Морфология микоплазм способы их изучения

Морфология и ультраструктура микоплазм

Микоплазмы принадлежат к классу Mollicutes, порядку Mycoplasmatales, семейству Мусор1аsmaсеае. Это мелкие бакте­рии размером 100—150 нм, иногда 200—700 нм, не образующие спор, неподвижные, грамотрицательные. Впервые на них обратил внимание Л. Пастер при изучении возбудителя плевропневмонии крупного рогатого скота, однако не мог в то время выделить его в чистой культуре на обычных питательных средах и обнаружить в световом микроскопе.

Микоплазмы обнаружены в почве, сточных водах, на различ­ных субстратах, в организме животных и человека. Имеются патогенные и непатогенные виды.

К патогенным для человека микоплазмам отнесена Мусор1аsma pneumoniae, к условно-патогенным — М. hominis и Т-группа микоплазм.

Морфология. Клетки весьма полиморфны (шаровидные, коль­цевидные, коккобациллярные, нитевидные, ветвистые, в виде элементарных телец). В поздней фазе роста образуются цепоч­ки кокковидных телец. Микоплазмы не имеют клеточной стенки, покрыты трехслойной цитоплазматической мембраной толщиной 7,5—10 нм; в цитоплазме содержатся ДНК и РНК, рибосомы и другие клеточные компоненты. Микоплазмы грамотрицательны, окрашиваются медленно. Содержание Г+Ц в ДНК нуклеоида 23—40%.

Культивирование. Большинство видов — факультативные ана­эробы. Для их роста необходимы белки, стеролы, фосфолипи-ды, муцины, а также пуриновые и пиримидиновые основания. На плотных средах растут в виде характерных колоний с уплотненным, врастающим в среду центром и нежным ажур­ным краем; через 3—5 дней инкубации они иногда становятся крупными (1,5—2 мкм), но чаще трудно различимы невоору­женным глазом. На кровяном агаре вокруг колоний наблюдает­ся зона гемолиза. В бульоне микоплазмы развиваются с образованием помутнения и мелкозернистого осадка.

Выращивают микоплазмы при температуре 36—37°С (край­ние границы роста 22—41°С), на средах с рН 7,0, содержащих

сыворотку. Т-группа (от англ. 1ту) микоплазм развивается при рН 6,0—7,0 с образованием очень мелких колоний.

Добавление к питательной среде холестерола или других стеролов, экстрактов дрожжей ускоряет рост микоплазм. Они могут культивироваться в средах, не содержащих сыворотки, но в присутствии 0,02% гемоглобина и 0,01% цистеина. Мико­плазмы хорошо размножаются в хорион-аллантоисе куриного зародыша.

Ферментативные свойства. Процессы метаболизма у мико­плазм весьма вариабельны. Протеолитическими свойствами не обладают, хотя и описано несколько видов, разжижающих желатин и свертывающих сыворотку; большая часть штаммов ферментирует глюкозу, некоторые из них образуют аргиназу, фосфатазу.

Антигенная структура. Микоплазмы обладают видовой и типовой специфичностью. В семейство микоплазм входит 36 видов, из них наибольшее медицинское значение имеют М. рпеитошае, М. hominis, Т-группа.

Микоплазмы дифференцируют с помощью реакций ингибиции антисыворотками.

Токсинообразование. Из микоплазм извлечены гемолизин и термостабильный эндотоксин.

Резистентность. Большинство штаммов погибает при темпера­туре 45—55°С в течение 15 мин. Микоплазмы очень чувстви­тельны ко всем дезинфицирующим веществам, к высушиванию, ультразвуку и другим физическим воздействиям, устойчивы к пенициллину, ампициллину, метициллину, чувствительны к эритромицину и другим макролидам.

