Спирохеты. Представители спирохет. Свойства спирохет.

Обновлено: 26.04.2024

Морфология спирохет. Спирохеты выделены в самостоятельный порядок Spirochaetales, который включает два семейства: Spirochaetaceae и Leptospiraceae. В семейство Spirochaetaceae входят 7 родов, из них наибольший интерес представляют патогенные для человека роды Borrelia и Treponema. В семейство Leptospiraceae включен род Leptospira

Спирохеты (spira – завиток, chaite – волос) – тонкие, длинные, извитые подвижные бактерии спиралевидной формы. Они состоят из наружной мембраны (клеточной стенки), которая окружает протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной и аксиальной нитью (аксостиль). Размеры клеток спирохет составляют 0,05-3х5-500 мкм.

Аксиальная нить находится под наружной мембраной и как бы закручивается вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, при этом образуются первичные завитки, что придает бактерии винтообразную форму. Аксиальная нить состоит из фибрилл – аналогов жгутиков бактерий, в состав которых входит сократительный белок флагеллин. Они прикреплены к концам клетки и направлены навстречу друг другу, другой конец фибрилл свободен. Число и расположение фибрилл варьирует у различных спирохет (от 1 до 100). Фибриллы участвуют в передвижении спирохет и придают клеткам вращательное, сгибательное, поступательное движение. При этом спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые получили название вторичных завитков. Тип, число завитков, шаг, высота, угол наклона спирали играют играют важную систематическую роль. Спирохеты плохо воспринимают красители. Обычно их окрашивают по методу Романовского-Гимзы или серебрением, они грамотрицательны, но в процессе окраски по этому методу тело спирохет часто разрушается. В живом виде их исследуют с помощью фазово-контрастной или темнопольной микроскопии. Содержание Г+Ц в ДНК спирохет варьирует от 32 до 66 моль%. При неблагоприятных условиях среды спирохеты могут превращаться в цисты: спирохеты свертываются в клубок и выделяют слизь, которая, уплотняясь, образует оболочку цисты.

Патогенные спирохеты подразделяются на 3 рода: Borrelia; Treponema; Leptospira.

Спирохеты рода Borrelia имеют 3-8 крупных неравномерных, грубых завитков (рис. 4). Содержат много нуклеопротеидов, хорошо воспринимают анилиновые красители. По Романовскому-Гимзе окрашиваются в сине-фиолетовый цвет. Периплазматическая нить состоит из 15-20 параллельных фибрилл, сокращение которых вызывает сгибательно-поступательное, реже вращательно-поступательное движение. Боррелии вызывают возвратный тиф и другие боррелиозы.

Среди трепонем много сапрофитов, которые обитают в полости рта или в иле водоемов.

Представители рода Leptospira имеют завитки неглубокие, частые, в виде закрученной веревки. Концы этих нитевидных спирохет изогнуты наподобие крючков с утолщениями на концах. Имеют 1-2 фибриллы. Образуя вторичные завитки, они приобретают вид букв S или С, почти не окрашиваются анилиновыми красителями. Главный тип движения – поступательно-вращательный. По способу Романовского-Гимзы окрашиваются в красный цвет, но при фиксации резко меняются их характерные признаки. Изучают лептоспиры в темном поле, фазово-контрастном микроскопе. Патогенный представитель – Leptospira interrogans, возбудитель лептоспироза. Сапрофитные представители обитают в воде.

Микоплазмы – самые мелкие среди прокариотов, способных к самостоятельному метаболизму и репродукции. Относятся к отделу Tenericutes классу Mollicutes. Описано более 100 видов микоплазм. Они входят в семейство Micoplasmataceae. Патогенные для человека виды обнаружены у представителей рода Mycoplasma, Ureaplаsma.

