Риккетсии — мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии (0,3—2 мкм), облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты.
Размножаются бинарным делением в цитоплазме. Обитают в членистоногих (вши, блохи, клещи), которые являются их хозяевами или переносчиками. Клетки неправильной формы нитевидные. Структура риккетсии не отличается от таковой грамотрицательных бактерий.
Риккетсии обладают независимым от клетки хозяина метаболизмом, однако, возможно, они получают от клетки хозяина макроэргические соединения для своего размножения.
В мазках и тканях их окрашивают по Романовскому—Гимзе.
У человека риккетсии вызывают эпидемический сыпной тиф (R. prowazekii), клещевой риккетсиоз (R. sibirica), пятнистую лихорадку Скалистых гор (R. rickettsii) и другие риккетсиозы.
Актиномицеты — ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии. Актиномицеты образуют мицелий — нитевидные переплетающиеся клетки. Они формируют суб стратный мицелий, образующийся в результате врастания клеток в питательную среду, и воздушный, растущий на поверхности среды.
Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки. Споры актиномицетов обычно не термостойки.
Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокардиоподобные актиномицеты — собирательная группа палочковидных бактерий неправильной формы.
Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium
Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в клеточной стенке Сахаров арабинозы, га- лактозы, а также миколовых кислот и больших количеств жирных кислот.
Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок обусловливают кислотоустойчивость бактерий, в частности микобактерий туберкулеза и лепры.
Патогенные актиномицеты вызывают актиномикоз, нокардии — нокардиоз, микобактерий — туберкулез и лепру, корине- бактерии — дифтерию. Сапрофитные формы актиномицетов и но-
кардиоподобных актиномицетов широко распространены в почве, многие из них являются продуцентами антибиотиков.
Микоплазмы — мелкие бактерии (0,15—1 мкм), окруженные только цитоплазматической мембраной, содержащей стеролы. Они относятся к классу Mollicutes. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоплазм. На плотной питательной среде микоплазмы образуют
колонии, напоминающие яичницу-глазунью: центральная непрозрачная часть, погруженная в среду, и просвечивающая периферия в виде круга.
Микоплазмы вызывают у человека атипичную пневмонию (Mycoplasma pneumoniae) и поражения мочеполового тракта (М. hominis и др.). Микоплазмы вызывают заболевания не только у животных, но и у растений. Достаточно широко распространены и непатогенные представители.
Хламидии — мелкие грамотрицательные бактерии шаровидной̆ или овоидной формы. Не образуют спор, не имеют жгутиков и капсулы. Хламидии относятся к облигатным внутриклеточным паразитам. Имеют кокковидную форму.
Клеточная стенка не содержит типичного пептидогликана: в его составе полностью отсутствует N-ацетилмурамовая кислота. В состав клеточной стенки входит двойная наружная мембрана, которая включает липополисахарид и белки. Несмотря на отсутствие пептидогликана, клеточная стенка хламидии обладает ригидностью. Цитоплазма клетки ограничена внутренней цитоплазматической мембраной.
Хламидии размножаются только в живых клетках: их рассматривают как энергетических паразитов; они не синтезируют АТФ и гуанозинтрифосфат . Вне клеток хламидии имеют мелкую сферическую форму (0,3 мкм), метаболически неактивны и называются элементарными тельцами.
Элементарные тельца попадают в эпителиальную клетку путем эндоцитоза с формированиемвну- триклеточной вакуоли. Внутри клеток о н и увеличиваются в размере и превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, образуя скопления в вакуолях (включения).
У человека хламидии вызывают поражения глаз (трахома, конъюнктивит), урогенитального тракта, легких идр.
Грибы — многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие эукариотические микроорганизмы с толстой клеточной стенкой. Они имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную ригидную клеточную стенку.
Некоторые грибы образуют капсулу. Цитоплазматическая мембрана содержит гликопротеины, фосфолипиды и эргостеролы.
Большинство грибов — облигатные или факультативные аэробы.
Различают низшие и высшие грибы: гифы высших грибов разделены перегородками, или септами с отверстиями. Гифы низших грибов не имеют перегородок, представляя собой многоядерные клетки, называемые ценоцитными .
Грибы размножаются половым или бесполым способом. Половое размножение грибов происходит с образовнаием гамет, половых спор и других половых форм.
Различают совершенные и несовершенные грибы. Совершенные грибы имеют половой способ размножения; к ним относят зигомицеты,аскомицеты и базидиомицеты .
Несовершенные грибы имеют только бесполый способ размножения; к ним относят дейтеромицеты.
Зигомицеты относятся к низшим грибам. Распространены в почве и воздухе. Могут вызывать зигомикоз легких и головного мозга.
К аскомипетам относятся отдельные представители (телеоморфы) родов Aspergillus и Реnicillinum. Большинство грибов родов Aspergillus, Penicillium являются анаморфами, т.е. размножаются только бесполым путем с помощью бесполых спор — конидий (рис. 2.8, 2.9) и должны быть отнесены по этому признаку к несовершенным гри-бам. У грибов рода Aspergillus на концах плодоносящих гиф, конидиеносцах, имеются утолщения — стеригмы, фиалиды, на которых образуются цепочки конидий («леечная плесень»).