Патогенез заболевания у человека. Патогенные микоплазмы поражают органы дыхания, сердечно-сосудистую, мочеполовую и центральную нервную системы. М. pneumoniae, выделенную в 1944 г. М. Итоном из мокроты больных людей, в течение 18 лет на основании фильтруемости ошибочно относили к вирусам. Она вызывает острые респира­торные заболевания (риниты, бронхиты, бронхиолиты, иногда круп) и очаговые (атипичные) пневмонии. Поражаются главным образом дети в возрасте 3—7 лет. Заболевания, вызываемые микоплазмами, характеризуются затяжным течением и сопро­вождаются осложнениями (воспаление среднего уха, эмфизема легких и др.). Среди изолированных или полуизолированных групп детского и взрослого населения наблюдаются эпидемиче­ские вспышки.

М. Ьотцт встречается при плевропневмонии, воспалитель­ных процессах гениталий, неспецифических уретритах, проста­титах, негонококковых артритах, трихомонадоподобных пора­жениях, эндокардитах, септических и других заболеваниях. Вероятно, эта микоплазма очень широко распространена среди животных и людей, но ее выявление представляет большие трудности; она обладает условной патогенностью и вызывает заболевания у человека при резком снижении его общей резистентности.

Т-группа микоплазм наиболее часто выделяется от больных при негонококковых уретритах и у здоровых лиц, контактиро­вавших с больными. Иммунитет. После плевропневмонии у крупного рогатого скота, овец, коз остается стойкий и продолжительный иммуни­тет. При заболеваниях человека иммунитет не изучен. Вероят­но, он связан с общей резистентностью организма человека, а также с выработкой ингибиторов роста микоплазм, агглютини­нов, преципитинов, комплементсвязывающих антител. Лабораторная диагностика. Выделение микоплазм проводится обычно в остром периоде болезни путем высева мокроты, отделяемого слизистой оболочки носоглотки, зева, уретры на специальные питательные среды. Идентификация выросших культур осуществляется изучением культуральных свойств, ферментативной и гемолитической активности, определением видовой принадлежности с помощью специфических антисыво­роток в реакциях ингибиции роста, реакции связывания компле­мента и др. Используются серологические методы исследования (реакция связывания комплемента, реакция непрямой гемагглютинации) с парными сыворотками больных, взятыми с интервалом 3—4 нед, которые позволяют поставить диагноз ретроспективно. Разработан метод экспресс-диагностики, проводимой с по­мощью специфических меченых флюоресцирующих антисыво­роток. Лечение. Проводится окситетрациклином, стрептомицином, левомицетином, эритромицином. Профилактика. Сводится к сохранению на высоком уровне общей ре зистентности организма людей. В США получена вакцина из убитых микоплазм для специфической профилактики атипичных пневмоний.

Источник

Класс Микоплазмы

Mollicutes

Класс Микоплазмы (Mollicutes) – таксон фенотипической классификации бактерий. Единственный класс в типе Тенерикуты (Tenericutes). Объединяет прокариотные организмы не имеющие ригидной клеточной стенки. Класс микоплазмы включает один порядок Mycoplasmatales, в свою очередь подразделяющийся на три семейства Mycoplasmataceae, Acholeplasmataceae и Spiroplasmataceae [3] [4] [2] [1] .

Морфология

Микоплазмы – мелкие прокариотические организмы, полностью лишенные клеточных стенок. Клетки ограничены цитоплазматической мембраной. Для этой группы организмов характерен плеоморфизм. В культуре одного вида одновременно присутствуют кокковидные, эллипсовидные, дискообразные, грушевидные, палочковидные, спиралевидные, тонкие разветвленные и неразветвленные нитевидные формы. Нити могут ветвиться, образуя подобные мицелиальным структуры. Диаметр клеток варьирует от 0,1 до 10 мкм [4] [2] [1] .

Химические особенности

Представители класса Микоплазмы (Mollicutes) нечувствительны к пенициллину и его аналогам, а так же к другим антибиотикам (ампицилину, цефалоспорину) – ингибиторам клеточной стенки. Они неспособны синтезировать пептидогликан и его предшественников [4] [2] [1] .