Среди микоплазм встречаются как свободноживущие (сапрофиты), так и поражающие млекопитающих, птиц, насекомых. Размеры их мелкие (0,15-0,3 мкм). Микоплазмы полностью лишены клеточной стенки, имеют разнообразную форму: кокковидную, клювовидную, нитевидную, звездчатую. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии.

Микоплазмы грамотрицательны, не имеют спор и капсул. Существуют микоплазмы, обладающие скользящей подвижностью (подобно амебе), некоторые обладают жгутиками. Клетки микоплазм окружены трехслойной липопротеиновой мембраной, которая состоит из стериновых липидов. Это определяет потребность микоплазм в стероле для роста и синтеза мембран. ЦПМ выполняет одновременно функции клеточной стенки и собственно мембраны и несет ряд важнейших физиологических функций: регулирует процессы метаболизма; энергетический обмен; рецепцию токсинов; обеспечивает адсорбцию эритроцитов, сперматозоидов, эпителиальных клеток. Отсутствие клеточной стенки определяет следующие отличительные свойства: чрезвычайную пластичность; чувствительность к лизису под влиянием осмотического шока, алкоголя, детергентов; фильтруемость через мембранные фильтры; устойчивость к антибиотикам, действующим на клеточную стенку (пенициллину, цефалоспоринам).

На специальных питательных средах микоплазмы образуют колонии размерами 10-200 мкм, похожие на яичницу-глазунью (рис. 5). В зависимости от вида недостаток белков-ферментов ограничивает число метаболических путей, поэтому микоплазмы очень чувствительны к питательным средам, в состав которых должны входить пуриновые и пиримидиновые основания, аминокислоты, витамины, липиды, в том числе стеролы. Паразитируя в организме хозяина, микоплазмы потребляют эти вещества непосредственно из тканей хозяина.

M. pneumoniae и M. hominus вызывают заболевания верхних дыхательных путей – пневмонии. M. hominus, M. genitalium вызывают урогенитальные процессы: уретриты, цервициты, простатиты, часто с ними связано нарушение репродуктивной функции у мужчин и женщин.

Морфология риккетсий и хламидий. Риккетсии и хламидии входят в отдел Gracilicutes и составляют соответственно роды Rickettsia, Chlamidia и Chlamydophila. Они являются энергетическими облигатными внутриклеточными паразитами. У них отсутствует система регенерации АТФ. Они поражают членистоногих, птиц, животных и человека. Их не культивируют на искусственных питательных средах. Они размножаются: в желточном мешке куриного эмбриона, в организме экспериментальных животных, в тканевых культурах.

Риккетсии названы в честь американского ученого Риккетса, который описал возбудителя риккетсиоза. Имеют все структуры, присущие прокариотам: клеточную стенку (в ней содержится мурамовая кислота), нуклеоид, рибосомы. Спор, жгутиков, капсул не имеют.

Грамотрицательны, окрашиваются по Романовскому-Гимзе в лиловый цвет, по Здродовскому (аналог метода Циль-Нильсена) – в красный. Риккетсии полиморфны, т. е. имеют различные морфологические формы: кокковидные (0,5 мкм); палочковидные (1,5 мкм); бациллярные (2-4 мкм); нитевидные (10-40 мкм).

Размножаются риккетсии простым делением, а нитевидные формы – дроблением.

Хламидии (сhlamydis – плащ). Хламидии выделены в отдельный порядок Chlamydiales, который включает 4 семейства. Ведущие патогенные для человека представители хламидий сосредоточены в семействах Chlamydiaceae и Parachlamydiaceae, включающие, соответственно, роды Chlamydia и Chlamydophila. Основными, наиболее важными в патологии человека представителями этих родов являются C. psittaci, C. pneumoniae, C. trachomatis.

