Микоплазмы не имеют клеточной стенки. Микоплазмы

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.

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.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

"Уфимский государственный нефтяной технический университет"

Кафедра биохимии и технологии микробиологических производств

Курсовая работа

по дисциплине "Общая биология и микробиология"

Микоплазмы: представители, особенности строения и метаболизма, систематика

Выполнил ст. гр. БТБ-14-02 А.С. Кузнецова

Проверил преподаватель А.Н. Скорняков

Нормоконтроль Ф.А. Прищепов

Введение

2. Основные представители

4. Систематика

Заключение

Введение

Вопреки очень мелким размерам и очень хрупкой мембране, микроорганизмы эти успешно размножаются в человеческом организме. Микоплазмы могут присутствовать в грунте, на представителях флоры и даже в некоторых теплых подземных источниках, но полный жизненный цикл их может проходить исключительно в человеческих тканях (или тканях организма животного).

Заболевания человека, вызываемые микоплазмами, объединяют в группу микоплазмозов. Возбудители микоплазмоза - микоплазмы - являются самыми мелкими, свободно живущими прокариотами. В отличие от L-форм бактерий, отсутствие клеточной оболочки у микоплазм является необратимым состоянием.

1. Общие сведения о микоплазмах

Микоплазмы - микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями, грибами и вирусами. Это самые мелкие из существующих в природе организмов отличающиеся от бактерий малыми размерами (150-450 нм) и отсутствием истинной клеточной оболочки, способных самостоятельно жить и размножаться (рисунок 1).

Рисунок 1 - Форма микоплазмов

Согласно современной классификации, они относятся к семейству Мycoplasmataceae. Представители группы микоплазм (класс Mollicutes) - самые мелкие прокариоты, способные самостоятельно размножаться. Т.к. протопласт снаружи ограничен только плазматической мембраной, клетки осмотически чрезвычайно лабильны.

У большинства микоплазм геном в 4 раза меньше, чем у Escherichia coli, таким образом, среди прокариот, способных к самостоятельной репродукции, они обладают самым малым геномом.

Порядок Mycoplasmatales выделили в отдельный класс бактерий, подчеркивая филогенетическое отличие микоплазм от всех остальных бактерий .

2. Основные представители

В человеческом теле может обнаруживаться до четырнадцати разновидностей микоплазм. При этом заболевания провоцируются лишь некоторыми из них:

Mycoplasma salivarium и Mycoplasma orale - это обычные для полости рта микроорганизмы, которые не в состоянии провоцировать заболевания.

Mycoplasma pneumoniae - это микроорганизм, вызывающий атипичную форму пневмонии, а также микоплазменный бронхит (легочный микоплазмоз) у пациентов любого возраста.

Mycoplasma hominis всегда присутствует в органах мочевыведения и воспроизводства. Есть данные о том, что эта разновидность возбудителя и вызывает урогенитальный микоплазмоз.

Mycoplasma fermentans, Mycoplasma genitalium, а также Mycoplasma penetrans также населяют многие слизистые оболочки человеческого организма. При этом нет данных об их патогенности .

Микоплазмы - мелкие бактерии, окруженные цитоплазмотической мембраной и не имеющие клеточной стенки, вместо которой они покрыты трехслойной мембраной. Благодаря этому микоплазмы могут менять форму и даже проходить через бактериальные фильтры.

Микоплазмы устойчивы к сульфаниламидам, пенициллину, стрептомицину, ингибиторам синтеза клеточной стенки, ингибиторам синтеза белка, ингибиторам синтеза нуклеиновых кислот, Бета-лактамам, но чувствительны к антибиотикам тетрациклинового ряда, макролидам и фторхинолонам.

Микоплазмы быстро погибают при кипячении, ультрафиолетовом облучении и воздействии дезинфицирующих средств. Разные виды являются либо строгими аэробами, либо облигатными анаэробами.

"Нетипичность" микоплазм подразумевает:

Отсутствие пептидогликана.

Фильтруемость.

Болезнь вызывают либо при ослаблении иммунной системы хозяина, либо при сочетании патогенных типов микоплазмы с другими патогенными микроорганизмами.

Передается от человека к человеку воздушно-капельным путем с капельками мокроты и слюны, выделяющимися больным во время кашля. Распространение микробов происходит при соприкосновении с вещами зараженных мокротой или слюной. Микоплазменная инфекция проявляется синуситом, фарингитом, бронхитом, пневмонией.

