Материал: Микоплазмы
6
Отмечена определенная последовательность прикрепления белков, локализующихся на лидирующем конце клетки: сначала прикрепляется белок
HMW1, затем – HMW3, Р1, Р30, Р90, Р40 и Р65 (рисунок 4).
HMW1, HMW3
Р1, Р30
Р90, Р40, Р65
HMW3
Рисунок 4 – Распределение белков на лидирующем конце микоплазм.
У клеток M. pneumoniae выявлена внутриклеточная сеть филаментов и особенная терминальная структура (электронно-плотная сердцевина с терминальной кнопкой), которую рассматривают как цитоскелетоподобную структуру (рисунок 5).
Р1, Р40, Р90
HMW 1, 2, 3 Р30, Р65
Терминальная
кнопка
Волокнистая |
Колесо-подобная |
Электронно-плотная |
сеть |
структура |
сердцевина |
Рисунок 5 – Внутреннее строение M. pneumoniae.
Именно с помощью лидирующего конца микоплазмы внедряются в плазматическую мембрану эукариотических клеток и закрепляются в ней. Это обеспечивает доступ микоплазм к продуктам питания клеток и способствует их повреждению.
В начале клеточного деления рядом с “органеллой прикрепления” формируется новая, которая затем мигрирует к противоположному полюсу клетки. Только после этого начинается процесс деления микоплазмы.
В культуре одного и того же вида микоплазм можно обнаружить клетки разной формы: крупные и мелкие шаровидные, палочковидные, нитевидные, ветвящиеся. Способность микоплазм образовывать мицелиальные формы послужило основанием для их названия (лат. mycos – гриб). Размеры клеток могут варьировать в пределах от 0,1 до 1,5 мкм. Микоплазмы являются самыми мелкими бактериями. Микоплазмы относятся к группе грамотрицательных бактерий. Однако
7
окраску по Граму они воспринимают плохо. Микоплазмы лучше окрашиваются по Романовскому-Гимзе (рисунок 6).
Рисунок 6 – Микоплазмы, окраска по Романовскому-Гимзе.
Культуральные свойства
Размножение микоплазм может происходить путем бинарного деления, фрагментации, почкования.
Микоплазмы являются факультативными анаэробами, обладают слабой ферментативной активностью, имеют ограниченные биосинтетические возможности, чрезвычайно требовательны к питательным средам и условиям культивирования. Оптимальная температура культивирования 36-37ОС. Время выращивания - 5-7 дней. В состав питательных сред для культивирования микоплазм входят аминокислоты, холестерин, жирные кислоты, фосфолипиды, пурины, пиримидины, глюкоза, сыворотка крови. Основным источником энергии для микоплазм является глюкоза или аминокислоты (аргинин). Для выращивания уреаплазм в среды добавляют мочевину. Для подавления посторонней микрофлоры используют пенициллин и его аналоги (при культивировании микоплазм) или линкомицин (при культивировании уреаплазм). Большинство микоплазм хорошо растут в атмосфере, состоящей из 95% азота и 5% углекислого газа. На плотных питательных средах через 2-3 суток и более микоплазмы образуют очень мелкие врастающие в среду колонии (0,1-0,3 мм) с приподнятым центром, похожие на яичницу-глазунью (рисунок 7).
Рисунок 7 – Колонии микоплазм на плотной питательной среде.
8
При размножении на питательных средах биосинтез нуклеиновых кислот происходит путем извлечения микоплазмами нуклеотидов и нуклеозидов из среды. При недостатке предшественников нуклеиновых кислот репликация нуклеоидов ингибируется и образуются мини-клетки, не содержащие ДНК.
Все представители рода микоплазм стеролозависимые и нуждаются для роста в экзогенном холестерине, не гидролизуют мочевину.
Уреаплазмы также являются стеролозависимыми, но гидролизуют мочевину. В толще полужидкого агара микоплазмы и уреаплазмы растут по ходу укола в
виде облачка, заметного в проходящем свете.
Антигенная структура
Микоплазмы характеризуются выраженным антигенным полиморфизмом. Среди микоплазм выделяют различные серовары. Антигенами микоплазм являются белки-адгезины, фосфолипиды, гликолипиды, полисахаридные компоненты. Адгезины микоплазм имеют высокую гомологию к структурным белкам млекопитающих, что позволяет им уклоняться от иммунной системы хозяина (антигенная мимикрия).
Известно 16 серотипов U. urealyticum, разделенных на серогруппы А и В. Часто от больных выделяют смешанные культуры различных серотипов.
Роль микоплазм в патологии
У человека наиболее часто выделяют следующие виды микоплазм и уреаплазм, обладающих тропностью к клеткам органов урогенитальной системы (так называемые генитальные микоплазмы): M. hominis, U. urealyticum, U. parvum,
M. primatum, M. genitalium, M. spermatophilum и M. penetrans. Наиболее часто в клиническом материале, полученном из органов урогенитальной системы, выявляют
M.hominis и U. urealyticum.
