В мире бактерий, вирусов и грибков есть очень интересный микроорганизм, о котором редко говорят ー микоплазма. Она обитает практически везде и может помогать человеку, а может и вызывать серьезные заболевания. Микоплазма опасна для нас и одновременно незаменима для природы.
Предлагаем больше узнать о микоплазме: как она устроена, на какие виды делится, в чем ее особенности и опасность для человека.
Микоплазма: особенности строения. Бактерия или вирус?
Микоплазма - очень интересный микроорганизм, обладающий сходством и с бактериями, и с вирусами. Чтобы разобраться, куда же именно он относится, нужно понять отличие этих микроорганизмов друг от друга.
Отличия бактерий и вирусов
Строение микоплазм - это одна из особенностей, из-за которой их выдеделяют в самостоятельный класс бактерий
Бактерия ー микроорганизм, который состоит из одной клетки, то есть имеет клеточное строение. Важно понимать, что клетка ー это уже полноценная живая система, которая самостоятельно питается и размножается (делением, почкованием и другими способами, в зависимости от вида бактерий).
Вирус ー тоже микроорганизм, однако имеет не-клеточное строение. Это значит, что ему не нужно питаться, а размножается он, только внедряясь в живые клетки. Причём, это размножение нельзя назвать обычным - вирус, скорее, превращает живую клетку в фабрику по производству своих клонов. Также строение вируса намного проще, и он значительно меньше, чем бактерия.
Так куда же от носится микоплазма?
Особенности строения микоплазмы
Микоплазмы относят к бактериям , потому что питаются и размножаются они самостоятельно. Однако их выделяют в самостоятельный класс из-за ряда особенностей. Самая главная ーэто строение микоплазм.
Виды микоплазм
Микоплазмы делят на разные виды по нескольким принципам. Одним из критериев является основное питательное вещество, которое поглощает микоплазма.
Например, какие-то виды микоплазм могут расти, только поглощая холестерин. Соответственно мы не встретим эти виды там, где они не могут получить холестерин. Другие виды этих бактерий растут только в присутствии глюкозы - вот и обитают они там, где можно питаться глюкозой.
Одним словом, микоплазмы могут быть достаточно требовательны к окружающей среде. Но при этом видов микоплазм очень много, и каждый живёт «на своей территории».
Попробуем условно поделить все виды микоплазм по месту обитания:
- обитающие в организме человека;
- в организме животных;
- в почве и природных ископаемых.
Рассмотрим разные виды подробнее.
Микоплазмы в организме человека
Микоплазма пневмония (на фото) провоцирует развитие легочного микоплазмоза
Микоплазмы в организме животных
В организме животных обитает гораздо больше видов микоплазм, чем в организме человека. Особенное значение имеют микоплазмы, которые поражают домашних питомцев ー кошек и собак.
Самые распространённые из них:
Опасны они тем, что могут вызвать тяжёлые заболевания дыхательной, мочевыделительной и скелетно-мышечной систем у животных.
Эти микроорганизмы являются условно-патогенными бактериями и не причиняют вреда при хорошем состоянии здоровья животного. Однако они активизируются и вызывают заболевание при снижении иммунитета.
Микоплазмы, которые поражают домашних питомцев, являются условно-патогенными бактериями и не причиняют вреда при хорошем состоянии здоровья животного
Микоплазмы во внешней среде
Некоторые виды микоплазм могут жить в окружающей среде. Например, они участвуют в регуляции химического состава почвы и полезных ископаемых, уничтожают останки живых существ, превращая их в простейшие соединения. Таким образом, микоплазмы выполняют важнейшую экологическую роль. Для человека и животных такие микоплазмы неопасны.
Микробиологические особенности микоплазмы
Действие микоплазмы на человека и ее выживаемость напрямую связаны с ее строением и особенностями. Рассмотрим два главных свойства микоплазмы - патогенность и выживаемость.
Патогенность
Микоплазменная инфекция, вызванная Mycoplasma pneumoniae, передается воздушно-капельным путём
Важнейшим аспектом микробиологии микоплазм является их патогенность. Это способность вызывать заболевания. У некоторых видов микоплазм она достаточно высокая - например, у Mycoplasma genitalium и Mycoplasma pneumoniae .
Выживаемость микоплазм
Микоплазмы, которые обитают в организме человека, не выживают в окружающей среде и легко подвергаются действию дезинфицирующих растворов. А в организме человека они погибают при приёме антибиотиков (кроме тех, что воздействуют на клеточную стенку, к ним они устойчивы).
Но помните, что приём антибиотиков должен осуществляться под контролем врача, иначе можно себе навредить.
История открытия и интересные факты о микоплазме
Как и все болезнетворные микроорганизмы, микоплазма была открыта достаточно поздно - лишь в конце 19 века. И, конечно, ученые не сразу поняли, как на самом деле устроен этот микроб. С историей ее открытия и изучения связано много интересных моментов.
История открытия
Впервые микоплазму выделили в 1898 году в лаборатории Луи Пастера во Франции
В конце 19 века люди не могли найти причину тяжелой пневмонии у крупного рогатого скота, от которой в 1860 г. в Англии погибло 60 000 коров. Позже людям удалось найти причину болезни животных ー ей оказалась микоплазма.
