5. Особенности морфологии и ультраструктуры некоторых бактерий

5.1. Особенности морфологии и ультраструктуры актиномицетов

Актиномицеты – типичные представители ветвящихся бактерий. Другие бактерии, которые, подобно актиномицетам, обладают способностью к ветвлению (в частности, коринебактерии и микобактерии), называются поэтому бактериями актиномицетного ряда. Однако актиномицеты отличаются и от них и от остальных прокариот рядом морфологических особенностей.

А. Актиномицеты классифицируются в отельный порядок Actinomycetales, в котором, в качестве примера, рассмотрим представителей двух семейств: Actinomycetaceae и Streptomycetaceae (содержащие, соответственно роды Actinomyces и Streptomyces).

Б. Актиномицеты и стрептомицеты имеют различное медицинское значение.

1. Представители рода Actinomyces являются патогенными для человека микроорганизмами – они вызывают актиномикоз. В медицинской микробиологии именно эти актиномицеты часто называются истинными актиномицетами. В поражённых тканях актиномицеты образуют специфические скопления, образованные переплетёнными бактериальными телами, которые могут кальцифицироваться. Эти образования называются друзами.

2. Представители рода Streptomyces чрезвычайно редко вызывают у человека патологические процессы. Для медицинской микробиологии они интересны, прежде всего, как продуценты антибиотиков. Большинство природных антибиотиков бактериального происхождения продуцируются именно стрептомицетами.

В. Актиномицеты и стрептомицеты довольно резко отличаются друг от друга по внешнему виду.

1. Представители рода Actinomyces (Рис. 5-1) представляют собой слабоветвящиеся палочки с колбовидными утолщениями на концах.

2. Стрептомицеты (Рис. 5-2) формируют сильноветвящиеся нити (гифы).

Рис. 5-1. Actinomyces

Рис. 5-2. Streptomyces

Г. Отличаются актиномицеты от стрептомицетов и способностью образовывать экзоспоры. Актиномицетам такой способ размножения не присущ, тогда как для стрептомицетов образование экзоспор – основной способ размножения.

Д. И истинные актиномицеты и стрептомицеты в составе пептидогликана клеточной стенки содержат сахара, которые отсутствуют у других бактерий.

5.2. Особенности морфологии и ультраструктуры спирохет

Спирохеты – извитые бактерии. Но не только форма отличает их от других прокариот. Ультраструктура спирохет имеет уникальные черты, резко отличающие их от остальных бактерий.

А. Так же как и актиномицеты, спирохеты классифицируются в отдельный порядок – Spirochaetales. Патогенные для человека спирохеты относятся к трём родам: Treponema, Leptospira и Borrelia.

Б. Друг от друга спирохеты этих трёх родов отличаются характером и количеством завитков.

1. Трепонемы имеют 8 – 12 завитков одинаковой амплитуды (Рис. 5-3).

2. У лептоспир первичные завитки практически не видны, а вторичные (так называемые «крючья») направлены в одну или в разные стороны, что делает эти бактерии похожими на латинские буквы С и S (Рис. 5-4).

3. У боррелий же количество и амплитуда завитков не постоянны, они даже могут образовывать петли (Рис. 5-5).

Рис. 5-3. Treponema

Рис. 5-4. Leptospira

Рис. 5-5. Borrelia

В. Основной особенностью ультраструктуры спирохет является то, что в их периплазматическом пространстве, т.е. в толще клеточной стенки, вдоль всего тела бактерий проходит осевая нить (аксиальная нить или фибрилла), состоящая – аналогично жгутику – из сократительного белка флагеллина и служащая органом движения (Рис. 5-6). Поэтому спирохеты двигаются благодаря сокращению всего тела.

Рис. 5-6. Клетка спирохеты в продольном (А) и поперечном (Б) разрезе. На рис. А изображена клетка, содержащая по одной аксиальной фибрилле у каждого конца; на рис. Б — поперечный разрез, прошедший через среднюю часть клетки, где показаны два пересекающихся пучка, состоящих из множества аксиальных фибрилл: 1 — протоплазматический цилиндр; 2 — наружный чехол; 3 — аксиальные фибриллы; 4 — место прикрепления аксиальных фибрилл; 5 — пептидогликановый слой клеточной стенки; 6 — ЦПМ. (М.В.Гусев, Л.А.Минеева, Микробиология, МГУ, 1992)

Г. Основной метод окраски спирохет – по Романовскому-Гимзе. Эта окраска используется также и как метод дифференциации, поскольку спирохеты разных родов окрашиваются по Романовскому-Гимзе в разный цвет: трепонемы – в розовый, лептоспиры в красный, а боррелии в синий.

Д. Однако, при микроскопическом обнаружении трепонем и лептоспир преимущественно используется темнопольная микроскопия. И лишь боррелии – самые толстые из спирохет и в отличие от остальных хорошо воспринимающие анилиновые красители – можно обнаруживать с помощью любого вида микроскопии и любого метода окрашивания.