Поверхностные вызывают кератомицеты — малоконтагиозные грибы, поражающие роговой слой эпи- дермиса и поверхность волоса.
Hortaea werneckii вызывает черный лишай. На ладонях и подошвах появляются коричневые или черные пятна. Гриб встречается в тропиках. Растет в роговом слое эпидермиса в виде почкующихся клеток и фрагментов коричне- вых, ветвистых, септированных гиф. Образует меланин, растет на сахарных средах в виде коричневых, черных колоний.
Piedraiahortae вызывает микоз волосистой части головы — черную пьедру, встречающуюся в тропических регионах Южной Америки и Африки. На инфицированном волосе появляются плотные черные узелки.
Колонизация волоса, вплоть до внедрения гриба в кутикулу, происходит в результате полового размножения гриба.
Trichosporon beigelii вызывает белую пьедру (трихоспороз) — инфекцию стержней волос головы, усов, бороды. Заболевание чаще встречается в странах с тропическим климатом.
Возбудитель — дрожжеподобный гриб, образующий зеленовато-желтый чехол из твердых узелков вокруг волоса и поражающий кутикулу волоса. Септированные гифы гриба толщиной 4 мкм фрагментируются с образованием овальных артроконидий. На питательной среде об- разуются кремовые и серые морщинистые колонии, состоящие из септированного мицелия, артроконидий, хламидоспор и бласто- конидий. Лечение флуцитозином, препаратами азолового ряда; эффективны также удаление волос бритвой и соблюдение личной гигиены.
Кандиды являются частью нормальной микрофлоры млекопитающих и человека.
Они обитают на растениях, плодах, являясь частью нормальной микрофлоры, они могут вторгаться в ткань и вызывать кандидоз у пациентов с ослабленной иммунной защитой. Реже возбудитель передается детям при рождении, при кормлении грудью. При передаче половым путем возможно развитие урогенитального кандидоза.
Патогенез и клиническая картина. Развитию кандидоза споособствуют неправильное назначение антибиотиков, обменные и юрмоналъные нарушения, иммунодефициты, повышенная влажность кожи, повреждения кожи и слизистых оболочек.
Кандиды могут вызывать висцеральный кандидоз различных органов, системный кандидоз, поверхностный кандидоз слизистых оболочек, кожи и ногтей, хронический кандидоз, аллергию на антигены кандид.
Висцеральный кандидоз сопровождается воспалительным поражением определенных органов и тканей (кандидоз пищевода, кандидный гастрит, кандидоз органов дыхания, кандидоз мочевыделительной системы). Важным признаком диссеминированнного кандидоза является грибковый эндофтальмит (желтый цвет глаз).
При кандидозе рта на слизистых оболочках развивается острая мсевдомембранозная форма болезни с появлением белого творожистого налета, возможно развитие атрофии или гипертрофии, гиперкератоза сосочков языка.
При кандидозе влагалища (вульвовагинит) появляются белые творожистые выделения, отек и эритема слизистых оболочек. Возможны кандидидная аллергия ЖКТ, аллергическое поражение органов зрения с развитием зуда век.
Для большинства бактерий характерно поперечное бинарное деление, приводящее к образованию двух дочерних клеток. У грамположительных бактерий при этом происходит синтез перегородки между делящимися клетками. Перегородка начинает формироваться на периферии и «движется» к центру клетки. Для грамотрицательных бактерий характерно первоначальное формирование перетяжки, отделяющей клетки.
Деление бактериальной клетки начинается спустя некоторое время после завершения цикла репликации хромосомы. Это означает, что каждая из двух нитей ДНК хромосомы служит матрицей для синтеза комплементарной дочерней цепи ДНК.
Процесс репликации ДНК бактерии продолжается до тех пор, пока не удвоится вся ДНК.
При внесении бактерий в питательную среду они растут и размножаются до тех пор, пока содержание какого-нибудь из необходимых компонентов среды не достигает минимума, после чего рост и размножение прекращаются.
Фазы роста:
•Начальная —охватывает промежуток времени между посевом и началом размножения. Ее продолжительность в среднем 2—5 ч и зависит от состава питательной среды и возраста засеваемой культуры.
• Экспоненциальная фаза характеризуется постоянной максимальной скоростью деления клеток. Эта скорость зависит от вида бактерий и питательной среды.
•Стационарная фаза наступает тогда, когда число клеток перестает увеличиваться.
• Фаза отмирания наступает вследствие накопления кислых продуктов обмена или в результате аутолиза под влиянием собственных ферментов.
На жидких питательных средах рост и размножение бактерий проявляются в виде диффузного помутнения, образования осадка или пленки.
На плотных питательных средах бактерии образуют скопление клеток — колонии, которые принято считать потомком одной клетки.
В основе всех метаболических реакций в бактериальной клетке лежит деятельность ферментов, которые принадлежат к 6 классам: оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, лигазы, лиазы, изомеразы. Ферменты, образуемые бактериальной клеткой, могут как локализоваться внутри клетки — эндоферменты, так и выделяться в окружающую среду — экзоферменты.