Впервые её выделили в 1898 году в лаборатории Луи Пастера во Франции. Тогда люди не знали свойства этого микроорганизма и не могли с ним бороться. В 1923 году другой вид микоплазмы выделили из тканей овец, больных воспалением суставов и молочных желёз. Тогда стало понятно разнообразие видов микоплазмы, ведь она способна поражать разные системы органов. У человека микоплазму впервые обнаружили в 1937 году , когда исследовали больных с воспалительными заболеваниями мочеполовой системы. И с того времени продолжают искать и выявлять новые виды микоплазм, поражающие человеческий организм.
Учёные задавались сложными вопросами на протяжении всей истории изучения микоплазм. Сначала их считали вирусами, так как микоплазмам удавалось проникнуть через барьеры, которые останавливали все известные бактерии. Затем микоплазмы считали чем-то средним между вирусами и бактериями (иногда считают до сих пор) из-за отсутствия клеточной стенки и очень маленького размера . Также удивительным является многообразие видов микоплазм ー часть обитает в организме животных и человека, питаясь органическими соединениями. В то время как другие виды микоплазм способны расти в почве, каменном угле и горячих источниках, питаясь простыми минеральными соединениями.
В 1943 году началось массовое производство первого антибиотика ー пенициллина. Казалось, что это панацея, ведь благодаря нему смогли бороться со многими инфекционными заболеваниями: сифилисом, туберкулёзом и другими. Но тогда же заметили, что микоплазма не реагирует на пенициллин и продолжает расти. Позже стало ясно, почему это происходит. Микоплазма не имеет клеточной стенки, а пенициллин, уничтожая другие бактерии, действует именно на клеточную стенку. Пройдёт ещё немало времени, прежде чем изобретут антибиотик, способный бороться с микоплазмой.
Интересный факт про микоплазм: объём их генетической информации в 4 раза меньше, чем у остальных бактерий
С развитием науки обнаружили ещё один интересный факт про микоплазм: объём их генетической информации в 4 раза меньше, чем у остальных бактерий. А маленький объём генетической информации говорит о простом устройстве организма. Это делает микоплазму самым простым самостоятельно размножающимся организмом. И благодаря полноценному клеточному строению и маленькой генетической информации, микоплазмы применяются в науке для генетических исследований .
Систематическое положение микоплазм
МИКОПЛАЗМЫ
Систематическое положение хламидий представлено в табл. 16.
Таблица 16
Микоплазмы - самые мелкие прокариоты из известных свободноживущих организмов. Предполагают, что микоплазмы произошли в результате мутации, нарушившей синтез веществ КС, от обычных бактериальных форм аналогично тому, как в экспериментальных условиях получают генетически стабильные L–формы. Микоплазмы отличаются от бактерий отсутствием КС, а от вирусов - ростом в бесклеточных средах.
Микоплазмы не образуют спор, жгутиков, окружены капсулоподобным слоем, некоторые виды (M. pneumoniae) обладают скользящей подвижностью.
Микоплазмы способны самостоятельно размножаться, способы размножения: бинарное деление и фрагментация нитевидных форм (почкование).
Энергию микоплазмы получают обычным для факультативных анаэробов способом, ферментируя углеводы или аминокислоты. М. hominis отличается от U. urealyticum морфологией колоний, метаболизмом и чувствительностью к антибиотикам. Микоплазма - аэробный микроорганизм, превращающий аргинин в орнитин с освобождением аммиака. Уреаплазма - микроаэрофильный организм, превращающий мочевину в аммиак.
Отличия микоплазм от других прокариот:
1) главная особенность микоплазм - отсутствие КС (рис. 54); следствием чего являются:
а) полиморфизм, среди микоплазм встречаются:
– мелкие сферические или овоидные клетки размером 0,15–0,35 мкм, которые проходят через бактериальные фильтры;
– более крупные шаровидные, диаметром до 1,5 мкм;
– нитевидные, ветвящиеся клетки длиной до 150 мкм.
б) окрашивание по типу Грам-;
в) первичная резистентность к b –лактамным антибиотикам (пенициллинам и цефалоспоринам);
г) высокая чувствительность к механическим, физическим (изменения осмотического давления, рН среды, повышение температуры, действие УФО), и химическим (действие дезинфектантов) факторам; во внешней среде микоплазмы быстро погибают, поэтому экзогенное заражение микоплазмами происходит при близком и длительном контакте воздушно-капельным или половым путем; уреаплазмами - при половом контакте; возможны эндогенные инфекции, вызванные УП возбудителями;
д) рост только в изотонических и гипертонических сложных средах;
2) трехслойная ЦПМ толщиной 7,5–10 нм, содержащая в значительном количестве холестерин, стабилизирующий мембрану микоплазм; сами микоплазмы неспособны к синтезу стеринов и для роста нуждаются в них;
3) минимальное количество органелл (нуклеоид и рибосомы);
4) малый размер генома, наименьший у прокариотов (1/16 генома E. coli , 1/10 генома риккетсий);
5) вследствие малого генома микоплазмы обладают ограниченными биосинтетическими способностями, и их приходится длительно культивировать на сложных бесклеточных питательных средах, обогащенных липидами, белками, предшественниками нуклеиновых кислот;
А - электронная микроскопия, Б - рисунок
7) антигенная мимикрия: микоплазмы имеют общие антигены с антигенами клеток хозяина либо включают их в свою мембрану в результате межклеточных взаимодействий; следствием этого является развитие иммунопатологических процессов.