Если микоплазмоз поражает мочеполовую систему, то его относят к венерическому заболеванию, вызываемого микроорганизмами Mycoplasma hominis. Микоплазмы могут присутствовать в организме совершенно здоровых людей, не проявляя себя, но при определенных условиях могут способствовать развитию ряда заболеваний, таких как урегональный микоплазмоз.

До сих пор до конца не выяснено, каким способом Mycoplasma hominis прикрепляется к клеткам эпителия. Известно, что эта связь достаточно прочная, но полного прикрепления к клетке, как это бывает у многих вирусов, не происходит. Прочную связь с хозяином обеспечивают несколько факторов: сходство строения клеточной мембраны микоплазмы с мембранами организма-хозяина, отсутствие клеточной стенки и малые размеры микоплазм.

Кроме того, внедрение микоплазм в мембрану клеток организма-хозяина делает их более защищенными от воздействия иммунной системы хозяина. Культивируются на сывороточном агаре с добавлением ацетата таллия для подавления посторонней флоры. На плотной питательной среде микоплазмы образуют колонии, напоминающие яичницу - глазунью: непрозрачная центральная часть и погруженная в среду и просвечивающая переферия в виде круга.

2.2 Распространенность и способы борьбы

Микоплазмы способны расти на широком диапазоне сред: от простых минеральных, до сложных органических, часть - только в организме хозяина. Продукты обмена микоплазм (перекиси, нуклеазы, гемолизины) оказывают разрушающее воздействие на клетку хозяина.

К внешней среде микоплазмы неустойчивы - вне организма хозяина они быстро гибнут, поэтому заражение микоплазмами происходит, как правило, либо половым путем, либо при тесных бытовых контактах.

Бытовым путем заражение происходит через предметы личной гигиены (белье, купальники, полотенца, постель). Возможна вертикальная передача микоплазмоза - передача микоплазмоза во время родов. Таким путем чаще заражаются новорожденные девочки, что связано с особенностями их организма.

Еще один источник инфекции - человек с манифестным или бессимптомным течением микоплазмоза. Инфекция передается воздушно-капельным (при респираторном микоплазмозе), половым (при урогенитальном микоплазмозе) и вертикальным (от матери к плоду - чаще при урогенитальном микоплазмозе) путями.

Продолжительность скрытого периода заболевания от 3 дней до 5 недель, в среднем 15-19 дней.

Чаще микоплазменная инфекция встречаются в ассоциации с другими микроорганизмами, такими как трихомонады, гарднереллы, хламидии, грибы и вирус простого герпеса.

Благодаря тому, что микоплазмы отличаются маленькими размерами и тому, что они расположены внутри зараженных клеток, на них не действуют клетки иммунной системы и антитела.

Микробы очень подвижны, при разрушении одной клетки передвигаются к другим клеткам, заражая их. Они прочно крепятся к клеточным оболочкам, это позволяет инфекции при самом минимальном их количестве проникать в организм. Активное размножение микробов в выстилающей поверхности бронхов и трахей моментально прекращает функции клеток.

Микоплазмы, вызывают хроническое течение микоплазмоза, благодаря структурному сходству с некоторыми компонентами нормальных тканей организма человека. Ввиду сложности распознания этих микроорганизмов иммунной системой больного наблюдается длительное их выживание в зараженных тканях.

Лечение микоплазмоза мочеполовой системы осуществляет врач-венеролог. Выявление возбудителя возможно при помощи анализа посева на питательные среды. Установление вида микробов производится методом иммуноферментной диагностики (ПИФ) или методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Терапевтическое лечение микоплазмоза должно быть правильным, проходить только под наблюдением врача, потому, что любые воспалительные процессы чреваты сложными последствиями. Основной комплекс обязательно состоит из антибактериальных препаратов, назначаемых лечащим врачом каждому пациенту индивидуально. Ввиду того, что микоплазмы могут проявлять устойчивость к действию некоторых антибиотиков, самолечение недопустимо.

Нет никаких специальных мер, которые могли бы помочь избежать заражения микоплазмой. Главные способы предупреждения это:

интимные отношения только с одним лицом, у которого тоже нет иных партнеров, кроме Вас

применение презервативов, посещения гинеколога один раз в шесть месяцев

при обнаружении возбудителя немедленное лечение под присмотром доктора.

У растений микоплазмы являются возбудителями болезней этиолирования. Они преимущественно локализуются во флоэме и в связи с их внешним сходством со спириллами объединены в род Spiroplasma. Spiroplasma была обнаружена также у пчел и кузнечиков. Можно думать, что насекомые служат не только переносчиками, но и хозяевами видов Spiroplasma.

Факторы, определяющие зависимость микоплазм от клетки-хозяина:

Потребность в готовых стеролах.

