Культуральные свойства. Микоплазмы прихотливы к условиям культивирования, в пи­тательные среды необходимо


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Костанайский государственный университет им.А.Байтурсынова
Кафедра ветеринарной санитарии

ДОКЛАД
На тему: Микоплазма

Выполнила: студентка 2 курса
13 группа, Вет.медицина
Шакирова Алия
Проверила: Ермагамбетова А.Т

Г.Костанай,2012


История микробиологии микоплазм началась с открытия Нокаром и Ру (1898) возбудителя перипневмонии крупного рогатого скота, достигла своего апогея, когда в 1972 году состоялся Всесоюзный симпозиум по проблеме микоплазм и их роли в патологии сельскохозяйственных животных. На собрании ученых принята программа, поручающая Всесоюзному институту экспериментальной ветеринарии осуществить координацию научных исследований по проблеме микоплазм и микоплазмозов сельскохозяйственных животных. Одновременно предлагалось в ведущих институтах создать рабочие группы и организовать исследовательские лаборатории по изучению региональных вопросов, связанных с распространением микоплазм и их ролью в патологии животных.

Химический состав клетки состоит из белка в количестве 59,80 проц., общего азота - 11,20 проц. нуклеиновых кислот - 6,63 проц., липидов - 5,10 проц., и жирных кислот - 2,35 проц. Количество белка в сухой массе микоплазм колеблется от 54 до 62 мг проц., в его состав входит до 17аминокислот. Кроме этого, белковый компонент включает различные ферменты, играющие основную роль в метаболизме микробной клетки.
Геном клетки микоплазм состоит из циркулярной двух спиральной ДНК. При этом репликация генома происходит, как правило, в одной точке роста. Полагают, что форма клетки зависит от цикла развития микроорганизма.
Физиология. Микоплазмы, в силу своих структурных особенностей, слабо адаптируются на питательных средах. Одни штаммы вызывают помутнение среды, другие образуют легкую пленку. Одни штаммы растут в верхнем слое питательной среды, другие - в придонной части. На полужидких средах с ростовыми добавками микоплазмы растут по уколу или образуют взвешенные крошковатые колонии.
На плотных питательных средах микоплазмы формируют характерные колонии, напоминающие яичницу-глазунью. При этом в первичных посевах рост начинается на 3 и 7 сутки, адаптированные же штаммы растут значительно быстрее. В случае длительного культивирования микоплазмы в глубине агаровой среды образуют полосы преципитации, являющиеся следствием ферментной активности. Колонии прорастают глубоко, поэтому их снимают вместе с агаром. Размер колоний не превышает 2 мм. Бывают также колонии меньших размеров, которые можно видеть, вооружившись лупой или микроскопом.
Колонии микоплазм, изолированные из патологического материала и принадлежащие разным видам, морфологически сходны. Подмечено, что увеличение периода инкубации повышает частоту выделения патогена. Поэтому посевы на питательных средах рекомендуется выдерживать до 10 дней.
Рост микоплазм определяется присутствием различных питательных веществ. Из белковых веществ для их роста нужен альбумин, стерины, углеводы и витамины. Они нуждаются в РНК и ДНК и муцине. При этом лучшей добавкой к питательной среде является сыворотка лошади и свиньи. Сыворотки других видов животных менее пригодны, подчас оказывают ингибирующее действие. Микоплазмы и процессе роста избирательно потребляют аминокислоты, к тому же необходимо, чтобы эти аминокислоты были в определенных соотношениях. Незаменимыми при этом оказались аргинин, изолейцин, метионин, фенилаланин, аспарагин. Присутствие аминокислот, а также ДНК особенно необходимо в первичных посевах, когда микоплазмы еще не адаптировались к новым условиям. Подмечена также потребность микоплазм в фосфолипидах, солях желчных и жирных кислот.
В процессе изучения метаболизма установлена биохимическая активность микоплазм. На основе этого признака микоплазм разделяют на ферментативно активные и ферментативно неактивные. Первые сбраживают различные сахара, вторые не обладают таким свойством. Многие штаммы обладают также протеолитической активностью. Некоторые штаммы в сывороточных средах редуцируют метиленовую синь, обладают пероксидазной активностью, продуцируют гемолизин и гемагглютинин, образуют экзотоксин.
Существует несколько гипотез репродукции микоплазм. Одна из них представляет их развитие как последовательную смену пяти фаз: зернистой, волокнистой, разветвления, образования цепочек и их распада на зерна. Согласно второй теории цикл развития микоплазм состоит из двух фаз. В первой фазе происходит образование гранул, во второй - разрыв волокон и отпочковывание шаровидных телец. Существует также мнение, что размножение микоплазм происходит по типу аутолиза, в результате которого появляются вакуоли, наполненные волокнистыми структурами. В последующем стенка вакуоли разрывается, содержимое оказывается в окружающей среде и цикл репродукции повторяется. Исследования в световом и фазовоконтрастном микроскопах показали, что началом репродуктивной субстанции является элементарное тельце, из которого вырастает гомогенная нить, несущая терминальное образование, такой же величины, что и элементарное тело. На весь цикл образования микробной клетки уходит 12-18 часов. Полагают о наличии в структуре микоплазм мицелиальных образований, хорошо просматриваемых при электронной микроскопии. Считают, что характер мицелия влияет на форму колоний. На этой основе различают три формы колоний: тип А, характеризующийся длиннонитчатым мицелием, тип В - с коротким,
скудно развивающимся мицелием; третий тип - мицелий занимает промежуточное положение. Развитие мицелия обуславливается составом питательной среды, в частности, присутствием холестерина и видовой принадлежностью сыворотки.
По форме и архитектурному оформлению микоплазмы сходны с Л-формами бактерий. Последние от них отличаются врастанием в среду колоний плотным их центром с нежным кружевным краем. Л-формы имеют два типа колоний, известные под названием ЗВ и ЗА. Колонии типа ЗВ имеют слизистую консистенцию, врастают в глубь среды. Клетки Л-форм сохраняют клеточную стенку, фаговосприимчивые рецепторы, способны лизироваться. В (настоящее время Л-трансформация известна у многих форм бактерий, они описаны также у спирохет.
Превращение бактерий в Л-формы происходит по многим причинам и осуществляется различными путями. В одних случаях в результате незавершенного морфогенеза образуются шаровидные тела, превращающиеся в разнообразные формы, образующие Л-колонии типа ЗВ, в других - происходит разрыв клеточных стенок с освобождением содержимого, из которого формируются Л-колонии.
Дифференциация микоплазм от Л-форм бактерий сложный процесс. Окончательное слово в решении вопроса заключается в сравнительном и адекватном изучении структуры данных микроорганизмов.
Устойчивость. Рост микоплазм происходит в диапазоне 18-42°, что зависит от видового состава микроорганизмов. Оптимальной температурой для роста патогенных микоплазм человека и животных является 37-38°. Возбудитель устойчив к низким температурам. При -20° бульонные культуры сохраняются до года, при -4° - не более двух недель. При комнатной температуре жизнеспособность микоплазм сохраняется до 90 дней, в условиях термостата 15-75 дней. Микоплазмы погибают при температуре 60о в течение 10 минут. Они хорошо переносят леофильное высушивание, многие годы сохраняют биологические свойства. Микоплазмы растут при рН 7,5-8,0. Увеличение или снижение рН сказывается избирательно для микроорганизма. Они слабо адаптируются к гипо- и гипертоническим условиям. Чувствительны к ультразвуковой дезинтеграции. Действие ультразвука при частоте 9 кгц и температуре 4° инактивирует их. Губительно также действуют ультрафиолетовые лучи. Гибель микоплазм наступает в течение трех часов.
Микоплазмы разных видов обладают относительно высокой резистентностью в отношении антибиотиков и других лекарственных препаратов. Было установлено, что антибиотики, в частности, пенициллины действуют ингибирующе на синтез клеточной мембраны. Наиболее выраженным действием из антибиотиков обладает тилозин. Стрептомицин, эритромицин и тетрациклины весьма слабо влияют на микоплазм, добавление их к питательной среде способствовало появлению мутантов и устойчивых рас. Не оказывают также ингибирующего эффекта на микоплазм сульфаниламидные препараты. Из других лекарственных препаратов отмечено губительное действие на микроорганизм фурановых соединений. Возбудители очень чувствительны к дезинфицирующим веществам.
Антигенные свойства. По изучению антигенных свойств микоплазм накоплена значительная информация. Исследование этого вопроса ведется в четырех направлениях. Главным из этих направлений является изучение видовых антигенных различий и разработка единой серологической классификации. Не менее важным является установление химического состава. Изыскание методов изготовления антигенов. Все это позволит, в конечном итоге, осуществить более совершенную идентификацию и серодиагностику заболеваний.
У возбудителей семейства микоплазм к настоящему времени установлены многие антигенные свойства. У них, в частности, обнаружена способность продуцировать агглютинины, преципитины, комплементосвязывающие антитела, гемагглютинины, гемолизины. Показано, что антигенная структуру микоплазм очень сложная, остается пока достаточно не изученной. Дело в том, что морфологически микоплазмы не отличимы друг от друга, хотя и открыты некоторые различия в быстроте роста, в морфологии колоний и клеточных элементов. Они несут также непостоянные патогенные свойства. Поэтому идентификация патогенов осуществляется комплексно. В этой связи учитываются все биологические свойства патогенов, но основное слово остается за специфическими серологическими реакциями. Для этой цели применяют реакцию агглютинации, гемагглютинации, реакцию задержки гемагглютинации, пробу задержки роста, реакцию ингибиции метаболизма, реакцию связывания комплемента, реакцию преципитации. Для типизации микоплазм в последние годы широко применяется реакция иммунофлуоресценции. Перечисленные методы позволяют проводить видовую дифференциацию микоплазм. При этом даже в пределах вида могут выявляться серологические варианты. Так, например, возбудителями микоплазмоза птиц являются 3 вида возбудителя: М. галинарум, М. галицептикум и М. инерс. При антигенном анализе 8 штаммов М. галинарум было выявлено 4 серологических типа Л, В, С, Д. При серологическом изучении свойств микоплазм открыто одно интересное обстоятельство. Оказалось, что специфическая иммунная сыворотка, соединяясь с антигеном, способна выполнять роль ингибитора как в реакции нейтрализации вирусов. Это позволило разработать серологическую классификацию микоплазм, изолированных от человека.
В результате многочисленных исследований установлены перекрестные серологические реакции с антигенами гомогенного происхождения и гетерогенного. Человеческие антигены контактируют с антисыворотками птиц. Полагают, что у микоплазм наряду с типоспецифическими антигенами существуют общие антигены.
Антигенные свойства Л-форм бактерии находятся в зависимости от исходного вида бактерий и тех экологических условий, в которых осуществляется Л-трансформация. К настоящему времени является установленным существование Л-форм у многих видов бактерий. Так, они известны у сальмонелл, протея, стрептококка и других. Л-формы несут антигенные свойства родительских культур. Однако эти свойства менее выражены и вопрос о наличии у Л-форм специфического, присущего лишь им Л-антигена остается открытым. Индикация Л-форм бактерий осуществляется в серологических реакциях, в которые включаются не только исходные антигены, но и антигены родительских форм. Л-формы дают полноценные перекрестные реакции с антигенами родительских форм и не реагируют с гетероантигенами.