Хламидии грамотрицательные, очень мелкие (0,5 мкм), сферической формы микроорганизмы с облигатным внутриклеточным паразитизмом. Спор, капсул, жгутиков не образуют. Биологическое своеобразие хламидий состоит в энергозависимом паразитизме и уникальном цикле развития. Имеются 2 стадии жизненного цикла. Одна – инфекционная стадия – элементарные тельца (ЭТ), она приспособлена к внеклеточному существованию; другая – ретикулярные тельца (РТ) – внутриклеточная неинфекционная форма, лабильна, обладает выраженной метаболической активностью.

Актиномицеты. Тело акциномицетов имеет форму тонких (0,2-2 мкм) ветвящихся, разделенных перегородками, нитей (гифы). Гифы мицелия могут быть прямыми или спиралевидными. Кроме мицеллярной, встречаются палочковидные и кокковидные формы. От грибов отличаются отсутствием ядра. Как и другие бактерии, они имеют нуклеоид, клеточную стенку, в которой содержится пептидогликан и нет хитина и целлюлозы; чувствительны к антибактериальным препаратам, в частности к пенициллинам.

Среди актиномицетов бывают подвижные и неподвижные виды. Капсул не образуют, грамположительны. Размножаются с помощью спор, которые формируются в результате сегментации и фрагментации гиф. Описан половой способ размножения. Мицелярные виды на плотных питательных средах образуют субстратный (врастающий в среду) и воздушный мицелий.

Основная среда обитания акциномицетов – почва, могут встречаться в воде, воздухе, на предметах, на кожных покровах человека и животных. Играют важную роль в круговороте веществ и энергии, в плодородии почвы, являются продуцентами антибиотиков, витаминов, ферментов.

В патологии человека имеют значение семейства: Actinomycetaceae, Nocardiaceae, Mycobacteriaceae.

Морфология грибов. Грибы являются эукариотами, имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану, мощную клеточную стенку, состоящую из гликана, целлюлозы, хитина, белка, липидов и др. Это микроскопические и макроскопические (свободно живущие, симбиотические и паразитические) организмы, которые находятся в биосфере повсеместно. Свободноживущие грибы обитают в больших количествах в воде, почве и воздухе. Симбионты сожительствуют с водорослями (лишайники), растениями.

Грибы состоят из длинных тонких нитей – гиф, которые, сплетаясь, образуют мицелий (рис. 6). Гифы низших грибов – фикомицетов – не имеют перегородок. У высших грибов – эумицетов – гифы разделены перегородками, а мицелий многоклеточный.

Грибы размножаются спорами, половым и бесполым способами, вегетативным путем (почкованием или фрагментацией гиф).

Грибы, которые размножаются половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называются грибы, у которых отсутствует половой путь размножения.

Бесполое размножение у низших грибов происходит с помощью эндогенных спор, которые созревают в головке – спорангии, и экзогенных спор – конидий, которые формируются на концах плодоносящих гиф.

Среди грибов выделяют зигомицеты; аскомицеты; базидиомицеты; дейтеромицеты.

Широко распространен Mycor mucedo – одноклеточный гриб. Он относится к зигомицетам.Мицелий разветвлен, но не септирован, имеет спорангиеносец со спорангием, в котором находятся эндоспоры. Мукор размножается половым и бесполым путем, вызывает мукоромикозы, поражает легкие, печень, кожу, головной мозг. Мукор обитает в почве, воздухе, пищевых продуктах.

Аскомицеты или сумчатые грибы объединяют группу грибов, которые имеют септированный мицелий. Название получили из-за органа плодоношения – сумки или аска, которые содержат 4 или 8 гаплоидных половых спор. К аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicillium, которые отличаются особенностями формирования плодоносящих гиф.

Аспергилловая плесень (род Aspergillus) – мицелий септирован, конидиеносец одноклеточный, заканчивается утолщением, от которого отходят экзоспоры, напоминающие струйки воды, вытекающие из лейки. Обитают эти грибы на хлебе, варенье. У человека вызывают аспергиллезы. Поражаются роговица глаза, кожа.

