Спирохеты и другие спиральные, изогнутые бактерии
Таксономия.Относятся к порядку Spirochaetales.
Морфология.Представляют собой подвижные спиралевидные бактерии размерами 0,1/0,3x5/250 мкм. Тело спирохет состоит из многослойной наружной клеточной оболочки, которая покрывает протоплазматический цилиндр. Протоплазматический цилиндр пред-
ставляет собой цитоплазму, окруженную ци-топлазматической мембраной. Вокруг протоп-лазматического цилиндра, в толще клеточной оболочки, находится двигательный аппарат, представленный периплазматическими жгутиками (фибриллами). Фибриллы расположены под наружной оболочкой, т. е. между оболочкой и протоплазматическим цилиндром. Один конец каждой фибриллы закреплен вблизи полюса цитоплазматического цилиндра, другой— остается свободным. Из обоих концов клетки выходит одинаковое количество фибрилл. Общее число периплазматических фибрилл на клетку варьирует от 2 до более 100 в зависимости от вида. Периплазматические фибриллы являются двигательным аппаратом спирохет, обеспечивая 3 типа движения в жидкой среде: перемещение, вращение вокруг продольной оси и изгибание.
По Граму спирохеты окрашиваются отрицательно. Дифференциальным методом окраски является метод Романовского— Гимзы. Интенсивность окраски по этому методу ро-доспецифична.
Биохимические и Культуральные свойства.Хемоорганотрофы. Встречаются аэробы, мик-роаэрофилы, факультативные и строгие анаэробы. В качестве источников углерода и энергии используют углеводы, аминокислоты, ли-пиды в зависимости от рода. Способность размножаться на искусственных питательных средах зависит от таксономического положения и условий обитания. Культивируемые формы требуют присутствия в питательной среде сыворотки, тканевых экстрактов. Растут медленно. Некоторые представители порядка могут в неблагоприятных условиях существования образовывать цисты и L-формы. Делятся поперечным делением; также возможно размножение через цистообразование и распад на зерна.
Распространение в природе.Среди спирохет встречаются как свободноживущие в воде, почве формы, так и ассоциированные с различными животными. В патологии человека имеют значение 3 рода: Treponema, Borrelia, Leptospira.
16.8.1. Трепонемы (род Treponema)
Морфология. Род Treponema включает более 10 видов и подвидов. Клетки трепонем име-
ют форму спиралевидных палочек размером 0,1н-0,4х5-н20 мкм. Плохо окрашиваются по Граму и Романовскому— Гимзе. Выявляются при импрегнации серебром, а также с помощью фазово-контрастной и темнонольной микроскопии. Имеют более одной двигательной фибриллы на каждом полюсе клетки. В жидких средах осуществляют одновременно вращательное и поступательное движения.
Биохимические свойства. Вкачестве источника углерода и энергии используют различные углеводы и аминокислоты. Патогенные для человека виды являются микроаэрофила-ми. Они не культивируются на искусственных питательных средах. Непатогенные трепонемы — строгие анаэробы. Растут на сложных питательных средах, содержащих сыворотку, кусочки почечной или мозговой ткани кролика, в анаэробных условиях при 35 "С. Среди культивируемых трепонем встречаются как ферментирующие, так и не ферментирующие углеводы виды. Многие виды продуцируют индол.
При неблагоприятных условиях существования способны образовывать сферические формы (цисты).
Распространениев природе.Среди трепонем свободноживущие в природе формы не встречаются. Трепонемы обитают в ротовой полости, пищеварительном тракте и половых органах различных животных.
У человека в составе микрофлоры ротовой полости встречаются следующие виды трепонем: Т. denticola, Т. macrodenticum, Т. orale, Т. vincentii. Последний вид в ассоциации с фу-зобактериями участвует в развитии фузоспи-рохетоза — некротической ангины Венсана— Плаута.
В патологии человека имеют значение 2 вида — Т. pallidum, разделенный на 3 подвида: pallidum (возбудитель сифилиса), endemi-сит (возбудитель эндемического сифилиса), pertenue (возбудитель фрамбезии) и Т. carateum (возбудитель пинты).