Заболевания человека, вызываемые мико-плазмами, объединяют в группу микоплаз-мозов. Это антропонозные бактериальные инфекции, вызываемые микоплазмами, поражающими, в зависимости от вида возбудителя, органы дыхания или мочеполовой тракт и редко другие органы.
Возбудители этой группы инфекций - микоплазмы являются самыми мелкими свобод-ноживущими бактериями. Средний размер их клеток 0,27-0,74 мкм. Они привлекают большое внимание исследователей по двум причинам:
Из-за своей уникальной организации;
В силу того, что очень часто контамини-руют культуры клеток, вызывают заболевания растений, животных и человека, оказывают
влияние на размножение ряда вирусов, в том числе онкогенных и ВИЧ, и сами способны вызывать иммунодефициты.
Микоплазмы относятся к классу Mollicutes, который включает 3 порядка (рис. 16.2): Acholeplasmatales, Mycoplasmatales, Anaeroplasmatales. Порядок Acholeplasmatales включает семейство Acholeplasmataceae с единственным родом Acholeplasma. Порядок Mycoplasmatales состоит из 2 семейств: Spiroplasmataceae с единственным родом Spiroplasma и Mycoplasmataceae, включающего 2 рода: Mycoplasma и Ureaplasma. Недавно выделенный порядок Anaeroplasmatales состоит из семейства Anaeroplasmataceae, включающего 3 рода: Anaeroplasma, Asteroplasma, Termoplasma. Термином «микоплазмы», как правило, обозначают все микробы семейств Mycoplasmataceae и Acholeplasmataceae.
Морфология. Отличительной особенностью является отсутствие ригидной клеточной стенки и ее предшественников, что обуславливает ряд биологических свойств: полиморфизм клеток, пластичность, осмотическую чувствительность, способность проходить через поры с диаметром 0,22 мкм, Резистентность к различным агентам, подавляющим синтез клеточной стенки, в том числе к пенициллину и его производным, множественность путей репродукции (бинарное деление, почкование, фрагментация нитей, цепочечных форм и шаровидных образований). Клетки размером 0,1-1,2 мкм, грамотрицательны, но лучше окрашиваются по Романовскому-Гимзе; различают подвижные и неподвижные виды. Минимальной репродуцирующейся единицей является элементарное тельце (0,7-0,2 мкм) сферическое или овальное, позднее удлиняющееся вплоть до разветвленных нитей. Клеточная мембрана находится в жидкокрис-
таллическом состоянии; включает белки, мозаично погруженные в два липидных слоя, основной компонент которых - холестерин. Размер генома наименьший среди прокариот (составляет 1/16 генома риккетсий); обладают минимальным набором органелл (нуклеоид, цитоплазматическая мембрана, рибосомы). Соотношение ГЦ-пар в ДНК у большинства видов низкое (25-30 мол.%), за исключением М. pneumoniae (39-40 мол.%). Теоретический минимум содержания ГЦ, необходимый для кодирования белков с нормальным набором аминокислот, равен 26 %, следовательно, ми-коплазмы находятся у этой грани. Простота организации, ограниченность генома определяют ограниченность их биосинтетических возможностей.
Культуральные свойства. Хемоорганотрофы, у большинства видов метаболизм бродильный; основной источник энергии - глюкоза или аргинин. Растут при температуре 22-41 "С (оптимум - 36-37 °С); оптимум рН - 6,8-7,4. Большинство видов - факультативные анаэробы; чрезвычайно требовательны к питательным средам и условиям культивирования. Питательные среды должны содержать все предшественники, необходимые для синтеза макромолекул, обеспечивать микоплазмы источниками энергии, холестерином, его производными и жирными кислотами. Для этого используют экстракт говяжьего сердца и мозга, дрожжевой экстракт, пептон, ДНК, НАД в качестве источника пуринов и пиримидинов, которые микоплазмы синтезировать не могут. Дополнительно в среду вносятся: глюкоза - для видов, ферментирующих ее, мочевина - для уреаплазм и аргинин - для видов, не ферментирующих глюкозу. Источником фосфолипидов и стиролов служит сыворотка крови животных, для большинства микоп-лазм - сыворотка крови лошади.
Осмотическое давление среды должно быть в пределах 10-14 кгс/см 2 (оптимальное значение - 7,6 кгс/см 2), что обеспечивается введением ионов К + и Na + . Виды, ферментирующие глюкозу, лучше растут при более низких значениях рН (6,0-6,5). Требования к аэрации различны у различных видов, большинство видов лучше растет в атмосфере, состоящей из 95 % азота и 5 % углекислого газа.