Пеницилловая плесень (род Penicillium) – кистевик – мицелий и конидиеносец септированный, т. е. многоклеточный. Плодоносящее тело имеет вид кисточки. Конидиеносец разветвлен, на концах находятся стеригмы, от них отшнуровываются экзоспоры. Грибок находится в кормах, молочных продуктах, варенье.

Пенициллы могут вызывать заболевания – пенициллиозы. Многие виды аскомицетов являются продуцентами антибиотиков.

Представителями аскомицетов являются и дрожжи – одноклеточные грибы, которые утратили способность к образованию истинного мицелия. Дрожжи имеют овальную форму клеток, диаметр которых 3-15 мкм. Они размножаются почкованием, бинарным делением или половым путем с образованием аскоспор. Дрожжи используют при биотехнологических процессах. Заболевания, которые вызывают некоторые виды дрожжей – дрожжевые микозы.

К аскомицетам относится возбудитель эрготизма – его вызывает спорынья, которая паразитирует на злаках.

Базидиомицеты – это шляпочные грибы, которые имеют септированный мицелий.

Различают также несовершенные грибы (fungi imperfecti или дейтеромицеты). Они размножаются бесполым путем. Имеют многоклеточный мицелий, но нет конидиеносцев. Паразитируют в зерновых культурах. Вызывает трихофитию, микроспорию, паршу.

К несовершенным грибам относятся дрожжеподобные грибы рода Candida, которые поражают кожу, слизистые оболочки, внутренние органы (кандидоз). Они имеют овальную форму, диаметр 2-5 мкм, делятся почкованием, образуя псевдомицелий – длинные почкующиеся клетки вытянуты в длину и узким основанием соприкасаются друг с другом. На концах клеток находятся хламидоспоры.

Лекция 13. Спирохеты

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.

Спирохеты. Представители спирохет. Свойства спирохет.

К сферическим бактериям относят: микрококки, диплококки, стрептококки, стафилококки и сарцины.
К извитым формам относят спирохеты, спириллы и вибрионы.

Палочковидные бактерии различаются пао размерам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина клеток варьирует от 1,0 до 8,0 , толщина от 0,5 до 2,0 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка) и неправильной (коринебактерии) формы, в том числе ветвящиеся, например актиномицеты. Слегка изогнутые палочки называют вибрионами (холерный вибрион). Большинство палочковидных бактерий располагаются беспорядочно, так как после деления клетки расходятся.

Риккетсии - мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии (0,3 - 2,0 мкм), облигатные внутриклеточные паразиты. Размножаются делением в цитоплазме, а некоторые - ядре инфицированных клеток. Обитают в организме членистоногих (вшей, блох, клещей), которые являются их хозяевами или переносчиками. Форма и размер риккетсий могут изменяться (клетки неправильной формы, нитевидные) в зависимости от условий роста. Структура риккетсии не отличается от таковой грамотрицательной бактерии.

Хламидии - относятся к облигатным внутриклеточным кокковым грамотрицательным (иногда грамвариабельным) бактериям. Вне клеток хламидии имеют сферическую форму (0,3 мкм), метаболически неактивны и называются элементарными тельцами. В клеточной стенке элементарных телец имеется главный белок наружной мембраны и белок, содержащий большое количество цистеина. Хламидии размножаются только в живых клетках, их рассматривают как энергетических паразитов.
Элементарные тельца попадают к эпителиальную клетку путем эндоцитоза с формированием внутриклеточной вакуоли. Внутри клетки они увеличиваются и превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, образуя скопления в вакуолях (включения). Из ретикулярных телец образуются элементарные тельца, которые выходят из клеток путем экзоцитоза или лизиса клетки.

Микоплазмы - мелкие бактерии (0,15 - 1,0 мкм), окруженные цитоплазматической мембраной и не имеющие клеточной стенки. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоплазм. Патогенные микоплазмы вызывают хронические инфекции - микоплазмозы.