16.8.1.1. Возбудитель сифилиса (Т. pallidum)
Возбудитель сифилиса Т. pallidum подвил pallidum был открыт в 1905 г. Ф. Шаудином и Э. Гоффманом.
Морфология.Представляет собой типичные по морфологии трепонемы размером 0,09/0,5x5/20 мкм, имеющие 8—12 завитков. Двигательный аппарат представлен идущими от каждого полюса клетки тремя периплазма-тическими фибриллами. Слабо воспринимает анилиновые красители. По Граму не окрашивается. По Романовскому—Гимзе окрашивается в бледно-розовый цвет. Выявляется при импрегнации серебром, а также с помощью фазово-контрастной и темнопольной микроскопии.
Культуральные свойства.Вирулентные штаммы на питательных средах не растут. Для накопления культуры заражают кролика в яичко. Невирулентные штаммы можно культивировать на средах, содержащих мозговую и почечную ткань, в анаэробных условиях при 35 °С.
Культивирование приводит к потере вирулентных и изменению антигенных свойств.
Биохимические свойства.Возбудитель сифилиса является микроаэрофилом. Биохимические свойства вследствие некуль-тивируемости изучены плохо.
Антигенная структура.Обладает сложной антигенной структурой. Имеет специфический термолабильный белковый антиген и неспецифический липоидный антиген. Последний по своему составу идентичен кардиолипину, экстрагированному из бычьего сердца, представляющего по химической структуре ди-фосфадил глицерин.
Факторы патогенности.Изучены плохо. Считают, что в процессе прикрепления к клеткам принимают участие адгезины, синтез которых происходит, возможно, только при попадании возбудителя в организм человека. Липопротеины участвуют в развитии иммунопатологических процессов.
Резистентность.Чувствителен к высыханию, солнечным лучам, дезинфицирующим веществам, нагреванию. При нагревании до 55 °С гибнет в течение 15 мин, при 100 °С — мгновенно. На предметах домашнего обихода сохраняет заразительность до высыхания. При неблагоприятных условиях образует цисты и L-формы.
Эпидемиология.Сифилис является чисто антропонозной инфекцией. В естественных условиях болеет только человек. Заболевание распространено повсеместно. Заражение про-
исходит, как правило, контактно-половым, реже — контактно-бытовым и трансплацентарным путями. Возможно заражение кровью, собранной у инфицированных лиц на раннем этапе инфекции. Поэтому для разрушения возбудителя кровь консервируют при — 3 °С в течение 5 дней. Патогенез и клиника.
Сифилис— венерическая антропонозная инфекционная болезнь, характеризующаяся первичным аффектом, высыпанием на коже и слизистых оболочках с последующим поражением различных органов и систем.
Проникшие в организм трепонемы из места входных ворот попадают в регионарные лимфатические узлы, где размножаются. Из лимфатических узлов возбудитель попадает в кровяное русло, где прикрепляется к эндоте-лиальным клеткам, вызывая развитие эндар-териитов, ведущих к развитию васкулитов и последующему тканевому некрозу. С кровью трепонемы разносятся по всему организму, обсеменяя различные органы и ткани: печень, почки, костную, нервную и сердечно-сосудистую системы.
Болезнь протекает в несколько циклов. Инкубационный период составляет 3—4 недели. Первичный период характеризуется появлением твердого шанкра (язвочки с твердыми краями на месте внедрения возбудителя — слизистых оболочках половых органов, рта, ануса), увеличением и воспалением лимфатических узлов. Первичный период длится 6—7 недель. Затем наступает вторичный период, который характеризуется появлением на коже и слизистых оболочках папулезных, везикулярных или пустулезных высыпаний, а также поражением печени, почек, костной, нервной и сердечно-сосудистой систем. В элементах сыпи содержится большое количество живых трепонем, в этот период больной наиболее заразен. Вторичный сифилис длится годами. Высыпания могут самопроизвольно исчезать, а при ослаблении защитных сил организма появляются вновь. Такие рецидивы могут повторяться несколько раз. После вторичного сифилиса, который длится 2—4 года, наступает третичный период, который
длится десятилетиями и характеризуется образованием сифилитических бугорков (гумм). Гуммы являются результатом развития в организме иммунопатологического процесса, в ответ на сохранившиеся в организме трепо-немы. Бугорки и гуммы склонны к распаду с последующими обширными деструктивными изменениями в пораженных органах и тканях. Без лечения может наступить четвертичный период — спинная сухотка, которая характеризуется развитием прогрессирующего паралича вследствие поражения ЦНС.