Микоплазмы культивируют на жидких, полужидких и плотных питательных средах. Некоторые виды, например М. pneumoniae, можно культивировать на стекле или пластике в виде монослоя, как культуры клеток. Большинство видов размножается медленно, культивирование продолжается несколько дней или даже недель (М. pneunoniae, M.genitalium). M. hominis достигает начала стационарной фазы роста только через 48- 72 ч, титр культуры составляет 10 7 -10 8 КОЕ/ мл, такой титр сохраняется в стационарной фазе роста в течение 5-7 суток культивирования. Уреаплазмы имеют очень короткую стационарную фазу, их жизнеспособность резко падает уже через 24 ч, когда погибает приблизительно 90 % клеток, особенно в плохо забуференной среде. Бульонные культуры микоплазм слегка опалесцируют; уреаплазмы не вызывают помутнения среды даже при титре 10 7 КОЕ/мл. В толще полужидкого агара микоплазмы и уреаплазмы образуют светлое облачко по ходу укола пипетки, заметное в проходящем свете. На плотных средах микоплазмы образуют характерные мелкие колонии (0,1-0,3 мм) с приподнятым центром («яичница глазунья»), имеющие тенденцию врастать в среду и нежной, часто ажурной периферией; уреаплазмы образуют очень мелкие колонии (0,01-0,03 мм в диаметре). Рост подавляется специфическими иммунными сыворотками.
Для культивирования пригодны куриные эмбрионы, которые погибают после 3-5 пассажей.
Биологические свойства микоплазм, выделенных от человека представлены в табл. 16.38.
Биохимическая активность. Низкая. Выделяют 2 группы микоплазм:
Разлагающие с образованием кислоты глюкозу, мальтозу, маннозу, фруктозу, крахмал и гликоген («истинные» микоплазмы);
Восстанавливающие соединения тетразо-лия, окисляющие глутамат и лактат, но не ферментирующие углеводы.
Все виды не гидролизуют мочевину и эс-кулин. Основные биохимические свойства патогенных микоплазм представлены в табл. 16.39.
* а. у. - аэробные условия.
** ан. у. - анаэробные условия.
Уреаплазмы инертны к сахарам, не восстанавливают диазакрасители, каталазаотрица-тельны; проявляют р-гемолитическую активность к эритроцитам кролика и морской свинки; продуцируют гипоксантин. Уреаплазмы секретируют фосфолипазы А1, A2и С; протеа-зы, селективно действующие на молекулы IgA и уреазу. Отличительная особенность метабо-
лизма - способность продуцировать насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.
Антигенная структура. Сложная, имеет видовые различия; основные АГ представлены фосфо- и гликолипидами, полисахаридами и белками; наиболее иммунногенны поверхностные АГ, включающие углеводы в составе сложных гликолипидных, липогликановых и гликопротеиновых комплексов. Антигенная структура может изменяться после многократ-
ных пассажей на бесклеточных питательных средах. Характерен выраженный антигенный полиморфизм с высокой частотой мутаций.
М. hominis в мембране содержит 9 интегральных гидрофобных белков, из которых лишь 2 более или менее постоянно присутствуют у всех штаммов.
У уреаплазм выделяют 16 сероваров, разделенных на 2 группы (А и В); основные антигенные детерминанты - поверхностные полипептиды.
Факторы патогенности. Разнообразны и могут значительно варьировать; основные факторы - адгезины, токсины, ферменты агрессии и продукты метаболизма. Адгезины входят в состав поверхностных АГ и обуславливают адгезию на клетках хозяина, что имеет ведущее значение в развитии начальной фазы инфекционного процесса. Экзотоксины в настоящее время идентифицированы лишь у нескольких непатогенных для человека микоплазм, в частности у М. neurolyticum и М. gallisepticum; мишени для их действия - мембраны астроцитов. Предполагают наличие нейротоксина у некоторых штаммов М. pneumoniae, так как часто инфекции дыхательных путей сопровождают поражения нервной системы. Эндотоксины выделены у многих патогенных микоплазм; их введение лабораторным животным вызывает пирогенный эффект, лейкопению, геморрагические поражения, коллапс и отек легких. По своей структуре и некоторым свойствам они несколькоотличаютсяотЛПСграмотрицатель-ных бактерий. У некоторых видов встречаются гемолизины (наибольшей гемолитической активностью обладает М. pneumoniae); большая часть видов вызывает выраженный (3-гемолиз, обусловленный синтезом свободных кислородных радикалов. Предположительно микоп-лазмы не только сами синтезируют свободные кислородные радикалы, но и индуцируют их образование в клетках, что ведет к окислению мембранных липидов. Среди ферментов агрессии основными факторами патогенности являются фосфолипаза А и аминопептидазы, гид-ролизующие фосфолипиды мембраны клетки. Многие микоплазмы синтезируют нейрами-нидазу, которая осуществляет взаимодействие с поверхностными структурами клетки, содержащими сиаловые кислоты; кроме того,
активность фермента нарушает архитектонику клеточных мембран и межклеточные взаимодействия. Среди прочих ферментов следует упомянуть протеазы, вызывающие дегрануля-цию клеток, в том числе и тучных, расщепление молекул AT и незаменимых аминокислот, РНКазы, ДНКазы и тимидинкиназы, нарушающие метаболизм нуклеиновых кислот в клетках организма. До 20 % общей ДНКазной активности сосредоточено в мембранах микоплазм, что облегчает вмешательство фермента в метаболизм клетки. Некоторые микоплазмы (например, М. hominis) синтезируют эндопеп-тидазы, расщепляющие молекулы IgA на ин-тактные мономерные комплексы.