Экзоферменты играют большую роль в обеспечении бактериальной клетки доступными для проникновения внутрь источниками углерода и энергии.
К ферментам агрессии относятся: гиалуронидаза, нейраминидаза, коллагеназа, протеазы, фибринолизин, гемолизин, лейкоцидин.
Конститутивные ферменты – это ферменты, которые синтезируются клеткой с постоянной скоростью, независимо от наличия субстрата в среде.
Индуцибельные ферменты образуются только в присутствии соответствующего субстрата в среде.
Некоторые ферменты локализованы в периплазматическом пространстве бактериальной клетки. Они участвуют в процессах переноса веществ в бактериальную клетку.
Дифференциально-диагностические среды служат для изучения ферментативной активности бактерий. Они состоят из простой питательной среды с добавлением субстрата, на который должен подействовать фермент, и индикатора, меняющего свой цвет в результате ферментативного превращения субстрата.
Ферменты, разлагающие углеводы определяют на дифференциально-диагностических средах Гисса. В состав сред Гисса входит 1% пептонная вода, индикатор, поплавок для улавливания газа и 0,5% одного из углеводов (глюкоза, лактоза, мальтоза, маннит, сахароза, крахмал и т.д.). При ферментации углевода до кислоты меняется только цвет среды. При ферментации углевода до кислоты и газа меняется цвет среды и в поплавке накапливаются пузырьки газа.
Протеолитическая активность бактерий оценивается по расщеплению белка с образованием индола (расщепление триптофана), аммиака (разложение фенилаланина), сероводорода (разложение серосодержащих аминокислот – цистина, цистеина, метионина).
Индол: индикатор - щавелевая кислота; первоначально белая бумага окрашивается в розовый цвет.
Аммиак: индикатор – лакмус; первоначально розовая бумага окрашивается в синий цвет.
Колонии – видимые невооруженным глазом скопления бактериальных особей на поверхности или в толще плотной питательной среды.
1. По размеру выделяют следующие колонии:
- точечные
- мелкие - средние
- крупные
2. Форма колонии: - правильная (круглая); - неправильная (амебовидная);
- ризоидной
3. Контуры края колонии :
- ровные края в виде четко выраженной линии;
- неровные края (фестончатый, волнистый)
4. Рельеф колонии характеризуется приподнятостью ее над поверхностью среды.
- каплеобразные
- плоско-выпуклые колонии; - конусообразные колонии; - колонии с приподнятой серединой;
- колонии с вдавленным центром; - плоские колонии. 5. Поверхность
- матовая или блестящая с глянцем; - сухая или влажная; - гладкая или шероховатая.
6. Цвет колонии.
.Пигментообразующие виды дают колонии кремовые, желтые, золотисто-оранжевые, синие, красные, сиреневые, черные и др.
7. Структура колоний.
- гиалиновые колонии; - зернистые колонии; - нитевидные или волокнистые колонии. 8. Консистенция колоний.
- пастообразные, вязкие или слизистые;
- волокнистые или кожистые; - хрупкие сухие.
Характер роста бактерий на жидких питательных средах: 1. Рост бактерий с равномерным помутнением среды. 2. Придонный рост бактерий (образование осадка на дне). 3. Пристеночный рост бактерий (образование рыхлых хлопьев,
прикрепленных к внутренней поверхности стенок сосуда). 4. Поверхностный рост бактерий (образование пленки на поверхности
жидкой питательной среды). Рост на полужидкой питательной среде характеризуется помутнением всей
толщи среды или образованием сосульки цилиндрической или конической формы.
Требования к питательным средам:
- питательность,
- изотоничность,
- слабощелочная реакция среды (рН 7.2 – 7.4),
- влажность,
- стерильность,
- буферность,
- унифицированность
По составу питательные среды могут быть простыми и сложными.
К простым средам относятся пептонная вода, питательный бульон, мясопептонный агар. На основе простых сред готовят с/южные среды, например сахарный и сывороточный бульоны, кровяной агар.
Под элективными понимают среды, на которых лучше растет какой-то определенный микроорганизм. Например, щелочной агар, имею- щий рН 9,0, служит для выделения холерного вибриона.
Среды обогащения — это среды, которые стимулируют рост какого-то определенного микроорганизма, ингибируя рост других. Например, среда, содержащая селенит натрия, стимулирует рост бактерий рода Salmonella, ингибируя рост кишечной палочки.
Дифференциально-диагностические среды служат для изучения ферментативной активности бактерий. Они состоят из простой питательной среды с добавлением субстрата,. Примером таких сред являются среды Гисса, используемые для изучения способности бактерий ферментировать сахара.
Комбинированные питательные среды сочетают в себе элективную среду, подавляющую рост сопутствующей флоры, и дифференциальную среду, диагностирующую ферментативную активность выделяемого микроба. Примером таких сред служат среда Плоскирева.
Синтетические питательные среды- среды с известным количественным и качественным составом ингредиентов. Они обычно состоят из аминокислот, аммонийных, азотнокислых и др. солей, углеводов, ростовых факторов и стимуляторов роста.