Патогенные свойства. Известно и классифицировано более 30 видов микоплазм, из них многие патогенны для животных и являются возбудителями различных болезней. Заболевания отмечены у крупного рогатого скота, овец, коз, свиней, птиц, собак, кошек, львов, мышей, крыс, от которых выделены патогены. Патогенность микоплазм - их свойство продуцировать гемолизины, эндотоксины и другие продукты жизнедеятельности, которые определяют патогенез. Под влиянием этих продуктов в организме развиваются различные патологические состояния. В инфекционный процесс вовлекаются органы дыхания, молочная железа, суставы, гениталии, нервная система, мочевыводящие пути. Развитие инфекционного процесса зависит от особенностей возбудителя и организма восприимчивого животного. Патогенность удается также выявить в случае заражения культуры тканей. На основании изучения ЦПД делаются попытки классифицировать микоплазмы на 3 группы: первая группа - сапрофиты, которые не размножаются в культуре ткани, вторая - контаминанты, которые присутствуют в ткани, но слабо репродуктивны, третья - патогенные формы, вызывающие ЦПЭ в ткани. Изучение поведения микоплазм в культуре ткани представляет несомненный интерес для установления возможных критериев их дифференциации в пределах данного семейства.
Не менее интересная информация по изучению патогенности имеется и по Л-формам бактерий. Показано, что в эксперименте на лабораторных животных отдельные штаммы Л-бактерий утратили свои вирулентные свойства, но сохранили способность реверсировать в родительские формы. Штаммы Л-форм бактерий, полностью сохранившие исходную вирулентность, встречаются редко. Известны также штаммы Л-форм, которые стабильно сохраняли патогенность. Инъекции этих бактерий сопровождаются выраженным иммунным ответом. Многочисленные исследования Л-форм бактерий обнаруживают перспективу их подразделять на вирулентные и невирулентные формы.
Подмечено, что авирулентные штаммы далеко не безразличные, они длительно могут сохраняться в организме, при многократных инъекциях способны вызывать повышенную реакцию, ведущую, нередко, к летальному исходу. Л-бактерии сальмонелл способны вызывать ЦПД в первично-трипсинизированной культуре ткани, причем этот эффект может быть специфичным. Тот факт, что Л-формы могут длительное время находиться в организме в недиагностируемом состоянии, свидетельствует о возможной их реверсии с последующим выделением в окружающую среду, может служить показателем рецидивов при хронически протекающих заболеваниях. Эти данные подчеркивают возможную роль Л-форм бактерий в инфекционной патологии, выдвигают перспективу к поисковым исследованиям как малоизученной проблемы.

Систематика микоплазм
Вопрос о таксономическом положении микоплазм дискутировался многие годы. В 1960 году Бризоу на конференции предложил относить микоплазм к роду Плевропневмониалес, занимающих промежуточное положение между бактериями и риккетсиями. На второй конференции там же в 1966 коду по систематике микоплазм был учрежден подкомитет по таксономии этих бактерий. В 1970 году Эдвард и Фреиндж предложили объединить различные виды микоплазм, не требующих холестерина для роста, в род Ахолеплазм семейства Ахолеплазматацее.
В определителе Берджи (1980) дается такая характеристика бактериям. Микоплазмы - прокариотические микроорганизмы, имеющие трехслойную мембрану, не имеют истинной клеточной стенки. Клетки мелкие, иногда ультрамикроскопической величины, полиморфны. Способ размножения основательно не изучен. Обычно неподвижны, грамотрицательные. Выращиваются на бесклеточных питательных средах. Колонии мелкие, точечные, врастают в твердые среды. Делятся на патогенные и сапрофиты.
Микроорганизмы относятся к классу Молликутес, порядку Микроплазматалес, включающему семейства Микроплазм и Ахолеплазм. Описание микоплазм приводится выше, виды микоплазм даются в таблице. Оба семейства имеют одинаковые характеристики за исключением семейства микоплазм, которые для своего роста нуждаются в стеринах.

В дополнение к классу Молликутес проводится также информация о бактериях, систематическое положение которых остается неясным. Предполагается, что имеющие сходство с микоплазмами бактерий должны быть подвергнуты обстоятельному, более тонкому изучению с последующим их обособлением в самостоятельный род.
Семейство Микоплазм

Название вида Вызываемое заболевание
1. М.микоидес вар. микоидес Перипневмония крупного рогатого скота
М. микоидес вар. капри Перипневмония коз
2. М. агалактие Агалактия овец и коз
3. М. бовигениталиум Выделен от коров
4. М. спуманс Альфа-штамм от собак
5. М.канис Бета-штамм от собак
6. М. какулезум Гамма-штамм от собак
7. М. пульмонис Инфекционный катар врхних дыхательных путей мышей
8. М. артритидис Л-штамм от крыс
9. М. невролитикум Вертячка мышей
10. М. галлинарум Апатогенный вид от птиц
11. М. гоминус Тип I - от человека
12. М. ферментанс Тип III - от человека
13. М. саливариум Тип IV - от человека
14. М. ляйдлави Сапрофит
15. М. горинис Патогенен для свиней
16. М. гистотропикум Выделен от мышей
17. М. галлицептикум Микоплазмоз птиц
18. М. инерс Комменсал у птиц
19. М. пневмоние Атипичная пневмония у людей
20. М. фарингс Комменсал у людей
М.орале - тип I То же
М.орале - тип II То же
М.орале - тип III То же
21. М. галинарум Серозиты, артриты у свиней
22. М. анатис Микоплазмоз уток
23. М. синовие Синовит цыплят
24. М. мелегридес Патогенен для индеек
25. М. гиопневмоние Энзоотическая пневмония свиней
М. суппневмоние
26. М. бовиринис Бронхопневмония телят
27. М. агалактице вар. бовис Мастит коров
М. бовигениталиум То же
28. М. гиоартриноза Артриты у свиней
29. М. гиогениталиум От свиней
30. М. фелис От кошек
31. М. гатэ То же
32. М. фелиминутум То же
33. М. леонис От льва
34. М. аргинини От овец, коз, телят, культур клеток
35. М. липофилум От людей
36. М. инокуум От цыплят
37. М. мегренаген Из клеток, инокулированных суспензией от больных лейкозом