Неспособность синтезировать АТФ.

Отсутствие рибосом.

Неспособность синтезировать ДНК.

3. Особенности строения и метаболизма

Микоплазмы не способны к биосинтезу жирных кислот, аминокислот, пуринов и пиримидинов. Нет четких представлений о способах получения энергии в клетках микоплазм.

Все исследованные микоплазмы имеют "усеченные" дыхательные пути. У них отсутствуют полный цикл трикарбоновых кислот, хиноны и цитохромы. Это означает, что цепь метаболических реакций, в процессе которых электроны передаются от субстрата к кислороду и происходит превращение энергии в АТФ обрывается на флавинах. Между тем значительное увеличение потенциала происходит именно на стадиях, связанных с цитохромами.

Поэтому в отличие от организмов с полной дыхательной цепью энергетический потенциал микоплазм теоретически должен быть намного меньше.

Действительно, экспериментально было показано, что процент АТФ среди аденилатов в клетках исследованных представителей родов Acholeplasma и Mycoplasma составляет всего 45-63.

Таким образом, в экспоненциальной фазе роста клетки микоплазм испытывают значительную энергетическую недостаточность.

Вероятно, этот дефицит может компенсироваться наличием других ферментов, главным образом нуклеаз, протеаз и транспортных систем, с помощью которых микоплазмы способны извлекать необходимые соединения из клеток высших эукариот .

Микоплазмы обладают достаточно выраженной ферментативной активностью.

Способность расщеплять определенные соединения используется в целях дифференциации микоплазм. Основное соединение, которое используют микоплазмы для получения энергии, - аргинин или глюкоза, отдельные виды обладают способностью расщеплять оба соединения.

Микоплазмы различают и по некоторым другим признакам (рисунок 2).

Рисунок 2 - Дифференциальные признаки рода Mycoplasma.

Микоплазмы - хемоорганотрофы. Метаболизм у большинства изученных видов бродильный. Большинство видов - факультативные анаэробы.

Бактериальные формы, морфологически (формально) сходные с микоплазмами это: плазмиды, споры, L-формы, протопласты, сферопласты.

Растут микоплазмы на искусственных питательных средах, но нуждаются в холестерине, жирных кислотах с длинной цепью и некоторых других соединениях, потребность в которых удовлетворяется добавлением в питательную среду сыворотки млекопитающих. Микоплазмы растут также на жидких и полутвердых (1-1,3% агара) средах.

На агаризированных средах образуются характерные колонии, врастающие центральной частью в питательную среду. Вид колоний напоминает яичницу - глазунью. Оптимальное значение pH питательных сред для большинства видов 7 - 7,5, для Ureaplasma urealyticum - 6,5, что является отличительным признаком этого рода микоплазм.

Размножение микоплазм происходит путем развития в нитях маленьких кокковидных структур (элементарных телец) с их последующим освобождением после разрушения нитей, а также бинарным делением, процессом схожим с почкованием, фрагментацией крупных тел и нитей.

Отсутствие клеточной стенки повлекло за собой ряд морфологических, культуральных, цитологических особенностей присущих этим микроорганизмам. Для них характерен ярко выраженный полиморфизм. В культуре одного вида можно одновременно обнаружить крупные шаровидные тела, мелкие зерна, клетки эллипсовидной, дискообразной, палочковидной и нитевидной формы. Последние могут ветвиться, образуя структуры, подобные мицелиальным (рисунок 3).

Рисунок 3 - Строение микоплазмы

По объему генетической информации, содержащейся в геноме, микоплазмы занимают промежуточное положение между Escherichia coli и T-фагами.

Энергетический метаболизм ферментативного или окислительного типа. Использование глюкозы происходит по гликолитическому пути.

У микоплазм, осуществляющих полное окисление энергетического субстрата, обнаружен функционирующий ЦТК и цепь переносчиков электронов.

Микоплазмы в своем составе и особенностях отражают:

Генетическое родство микоплазм с грибами.

Генетическую близость микоплазм к актиномицетам.

Генетическое родство микоплазм с микобактериями.

Один из морфологических признаков микоплазм.

Образование при росте плесневидной пленки.

Взаимодействие микоплазм с иммунной системой может приводить к развитию глубоких патологических процессов в организме. Микоплазмы обладают способностью иммуномодуляции и могут как стимулировать, так и супрессировать реакции иммунной системы.

4. Систематика

4.1 Таксономия: общие сведения

Исходные принципы классификации микоплазм были сформулированы в работах Эдварда и Фройнда. Позднее классификация изменялась в связи с описанием новых видов и установлением их связей с таксонами класса Mollicutes.