Устойчивость в окружающей среде. Низкая, особенно у «урогенитальных микоплазм». Микоплазмы и уреаплазмы чувствительны к фторхинолонам, макролидам, цефалоспори-нам, азалидам и тетрациклинам; 10 % уреаплазм резистентны к тетрациклинам и макролидам. Чувствительны к действию обычно применяемых антисептиков и дезинфектантов.
Эпидемиология. Микоплазмы широко распространены в природе. В настоящее время известно около 100 видов, они имеются у растений, моллюсков, насекомых, рыб, птиц, млекопитающих, некоторые входят в состав микробных ассоциаций организма человека. От человека выделяют 15 видов микоплазм; их перечень и Биологические свойства приведены в табл. 16.38. A. ladlawii и М. primatum редко выделяются от человека; 6 видов: М. pneunoniae, M. hominis, M. genitalium, М. fermentans (incognitis), M. penetrans и U. urealyticum обладают потенциальной па-тогенностью. М. pneumoniae колонизирует слизистую оболочку респираторного тракта; М. hominis, M. genitalium и U. urealyticum - «урогенитальные микоплазмы» - обитают в урогенитальном тракте.
Источник инфекции - больной человек. Механизм передачи - аэрогенный, основной путь передачи - воздушно-капельный; восприимчивость высокая. Наиболее восприимчивы дети и подростки в возрасте 5-15 лет. Заболеваемость в популяции не превышает 4 %, но в закрытых коллективах, например в войсковых соединениях, может достигать 45 %. Пик заболеваемости - конец лета и первые осенние месяцы.
Источник инфекции - больной человек; уреаплазмы инфицируют 25-80 % лиц, ведущих активную половую жизнь и имеющих трех и более партнеров. Механизм передачи - контактный; основной путь передачи - половой, на основании чего заболевание включают в группу ЗППП; восприимчивость высокая. Основные группы риска - проститутки и гомосексуалисты; уреаплазмы значительно чаще выявляют у больных гонореей, трихомониазом, кандидозом.
Клиника. Респираторный микоплазмоз может протекать в форме ограниченной инфекции верхних дыхательных путей (назофарингит) либо по типу бронхита или пневмонии, а также различных внереспираторных проявлений, связанных с генерализацией инфекционного процесса, развитием аутоиммунных реакций и нарушением гемоциркуляции. М. pneumoniae - один из основных возбудителей легочных поражений, вызывает до 20 % всех пневмоний. Пневмонии протекают по типу интерстициальных и очаговых поражений; реже наблюдают сегментарные, долевые или
смешанные пневмонии. В тяжелых случаях развивается плеврит. Внереспираторные проявления: гемолитическая анемия, неврологические расстройства (менингит, поражения периферического отдела ЦНС и черепно-мозговых нервов), осложнения со стороны сердечно-сосудистой системы (миокардиты) и опорно-двигательного аппарата (реактивный артрит, спон-дилоартрит, ревматоидный артрит).
«Урогенитальные микоплазмы» вызывают острые, но чаще хронические ГВЗ мочеполового тракта. Доказана их роль в развитии негонококковых уретритов, спонтанных абортах, преждевременных родах, привычном невынашивании беременности, рождении детей с низкой массой тела и пороками развития, бесплодия мужчин и женщин. Вместе с тем микоплазмоносительство не всегда является показателем патологического процесса. Состояние иммунной системы, физиологическое состояние и гормональный фон человека, наличие других сопутствующих инфекций могут способствовать активации репродукции «урогенитальных микоплазм» и развитию клинически выраженного патологического процесса.
Иммунитет. Развитие иммунного ответа не сопровождается формированием специфической резистентности; для респираторного и урогенитального микоплазмоза характерны случаи повторного заражения. Фагоцитоз незавершенный, при отсутствии AT макрофаги не способны фагоцитировать микоплазмы, что обусловлено наличием микрокапсул, поверхностных АГ, перекрестно реагирующих с АГ некоторых тканей организма человека (легкие, печень, головной мозг, поджелудочная железа, гладкая мускулатура и эритроциты).
В цитоплазме нейтрофилов возбудитель сохраняет свою жизнеспособность. Микоплазмы чувствительны к компонентам комплемента, их дефицит или дефекты создают условия для персистенции возбудителя. Короткоживущие IgA определяют элиминацию возбудителя со слизистых оболочек; поликлональ-ная стимуляция лимфоцитов ведет к формированию инфильтратов в легочной ткани, появлению перекрестно реагирующих AT и развитию ГЗТ. Для микоплазмоза характерно развитие аутоиммунных реакций. Инфекция М. fermentans сопровождается образованием AT к IgG (за счет связывания Fc-фраг-ментов), т. е. ревматоидного фактора, участвующего в повреждении клеток. Повреждение суставных тканей индуцируют AT, перекрестно реагирующие с АГ тка-
ней организма при повреждении целостности хрящевой ткани и обнажении «скрытых» клеточных АГ.
Микробиологическая диагностика. При подозрении на респираторный микоплазмоз исследуют мазки из носоглотки, лаважную жидкость, мокроту, бронхиальные смывы, а также мазки-отпечатки тканей органов мертворожденных и абортированных плодов. При уроге-нитальных инфекциях исследуют срединную порцию утренней мочи, соскобы со слизистой уретры, сводов влагалища, цервикального канала, материал, полученный при лапароскопии, амниоцентезе, мазки-отпечатки тканей органов мертворожденных и абортированных плодов. При простатите исследуют секрет простаты, при мужском бесплодии - сперму. При заборе материала соблюдают те же правила, как и при исследовании на хламидиоз.