Заболевания, вызываемые микоплазмами и их специфическая профилактика

    Контагиозная перипневмония крупного рогатого скота.
    Инфекционная природа контагиозной перипневмонии крупного рогатого скота известна с 1793 года. Нокар и Ру в 1898 году изолировали микроорганизм, который отнесли к астерококкам, борелломицетам, коккобациллам. Спустя несколько лет, в 1929 году Нокар назвал возбудителя микоплазмой.
    Ареал возбудителя в прошлом имел широкие границы, охватывая Евразию, Африку, Австралию и Америку. В условиях современности патология регистрируется почти в 30 странах мира. Из 10 053 вспышек болезни, известных с 1959 по 1967 гг., на долю Европы приходилось 0,63 проц., Азии - 0,69 проц., Африки - 98,17 проц., Австралии - 0,46 проц. и Южной Америки - 0,05 проц. Информация подчеркивает устойчивое состояние Африки по заболеванию крупного рогатого скота. Такое же положение наблюдается и в некоторых районах Азии.
    Возбудитель перипневмонии - М. микоидес вар. микоедес. относится к аэробам. К нему не чувствительны лошади, свиньи, собаки, кошки, птицы, морские свинки, крысы И мыши. Патогенен для крупного рогатого скота, коз, овец, яков, бизонов, зебу, северных оленей и антилоп. Полагают, что овцы и козы более восприимчивы, чем крупный рогатый скот.
    Источником возбудителя являются больные животные, особенно переболевшие. Распространение возбудителя происходит в результате передвижения животных. В инфекционный процесс вовлекается до 90 проц. животных, летальность достигает 30-50 проц. Эти показатели свидетельствуют о высокой патогенности возбудителя, продуцирующего альфа-гемолизин и другие агрессивные продукты жизнедеятельности.
    Микоплазмы имеют нитевидную форму, распадающуюся на гранулы, размер которых от 0,2 до 0,8 мк.
    Для выделения и поддержания микоплазм разработано большое количество рецептов питательных сред, из которых признание получили бульон из сердца крупного рогатого скота, а также бульон Мартена. В процессе изучения биологии возбудителя обнаружена его потребность в дополнительных факторах питания: муцине, РНК, ДНК, в полноценном белке, стеринах и витаминах. Наилучшей добавкой к среде является сыворотка крови лошади или свиньи. Сыворотка крови крупного рогатого скота в отдельных случаях оказывает ингибирующее действие. Из витаминных добавок используются дрожжевые экстракты.
    Для выращивания микоплазм ВИЭВ рекомендует использовать наиболее известные питательные среды:
    1. Модифицированную ВИЭВ, компонентами которой являются: пептон Мартена, питательная вода, дрожжевой экстракт, стерильная сыворотка лошади или свиньи. Технология приготовления отдельных компонентов состоит в следующем:
    а) приготовление пептона Мартена: свежие желудки свиней, не имеющие поражений слизистой оболочки, освобождают от жира и содержимого (кормовые массы снимают влажными салфетками) и, не промывая водой, пропускают через мясорубку. На 250 г фарша добавляют 1 л теплой (50°) кипяченой водопроводной воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты. Смесь выдерживают при температуре 45-50° в течение 24 час. периодически взбалтывая, затем прогревают текучим паром 30 мин. Пептон оставляют в холодном месте на 5 суток, прозрачную надосадочную жидкость сливают, фильтруют через бумажный фильтр, разливают в колбы и стерилизуют при 120° в течение 30 мин. Жидкость можно хранить до 3 месяцев;
    б) приготовление питательной воды: из мяса, освобожден ного от жира и сухожилий, или из органов (легкие, печень, молочная железа) готовится фарш. К 500 г фарша добав ляют 1 л дистиллированной воды, и смесь выдерживается при температуре 4-8° в течение 24 час. После этого фарш кипятят на слабом огне 2 часа, постоянно подливая воду до первоначального объема. Затем фарш отжимают, воду фильтруют через бумажный фильтр, разливают и колбы и стерилизуют при температуре 120° 30-40 мин. Хранят в рефрижераторе при 4-8°;
    в) приготовление дрожжевого экстракта: берут 50 г пивных или пекарских дрожжей, суспендируют и 200 мл дистиллированной воды, кипятят до прекращения вспенивания, фильтруют через бумажный фильтр, а затем через пластинки СФ фильтра Зейтца. Дрожжевой экстракт хранят при 4° не более 15 дней;
    г) получение сыворотки крови: кровь от лошадей получают из яремной вены, а от свиней - из передней полой вены. После ретракции сгустка сыворотку фильтруют через стерилизующие пластинки СФ фильтра Зейтца, разливают в стерильные флаконы и хранят в холодильнике.
    Для приготовления бульона смешивают в равных объемах пептон Мартена и питательную воду, устанавливают рН в пределах 8,0-8,2; разливают в колбы по 200-100 мл и стерилизуют 30 мин. при температуре 120°. Бульон хранится не более 30 дней. Окончательная величина рП среды 7,8--8,0.
    С учетом вида животного и органа, из которого предполагается выделение микоплазм, в каждом отдельном случае для приготовления бульона используется соответствующая питательная вода. Например, при выделении микоплазм из легких свиней к пептону Мартена добавляется питательная вода, приготовленная из легких свиньи, при выделении микоплазм из молока крупного рогатого скота добавляется питательная вода, приготовленная из молочной железы этого вида животных.
    2. Плотные питательные среды готовят путем добавления к бульону 1,5-2 проц. агар-агара. Навеску агар-агара предварительно промывают в проточной воде в течение 24 час, затем вымачивают в течение 12 час. в дистиллированной воде (удаление вредных примесей и избытка пигмента), отжимают и расплавляют в дистиллированной воде из расчета 20 проц. концентрации агар-агара. К горячему расплавленному агару добавляют горячий бульон в количестве, необходимом для получения 1,5-2 проц. концентрации агара. После перемешивания среду разливают в колбы, стерилизуют 30 мин. при температуре 120°. Аналогично готовят полужидкие питательные среды (концентрация агар-агара 0,3 проц.). Непосредственно перед употреблением к питательным средам в колбах добавляют 10 объемных процентов дрожжевого экстракта и 20 - стерильной сыворотки крови. Перед внесением указанных добавок агар в колбах расплавляют в водяной бане и охлаждают до температуры 60°. Готовые к употреблению питательные среды разливают в пробирки или чашки Петри, промеряют на стерильность при 37° в течение 1 -2 суток и храпят в холодильнике не более 10 суток. Для улучшения роста микоплазм можно добавлять 0,5 проц. стерильного раствора глюкозы. В качестве индикатора следует использовать для жидких и полужидких питательных сред фенолрот (0,0017 проц.).
    3. Среда Эдварда. Среду Эдварда готовят из отвара сердечной мышцы крупного рогатого скота с добавлением 1 проц. пептона.
    Отвар сердечной мышцы. Берут 1 кг мышцы сердца крупного рогатого скота, очищают от жира, пропускают через мясорубку и заливают 1 л дистиллированной воды. Экстрагируют 16 час. при комнатной температуре, периодически помешивая. Затем кипятят 40 мин., фильтруют через бумажный фильтр, разливают в посуду и автоклавируют при 120° 30 мин. Отвар хранят при комнатной температуре не более месяца.
    Для приготовления бульона Эдварда к 500 мл отвара сердечной мышцы добавляют 500 мл водопроводной воды и 1 проц. пептона. Устанавливают рН 8,4 проц. раствором едкого натра и стерилизуют автоклавированием при 120° 30 мин. Среду используют в течение одного месяца, рН после стерилизации 8,0.
    Плотные и полужидкие питательные среды готовят на бульоне Эдварда, добавляя необходимое количество агар - агара.
    Перед употреблением ко всем средам добавляют сыворотку крови лошади (20 проц.) и дрожжевой экстракт (10 проц.). Среды проверяют на стерильность и хранят не более 15 дней.
    4. Среда Турнера. Мясо и печень молодого крупного рогатого скота по 100 г., желудок свиньи, очищенный от жира и от содержимого, 120 г измельчают в мясорубке. Фарш заливают 1 л дистиллированной воды, добавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты. Тщательно размешивают в шуттельаппарате 30 мин. Смесь выдерживают 24 часа при 50°, прогревают при 80° 30 мин. и фильтруют через ватно-марлевый и затем бумажным фильтр. После фильтрования жидкость прогревают 30 мин. при 80° и оставляют на 18-24 часа при 5 - 10°. Холодный раствор фильтруют через бумажный фильтр, устанавливают pН 8,0 путем добавления 10-проц. раствора едкого натрия и прогревают при 80° 15 мин. В остуженный бульон добавляют 1 объемный процент буферной солевой смеси (безводный фосфорнокислый натрий двузамещенный - 3,79 г и фосфорнокислый калий однозамещенный - 90,8 г на 1 л дистиллированной воды). Полученную смесь выдерживают в течение ночи при комнатной температуре (18-20°), фильтруют через фильтровальную бумагу, устанавливают рН 8,0; стерилизуют фильтрованием через пластинки СФ фильтра Зейтца и расфасовывают во флаконы или колбы по 100-200 мл. Перед употреблением к бульону добавляют 10 частей дрожжевого экстракта и 20 частей сыворотки крови лошади или свиньи.
    При выборе питательных сред следует учитывать, что среда Эдварда наиболее благоприятна для выделения и поддержания микоплазм от птицы, в то время как модифицированная среда ВИЭВ и среда Турнера могут быть использованы для выделения микоплазм от различных видов животных. Культивирование микоплазм с так называемой «кормилкой» из штамма стафилококков благоприятно влияет на рост. Однако штаммы микоплазм, адаптированные к выращиванию с «кормилкой», не могут быть использованы для серологической типизации вследствие изменения их антигенной структуры.