Иммунитет.Защитный иммунитет после перенесенной инфекции не формируется. В ответ на антигены возбудителя в организме образуются антитела, которые являются свидетелями инфекционного процесса; развивается ГЗТ и аутоиммунные процессы. Гуморальный иммунный ответ характеризуется первичным образованием неспецифических антител, на-зываемых исторически «реагинами», на липо-идный антиген возбудителя, представляющих собой смесь IgM- и IgG-антител. Титр этих антител в процессе уменьшения в организме количества трепонем падает. Специфические антитела на белковый антиген появляются позже. Они длительно сохраняются независимо от присутствия трепонем в организме.
Микробиологическая диагностика.Используют бактериоскопический и серологический методы в зависимости от стадии заболевания. Бактериоскопическое исследование проводят при первичном сифилисе и в период высыпаний при вторичном сифилисе. Материалом для исследования служат отделяемое твердого шанкра, пунктаты лимфатических узлов, материал из кожных высыпаний.
Серологическое исследование проводится комплексом серологических реакций, среди которых различают отборочные неспецифические тесты, использующие кардиолипино-вый антиген и применяемые для обследования населения на сифилис, и диагностические тесты, использующие трепонемальный антиген и применяемые для подтверждения диагноза.
К отборочным тестам относится реакция микропреципитации или ее аналоги: VDRL (veneral disease research laboratory— англ.) и RPR{rapid plasma reagin — англ.) — флокуляционные
тесты и РСК (реакция Вассермана). Реакция микропреципитации и флокуляционные тесты определяют как IgG-, так и IgM-антитела и бывают позитивными на ранних этапах заболевания. РСК (реакция Вассермана) ставится с кардиолипиновым и трепонемным антигенами, определяет IgG-антитела. Отборочные тесты с кардиолипиновым антигеном в количественном варианте используют для контроля эффективности лечения.
При постановке ИФА, РПГА, РИФ, РИТ (реакция иммобилизации трепонем) в качестве антигена используют ультразвуковой экстракт трепонем, выращенных в яичке кролика. Это высокочувствительные и высокоспецифичные реакции на сифилис. Они относятся к диагностически подтверждающим тестам. В связи с длительным сохранением специфических антител в организме эти реакции не могут быть использованы для оценки эффективности лечения. Кроме того, они будут положительны у больных фрамбезией и беджель.
Лечение.Для лечения используют антибиотики пенициллинового ряда и висмутсодержащие препараты.
Профилактика.Специфическая профилактика не проводится. Не специфическая профилактика сводится к борьбе за здоровый образ жизни, своевременному выявлению и лечению больных, серологическому исследованию, проводимому у доноров, беременных, больных в стационарах, у лиц групп риска (наркоманы, проститутки, гомосексуалисты).
16.8.1.2. Другие патогенные трепонемы и вызываемые ими заболевания
Т. pallidum подвид endemicum является возбудителем эндемического сифилиса, именуемого как беджель. Заболевание распространено на Среднем Востоке, в Африке и Юго-Восточной Азии. Болезнь характеризуется появлением сыпи на коже и слизистых оболочках с последующими поражениями, напоминающими гуммы при сифилисе. Путь передачи — контактно-бытовой.
Т. pallidum подвид pertenue — возбудитель фрам-безии. Болезнь встречается в тропических районах обоих полушарий земного шара. Передается контактно-половым путем и через предметы обихода. Носит характер семейных вспышек. Характеризуется
появлением в месте входных ворот болезненной язвочки с последующими кожными высыпаниями, переходящими в дистрофические процессы на коже и в костях.
Т. carateum — возбудитель пинты. Заболевание встречается у лиц с темным цветом кожи в тропических районах западного полушария. Передается контактным путем и через насекомых (мошек). На месте входных ворот образуется папула, затем происходит генерализация процесса, сопровождающаяся появлением различного цвета пятен на коже, гиперкератоза подошв и ладоней, выпадением волос.