В связи с отсутствием клеточных стенок микоплазмы чувствительны к лизису, вызываемому осмотическим шоком, детергентам, спиртам и специфическим антителам в комплексе с комплементом [4] [2] [1] .

Биология

Представители класса Микоплазмы (Mollicutes) – грамотрицательные организмы. Большинство – факультативные анаэробы, хотя встречаются строгие аэробы и облигатные анаэробы. Последние погибают в присутствии даже минимального количества минерального кислорода [1] .

Покоящиеся стадии неизвестны. Размножение идет различными способами: бинарным делением, почкованием, фрагментацией крупных нитей и тел. Последний способ сопровождается освобождением большого числа кокковидных форм. Репликация генома предшествует, но не обязательно синхронизирована с клеточным делением [4] [1] .

Микоплазмы обычно неподвижны. Некоторые виды обладают способностью к скользящему движению по поверхностям, покрытым жидкостями. Другие виды, клетки которых имеют форму спиральных нитей, обнаруживают подвижность изгибательного, вращательного и поступательного типов [1] .

Представители класса Микоплазмы разнообразны по физико-биохимическим особенностям. Для культивирования видов могут быть использованы искусственные бесклеточные среды различной степени сложности (от минеральных простых до сложных органических). Большинство видов для роста нуждаются в стеарине и жирных кислотах. Однако. есть виды способные расти только внутри организма-хозяина, откуда их возможно выделить только с использованием культуры клеток [1] .

Способы получения энергии у микоплазм различны. Описаны виды, получающие энергию за счет окисления или сбраживания органических соединений, за счет окисления неорганических соединений (марганца, железа) [1] .

Микоплазмы – сапрофиты, паразиты и патогены. Патогенные микоплазмы вызывают различные заболевания животных, человека, растений [1] .

Микоплазменная инфекция у животных и человека состоит из нескольких фаз. Первая фаза основана на способности микоплазм адсорбироваться на клетках организма-хозяина, что обусловлено общностью рецепторных участков на мембранах различных видов и разных типов клеток макроорганизмов. Различные виды адсорбируются на эритроцитах, макрофагах, мембранных структурах реснитчатого эпителия бронхов и трахеи людей, крупного рогатого скота, птиц и прочих организмов [1] .

В клетки микоплазмы проникают редко. В основном они действуют с поверхности клетки. Конечный эффект взаимодействия микоплазм и клеток организма-хозяина выражается в следующих симптомах:

• развитие острой инфекции, сопровождающейся видимыми изменениями, разрушением поражаемых клеток;
• развитие скрытой инфекции – изменение метаболизма и функции поражаемых клеток, нарушение нормального клеточного деления, хромосомные изменения [1] .

Характер взаимодействия фитопатогенных микоплазм с мембранами клеток растений-хозяев сходен с микоплазмами, патогенными или потенциально патогенными для животных и человека [1] .

Адсорбировавшиеся на мембранных элементах клеток-хозяев микоплазмы, извлекают из них необходимые питательные субстраты и влияют на генетический аппарат. Основные факторы патогенности фитопатогенных микоплазм – токсины, пероксид водорода, аммиак, ферменты. Основной факт патогенности – конкуренция с клеткой-хозяином за субстраты энергетического и белкового обмена. Для аргинин усваивающих микоплазм основной фактор патогенности – способность усваивать аргинин [1] .

Микоплазмозы, поражающие человека и животных, распространяются путем прямых контактов, а у птиц – через яйца. Фитопатогенные микоплазмы – типичные трансмиссивные патогенны. Для распространения им необходим переносчик. Основную роль в распространение микоплазмозов растений выполняют насекомые, в основном цикадки. Установлено более 60 видовцикадок-переносчиков. Одновременно установлена возможность передачи микоплазмозов механическим путем, с применением зараженного прививочного материала [1] .

Распространение

Класс Микоплазмы (Mollicutes) – широко распространен по всему миру. Фитопатогенные микоплазмы распространены в основных районах хлебопашества и овощеводства [1] .