    Успех выделения микоплазм зависит от многих обстоятельств. Материалом для исследования служат различные пробы, взятые стерильно в стерильную посуду и доставленные в лабораторию лучше в замороженном виде. Пробы тканей берутся на границе пораженного и здорового участка органа. При необходимости патологический материал консервируют в 30-проц. водном растворе глицерина. Жидкий патологический материал (кровь, гной, молоко, желчь и др.) доставляются в стерильных пробирках или в ампулах в запаянном виде.
    В лаборатории из доставленного материала готовят 20-проц. суспензию на питательном бульоне, центрифугируют, надосадочную часть фильтруют через мембранные фильтры. При этом для подавления сопутствующей микрофлоры добавляют пенициллин и уксуснокислый талий. Растворы пенициллина 100-1000 ед/мл и уксуснокислого талия (1:1500-1:3000) добавляют к 20-проц. суспензии, которую выдерживают 60 мин., после чего делают посев на питательную среду.
    Посевы на питательных средах инкубируют в термостате при 37° и ежедневно в течение 10 дней просматривают, обращая внимание на наличие опалесценции в жидких средах и на характер колоний в твердых средах. В случае отсутствия роста на сывороточных средах проводят не менее 5 пассажей с пятидневными перерывами на таких же средах. Если при этом рост будет отсутствовать, то такой материал считают свободным от микоплазм.
    Для выделения микоплазм можно использовать культуру тканей и 6-7-дневные куриные эмбрионы. Необходимым условием при этом является, чтобы культура ткани и куриные эмбрионы были свободны от контаминированных микоплазм.
    Микоплазмы, как говорилось выше, имеют много общих черт с Л-формами бактерий. Дифференциацию их проводят на основании результатов пяти пассажей с интервалом в 5 дней. Учитывают то обстоятельство, что нестабильные Л-бактерии при пассировании на сывороточных средах способны реверсировать в родительские формы. Если реверсии культуры не происходит, то ее относят к микоплазмам.
    Детальное изучение колоний выполняют на препаратах-отпечатках, приготовленных по одному из методов:
    а) вырезают кусочки агарового блока, которые кладут колониями вниз на покровное стекло. Фиксируют в жидкости Буэна 12-18 час, промывают водой, окрашивают по Романовскому-Гимза 18-24 часа, промывают водой и микроскопируют;


б) агаровый блок 1X1 см помещают на предметное стекло, слегка придавливают и погружают под углом 45° в воду, подогретую до 90°. Агар при этом расплавляется, колонии прилипают к стеклу. Затем отпечатки высушивают, окрашивают и микроскопируют;
в) на стекло наносят краску Динса, подсушивают и накладывают агаровый блок колониями к краске на 15-20 мин. Затем стекло погружают в горячую воду для расплавления arapa, препарат высушивают, окрашивают и микроскоппруют.
Тинкториальные и морфологические свойства бульонных культур изучают в мазках, приготовленных из отмытого осадка (центрифугируют 30 мин., при 10-15 тыс. об/мин.). Мазки высушивают, фиксируют в метаноле, ацетоне или в спирт-эфире, высушивают и окрашивают по Граму и Романовскому-Гимза (1:10) 3 - 4 часа. Структурные элементы микоплазм окрашиваются в светло-фиолетовый цвет. Микоплазмы грамотрицательны. ,
Типизацию микоплазм проводят комплексным методом. Применяют реакцию агглютинации, пробу задержки роста методом диска, пропитанного антисывороткой, ингибицию обмена веществ, РСК, РП в агаровом геле, реакцию гемагглютинации и иммунофлуоресценции.
Выделенные культуры микроорганизма необходимо также дифференцировать по биохимическим свойствам (табл. 1), отличать от Л-форм бактерий (табл. 2).

Культура Сахаролитические свойства Редукция метиленовой сини 1:5000 Термостойкость (30’’ при 56 гр.Цельсия) Изменение окраски фенолрота, %
глюкоза лактоза сахароза мальтоза манит арабиноза салицин ионизит галактоза дульцит инулин ксилоза глицерин сорбит 0,0017 0,034
М. мик. вар. микоидес К К К К К К К К К К К - К К + - + +
М. мик. вар. капри К К К К К+/- К+/- К К К К К - К К + - + +/-
М. агалактие К К К К К К К К - К К - К К - - + +/-
М. галлисептикум К К К К К К К К К К К - К К - - + +
М. галинарум К К К К К К К К К К К К К К - - + +
М. инерс К К К К К К К К К К К К К К - - + +
М. гранулярум - К К К К - - К - - К - К+/- - - - + +
М. пневмоние К - - К - - - - - - - К - -
М. лайдлави К К К К К К - К К К К - К - - - + +/-
М. аргинини К+/- - - - - - - - - - - - - - - - - -
Таблица 1. Биохимические свойства микоплазм (ВИЭВ)
и т.д.................

Руководство для врачей

Москва, 1999 г.

Редакционная коллегия: д.м.и., проф. В.Г. Нестеренко, к.б.н. В.А.Бехало, к.б.н. А.Н. Ловенецкий

Введение

Биология микоплазм

Респираторный микоплазмоз

Биология возбудителя

Эпидемиология

Клиника

Патогенез

Персистенция возбудителя и иммунитет

Лечение

Урогенитальные микоплазмозы

М. hominis. Биология.

U. urealyticum. Биология.

М. genitalium. Биология.

М. fermentans. Биология.

Эпидемиология

Патогенность

Лечение

Критерии санации

Заболевания суставов микоплазменной этиологии

Новые микоплазменные инфекции

Диагностика микоплазменных инфекций

Исследуемый материал

Культуральные методы

Наиболее часто используемые серологические методы:

Выявление антигенов

Выявление антител

Молекулярно-биологические методы

Сравнение чувствительности методов

Трактовка результатов

Достоинства и недостатки диагностических методов.

Приложение

Литература

Список сокращений.

АГ - антигены

AT - антитела

ВИЧ - вирус иммунодефицита человека

Г - гуанин

ГЛА - глютаровый альдегид

ИЛ-6 - интерлейкин-6

КББ - карбонат-бикарбонатный буфер

КОЕ - колониеобразующая единица

ПЦР - полимеразная цепная реакция

PA - ревматоидный артрит

РАГА - реакция агрегатгемагглютинации

РИФ - реакция иммунофлюоресценции

РПГА - реакция пассивной гемагглютинации

РФ - ревматоидный фактор

Ц – цитозин

УТТ - урогенитальный тракт

ФНО - фактор некроза опухоли

ФСБ - фосфатно-солевой буфер

ЦНС - центральная нервная система

ЦПД - цитопатическое действие

ЦТД - цитотоксическое действие

Введение

Заболевания человека, вызываемые микоплазмами, объединяют в группу микоплазмозов человека. Возбудители этой группы инфекций - микоплазмы являются самыми мелкими свободно живущими прокариотами. Они привлекают большое внимание исследователей по двум причинам:

1) из-за своей уникальной организации

2) благодаря тому, что очень часто контаминируют культуры клеток, вызывают заболевания растений, животных и человека, оказывают влияние на размножение ряда вирусов, и в том числе онкогенных и ВИЧ, а также сами способны вызывать иммунодефицитное состояние.