Для лабораторной диагностики микоплаз-менных инфекций используют кулыпураль-ный, серологический и молекулярно-генетичес-кий методы (табл. 16.40):
При серодиагностике материалом для исследования служат мазки-отпечатки тканей, соскобы из уретры, цервикального канала и влагалища, секрет простаты и сперма, в которых можно обнаружить АГ микоплазм в прямой и непрямой РИФ. Микоплазмы и уреаплазмы окрашиваются в ярко-зеленый цвет и выявляются на поверхности анализируемых клеток в виде зеленых гранул, расположенных группами или по одиночке, окрашенные зеленые гранулы могут располагаться в неклеточном пространстве. Цитоплазма клеток окрашивается в красно-бурый цвет. Результат считается положительным, если в препарате обнаруживают не менее 10 светящихся зеленых гранул, расположенных на мембране клеток.
АГ микоплазм могут быть обнаружены также в сыворотке крови больных. Для этого используют реакцию агрегат-гемагглютинации (РАГА) и ИФА.
Особенность РАГА заключается в том, что для сенсибилизации эритроцитов используют агрегированные глютаровым альдегидом белки иммунной сыворотки, при этом AT вводятся в состав трехмерных белковых комплексов, вследствие чего часть активных центров AT отдаляется от поверхности эритроцита и становится более доступной для детерминант АГ.
Для серодиагностики респираторного ми-коплазмоза определяют специфические AT в парных сыворотках больного, диагностическое значение имеет сероконверсия в 4 раза и более. Определение AT при урогенитальных инфекциях имеет меньшее диагностическое значение, так как инфекция, как правило, имеет хроническое течение, а «урогенитальные микоплазмы» являются слабыми антигенными раздражителями. Тем не менее и при урогенитальных микоплаз-мозах в ряде случаев проводят серодиагностику, AT определяют чаще всего в РПГА и ИФА.
Молекулярно-биологические методы диагностики включают гибридизацию на основе ДНК-зондов и ПЦР. Первый метод позволяет идентифицировать виды микоплазм при наличии 10 000-100 000 клеток на пробу. ПЦР позволяет выявить единичные клетки микоплазм.
Лечение. Антибиотиками. Направленная этиотропная химиотерапия обычно дает хороший эффект, однако исчезновение клинической симптоматики часто не означает полную элиминацию возбудителя.
Профилактика. Специфическая профилактика отсутствует. Не специфическая профилактика направлена на ликвидацию источника инфекции; на разрыв механизма и путей передачи; а также на повышение невосприимчивости коллектива к инфекции.
Микоплазмозы – это инфекционные заболевания, проявляющиеся как воспалительные процессы в органах дыхания и мочеполовой системы.
Возбудителями этих заболеваний являются микоплазмы (Mycoplasma) – своеобразная группа микроорганизмов, широко распространенная повсеместно в природе.
Впервые эти микроорганизмы были обнаружены Л.Пастером, а в 1898 году их выделили Е.Нокар и Э.Ру.
Микоплазмы выделяют из организмов животного и растительного происхождения (млекопитающих, птиц, насекомых, растений), из сточных вод, почвы и других источников.
Микоплазмы дифференцируются по патогенности, биохимическим особенностям и антигенной структуре. Среди более чем тридцати известных на сегодняшний день видов микоплазм есть патогенные и для человека.
Патогенные микоплазмы имеют строгую видовую специфичность в отношении хозяев и четко выраженный тропизм в отношении клеток конкретных тканей и органов.
Микоплазмы – это мелкие полиморфные микроорганизмы, без твердой клеточной оболочки, имеют только мягкую мембрану и обладают свойствами, характерными как для бактерий, так и для вирусов.
По форме они бывают нитевидными, шаровидными, овальными, палочковидными. Спор не образуют, неподвижные.
Относятся к грамотрицательным микроорганизмам.
К большинству анилиновых красителей микоплазмы мало чувствительны, но хорошо окрашиваются по Романовскому – Гимзе.
Для обнаружения микоплазм, препараты могут быть также обработаны специфическими флюоресцирующими сыворотками.
Размеры микоплазм колеблются от 125 до 500 мкм, т.е. у них такие же размеры, как и у крупных вирусов. У микоплазм, как и у бактерий, есть РНК, ДНК, рибосомы и другие клеточные компоненты. Микоплазмы обладают достаточно выраженной ферментативной активностью.
Требовательны к искусственным питательным средам. Могут расти только на элективных питательных средах, содержащих белки, холестерин, фосфолипиды, дрожжевой экстракт и другие специфические компоненты.
При посеве на плотную питательную среду рост колоний в виде мелких врастающих центральной частью в питательную среду. На жидкой питательной среде присутствие микоплазм визуально не обнаруживается.
По типу дыхания микоплазмы – факультативные анаэробы.
Микоплазмы очень чувствительны к дезинфицирующим веществам, большинство из них погибает при 45 – 55 градусах на протяжении 15 минут. Чувствительны к высушиванию, ультрафиолетовым лучам.
Микоплазменные инфекции распространены повсюду.
