формы. Размеры их колеблются в больших пределах (ширина 0,3 - 1,5 мкм и длина 7 - 500 мкм).

Спирохеты – тонкие одноклеточные изогнутые или спиральные палочки. с рядом отличительных ультраструктурных особенностей, используемых в дифференцировании родов. Цитоплазма окружена цитоплазматической мембраной, пептидогликановый слой обеспечивает ригидность клетки и ее форму.

Нуклеоид спирохет не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. При электронной микроскопии обнаруживается нежная цитоплазматическая мембрана, в которой заключается цитоплазма. У спирохет нет клеточной стенки, характерной для бактерий, но при электронной микроскопии выявлено, что они имеют тонкую клеточную стенку (перипласт), который прилагает к цитоплазме. Спирохеты не образуют спор и капсул.

По Романовскому - Гимзе одни виды окрашиваются в синий, другие - в сине-фиолетовый, третьи - в розовый цвет. Хорошим методом обработки спирохет является серебрение. Тинкториальные свойства используют для дифференциации сапрофитов и патогенных спирохет.

В порядок Spirochaetales, семейство Spirochaetaceae входят сапрофиты и патогенные виды. К сапрофитам относятся Spirochaeta и Cristispira, представляющие собой крупные клетки размером 200 - 500 мкм; некоторые имеют крипты (волнистый гребни), концы их заострены или тупые; они обитают на мертвых субстратах, в загрязненных водоемах, в кишечнике холоднокровных животных. По Романовскому - Гимзе окрашиваются в синий цвет.

К патогенным относятся три рода: Treponema, Leptospira, Borrelia.

У трепонем видны тонкие цитоплазматические нити в бактериальной цитоплазме, в то время как у боррелий они отсутствуют. Представители обоих родов обладают активной подвижностью, у них несколько жгутиков присоединены к каждому полюсу клетки и обернуты вокруг бактериального тела клетки. В отличие от других подвижных бактерий, эти жгутики не выступают в окружающую среду, а находятся под наружной оболочкой бактерии. Жгутики трепонем сложно устроены и состоят из влагалища и сердцевины, в то время как жгутики у боррелий более просты и подобны жгутикам других бактерий. Наружная оболочка спирохет богата липидами, и, по крайней мере у некоторых трепонем, содержит мало белков и липополисахаридов. Это может объяснять чувствительность этих микроорганизмов к губительному действию детергентов и высушивания.

Хотя трепонемы относятся к грам-отрицательным микроорганизмам, они не окрашиваются по методу Грама, и при их исследовании используют специальные методы окраски. Кроме того, патогенные трепонемы не могут хорошо культивироваться на питательных средах, их поддерживают путем пассажа на чувствительных животных. В отличие от них, боррелии окрашиваются грам-отрицательно и многие патогенные виды могут культивироваться на обогащенных питательных средах, содержащих сыворотку.

Представители рода Borrelia отличаются от других спирохет тем, что клетки микроорганизмов имеют крупные отлогие неравномерные завитки, число которых колеблется от 3 до 10. Патогенными для человека являются возбудители возвратного тифа, передающегося вшами (Borrelia recurrentis) и клещами (Borrelia persica и др.). Они окрашиваются по Романовскому-Гимзе в сине-фиолетовый цвет.

Род Трепонема (Gk. trepein - поворот, nema - нить) представлен тонкими гибкими клетками с 6-14 завитками Концы трепонем сужены или закруглены, некоторые виды на полюсах имеют тонкие удлиненные нити. Помимо типичных форм могут встречаться трепонемы в виде гранул, кист, L-форм и других структур. Трепонемы окрашиваются по Романовскому-Гимзе в бледно-розовый цвет. Типовой представитель – возбудитель сифилиса Trepinema pallidum.

Микроорганизмы рода Leptospira (Gk. leptos тонкий, speira виток) характеризуются очень тонкой клеточной структурой. Лептоспиры образуют 12 – 18 мелких завитков плотно прилегающих друг к другу, формируя первичные спирали. Микроорганизмы имеют две парные осевые нити, прикрепленные к противоположным концам (к базальным тельцам) клетки и направил к друг другу. Средняя часть лептоспир не имеет осевых нитей. Из-за наличия двух пар осевых нитей лептоспиры способны к весьма сложному и активному движению. Во время движения концы микроорганизмов быстро вращаются под прямым углом к основной части тела. В покое концы загнуты крючкообразно, в то время как во время быстрого вращательного движения они походят на петлицы. Вторичные спирали придают лептоспирам вид скобок или буквы S. Цитоплазма слабо преломляет свет. Они окрашиваются в розовый цвет по Романовскому-Гимзе. Некоторые серотипы лептоспир являются патогенными для человека и вызывают лептоспироз.

Спирохеты не обладают ферментирующими свойствами, которые могут дать информацию для лабораторного диагноза и не продуцируют растворимые токсины.