По современной классификации микоплазмы относятся к классу Mollicutes отделаTenericutes царства Procariotae. Класс Mollicutes имеет 3 порядка: Acholeplasmat; Mycoplasmatales, Anaeroplasmatales. 1-й порядок включает одно семейство Acholeplasmataceae с одним родом Acholeplasma, 2-ой порядок состоит из двух семей Spiroplasmataceae с одним родом Spiroplasma и Mycoplasmataceae с двумя родами Mycoplasma и Ureaplasma. Недавно выделенный 3-й порядок включает семейство Anaeroplasmataceae с двумя родами Anaeroplasma и Asteroplasma.

Термином “микоплазмы” как правило, обозначают все микроорганизмы семейств Mycoplasmataceae и Acholeplasmataceae.

Биология микоплазм (6, 10)

Отличительными особенностями микоплазм, уникальными для прокариот являются:

1. Отсутствие ригидной клеточной стенки и ее предшественников, обусловливает ряд биологических свойств микоплазм: полиморфизм их клеток пластичность, осмотическую чувствительность, способность проходить через поры с диаметром 0,22 мкм, резистентность к различным агентам, подавляющим синтез клеточной стенки, и в том числе к пенициллину, его производным и синтетическим пенициллинам. Все микоплазмы грамотрицательны.

Полиморфизм микоплазм проявляется в том, что все колонии состоят разнообразных элементов: палочек, коккоподобных клеток, шаров различной оптической плотности, нитей разной длины (отсюда и название «микоплазмы»). Способы репродукции этих разнообразных структур множественны: почкование, сегментация ветвистых и цепочечных форм, бинарное деление, распад нитей на отдельные кокковидные элементы. Микоплазмы не образуют спор.

2. Малый размер генома - 500 - 1000 МД, наименьший для прокариот (1/16 генома E. coli. 1/10 генома риккетсий). Простота организации, размер генома определяют ограниченность биосинтетических возможностей микоплазм и, следовательно, их высокие требования к условиям культивирования.

3. Минимальное количество органелл - 3-х слойная цитоплазматическая мембрана, прокариотический нуклеоид и рибосомы.

4. Низкое соотношение Г+Ц пар в ДНК, у большинства видов 25 - 30%. Исключением является M.pneumoniae, у которой Г+Ц пары составляют 39 - 40%. Теоретический минимум содержания Г+Ц, необходимого для кодирования белков с нормальным аминокислотным набором равен 26%, поэтому многие эволюционисты полагают, что микоплазмы находятся на грани жизни.

6. Способность расти на различных питательных средах и образовывать на поверхности агара колонии диаметром 0,1 - 0,3 мм (микоплазмы) и 0,01 - 0,03 мм (уреаплазмы) с выпуклым, врастающим в агар центром и нежной, часто ажурной периферией. Типичные колонии похожи на яичницу-глазунью (fried egg).

7. Рост микоплазм в среде подавляется специфическими иммунными сыворотками, что выявляется в реакции нейтрализации или ингибиции роста, либо в реакции ингибиции метаболизма.

Мембраны микоплазм похожи на мембраны клеток эукариот, они асимметричны, внешний слой имеет большую толщину, чем внутренний.

Микоплазменная мембрана - это подвижная система, состоящая из 2-х белковых слоев (внешнего и внутреннего), погруженных во внутренний липидный слой. Внешний слой мембраны более текучий, чем внутренний. Белки в мембране составляют около 40%. Периферические белки легко вымываются из мембраны при изменении рН и ионной силы раствора, тогда как интегральные гидрофобные белки можно выделить только при обработке детергентами. Мембраны включают углеводсодержащие соединения: гликопротеиды, полисахариды и липополисахариды.На долю липидов приходится около 40 %, из них 60% - нейтральные липиды. Главный компонент последних - холестерин. Он является необходимой составляющей среды культивирования

Отсутствие ряда ферментных систем должно было бы поставить микоплазмы в чрезвычайно невыгодное положение при конкуренции с другими микроорганизмами. Однако следует иметь в виду, что клетки микоплазм очень тесно связаны с клетками хозяина, и отсутствие некоторых ферментных систем компенсируется наличием ферментов и механизмов, с помощью которых микоплазмы извлекают необходимые вещества из клеток высших организмов.

Основой современных представлений о филогении прокариот являются данные о первичной структуре рибосомной РНК, в частности 16S и 5S РНК, которые в эволюции являются наиболее консервативными биологическими макромолекулами. На основании такого анализа предполагается, что предки микоплазм отделились от клостридиальной ветви Грам-положительных бактерий, уже обладавших низким уровнем Г+Ц пар в ДНК. Высказывается предположение, что в процессе происхождения микоплазм от Грам-положительных бактерий главная роль принадлежала L-трансформации, т.е. L-форы являлись первичной и основной ступенью в дальнейшей эволюции микоплазм.

В настоящее время известно более 100 видов микоплазм (число обнаруживаемых видов постоянно растет). Микоплазмы выделяют из растений, от моллюсков, насекомых рыб, птиц и млекопитающих. Человек является естественным хозяином по крайней мере 14 видов микоплазм: М. buccale, M. faucium, M. fermentans, M. genitalium, M. Lipophilum, М. orale, M. hominis, M. salivanura, M. penetrans, M. pirum, M. pneumoniae, M. spermatofilium, U. urealyticum, Acholeplasma laidlavii . Биологические свойства этих видов микоплазм приведены в таблице 1. Реже от человека выделяют М. primatum и другие виды, естественными хозяевами которых принято считать различных животных.

Таблица 1.

Биологические свойства микоплазм, выделяемых от человека.


Виды

Метаболизм аргинина или глюкозы

Взаимодействие с эритроцитами

Редукция тетразола

Формирование плёнок и пятен на поверхности среды

Фосфатазная активность

Гемадсорбция

Гемолиз и гемагглютинация

M. pneumoniae

Глюкоза

+

+

+

-

-

M. hominis

Аргинин

-

-

-

-

-

M. genitalium

Глюкоза

+

-

Слабая в аэробн. усл. + анаэроб.

-

-

M. fermentans

Аргинин, глюкоза

-

-

-

+

+

M. salivarium

Аргинин

+ (эритр. барана, челов.)

+

-

+

-

M. orale

Аргинин

-

-

-

-

-

M. buccale

Аргинин

-

-

-

-

-

M. facium

Аргинин

-

-

-

+

-

M. lipophilum

Аргинин

-

-

-

+

-

M. arthritidis

Аргинин

-

-

-

-

+

M. penetrans

Аргинин, глюкоза

+

Слабый b- гемолиз

-

-

+

M. pirum

Аргинин, глюкоза

-

-

Слабая в аэробн. и анаэробн. усл.

-

-

M. primatum

Аргинин

-

-

-

-

-

U. urealytycum

Мочевина

+

+ (эритр. кролика и морской свинки)

-

-

-

Acholeplasma laidlavii

глюкоза

+

+

-

-

-

Проникновение и взаимодействие с клеткой. Микоплазмы проникают в организм воздушно-капельным или контактными путями, в том числе половым, преодолевают слизистый слои, покрывающий эпителий и достигают клеток эпителиальных тканей, вероятно, с помощью хемотаксиса.

Некоторые виды микоплазм обладают микроворсинками и специальными терминальными структурами, содержащими актиноподобный белок, с помощью которых микоплазмы активно двигаются и прикрепляются к клеткам инфицированного организма. Микоплазмы могут адсорбироваться практически на любых клетках эукариот, размножаться на их поверхности и в межклеточных пространствах в непосредственной близости от клеточных мембран. Контакт между мембранами микоплазм и мембранами клеток хозяина настолько тесный, что есть основания говорить в некоторых случаях о слиянии контактирующих мембран. Способность к такому слиянию рассматривается как один из факторов патогенности микоплазм. Процесс прикрепления микоплазм к клеткам хозяина состоит, по-видимому, из двух фаз. Первая - фаза неспецифического взаимодействия - осуществляется в результате броуновского движения микоплазм и случайных столкновений с клетками хозяина. Следующая фаза - лиганд-рецепторное взаимодействие - достаточно подробно изучена у некоторых видов микоплазм. Известно, что главным адгезином М. pneumoniae является белок Р1 с молекулярной массой 160 kD, хотя и другие белки с меньшей молекулярной массой также принимают участие в связывании. Некоторые виды микоплазм взаимодействуют с клеткой хозяина по типу липид-липидного прилипания, при этом показана возможность обмена отдельными фрагментами контактирующих мембран. Установлено также, что в адгезии микоплазм участвуют гидрофобные связи. Природа рецепторов в мембране клеток-мишеней хозяина также активно исследуется. Так, показано, что в мембране эритроцитов это сиалогликопротеины. Связывание микоплазм с рецепторами гликопротеиновой природы может привести к нарушению нормальных физиологических функций этих рецепторов, клеточных контактов, клеточной кооперации и взаимодействия между клетками в процессе роста, изменению архитектоники мембран и ионного транспорта через мембрану.