Актиномицеты - ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии. Свое название (от греч. actis - луч, mykes - гриб) они получили всвязи с образованием в пораженных тканях друз - гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах актиномицетов могут образовываться споры, служащие для размножения. Споры актиномицетов обычно нетермостойки.
Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокарднеподобные (нокардиоформные) актиномицеты — собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium, bdycobacterium, Hocardia и др.
Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в клеточной стенке Сахаров арабинозы, галактозы, а также миколовых кислот и больших количеств жирных кислот. Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок обусловливают кислотоустойчивость бактерий, в частности, микобактерий туберкулеза и лепры (при окраске по Цилю-Нельсену они имеют красный цвет, а некислотоустойчивые бактерии и элементы ткани, мокроты - синий цвет).

Извитые формы - спиралевидные бактерии, например спириллы, имеющие вид штопорообразно извитых клеток. К патогенным спириллам относится возбудитель содоку (болезнь укуса крыс). К извитым также относятся кампилобактеры, хеликобактеры, имеющие изгибы как у крыла летящей чайки; близки к ним и такие бактерии, как спирохеты.

Спирохеты — тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы) бактерии, отличающиеся от спирилл подвижностью, обусловленной сгибательными изменениями клеток. Спирохеты имеют наружную мембрану клеточной стенки, окружающую протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной. Под наружной мембраной клеточной стенки (в периплазме) расположены периплазматические фибриллы (жгутики), которые как бы закручиваясь вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, придают ей винтообразную форму (первичные завитки спирохет). Фибриллы прикреплены к концам клетки и направлены навстречу друг другу. Другой конец фибрилл свободен. Число и расположение фибрилл варьируют у разных видов. Фибриллы участвуют в передвижении спирохет, придавая клеткам вращательное, сгибательное и поступательное движение. При этом спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые названы вторичными завитками.
Спирохеты плохо воспринимают красители. Их окрашивают по методу Романовского—Гимзы или серебрением, а в живом виде исследуют с помощью разово-контрастнои или темнопольнои микроскопии.

Лептоспиры (род Leptospira) имеют завитки неглубокие и частые — в виде закрученной веревки. Концы этих спирохет изогнуты наподобие крючков с утолщениями на концах. Образуя вторичные завитки, они приобретают вид букв S или С; имеют 2 осевые нити. Патогенный представитель L. interrogates вызывает лептоспироз.

Спирохеты. Морфология и строение спирохет. Возбудители фузоспирохетоза

Спирохеты, не смотря на отсутствие жгутиков, обладают активной подвижностью вследствие выраженной гибкости их тела. У спирохет различают вращательное движение, которое происходит вокруг оси тела; поступательное, характеризующееся движением вперед и назад; волнообразное, пробегающее по всему телу микроорганизма, сгибательное, когда тело сгибается под определенным углом.

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 представителей спирохет.

Классификация спирохет. Порядок Spirochaetales состоит из двух семейств:

- Spirochaetaceae и Treponemataceae.

В первое семейство входят сапрофиты (Spirochaeta, Saprospira, Cristispira), представляющие собой крупные клетки размером 200-500 мкм, некоторые имеют крипты (волнистые 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 семейству Treponemataceae принадлежит три рода: Treponema, Leptospira,Borrelia.

I. Род Treponema

Род Treponema представлены спиральными бактериями длиной 5-20 мкм, образующими туго закрученные правильные или неправильные спирали, грамотрицательны, хорошо окрашиваются методом импрегнации серебром, но плохо по классическому методу Романовского-Гимзе. Хемоорганотрофы, метаболизм бродильный (с утилизацией аминокислот и / или углеводов), анаэробы или микроаэрофилы; каталаза -, уреаза- и оксидаза-отрицательны, реакция Фогеса-Проскауэра отрицательная, не восстанавливают нитраты. Патогенные для человека бактерии – T. pallidum, T. pertenue, T. begel, T. carateum и T. vincenti. Патогенные трепонемы дифференцируют по патогенности для лабораторных животных, способности сбраживать маннит, утилизировать лактат и образовывать специфические метаболиты. Исследование ДНК-гомологии позволили систематизировать T. pertenue и T. begel (ранее считавшиеся отдельными видами) как подвиды T. pallidum. Соответственно выделяют T. pallidum подвид pallidum, T. pallidum подвид pertenue и T. pallidum подвид endemicum.