У людей чаще всего заболевания вызывают виды Mycoplasma pneumoniae, M.hominis и Т-штаммы (U.urealyticum).
Mycoplasma pneumoniae в основном вызывают респираторные инфекции, в том числе и первичную атипичную пневмонию. Возбудитель был выделен в 1944 году М.Итоном.
Mycoplasma hominis и Т-штаммы (U.urealyticum) выделяют при заболеваниях мочеполовых органов.
Предполагают, что микоплазмы играют значительную роль в возникновении негонококкового уретрита, асептического менингита. Могут поражать сердечно – сосудистую и центральную нервную системы. Микоплазмы выделяют при абсцессах мозга, поражения плевры, суставов, ротовой полости.
Среди людей источником инфекции является больной человек.
Механизм распространения микоплазм – воздушно – капельный (M.pneumoniae) и контактный половой (M.hominis и U.urealyticum).
Клинические проявления заболеваний, вызванных микоплазмами, варьируют от бессимптомной инфекции, до тяжелых поражений органов дыхания с невралгическими и гемолитическими расстройствами, поражением органов мочеполовой системы, печени, желудочно – кишечного тракта, ЛОР – органов и др.
Микоплазменные инфекции регистрируются у всех возрастных групп, хотя к M.pneumoniae наиболее чувствительны дети в возрасте от одного до семи лет, а M.hominis и U.urealyticum в основном выделяют от больных старше 14 лет.
Инкубационный период при микоплазменной пневмонии длится от 3 до 20 дней.
Начало заболевания характеризуется появлением головной боли, сухим кашлем, быстрой утомляемостью.
Температура может повышаться до 39 градусов. Продолжительность заболевания – от одной до трех недель.
Летальный исход бывает крайне редким и причиной его является сердечная недостаточность.
Иммунитет обеспечивается клеточной и специфической гуморальной защитой.
При подозрении на микоплазменную инфекцию применяются два метода – выделение и идентификация возбудителя и выявление специфических антител.
Материалом для исследования являются мокрота, смывы со слизистой носоглотки, выделения из мочеполовой системы, экссудаты, кровь.
Поскольку микоплазмы очень трудно выделять и проводить работу необходимо в специализированной лаборатории, диагностику чаще всего проводят серологическим методом.
На сегодняшний день увеличивается число носителей микоплазм. Микоплазмы у носителей выделяют со слизистых дыхательных путей и мочеполовой системы, из ротовой полости.
У беременных женщин носительство микоплазм на слизистой шейки матки способствует инфицированию хориону, амниону и рождению ребенка с очень маленьким весом тела.
Профилактика микоплазменных инфекций в основном неспецифическая. Заключается в выявлении больных и лечении.
Имеющаяся убитая микоплазменная вакцина не обеспечивает желаемого результата.
Современная систематика относит представителей семейства Mycoplasmatacea к классу Mollicutes (молликут - “мягкокожих”), объединяющему микоплазмы, уреаплазмы, ахолеплазмы (первые три рода молликут встречаются у человека, среди них встречаются патогенные и сапрофитические виды), спироплазмы и анаэроплазмы.
Наиболее типичны мелкие кокковидные формы, выражен полиморфизм.
Культуральные и биохимические свойстваМикоплазмы прихотливы к условиям культивирования. В составе сред необходимы холестерин и стерины, нативные сыворотки, витамины, соли. Основным источником энергии являются углеводы (особенно глюкоза) или аминокислоты (аргинин). Для усиления восстановительных свойств сред добавляют L- цистеин.
Используют различные варианты жидких, полужидких и плотных питательных сред, включающих гидролизаты мяса, казеина, ферментативный пептон, аутолизат пекарских дрожжей, сыворотку крови лошадей (больше всего холестерина), основной субстрат - глюкозу (для глюкозоферментирующих микоплазм), аргинин (для аргинин- утилизирующих микоплазм), мочевину (для уреаплазм), селективные антибиотики (пенициллин и его синтетические аналоги, амфотеррицин, нистатин или низорал, для уреаплазм - линкомицин), индикатор рН (бромтимоловый синий или феноловый красный).
Оптимум температуры для культивирования от + 35 до +37С. Оптимум рН для уреаплазм и аргинин- утилизирующих микоплазм - 6,0 - 6,5. При росте уреаплазм, обладающих ферментом уреазой, происходит расщепление мочевины до аммиака с повышением рН (сдвиг в щелочную сторону) и с изменением цвета среды с бромтимоловым синим из желто - лимонного до зеленого без образования значительного осадка и без помутнения среды. Аналогично происходит изменение цвета сред при росте аргинин- утилизующих микоплазм на средах с добавлением аргинина.
Оптимум рН для глюкозоверментирующих микоплазм (M.genitalium, M.fermentans, M.pneumoniae) - около 8,0. Эти микоплазмы ферментируют глюкозу до углекислого газа со сдвигом рН в кислую сторону и изменением цвета среды с зеленого на желто - лимонный.
Колонии уреаплазм (ранее называли Т- микоплазмами от “tiny -маленький”) значительно меньше колоний классических микоплазм, на средах с добавлением сульфата марганца их колонии окрашиваются в золотисто - коричневый цвет, в отличии от микоплазм уреаплазмы мало чувствительны к небольшим дозам линкомицина (15 мкг/ мл).