В результате взаимодействия микоплазм и клеток может происходить изменение антигенного профиля взаимодействующих мембран и, как следствие, индукция различных аутоиммунных реакций. Адсорбция микоплазм на лимфоцитах может привести к неспецифической поликлональной активации Т- и В-клеток и к последующему развитию аутоиммунных реакций, либо к подавлению пролиферации лимфоцитов и, следовательно, иммуносупрессивному эффекту.

Прочное связывание микоплазм с клеткой обеспечивает их устойчивость к механическому движению ресничек клеток мерцательного эпителия, а преимущественное расположение адсорбировавшихся микоплазм в инвагинатах клетки-хозяина защищает от действия антител, что способствует их длительной персистенции.

По всей видимости, не существует какой-либо другой группы прокариот, сведения о патогенетической роли которых были бы столь разноречивы и запутаны. Большинство видов микоплазм человека являются, по-видимому, коменсалами здоровых людей. Другие виды (М. pneumoniae, M. hominis, U. urealyticum, M. fermentans, М. penetrans,) обладают потенциальной патогенностью.

В силу эволюционной продвинутости микоплазмы, вероятно, нужно рассматривать как следующую генерацию бактериальных патогенов, и для правильного и полного понимания их потенциальной патогенетической роли необходимо разработать новые подходы.

Чувствительность к антибиотикам. Ввиду отсутствия клеточной стенки микоплазмы устойчивы ко всем препаратам, действие которых связано с биосинтетическими процессами белков клеточной стенки и чувствительны к ингибиторам синтеза мембранных и внутрицитоплазматических белков. Они чувствительны к антибиотикам тетрациклинового ряда, макролидам, линкозаминам, аминогликозидам и хинолонам. Данные о чувствительности трех видов микоплазм к антибиотикам in vitro приведены в табл. 2 .

Все три вида микоплазм высоко чувствительны к тетрациклинам, наиболее эффективны доксициклин, вибромицин и миноциклин. Все микоплазмы чувствительны к новейшим хинолонам.

Таблица 2.

Относительная чувствительность in vitro M. hominis. U. urealyticum и М. pneumoniae к антибиотикам,

ингибирующим рост микоплазм (составлено по сводным данным)


Антибиотики, мкг/мл

М. hominis

U. urealyticum

M. pneumoniae

Тетрациклины

Тетрациклин

0,05 - 0,2

0,05 - 6,0

0,006 - 0,8

Окситеграциклин

1,6-4

6,5-62

0,3-6,3

Хлортетрацикин

1-1,2

-

1,6-6,3

Метациклин

0,2-8

-

0,4-3,1

Доксициклин

0,1-0,4

0,01-0,5

0,2

Миноциклин

0,2-0,8

0,5-62

-

Макролиды,

линкозамины,

стрептограммины


Эритромицин

461

0,4-3

0,01

Олеандомицин

512

5,9

0,05

Спиромицин

46,9

41,9

0,33

Джозамицин

0,1

0,45

0,02

Розарамицин

0,05

0,04

0,01

Линкомицин

0,65

73

4,9

Мидекамицин

0,6

0,6

0,02

Пристинамицин

0,1-0,5

0,1-1,0

0,03 - 0,05

Виргиномицин

0,8

1,3

0.15

Клиндамицин

0,03

2,62

1,5

Хлорамфеникол

(левомицетин)


0,2-1,6

0,5-6,2

0,8 - 6,4

Аминогликозиды

Стрептомицин

0,4 - 5,0

0,4 - 12,5

1,1-1,2

Канамицин

1,6-12,5

1,6-50

3,1-12,5

Гентамицин

0,8-12,5

0,4-6,2

0,4-0,8

Хинолоны

Ципрофлоксацин

1,0

0,5-16

-

Спарфлоксацин

0,02 - 0,03

-

-

Грипафлоксацин

0,05

0,1 -2

-

ВАУ 12- 8039

0,05

0,05-0,5

-

Особенности микоплазменных инфекций

Инфекции, вызываемые микоплазмами, имеют следующие характерные черты:

1. По клинико-морфологическим признакам микоплазменные инфекции сходны с заболеваниями, вызываемыми другими микроорганизмами: хламидиями, вирусами, грибами, а также химическими веществами, т.е. сходны с другими полиэтиологическими заболеваниями; они не имеют собственных клинических проявлений, что весьма осложняет диагностику и свидетельствует о необходимости применения методов лабораторной диагностики и получения эпидемиологических данных.

2. Микоплазменные инфекции могут протекать остро, но чаще имеют хроническое рецидивирующее течение

3. Развитие микоплазмозов в значительной степени определяется чувствительностью хозяина к инфекции. Данные о генетическом детерминировании чувствительности к микоплазмам получены при моделировании инфекции на конгенных мышах. Логично предположить, что человеческая популяция также неоднородна по этому признаку. На эту тему уже появились первые публикации.

4. Характер патологического процесса зависит от входных ворот инфекции. Так, М. hominis может вызывать у человека фарингит и заболевания урогенитального тракта. В литературе описано несколько случаев пневмонии, вызванной М. hominis. При внутриутробном микоплазмозе плода инфекция развивается в верхних дыхательных путях, легких, урогенитальном тракте, ЦНС.

5. Микоплазменные инфекции часто сопровождаются различными иммунопатологическими реакциями, которые осложняют и во многом определяют течение инфекции. Больные с дефектами иммунной системы особенно чувствительны к микоплазменным инфекциям. Иммуносупрессивная химиотерапия при трансплантации органов и тканей или при опухолевых процессах увеличивает риск инфекций, связанных с микоплазмами - представителями нормальной микрофлоры человека, а также теми, которые приобретаются при контактах с инфицированными животными.

6. Микоплазмы могут вызывать локальную инфекцию и не проникать в подлежащие ткани. Однако, тканевый тропизм легко преодолевается, часто наблюдается диссиминация возбудителя в тканях и органах, что приводит к генерализации процесса.

7. Для микоплазменных инфекций характерна длительная персистенция возбудителя в инфицированном организме. Одной из причин является широкая вариабельность мембранных белков, которая в значительной степени связана с наличием в геноме их множественных генных копий и с возможностью гомологичных рекомбинаций между ними. Благодаря этому увеличивается кодирующая способность их маленького генома, генетическое разнообразие микоплазм и, следовательно, их способность ускользать от иммунного надзора хозяина. Другие причины длительной персистенции микоплазм в инфицированном организме суммированы в табл.3.

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.

Микоплазмы - мелкие прокариоты, лишённые истинной клеточной стенки и не способные синтезировать её компоненты. Функции клеточной стенки у микоплазм выполняет трёхслойная ЦПМ.

Поэтому микоплазмы относят к отделу Tenericuies (буквально «нежнокожие») семейства Mycoplasmataceae класса Mollicutes (буквально «мягкокожие»), объединяющего микоплазмы, ахолеплазмы, спиронлазмы, анаэроплазмы и уреаплазмы.

Микоплазмы отличает полиморфизм, обусловленный отсутствием ригидной клеточной стенки. Микоплазмы образуют кокковидные, ветвящиеся, крупные многоядерные формы, а также псевдомицелий, обусловливающий их название [от греч. mykes, гриб, + plasma, нечто имеющее форму].

Микоплазмы размножаются бинарным делением, подобно большинству бактерий, особенно после образования мелких кокковидных образований (элементарные тельца, ЭТ) в нитевидных структурах.

Микоплазмы способны к почкованию и сегментации. Минимальной репродуцирующейся единицей считают ЭТ (0,7-0,2 мкм). Основной компонент клеточной мембраны - холестерин.

Микоплазмы не способны к образованию холестерина и утилизируют его из тканей или питательных сред, дополненных их внесением. По Граму окрашиваются отрицательно, но лучшие результаты даёт окраска по Романовскому-Гимзе.

Микоплазмы требовательны к условиям культивирования: в питательные среды необходимо вносить нативную сыворотку, холестерин, нуклеиновые кислоты, углеводы, витамины и различные соли. На плотных средах образуют характерные мелкие полупрозрачные колонии с приподнятым зернистым центром, придающим им вид «яичницы-глазуньи».

На средах с кровью некоторые виды микоплазм дают а- и бета-гемолиз. В полужидких средах микоплазмы растут по линии укола, формируя дисперсные, крош-коватые колонии. В жидких средах приводят к незначительному помутнению или опалесценции; некоторые штаммы способны образовывать тончайшую жирную плёнку.

У человека выделяют представителей родов Mycoplasma , Ureaplasma и Acholeplasma, включающих патогенные и сапрофитические виды.