А. T. pallidum подвид pallidum. Возбудитель сифилиса – хронического венерического заболевания с вариабельным и цикличным течением. Заболевание поражает все органы и ткани организма. Европейские врачи столкнулись с сифилисом после открытия испанцами Нового Света (точнее, после второй экспедиции Колумба в 1493 г.). Особое распространение заболевание получило во время итальянской кампании Карла VIII (1494), т. к. французские войска включали большое число испанских наемников. Поэтому заболевание фигурировало под названием «французская или итальянская (неаполитанская) болезнь». О значимости заболевания свидетельствует тот факт, что именно ему Фракасторо посвятил свой первый поэтический трактат (1525), в котором описал заболевание у пастуха Сифилуса, чье имя стало нарицательным для болезни. Достаточно быстро была установлена венерическая эпидемиология сифилиса, и уже в 1575 г. Паре назвал его «Lues Venera», т. е. «любовная чума». Однако возбудитель сифилиса был выделен лишь в 1905 г. Шаудинном и Хоффманном, что было экспериментально подтверждено И. И. Мечниковым и Ру (1905).

Все трепонемы очень похожи друг на друга, и есть мнение, что они являются вариантами одного вида - T. pallidum, возбудителя сифилиса. Об этом говорит не только их структурное и физиологическое сходство, но и клиническая однотипность трепонемозов. Это хронические инфекции, которые могут продолжаться десятки лет с чередованием обострений и скрытых (латентных) периодов. В отличие от сифилиса, распространенного повсеместно, фрамбезия, пинта и беджел встречаются главным образом в тропических странах и протекают относительно доброкачественно.

Возбудитель сифилиса открыт в 1905 г. Шаудином и Гоффманом в экссудате тканей, пораженных сифилисом. Он получил название «бледной (pallidum ) спирохеты», т. к., обладая очень тонким телом (ширина клеток 0,1-0,2 мк), слабо прокрашивается анилиновыми красителями и плохо заметен

Что такое спирохеты и какой вред они могут причинить человеку

Таксономический порядок спирохеты объединяет в себе три основных рода грамотрицательных микроорганизмов, имеющих спиралевидную форму тела. Все спирохеты – прокариоты (безъядерные одноклеточные), размножаются поперечным делением и вырабатывают эндотоксины. Именно они являются возбудителями таких опасных болезней, как тиф, лептоспироз и сифилис. Сегодня фармацевтика предлагает ряд медикаментозных способов лечения болезней, связанных с заражением спирохетами, однако ни одно из лекарств не способно полностью восстановить тот ущерб, который бактерии успевают причинить человеческому организму в случае несвоевременного обращения к врачам.

Общие признаки

Спирохеты – типичные представители царства прокариот. Они имеют ряд общих признаков, присущих всем бактериям:

очень маленькие размеры;
отсутствие оформленного клеточного ядра;
прочная клеточная оболочка из муреина;
отсутствие таких клеточных органелл, как митохондрии, эндоплазматический ретикулум и т.д.

Не следует путать бактерий и простейших эукариотов (одноклеточные грибы, амебы, инфузории, лямблии и т.д.). Простейшие – представители царства ядерных (эукариотических) организмов и имеют целый ряд индивидуальных характеристик. Они в десятки раз больше бактерий, имеют ядро с наследственной информацией, а их жизненный цикл полностью отличается от жизни бактерии.