Микоплазмы относят к отделу Tenericutes царства Prоkаrуоtа. Отдел Tenericutes представлен одним классом Mollicutes.

К классу Mollicutes ("мягкокожие") относятся микоплазмы. В классе Mollicutes имеется три порядка - Mycoplasmatales, Acholeplasmatales и Anaeroplasmatales. В порядке Mycoplasmatales имеются семейства - Mycoplasmataceae, Entomoplasmataceae и Spiroplasmataceae. Медицинское значение имеет только семейство Mycoplasmataceae, содержащее два рода - род Mycoplasma и род Ureaplasma. Вообще род Mycoplasma включает около 100 видов, а в роду Ureaplasma насчитывается только 3 вида.

Долгое время микоплазмы классифицировали по этиологическому принципу, основываясь на их взаимоотношениях с организмом хозяина, что отражено в латинских названиях многих микоплазм: Мycoplasma hyorhinis и Мycoplasma hyopneumoniae вызывают риниты и пневмонии у свиней; Мycoplasma bovis и Мycoplasma hominis обнаружены исходно у крупного рогатого скота и у человека соответственно.

#"center">4.2 Таксономия: филогенетический подход

В идеальном случае систематика должна быть основана на данных филогении, отражающей особенности эволюции организмов и видообразования. Построение новых филогенетических древ стало возможным благодаря развитию молекулярной биологии.

Начиная с 80-х годов для решения вопросов филогении и таксономии микроорганизмов применяются молекулярно-генетические методы: ДНК - гибридизация, электрофоретический анализ (рестрикционные спектры ДНК) и полимеразная цепная реакция (ПЦР).

В результате анализа нуклеотидных последовательностей геномов микоплазм было обнаружено, что для всех представителей класса Mollicutes характерны генетическая гетерогенность и выраженная нестабильность генома. Гены рРНК являются единственными участками протяженной гомологии геномов некоторых видов микоплазм, принадлежащих к одному роду. В систематике микроорганизмов принято, что вид у бактерий может объединять штаммы, имеющие не менее 70 % гомологии по ДНК. Сравнительный анализ полных геномных последовательностей бактериальных штаммов несомненно будет более информативным для классификации микроорганизмов, в том числе для разделения таксонов, чем простое (и не очень точное) определение процента гомологии ДНК по результатам гибридизационного анализа.

Заключение

Микоплазмы отнесены к условно-патогенным микроорганизмам, которые вызывают главным образом латентные инфекции. Для этих инфекций характерно хроническое течение, причем исчезновение симптомов инфекции не означает элиминации микоплазм из организма. Следствием перенесенной микоплазменной инфекции часто является длительная (а иногда и пожизненная) персистенция микоплазм в организме.

Микоплазменные инфекции могут быть индикатором дистресса организма, возникающего в связи с массированным воздействием биотических и абиотических стрессоров в условиях антропогенных перегрузок. Широкое распространение микоплазм в природе свидетельствует в пользу того, что в эволюционном плане они являются весьма преуспевающими микроорганизмами. Кроме того, микоплазмы эволюционируют сравнительно быстро. Не исключено, что процессы видообразования у микоплазм могут происходить в очень короткие временные отрезки, не привычные для представления об эволюционных темпах изменчивости и видообразования. Предполагают, что эволюция микоплазм ориентирована на эндосимбиоз. Косвенным свидетельством этому может служить обнаруженный нами в системе факт специфической индукции микоплазмами геномных перестроек в коротком плече 6-й хромосомы человека.

Из-за высокой скорости собственной эволюции микоплазмы могут быть немаловажным фактором эволюции биосферы. Персистенция микоплазм может приводить к заметным сдвигам в генетической структуре популяции организмов, поскольку генетически опосредованные восприимчивость и чувствительность к микоплазменным инфекциям оборачиваются серьезными патологиями организма и, как правило, нарушают его репродуктивные функции.

Список использованных источников

1.Воробьев, А.А. Микробиология / А.А. Воробьев, А.С. Быков - М.: Медицина, 2003. - 340с.

2.Гусев, М.В. Микробиология / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. - 4-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2003. - 464с.

.Мишустин, Е.Н. Микробиология / Е.Н. Мишустин, В.Т. Емцев - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 368с.

.Тимаков, В.Д. Микробиология / В.Д. Тимаков, В.С. Левашев, Л.Б. Борисов - М: Медицина, 1983. - 512с., ил.

.Шлегель, Г. Общая микробиологоия / Г. Шлегель: Пер. с нем. - М.: Мир, 1987. - 567с., ил.

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.

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.