Общие сведения

Микоплазма - семейство мелких прокариотических организмов класса Mollicutes, для которого характерно отсутствие клеточной стенки. Представители данного семейства, которое насчитывает около 100 видов, подразделяются на:

Микоплазмы занимают промежуточное положение между вирусами и бактериями — благодаря отсутствию клеточной оболочки и микроскопическим размерам (100-300 нм) микоплазму не видно даже в световой микроскоп, и это сближает данные микроорганизмы с вирусами. При этом клетки микоплазмы содержат ДНК и РНК, могут расти в бесклеточной среде и автономно (бинарное деление или почкование) размножаться, что сближает микоплазму с бактериями.

  • Mycoplasma, вызывающая микоплазмоз;
  • Ureaplasma urealyticum (уреаплазма), вызывающая .

Патогенными видами для человека в настоящее время считаются 3 вида микоплазм (Mycoplasma hominis, Mycoplasma genitalium и Mycoplasma pneumoniae), а также Ureaplasma urealyticum.

Впервые микоплазму в лаборатории Пастера выявили французские исследователи Е. Nocard и Е. Rous в 1898 г. у заболевших плевропневмонией коров. Возбудитель изначально получил название Asterococcus mycoides, но впоследствии он был переименован в Mycoplasma mycoides. В 1923 г. у болеющих инфекционной агалаксией овец был выявлен возбудитель Mycoplasma agalactica. Эти возбудители и выявленные позже микроорганизмы с подобными характеристиками на протяжении 20 лет обозначались как PPLO (pleuropneumonia-like organisms).

В 1937 г. микоплазма (виды M. hominis , M. fermentans и Т-штаммы) была выявлена в урогенитальном тракте человека.

В 1944 г. от больного негнойной пневмонией была выделена Mycoplasma pneumoniae, которая изначально была отнесена к вирусам и получила название «агент Итона». Микоплазменная природа агента Итона была доказана R. Chanock путем культивации оригинальной прописи на бесклеточной среде в 1962 г. Патогенность данной микоплазмы была доказана в 1972 г. Brunner et al. путем заражения добровольцев чистой культурой этого микроорганизма.

Вид M. Genitalium был выявлен позднее остальных видов генитальных микоплазм. В 1981 г. этот вид возбудителя был обнаружен в отделяемом уретры у пациента, страдающего негонококковым уретритом.

Вызывающая пневмонию микоплазма распространена по всему миру (может носить как эндемический, так и эпидемический характер). На микоплазменную пневмонию приходится до 15 % от всех случаев острой пневмонии. Кроме того, микоплазма данного вида в 5% случаев является возбудителем острых респираторных заболеваний. Микоплазмоз респираторного типа чаще наблюдается в холодное время года.

Вызванный M. pneumoniae микоплазмоз у детей наблюдается чаще, чем у взрослых (большая часть больных — дети школьного возраста).

  1. Hominis выявляется приблизительно у 25% новорожденных девочек. У мальчиков данный возбудитель наблюдается значительно реже. У женщин M. Hominis встречается в 20-50% случаев.

Частота распространения M.genitalium составляет 20,8% у пациентов с негонококковым уретритом и 5,9% у клинически здоровых людей.

При обследовании пациентов с хламидийной инфекцией микоплазма данного вида была выявлена в 27,7% случаев, при этом возбудитель микоплазмоза чаще выявлялся у пациентов без хламидий. M.genitalium считается причиной 20–35% всех случаев нехламидийного негонококкового уретрита.

При проведении 40-ка независимых исследований у женщин, которые относятся к группе с низким риском, частота распространения M.genitalium составила около 2%.

У женщин, относящихся к группе высокого риска (не один половой партнер) частота распространения этого вида микоплазмы составляет 7,8% (в некоторых исследованиях до 42%). При этом частота выявления M. genitalium связана с числом половых партнеров.

Микоплазмоз у женщин встречается чаще, поскольку у мужчин урогенитальный тип заболевания может купироваться самостоятельно.

Формы

В зависимости от места локализации возбудителя и развивающегося под его влиянием патологического процесса выделяют:

  • Респираторный микоплазмоз, который является острым антропонозным инфекционно-воспалительным заболеванием органов дыхания. Провоцируется микоплазмой вида M. pneumoniae (влияние других видов микоплазм на развитие респираторных заболеваний в настоящее время не доказано).
  • Урогенитальный микоплазмоз, который относится к инфекционным воспалительным заболеваниям мочеполовых путей. Вызывается микоплазмами видов M. Hominis и M. Genitalium.
  • Генерализованный микоплазмоз, при котором выявляются внереспираторные поражения микоплазмами. Микоплазменная инфекция может поражать сердечно-сосудистую и скелетно-мышечную системы, глаза, почки, печень, быть причиной развития бронхиальной астмы, полиартрита, панкреатита и экзантем. Внереспираторные поражения органов обычно возникают вследствие генерализации респираторного или урогенитального микоплазмоза.

В зависимости от клинического течения микоплазмоз подразделяют на:

  • острый;
  • подострый;
  • вялотекущий;
  • хронический.

Поскольку наличие микоплазм в организме не всегда сопровождается симптомами заболевания, выделяют также носительство микоплазм (при носительстве клинических признаков воспаления нет, микоплазмы присутствуют в титре менее 103 КОЕ/мл).

Возбудитель

Микоплазмы относятся к антропонозным инфекциям человека (возбудители заболевания способны в естественных условиях существовать только в человеческом организме). Объем генетической информации микоплазм меньше, чем у любых других известных на сегодняшний день микроорганизмов.

Все виды микоплазмы отличаются:

  • отсутствием ригидной клеточной стенки;
  • полиморфизмом и пластичностью клеток;
  • осмотической чувствительностью;
  • резистентностью (нечувствительностью) к различным химическим агентам, направленным на подавление синтеза клеточной стенки (пенициллин и др.).

Эти микроорганизмы грамотрицательны, лучше поддаются окрашиванию по Романовскому-Гимзе.

Возбудитель микоплазмоза отделяется от окружающей среды цитоплазматической мембраной (содержит белки, которые расположены в липидных слоях).

Пять видов микоплазмы (M. gallisepticum , M. pneumoniae , M. genitalium , M. pulmonis и M. mobile) обладают «скользящей подвижностью» — отличаются грушевидной или бутылеобразной формой и имеют специфическое терминальное образование с прилежащей к нему электронно-плотной зоной. Эти образования служат для определения направления движения и принимают участие в процессе адсорбции микоплазмы на поверхность клетки.

Большинство представителей семейства является хемоорганотрофами и факультативными анаэробами. Микоплазмам для роста необходим содержащийся в клеточной мембране холестерин. В качестве источника энергии эти микроорганизмы используют глюкозу или аргинин. Рост происходит при температуре 30С.

Возбудители этого рода требовательны к питательной среде и условиям культивирования.

Биохимическая активность у микоплазм низкая. Выделяются виды:

  • способные разлагать глюкозу, фруктозу, мальтозу, гликоген, маннозу и крахмал, образуя кислоту;
  • не способные ферментировать углеводы, но окисляющие глутамат и лактат.

Мочевина представителями рода не гидролизуется.

Отличаются сложной антигенной структурой (фосфолипиды, гликолипиды, полисахариды и белки), имеющей видовые различия.

Патогенные свойства микоплазм до конца не изучены, поэтому некоторые исследователи относят возбудители данного рода к условно-патогенным микроорганизмам (вызывают болезненное состояние только при наличии факторов риска), а другие – к абсолютным патогенам. Известно, что присутствующие в половых органах микоплазмы в титре 102–104 КОЕ/мл не вызывают воспалительных процессов.

Пути передачи

Источником инфекции может быть больной человек или клинически здоровый носитель патогенных видов микоплазм.

Заражение микоплазмами вида М. pneumoniae происходит:

  • Воздушно-капельным путем. Это основной путь распространения данного вида инфекции, но поскольку микоплазмы отличаются низкой устойчивостью в окружающей среде (от 2 до 6 часов во влажной теплой среде), инфекция распространяется только при условии тесного контакта (семьи, закрытые и полузакрытые коллективы).
  • Вертикальным путем. Такой путь передачи инфекции подтверждается случаями выявления возбудителя у мертворожденных детей. Заражение может быть как трансплацентарным, так и при прохождении родовых путей. Заболевание в данном случае протекает в тяжелой форме (двусторонняя пневмония или генерализованные формы).
  • Бытовым путем. Наблюдается крайне редко из-за нестойкости микоплазм.

Заражение урогенитальными микоплазмами происходит:

  • Половым путем, включая орогенитальные контакты. Является основным путем распространения.
  • Вертикальным путем или при родах.
  • Гематогенным путем (микроорганизмы с током крови переносятся в другие органы и ткани).
  • Контактно-бытовым путем. Этот путь заражения маловероятен для мужчин и составляет около 15 % вероятности для женщин.