M. hominis и уреаплазмы обнаруживаются в урогенитальном тракте практически здоровых мужчин и женщин в 30-40% случаев. Эти виды микоплазм относят к условно-патогенным возбудителям, способным при определенных условиях вызывать воспалительные заболевания органов урогенитального тракта. M. genitalium считают патогенным видом, так как ее выделяют от пациентов с признаками воспаления органов мочеполовой системы.
M. pneumoniae вызывает респираторный микоплазмоз. Эта инфекция протекает с поражением верхних дыхательных путей и развитием пневмонии.
Уреаплазма вызывает воспаление слизистых оболочек половых органов и мочевых путей человека (уреаплазмоз).
В таблице 1 приведены виды родов Mycoplasma и Ureaplasma, имеющие медицинское значение.
Таблица 1 – Виды родов Mycoplasma и Ureaplasma, имеющие медицинское значение
9
Вид |
Локализация |
Заболевания |
M. pneumoniae |
Дыхательные пути |
Воспаление верхних дыхательных путей, |
|
|
трахеобронхит, атипичная пневмония, |
|
|
нереспираторные проявления |
M. hominis |
Мочеполовой |
Пиелонефрит, воспалительные заболевания |
|
тракт и |
тазовых органов, послеродовая лихорадка, |
|
дыхательные пути |
пороки развития |
M. genitalium |
Мочеполовой |
Негонококковый уретрит (урогенитальный |
|
тракт и |
микоплазмоз) |
|
дыхательные пути |
|
M. salivarium |
Полость рта |
Гингивит, периодонтит |
M. fermentans |
Мочеполовой |
Воспалительные заболевания респираторного |
|
тракт, |
тракта, ревматоидный артрит |
|
дыхательные пути |
|
U. urealyticum |
Мочеполовой |
Негонококковый уретрит, рождение детей с |
|
тракт |
малой массой тела, хронические заболевания |
|
|
легких, врожденные пневмонии, бесплодие |
Резистентность
Устойчивость микоплазм в окружающей среде низкая. Они чувствительны к действию антисептиков и дезинфектантов, многим антибиотикам. Отсутствие клеточной стенки обусловливает устойчивость микоплазм к пенициллинам и цефалоспоринам.
Эпидемиология
Источником инфекции при микоплазмозах и уреаплазмозах является больной человек. Механизмы передачи - аэрогенный, контактный. Пути передачи - воздушно-капельный, половой. Возможна передача микоплазм и уреаплазм от инфицированной матери плоду трансплацентарно и при прохождении через родовые пути. Распространение микоплазм в организме происходит лимфогенно, гематогенно и при участии сперматозоидов.
Факторы патогенности микоплазм
Факторами патогенности микоплазм являются следующие компоненты. Адгезины. Они входят в состав поверхностных структур и обеспечивают
взаимодействие с клетками хозяина по типу лиганд-рецептор. Адгезированные микоплазмы могут находиться в инвагинатах клеточных мембран, что делает возбудителя недоступным для антител, комплемента и других факторов защиты.
Эндотоксины обусловливают пирогенный эффект, лейкопению, тромбогеморрагические поражения, коллапс, отек легких.
10
Ферменты агрессии (уреаза, фосфолипаза А, аминопептидазы, нейраминидаза, протеазы, РНКаза, ДНКаза). Нейраминидаза обеспечивает взаимодействие микоплазм с клеточными структурами, содержащими сиаловые кислоты, нарушает строение клеточных мембран и межклеточные взаимодействия. Фосфолипаза А и аминопептидазы гидролизуют фосфолипиды клеточной стенки. Протеазы вызывают дегрануляцию клеток, расщепляют молекулы антител. РНКазы и ДНКазы нарушают метаболизм нуклеиновых кислот. Эндопептидазы расщепляют молекулы IgA на мономерные комплексы, что обеспечивает доступность этих иммуноглобулинов со стороны клеточных ферментов.
Продукты метаболизма микоплазм (в частности, перекиси) оказывают разрушающее воздействие на липидные мембранные комплексы клеток.
К ведущим факторам патогенности микоплазм относят адгезины, протеазу и фосфолипазы. К ведущим факторам патогенности U. urealyticum относится уреаза.
Патогенез микоплазмозов
После проникновения в организм микоплазмы прикрепляется к эпителиальным клеткам и паразитируют на их мембране (рисунок 8).
а б Рисунок 8 – Микоплазмы на поверхности фибробласта (а) и паразитизм на
клеточной мембране (б), компьютерная визуализация.
Адгезия микоплазм на клеточной мембране обеспечивается “органеллой прикрепления” (рисунок 9).
Рисунок 9 – Прикрепление микоплазмы к клеточной мембране (указано стрелкой).