Диагностика.Проводится теми же методами,что и при сифилисе.
Лечение.Антибиотиками пенициллинового ряда.
16.8.2. Боррелии (род Borrelia)
Спирохеты рода Borrelia вызывают как ант-ропонозные (возвратный тиф), так и зооноз-ные (болезни Лайма) инфекционные болезни с трансмиссивным механизмом передачи возбудителей (клещи, вши). Род Borrelia включает более 20 видов, большинство из которых непатогенно для человека.
Боррелии представляют собой тонкие спирохеты размером 0,3/0,6x2/20 мкм,с 3—10 крупными завитками. Двигательный аппарат представлен 15—20 фибриллами. Они хорошо воспринимают анилиновые красители, по Романовскому—Гимзе окрашиваются в сине-фиолетовый цвет. Боррелии обладают уникальным, не имеющим аналогов среди других бактерий генетическим аппаратом, который состоит из небольших размеров линейной хромосомы и набора циркулярных и линейных плазмид. Боррелии могут культивироваться на сложных питательных средах, содержащих сыворотку, асцит, тканевые экстракты, при температуре 28—35 °С в атмосфере с 5—10 % С02, а также в куриных эмбрионах при заражении в желточный мешок.
Чувствительны к высыханию и нагреванию. При действии температуры 45—48 °С гибнут в течение 30 мин. Устойчивы к низким температурам и замораживанию.
16.8.2.1. Возбудители болезни Лайма (В. burgdorferi, В. garini, В. afzelii)
Возбудителем болезни Лайма в Северной Америке является вид В. burgdorferi, который
впервые был открыт в 1975 г. при обследовании детей, больных артритами, в городке Лайма (Lyme) в США, а в 1982 г. выделен из иксодового клеща У. Бургдорфером.
На Евро-Азиатском континенте возбудителями этого заболевания являются В. garini и В. afzelii. Эти виды различаются между собой по антигенной структуре.
Морфология и культуральные свойства.Возбудители болезни Лайма представляют типичные по морфологическим и тинктори-альным свойствам боррелии, которые хорошо культивируются на питательных средах при выделении из клещей. Выделить возбудитель из материала от больного (крови, ликвора) удается редко.
Антигенная структура.Возбудители болезни Лайма обладают сложной антигенной структурой. Они имеют белковые антигены фибриллярного аппарата (р41) и цитоплазматического цилиндра (р93), антитела к которым появляются на ранних этапах инфекции, но не обладают защитными свойствами. Протективную активность имеют антигены, представленные липидмодифицированными интегральными белками наружной мембраны, обозначаемые как osp{outer surface protein — англ.) А, В, С, D, E, F, детерминация синтеза которых осуществляется группой плазмид. OspA-антиген обладает антигенной вариабельностью, подразделяясь на 7 сероваров, и является ви-доспецифическим.
Антигенный состав подвержен вариациям в процессе жизненного цикла боррелии. При их культивировании на питательных средах и нахождении в организме человека на поздних стадиях заболевания у боррелии преобладает антиген ospA,тогда как при пребывании в клеще и в организме человека на ранних этапах заболевания у них преобладает антиген ospC.
Факторы патогенности.Липидмодифици-рованные белки наружной мембраны обеспечивают способность боррелии прикрепляться и проникать в клетки хозяина. В результате взаимодействия боррелии с макрофагами происходит выделение ИЛ-1, который индуцирует воспалительный процесс. Osp А-протеин принимает участие в развитии иммунопатологических реакций, приводящих к развитию артритов. В этом процессе участвует также бе-
лок теплового шока, который начинает синтезироваться бактериями при температуре 37 "С и который по своей структуре и молекулярной массе идентичен таковому человека.
Распространение в природе и эпидемиология.Резервуаром возбудителей в природе являются мелкие млекопитающие, главным образом лесные белолапчатые мыши. Заболевание передается человеку через укусы клещей рода Ixodes и распространено в ареале обитания этих клещей на территориях Северной Америки, Австралии, Евразии, в том числе в России, преимущественно в летний период. Естественная восприимчивость людей высокая. От человека человеку заболевание не передается.
Дата добавления: 2016-02-04; просмотров: 1506;