Спиралевидная бактерия отличается от других микроорганизмов не только формой, но и особенностями внутреннего строения

Таксономия

Расположение (таксономия) спирохет в иерархии органического мира выглядит следующим образом:

Царство – прокариоты;
Домен – бактерии;
Тип – Spirochaetae;
Класс – Spirochaetes;
Порядок – спирохеты.

Порядок объединяет три рода одноклеточных: боррелии, лептоспиры и трепонемы. Каждый род включает в себя несколько видов спиралеобразных грамотрицательных бактерий-сапротрофов (добывают себе жизненную энергию за счет разложения органических тканей).

Классификация спирохет считается незаконченной, поскольку до сих пор ученые по всему миру продолжают находить микроорганизмы, которые по своей морфологии и биохимическим свойствам могут быть отнесены к одному из родов спирохет. Так, в начале 2014 года чилийские микробиологи открыли новый вид: Borrelia chilensis. Этот вид опасен как для животных, так и для людей. От уже известных боррелий чилийские микроорганизмы отличаются своим геномом.

Спирохеты обитают в почве, в воде, а также могут инфицировать человека и животных. Переносчиками некоторых видов являются насекомые. Болезни, связанные с поражением организма бактериями из порядка спирохет, зачастую именуются одним названием – спирохитозы.

Морфология

Морфология спирохет изучается с использованием техник микроскопирования. Патогенные спирохеты – грамотрицательные бактерии и, соответственно, они не окрашиваются по Граму.

Основные методы выявления спирохет – окрашивание по Романовскому – Гимзе и контрастирование по Бури. Одним из признаков вирулентности (опасности для человеческого организма) спирохеты является её подвижность. Характер подвижности спирохет изучается при помощи темнопольной или фазово-контрастной микроскопии.

Темнопольная микроскопия дает возможность изучать строение спирохет благодаря регистрации только того света, который рассеивает исследуемый микроорганизм. Для этого метода используются микроскопы с обычными объективами и специальные конденсаторы. При фазово-контрастной микроскопии бактерии выявляют не окрашиванием, а по показателям преломления интенсивности света и по изменению фазы световых волн. Для этого метода также используется микроскоп, специальный объектив и конденсаторы. Таким образом, подвижность спирохет изучают не по окраске, а по световым эффектам.

Основные морфологические признаки спирохет:

штопорообразность;
отсутствие жгутиков;
движение за счет вращения вокруг собственной оси;
форма клетки – протоплазматический цилиндр.

Род спирохет (боррелии, трепонемы или лептоспиры) определяется по параметрам завитков. Извитую форму имеют спириллы и спирохеты. Спириллы – также грамотрицательные бактерии. Основное морфологическое отличие спирилл от спирохет – наличие у них жгутиков, и именно эти жгутики обеспечивают движение спириллы. Спириллы живут в воде, и среди них нет патогенных для человека видов.

Морфологические особенности спирохет являются важными дифференциальными признаками, поэтому микроскопия является основным направлением лабораторной диагностики спирохетоза.

Биохимические признаки

Спирохеты – хемоорганотрофные микроорганизмы. Источником энергии и углеводов для них являются органические соединения.

По типу дыхания боррелии и трепонемы являются облигатными анаэробами (в присутствии кислорода эти микроорганизмы погибают), а вот лептоспиры – факультативными анаэробами, они могут жить как в кислородной среде, так и в бескислородной.

Спирохеты сложно культивируются в лабораторных условиях. Для их роста в питательные среды необходимо добавлять органическую сыворотку и тканевые экстракты. Спирохеты очень медленно растут (несколько дней). Температура инкубирования – 33-37°С.

Опасность для здоровья человека

Эти микроорганизмы вызывают у человека ряд опасных для жизни и здоровья заболеваний.

Боррелии

Боррелиозы или возвратные тифы – заболевания, вызванные патогенными боррелиями. Делятся на две группы:

эпидемический, или вшивый, возвратный тиф (возбудитель – боррелия рекуррентис) – передается от человека к человеку;
эндемический, или клещевой, возвратный тиф – передается от насекомых человеку и между людьми.