Вредоносность

Класс Микоплазмы (Mollicutes) – объединяет сапрофитные, паразитические и патогенные организмы. Патогенные вызывают заболевания животных, человека, растений. Фитопатогенные микоплазмы вызывают столбуры (недоразвитость верхушки, усиление ветвления, курчавость листьев, позеленение лепестков, увядание), желтухи (пожелтение листьев и удлинение междоузлий), ведьмины метлы (недоразвитость верхушки, разрастание пазушных и дополнительных побегов), вырождения. По вредоносности микоплазмозы в большинстве относят к катастрофическим заболеваниям [1] .

Источник

Морфология микоплазм

Микоплазмы — мельчайшие частицы. Они являются самыми мелкими самореплицирующими прокариотами. Морфология и размеры микоплазм варьируют в зависимости от возраста культуры, условий и сред культивирования. Микоплазмы полиморфны. Клетки микоплазм ограничены лишь трехслойной плазматической мембраной (внутриплазматические мембраны у микоплазм не обнаружены). В 1935 году из бактерий Streptobacillus moniliformis были изолированы фильтрующиеся формы, не имеющие клеточной стенки, которые удивительно напоминали микоплазмы. В последнее время их назвали L-формами бактерий. Состояние L-формы обусловлено влиянием неблагоприятных факторов внешней среды (например, применение антибиотиков, действующих на клеточную стенку). При их отсутствии L-форма обратима. У микоплазм, в отличие от других бактерий, состояние L-формы, т.е. отсутствие клеточной стенки, является их обычным состоянием [15,20].

Отсутствие клеточной стенки у микоплазм определяет их пластичность, которая позволяет этим микроорганизмам проникать через поры фильтров диаметром 0,22 — 0,45мкм. Из-за фильтруемости микоплазмы долгое время путали с вирусами. Сферическая форма клеток характерна для большинства видов микоплазм. При этом клетки одной и той же микоплазмы могут быть сферической (или несколько вытянутой) формы 0,3 — 0,8 мкм в диаметре, но могут образовывать длинные (до 100 мкм), иногда ветвящиеся тяжи, которые, проходя фазу коккоидных структур, распадаются на ряд сферических клеток, что изображено на рисунке 2. Коккоидные структуры иногда образуют кольцо.

Микоплазмы не образуют так называемых покоящихся форм или спор. Подобно другим неспорообразующим бактериям микоплазмы в неблагоприятных условиях переходят в некультивируемое состояние, а также образуют «минимальные тела», не способные к размножению, так как они, вероятно, не содержат ДНК [23].

Рисунок 2

а) — морфологические превращения при оптимальных условиях культивирования in vitro
б) — морфологические формы при неоптимальных условиях, на стационарной фазе роста культуры

Некоторые виды микоплазм обладают скользящей подвижностью. Клетки таких микоплазм имеют особые структуры и цитоскелетоподобные образования. Так, клетки M. gallisepticum имеют грушевидную форму, M. pneumoniae также грушевидны, но более вытянуты, а M. mycoides чаще имеют форму тяжей.

Клетки большинства бактерий могут быть покрыты оболочкой — полимерной субстанцией, которая имеет множество свойств и функций. Эта оболочка, или капсула, отлична от двухслойной мембраны и располагается над ней. У бактерий термин «капсула» используется для определения высокомолекулярных полимеров, которые «прикрепляются» к поверхности бактерий. Хотя пептидогликановая клеточная стенка, которая характерна для большинства прокариот, и отсутствует у представителей класса Mollicutes, однако для некоторых видов микоплазм описаны капсулы или капсулоподобные структуры. Ими обладают Mycoplasma mycoides, M. gallisepticum, M. hyopneumoniae, M. meleagridis, M. dispar, M. pneumoniae, M. pulmonis, M. synoviae, M. hominis. Среди уреаплазм капсулы способны образовывать лишь некоторые штаммы Ureaplasma urealitycum.

Источник