Патогенез

Механизм развития микоплазмоза любого типа включает несколько этапов:

  1. Возбудитель внедряется в организм и размножается в области входных ворот. М.pneumoniae поражает слизистую респираторного тракта, размножаясь на поверхности клеток и в самих клетках. M.hominis и M.genitalium поражают слизистую урогенитального тракта (не проникает в клетки).
  2. При накоплении микоплазмы сам возбудитель и его токсины проникают в кровь. Происходит диссеминация (распространение возбудителя), в результате которой может возникать прямое поражение сердца, ЦНС, суставов и других органов. Выделяемый возбудителем гемолизин вызывает разрушение эритроцитов и повреждает клетки реснитчатого эпителия, что приводит к нарушению микроциркуляции и развитию васкулитов и тромбозов. Токсичными для организма являются выделяемые микоплазмами аммиак, перекись водорода и нейротоксин.
  3. В результате адгезии (сцепления) микоплазм и клеток-мишеней нарушаются межклеточные контакты, клеточный метаболизм и структура клеточных мембран, что приводит к дистрофии, метаплазии, гибели и (слущиванию) эпителиальных клеток. В результате нарушается микроциркуляция, повышается экссудация, развиваются некрозы, а у грудных детей наблюдается появление гиалиновых мембран (стенки альвеол и альвеолярных ходов покрываются рыхлыми или плотными эозинофильными массами, которые состоят из гемоглобина, мукопротеидов, нуклеопротеидов и фибрина). На раннем этапе развития серозного воспаления ведущая роль в генезе повреждения клеток принадлежит прямому цитодеструктивному воздействию микоплазм. На последующих этапах при присоединении иммунного компонента воспаления наблюдается повреждение клеток вследствие тесного контакта клетки и микоплазмы. Кроме того, пораженные ткани инфильтруются макрофагами, плазматическими клетками, моноцитами и т.д. На 5-6 неделе заболевания основная роль принадлежит аутоиммунному механизму воспаления (особенно при микоплазмозе в хронической форме).

В зависимости от состояния иммунной системы больного первичная инфекция может завершиться выздоровлением, перейти в хроническую или латентную формы. Если иммунитет находится в нормальном состоянии, организм очищается от микоплазм. При состоянии иммунодефицита микоплазмоз переходит в латентную форму (возбудитель длительное время сохраняется в организме). При подавлении иммунитета микоплазмы снова начинают размножаться. При значительном иммунодефиците заболевание приобретает хроническое течение. Воспалительные процессы могут локализоваться в месте входных ворот либо провоцировать широкий спектр заболеваний (ревматоидный артрит, бронхиальная астма и др.)

Симптомы

Инкубационный период микоплазменной респираторной инфекции колеблется от 4 дней до 1 мес.

Данный вид микоплазмоза клинически может протекать как ОРВИ (фарингит, ларингофарингит и бронхит) или атипичная пневмония. Симптоматика микоплазменных острых респираторных заболеваний не отличается от ОРВИ, вызванных другими возбудителями. У больных наблюдаются:

  • умеренно выраженная интоксикация;
  • озноб, слабость;
  • головная боль;
  • першение в горле и сухой кашель;
  • насморк;
  • незначительное увеличение шейных и подчелюстных лимфоузлов.

Температура нормальная или субфебрильная (фебрильная наблюдается редко), возможен конъюнктивит, воспаление склеры, гиперемия лица. При осмотре выявляется гиперемия слизистой ротоглотки, оболочка задней стенки может быть зернистой. В легких слышно жесткое дыхание и сухие хрипы. Катаральные явления исчезают спустя 7- 10 дней, иногда выздоровление затягивается до 2 недель. При осложнении заболевания может развиться отит, евстахеит, мирингит и синусит.

Симптомами острой микоплазменной пневмонии являются:

  • озноб;
  • боли в мышцах и суставах;
  • повышение температуры до 38-39 °С;
  • сухой кашель, который постепенно переходит во влажный с отделением слизисто-гнойной скудной вязкой мокроты.

Иногда наблюдается тошнота, рвота и расстройство стула. Возможно появление вокруг суставов полиморфной экзантемы.

При выслушивании выявляются жесткое дыхание, рассеянные сухие хрипы (небольшое количество) и влажные мелкопузырчатые хрипы на ограниченном участке.

При завершении микоплазменной пневмонии часто формируются бронхоэктазы, пневмосклероз или деформирующий бронхит.

У детей микоплазмоз сопровождается более выраженными проявлениями токсикоза. Ребенок становится вялым или беспокойным, наблюдаются отсутствие аппетита, тошнота, рвота. Возможно развитие преходящей макулопапулезной сыпи. Дыхательная недостаточность слабо выражена либо отсутствует.

У детей раннего возраста возможна генерализация инфекционного процесса. В тяжелой форме микоплазменная пневмония протекает у больных с иммунодефицитами, при серповидно–клеточной анемии, тяжелых сердечно–легочных заболеваниях и синдроме Дауна.

Микоплазменная урогенитальная инфекция не отличается специфическими симптомами.

Микоплазмы провоцируют развитие уретрита, вульвовагинита, кольпита, цервицита, метроэндометрита, сальпингоофорита, эпидидимита, простатита, возможно развитие цистита и пиелонефрита.

Микоплазмоз у женщин проявляется скудными прозрачными выделениями, возможны болезненные ощущения при мочеиспускании. При вовлечении в патологический процесс матки и придатков наблюдаются незначительные тянущие боли, которые усиливаются перед началом менструации.

У мужчин микоплазмоз проявляется в большинстве случаев симптомами уретрита – наблюдаются жжение и зуд в мочеиспускательном канале, возможны гнойные выделения, моча становится мутной, с хлопьями. У молодых мужчин также может развиться синдром Рейтера (комбинированное поражение суставов, глаз и мочевыводящих путей).

Влияние микоплазм на беременность

Ряд исследователей полагает, что микоплазмоз у беременных женщин является причиной невынашивания беременности, поскольку у 17 % эмбрионов (самопроизвольный выкидыш на 6-10 неделе) среди других присутствующих бактерий и вирусов были выявлены микоплазмы. При этом до сих пор окончательно не выяснен вопрос о значении микоплазмы как единственной причины спонтанных выкидышей и патологии беременности и плода.

Микоплазмоз при беременности может стать причиной инфицирования плода (наблюдается у 5,5-23% новорожденных) и развития генерализованного микоплазмоза у ребенка.

Микоплазмы также могут стать причиной развития послеродовых инфекционных осложнений (эндометрит и т.д.).

Диагностика

Поскольку симптомы микоплазмоза не отличаются специфичностью, для диагностики заболевания используются исследования мазков из уретры, влагалища и цервикального канала, а для диагностики микоплазменной респираторной инфекции исследуется мазок из носоглотки, мокрота и кровь.

Для выявления возбудителя используют:

  • ИФА, при помощи которого определяют наличие антител классов A, M, G (точность метода от 50 до 80%).
  • ПЦР (качественную и количественную), позволяющую выявить ДНК микоплазм в биологическом материале (точность 99%).
  • Культуральный метод (посев на IST-среду), позволяющий выделить и идентифицировать микоплазму в клиническом материале, а также дать количественную оценку (точность 100%). Диагностическим значением является концентрация микоплазм более 104 КОЕ в одном мл., поскольку микоплазмы могут присутствовать и у здоровых людей.

Так как M. genitalium сложно культивируется, диагностику обычно проводят методом ПЦР.

Лечение

Лечение основано на применении антибиотиков и противомикробных препаратов. При остром неосложненном урогенитальном микоплазмозе, который:

  • Вызван микоплазмой M.hominis, применяются метронидазол, клиндамицин. Лечение может быть местным.
  • Вызван микоплазмой M. Genitalium, применяются препараты тетрациклинового ряда (доксициклин) или макролиды (азитромицин).

Лечение хронического микоплазмоза требует длительной антибиотикотерапии, часто используется несколько антибиотиков. Также назначается физиотерапия, иммунотерапия, инстилляция уретры.

Необходимо также одновременное лечение полового партнера.

Микоплазмоз у беременных антибиотиками лечится только в третьем триместре при выявлении активной фазы заболевания (высокий титр микоплазмы).

Лечение респираторного микоплазмоза основано на применении макролидов, у лиц старше 8 лет возможно использование тетрациклинов.

Профилактика

Профилактика заключается в избегании тесного контакта с больными, использовании средств индивидуальной защиты. Специфической профилактики не существует.



Copyright © 2024 Медицинский портал - Здравник.