Антигенная структураМикоплазмы характеризуются выраженной гетерогенностью и изменчивостью антигенной структуры (антигенный полиморфизм). Известно 16 серотипов U.urealyticum, разделенных на серогруппы А и В. Степень гомологии серотипов существенно отличается. Часто выделяют от больных смешанные культуры различных серотипов. Выделяют биовары уреаплазм, отличающиеся по вирулентности и строению гена основного фермента - уреазы. Аналогичная динамичность и гетерогенность антигенной структуры и наличие различных сероваров характерна и для различных видов классических микоплазм. По биохимическим и в определенной мере антигенным свойствам среди микоплазм имеются виды - двойники (например, M.pneumoniae и M.genitalium). Среди антигенов выделяют белки - адгезины, фосфо - и гликолипиды, полисахаридные компоненты.
Факторы патогенности1. Адгезины (обеспечивают взаимодействие с клетками хозяина).
2. Эндотоксины (не тождественны ЛПС грамотрицательных бактерий).
3. Гемолизины (особенно - у M.pneumoniae).
4. Экзотоксины (плохо изучены и известны у немногих видов).
5. Ферменты - фосфолипаза А, аминопептидазы, протеазы, нейраминидаза.
Патогенез
1. Взаимодействие с фагоцитирующими клетками вызывает цитопатический или цитотоксический эффект и гибель фагоцитов или приводит к длительной персистенции микоплазм в фагосомах фагоцитов.
2. Воздействие микоплазм на макрофаги приводит к нарушению их функций.
3. Персистенция микоплазм на мембранах лимфоидных клеток оказывает существенное влияние на их функции, в том числе непосредственное деструктивное воздействие на иммунокомпетентные клетки (M.fermentans оказывает СПИДо - подобное действие на иммунную систему).
4. Микоплазмы действуют на эритропоэз, т.е. на гомеостаз организма.
5. Обмен антигенными компонентами мембран с клетками хозяина обеспечивает антигенную мимикрию и развитие аутоиммунных реакций.
6. Отсутствие клеточной стенки и частоя локализация микоплазм в инвагинатах мембран клеток объясняет их слабую иммуногенность и защиту от действия антител. Этому способствует и высокая антигенная изменчивость молликут.
7. Микоплазмы способны воздействовать на хромосомный аппарат клеток хозяина (на соматические и половые клетки), вызывая хромосомные абберации.
8. Ряд продуктов метаболизма оказывает токсическое воздействие на инфицированные клетки. Так, глюкозоферментирующие микоплазмы резко снижают рН и оказывают этим деструктивное действие на эпителиальные клетки.
Частота распространения отдельных видов микоплазм
Среди урогенитальных молликут на первом месте уреаплазмы, на втором - M.hominis, они по частоте встречаемости уступают только хламидиям. Большинство микоплазм - возбудители оппортунистических инфекций, наиболее часто их выявляют у категорий риска (больные с воспалительными процессами гениталий, часто меняющие сексуальных партнеров и др.), у беременных. Наибольший патогенный потенциал признают за M.pneumoniae, M.fermentans, U.urealyticum, M.hominis. M.pneumoniae - один из распространенных возбудителей, вызывающих пневмонии и другие инфекционные заболевания дыхательных путей человека. Большинство выделяемых от животных микоплазм не имеет медицинского значения.
Лабораторная диагностика
Наиболее оптимальна культуральная (бактериологическая) диагностика с использованием жидких и плотных питательных сред, особенно в сочетании с антибиотикограммой и определением титра микоплазм (уреаплазм) в нативных образцах. Преимущества этого подхода: быстрота (для уреаплазм 1-2 суток, для микоплазм - до 3 суток), простота (цветной пробирочный тест), достоверность (селективность сред, учет биохимизма возбудителей), возможность определения конценрации (титр 10000 цветообразующих единиц - ЦОЭ имеет диагностическое значение) и чувствительности к различным препаратам на основе антибиотикограммы (повышает эффективность лечения), возможность достоверного контроля эффективности лечения (растут только жизнеспособные микоплазмы).
Наиболее чувствительна ПЦР - диагностика. Однако: возможны ложно - положительные и ложно - отрицательные результаты, длительность выявления положительных результатов контроля излеченности, невозможность определения титра микоплазм (не разработаны количественные методики) и чувствительности к препаратам.
Люминесцентная диагностика дает неудовлетворительные результаты чаще, чем при выявлении хламидий. Это связано с малыми линейными размерами возбудителей, серологической гетерогенностью и антигенной изменчивостью, возможностью перекрестных реакций между различными видами, наличием диагностических препаратов только для выявления уреаплазм и M.hominis.
Серологические методы многочисленны, однако коммерческие препараты отсутствуют, существуют проблемы в интерпретации результатов.
Лечение должно быть основано на подборе чувствительных антибиотиков (чаще применяют макролиды, тетрациклины - доксициклин) и бактериологическом контроле эффективности лечения. Имеются устойчивые к тетрациклинам, макролидам и другим антибиотикам штаммы (связано с наличием плазмид устойчивости). У микоплазм имеются специфические вирусы, в т.ч. бактериофаги. В лечебных и диагностических целях они до настоящего времени не используются.
Специфическая профилактика не разработана. Иммунитет нестойкий, серотипоспецифический.