Тифы – группа тяжелых бактериальных заболеваний человека, которые характеризуются лихорадкой, интоксикацией, помрачнением сознания, сосудистыми расстройствами и кожными высыпаниями.

Возвратные тифы – острые инфекционные заболевания, с характерными приступами лихорадки и бестемпературных периодов (апирексии).

Возбудитель попадает в лимфатическую систему человека и размножается, после чего проникает в кровь. В крове боррелии частично погибают и высвобождают яд (эндотоксин). Наличие эндотоксинов в крови провоцирует менингит, геморрагический инфаркт в печени и селезенке.

Через семь-десять дней после инфицирования организм человека вырабатывает антитела к боррелиям, и те в большинстве своем гибнут. Наступает период улучшения состояния больного. Но оставшиеся боррелии дают новое потомство, и происходит повторное заражение крови. Такое противостояние организма и инфекции может длиться несколько недель (до 10 возвратных заражений).

Обнаружение боррелий в крови больного осуществляется с помощью простого общего анализа крови из пальца.

Лептоспиры

Лептоспироз – острое природно-очаговое инфекционное заболевание, для которого характерна интоксикация, волнообразная лихорадка, поражение кровеносных капилляров, почек, печени, центральной нервной системы.

Возбудители лептоспироза (лептоспиры) обитают в таких средах:

заболоченные местности;
леса и поймы рек;
крупный рогатый скот, дикие животные.

Инфекция передается контактным путем при уходе за больными людьми или животными, а также при употреблении зараженной воды и пищи.

Заражение происходит за счет подвижности бактерий и внедрения лептоспир в организм через поврежденную кожу или слизистые. Отравление организма происходит в результате продуцирования лептоспирами эндотоксинов, которые вызывают отмирание кожных клеток и разложение органических тканей, в том числе и капиллярных, что, в свою очередь, вызывает кровоизлияния.

Трепонемы

Трепонемы (бледные спирохеты) вызывают такое тяжелое заболевание, как сифилис. Сифилис был завезен в Европу из Америки Колумбом.

На данный момент биологические свойства бледной трепонемы плохо изучены. Невыявленными остаются ферменты, которые запускают процессы заражения организма человека.

Плохая изученность трепонемы связана с тем, что до сих пор микробиологи не смогли подобрать подходящую среду для искусственного культивирования бледных спирохет. Биологические свойства, которые трепонемы проявляют на искусственных средах, совершенно не похожи на те, которые эти же бактерии проявляют, находясь в организме человека. Таким образом, остаются неизученными биохимические свойства трепонемы и её антигенные свойства.

Заражение происходит от больного человека через слюну, сперму, кровь, молоко. Восприимчивость организма к возбудителю очень высокая – до 70%.

Протекание болезни делится на несколько периодов:

первичный сифилис – образование язвы в месте внедрения патогена;
вторичный сифилис – розовато-красные высыпания (сифилиды) на коже, больной становится заразен;
третичный сифилис – образование гумм, которые сдавливают, а после разрушают внутренние органы.

При своевременном обращении пациента к специалистам сифилис хорошо поддается лечению. Хотя в прежние времена поводов для оптимизма было меньше.

Менее опасным видом трепонем является спирохета Венсана, ее еще называют зубная спирохета. Это спиралевидная бактерия, которая обитает на слизистых оболочках верхних дыхательных путей человека и при снижении иммунитета может спровоцировать фузоспирохетоз (гингивиты, стоматиты и т.д.).

Спирохеты – опасные возбудители и, несмотря на современные достижения медицины и фармацевтики, могут нанести серьезные урон здоровью человека. Поэтому, если есть подозрения на инфицирование, необходимо немедленно обращаться к врачам для определения причины нездоровья.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Читайте также: