Микоплазма: промежуточная форма жизни. Микоплазмы: представители, особенности строения и метаболизма, систематика Отличительным признаком цитоплазматической мембраны микоплазм является

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. Они не способны синтезировать предшественников пептидогликана (мураминовую и диаминопимелиновую кислоты) и окружены лишь тонкой трехслойной мембраной толщиной 7,5-10,0 нм. Поэтому их выделили в особый отдел Tenericutes, класс Mollicutes («нежная кожа»), порядок Mycoplasmatales. Последний включает ряд семейств, в том числе Mycoplasmataceae. К этому семейству относятся патогенные микоплазмы (вызывают заболевания у людей, зверей и птиц), условно-патогенные (очень часто бессимптомными носителями их являются культуры клеток) и микоплазмы-сапрофиты. Микоплазмы – наиболее мелкие и просто организован­ные прокариоты, способные к автономному размножению, а минимальные элементарные тельца, например Acholeplasma laidlawii, по размерам сопоставимы с минимальной исходной клеткой-прогенотой. Согласно теоретическим расчетам, простейшая гипотетическая клетка, способная автономно размножаться, должна иметь диаметр около 500 ангстрем, содержать ДНК с м. м. 360 000 Д и около 150 макромолекул. Элементарное тельце A. laidlawii имеет диаметр около 1000 ангстрем, т. е. всего в 2 раза больше, чем гипотетическая клетка, содержит ДНК с м. м. 2 880 000 Д, т. е. осуществляет гораздо больше метаболических процессов, и содержит не 150, а около 1200 макромолекул. Можно полагать, что микоплазмы являются наиболее близкими потомками исходных прокариотных клеток.

Рис. . Формирование колонии микоплазмы на плотной среде (Прокариоты. 1981, т. II)

А. Вертикальный срез агара перед посевом (а – пленка воды, б – нити агара). Б. Капля, содержащая жизнеспособные микоплазмы, нанесена на поверхность агара.

В. Через 15 мин. после посева капля адсорбирована агаром.

Г. Приблизительно через 3-6 ч после посева. Жизнеспособная частица проникла в агар.

Д. Приблизительно через 18 ч после посева. Маленькая сферическая колония сформировалась ниже поверхности агара. Е. Приблизительно через 24 ч после посева. Колония достигла поверхности агара.

Ж. Приблизительно через 24-48 ч после посева. Колония достигла свободной водной пленки, образуя периферическую зону (г – центральная зона, в – периферическая зона колонии)

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 жидкокристаллическом состоянии; включает белки, мо­заично погруженные в два липидных слоя, основной компонент которых – холестерин. Размер генома наименьший среди прокариот (составляет "/ 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, микоплазмы 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 микоплазм – 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 размножаются на бесклеточных питательных средах, но для своего роста большин­ство из них нуждается в холестерине, который является уникальным компонентом их мембраны (даже у микоплазм, не требующих для своего роста стеролов), в жирных кислотах и нативном белке. Для выделения культур могут быть использованы жидкие и плотные питательные среды. Рост в жидких средах сопровождается едва видимым помутнением, на плотных средах с дрожже­вым экстрактом и лошадиной сывороткой формирование колоний происходит следующим образом (см. рис.). В связи с их малыми размерами и отсутствием ригидной клеточной стенки микоплаз­мы способны проникать с поверхности агара и размножаться внутри его – в промежутках между нитями агара. При нанесении капли материала, содержащего микоплазмы, она проникает через имеющуюся на поверхности агара водную пленку и адсорбируется агаром, образуя небольшое уплотнение между его нитями. В результате размножения микоплазм, приблизительно через 18 ч, внутри сплетенных нитей агара формируется маленькая сферическая колония под поверхностью агара; она растет, и через 24-48 ч инкубации достигает поверхностной водной пленки, в результа­те чего образуются две зоны роста – мутный гранулярный центр, врастающий в среду, и плоская ажурная полупросвечивающая периферическая зона (вид глазуньи). Колонии мелкие, диаметром от 0,1 до 0,6 мм, но могут быть и меньшего (0,01 мм) и большего (4,0 мм) диаметра. На кровяном агаре очень часто вокруг колоний наблюдаются зоны гемолиза, обусловленного действием образую­щейся Н 2 О 2 . Колонии некоторых видов микоплазм способны адсорбировать на своей поверхности эритроциты, эпителиальные клетки различных животных, клетки культур тканей, сперматозоиды человека и некоторых животных. Адсорбция лучше происходит при 37 °С, менее интенсивно – при 22 °С и специфически угнетается антисыворотками. Температурный оптимум для роста микоплазм 36-37 °С (диапазон 22-41 °С), оптимальная рН 7,0 или слегка кислая, или слегка щелочная. Большинство видов – факультативные анаэробы, хотя лучше растут в аэробных условиях, некоторые виды – аэробы; немногие – лучше растут в анаэробных условиях. Микоплазмы неподвижны, но отдельные виды обладают скользящей активностью; являются хемоорганотрофами, в качестве главно­го источника энергии используют либо глюкозу, либо аргинин, редко – оба вещества, иногда – ни то, ни другое. Они способны ферментировать галактозу, маннозу, гликоген, крахмал с образованием кислоты без газа; протеолитическими свойствами не обладают, лишь некоторые виды разжижают желатин и гидролизуют казеин.

Для культивирования пригодны куриные эмбрионы, которые погибают после 3 – 5 пас­сажей.

Резистентность. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы более чувствительны, чем дру­гие бактерии, к воздействию механических, физических и химических факторов (УФ облучению, действию прямых солнечных лучей, рентгеновскому облучению, изменению рН среды, к Действию высокой температуры, высушиванию). При нагревании до 50 °С погибают в течение 10-15 мин., очень чувствительны к обычным химическим дезинфектантам.

Семейство микоплазм насчитывает более 100 видов. Человек является естественным носителем не менее 13 видов микоплазм, которые вегетируют на слизистых оболочках глаза, дыхательных, пищева­рительных и мочеполовых путей. В патологии человека наибольшую роль играют несколько видов Mycoplasma: М. pneumoniae, М. hominis, М. arthritidis, М. fermentans и, возможно, М. genitalium, и единственный вид рода Ureaplasma – U. urealyticum. Основное биохимическое отличие последнего от видов Mycoplasma заключается в том, что U. urealyticum обладает уреазной активностью, которой лишены все члены рода Mycoplasma (табл.3)

Патогенные для человека микоплазмы вызывают у него заболевания (микоплазмозы) дыхательных, мочеполовых путей и суставов с разнообразными клиническими проявлениями.

Таблица 3

Примечание, (к) – образование кислоты; ВР – высокорезистентны; ВЧ – высокочувствительны; (+) – признак положительный; (-) – признак отрицательный.

Биологические свойства .

Биохимическая активность. Низкая. Выделяют 2 группы микоплазм:

Разлагающие с образованием кислоты глюкозу, мальтозу, маннозу, фруктозу, крахмал и гликоген («истинные» микоплазмы);

Восстанавливающие соединения тетразолия, окисляющие глутамат и лактат, но не ферментирующие углеводы.

Все виды не гидролизуют мочевину и эскулин.

Уреаплазмы инертны к сахарам, не восста­навливают диазокрасители, каталаза-отрицательны; проявляют гемолитическую актив­ность к эритроцитам кролика и морской свин­ки; продуцируют гипоксантин. Уреаплазмы секретируют фосфолипазы А р А 2 и С; протеазы, селективно действующие на молекулы IgA и уреазу. Отличительная особенность метаболизма – 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 многократных 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 несколько отличаются от ЛПС грамотрицательных бактерий. У некоторых видов встречаются гемолизины (наибольшей гемолитической ак­тивностью обладает М. pneumoniae); большая часть видов вызывает выраженный р-гемолиз, обусловленный синтезом свободных кисло­родных радикалов. Предположительно микоплазмы 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 нейраминидазу, 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 дегрануляцию 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 эндопептидазы, расщепляющие молекулы IgA на интактные мономерные комплексы.

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. . 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 патогенностью. 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.

Респираторный микоплазмоз

Респираторный микоплазмоз имеет глобальное распространение. По данным ВОЗ (1985), ежегод­но болеет 8-15 млн. человек. Очень часто протекает в виде острой пневмонии (сегментарной, очаговой или интерстициальной). Основной возбудитель – М. pneumoniae, значительно реже - М. hominis, и очень редко заболевание дыхательных путей у детей в возрасте до 1 года вызывает U. urealyticum.

М. pneumoniae . Основные биологические и морфологические свойства типичны для рода Mycoplasma, однако имеется ряд отличительных признаков. По форме это короткие нити длиной 2-5 мкм, клетки обладают скользящей подвижностью. Размножаются путем бинарного деления и высвобождения элементарных телец из нитей. Свежеизолированные колонии часто лишены полупроз­рачной периферической зоны, а имеют вид приподнятой кольцевидной гранулярной структуры диамет­ром 30-100 мкм. Растут медленнее, чем другие микоплазмы. Колонии появляются через 5-10 дней инкубации, иногда позднее. Требуется несколько последовательных пересевов, чтобы колонии приоб­рели вид «глазуньи». Колонии на плотной среде адсорбируют эритроциты, трахеальные эпителиальные клетки обезьян, крыс, морских свинок, кур, клетки некоторых культур (HeLa, куриных эмбриональных тканей и др.), а также сперматозоиды человека и быков. Рецепторы эритроцитов и эпителиальных клеток для М. pneumoniae разрушаются нейраминидазой; адсорбция клеток предотвращается, если микоплазмы обработать предварительно нейраминовой кислотой. М. pneumoniae вызывает гемагглютинацию эритроцитов человека и животных, обладает гемолитической активностью, обусловленной продукцией Н 2 О 2 ; митогенным действием в отношении Т - и В-лимфоцитов и цитотоксическим действи­ем; высокочувствительна к эритромицину. В антигенном отношении вид М. pneumoniae представляет однородную группу, типоспецифических антигенов не обнаружено.

Резистентность к действию физических и химических факторов невелика.

Факторы патогенности: высокое сродство к эпителиальным клеткам дыхательных путей, гемадсорбционные, гемолитические, цитотоксические свойства микоплазм, их подвижность.

Эпидемиология. Источником инфекции является больной человек, а также носители, в том числе перенесшие болезнь в бессимптомной форме. Заражение происходит воздушно-капельным путем, так как возбудитель локализуется главным образом на клетках реснитчатого эпителия дыхательных путей. Респираторный микоплазмоз малоконтагиозное заболевание, что объясняется кратковременным сроком выживания возбудителя во внешней среде, поэтому для заражения требу­ется тесное и длительное общение с источником инфекции. Этим и обусловливается более высокая заболеваемость в организованных коллективах, в особенности во вновь организованных, где через 2-3 мес. заражается до 50% его членов. Болеют чаще лица в возрасте от 1 года до 30 лет.

Патогенез и клиника. Инкубационный период длится 7-14 дней, иногда до 25 дней. Возбуди­тель адсорбируется на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, размножается и активно распространяется по слизистой оболочке трахеи и бронхов, достигает альвеолоцитов, внедряется в межальвеолярные перегородки. В результате повреждения клеток возникают перибронхиальные, периваскулярные и интерстициальные инфильтраты. Для микоплазменной пневмонии, которая разви­вается обычно постепенно, типичен сухой или со скудной мокротой длительный изнуряющий ка­шель; физикальные изменения в легких выражены слабо или отсутствуют, поэтому пневмония выявляется при рентгенологическом исследовании. Воспалительные инфильтраты рассасываются мед­ленно – в течение 3-4 нед., иногда дольше. У детей раннего возраста нередко наблюдается двусто­роннее поражение легких. Течение болезни, как правило, доброкачественное.

Постинфекционный иммунитет после острой инфекции сохраняется в течение 5– 10 лет, иногда дольше. Он обусловлен как секреторными, так и гуморальными антимикробными антителами, а также сохраняющимися более продолжительный срок антителами, подавляющими метаболизм микоплазм, и клеточными элементами (макрофаги, Т-лимфоциты). После бессимптомных и стертых форм инфекции иммунитет кратковременный и слабо выражен.

Лабораторная диагностика. Поскольку атипические пневмонии имеют различную этиологию, решающая роль в их диагностике принадлежит лабораторным методам. Для диагностики респираторного микоплазмоза (микоплазменной пневмонии) используют бактериологические и серологические методы, а также выявление микоплазм и их идентификацию с помощью иммунологических приемов. Материа­лом для бактериологического исследования служат мокрота, слизь из глотки, плевральная жидкость, лаваж (от франц. lavage – промывать), смывы с поверхности бронхиол и альвеолярных структур легких, полученные при бронхоскопии. Для получения культур посевы производят на среды, содержащие все необходимые для роста микоплазм питательные вещества. Для угнетения роста сопутствующих бакте­рий в питательную среду добавляют пенициллин и ацетат таллия, к которым М. pneumoniae устойчива. Выделенную культуру идентифицируют на основании морфологических, культуральных свойств, призна­ков, указанных в табл. , а также с помощью диагностических иммунных сывороток, полученных путем иммунизации кроликов препаратами цитоплазматических мембран М. pneumoniae.

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

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

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

Рисунок 2

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

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

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

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.

Интерес исследователей к микоплазмам определяется, с одной стороны, уникальностью биологии этих мельчайших прокариот, в структурной организации которых присутствуют черты, характерные для клеток высших эукариот, а с другой - связан с практической необходимостью. Многие микоплазмы - возбудители болезней человека, животных, растений. При этом один и тот же вид микоплазм может колонизировать клетки человека, животных и растений.

Микоплазменные контаминации клеточных культур, использующихся в научных исследованиях, могут приводить к ложной интерпретации экспериментальных данных, поскольку микоплазмы способны влиять практически на любой параметр клетки in vitro.

В девятом издании Определителя бактерий Берги все прокариоты распределены по группам, не имеющим таксономического статуса.

Группа 10 - микоплазмы. К ним относятся формы, у которых отсутствует клеточная стенка. Таксономическая значимость этого признака позволила все прокариоты, не имеющие клеточной стенки, выделить в группу, присвоив ей ранг отдела ( табл. 13). В девятом издании Определителя бактерий Берги микоплазмы отнесены к отделу Tenericutes , классу Mollicutes , порядку Mycoplasmatales (от греч. myce - гриб; plasma - плазма).

Отсутствие ригидной 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. Для микоплазм описаны различные способы размножения: бинарное деление, фрагментация крупных тел и нитей, процесс, сходный с почкованием.

В культурах микоплазм обнаружены формы с наименьшими из всех известных клеточных микроорганизмов размерами. Поэтому вероятно, именно микоплазмы можно считать наиболее простыми самостоятельно воспроизводящимися системами. По проведенным подсчетам теоретически наименьшая структурная единица, способная к самостоятельному воспроизведению на искусственной среде, не может иметь размеры меньше, чем сферическое тело диаметром 0,15-0,20 мкм или нить длиной приблизительно 13 мкм и диаметром примерно 20 нм. Все эти структуры встречаются в культурах микоплазм и, вероятно, могут рассматривать как жизнеспособные репродуцирующиеся формы. По объему генетической информации, содержащейся в геноме, микоплазмы занимают промежуточное положение между Е.coli и Т-фагами .

Микоплазмы (особенно после обнаружения свободноживущих видов) представляют собой группу, чрезвычайно разнобразную с точки зрения физиолого-биохимических особенностей. Эти прокариоты могут расти на искусственных средах разной степени сложности (от простых минеральных сред до сложных органических) или только внутри организма-хозяина, из чего можно заключить, что диапазон их биосинтетических способностей весьма широк. Разнообразны и способы получения микоплазмами энергии. Среди них описаны виды, получающие энергию за счет окисления или сбраживания органических соединений (моно- и полисахаридов), а также, возможно, окисления неорганических соединений железа. Описаны микоплазмы, являющиеся

Микоплазмы (синоним: Mycoplasmataceae, плевропневмониеподобные микроорганизмы, Pleuropneumoniae like organism, PPLO) - сем. Mycoplasmataceae; отличается рядом характерных таксономических признаков и относится к порядку X-Mycoplasmatales [Берги (D. Bergey), 1957]. В составе сем. Mycoplasmataceae имеется лишь один род Mycoplasma. Многие признаки микоплазм свидетельствуют об их выраженном сходстве с L-формами бактерий (см.). Микоплазмы растут в виде характерных врастающих в среду колоний трех типов: 1) наиболее часто встречающиеся, напоминающие по форме «яичницу-глазунью», 2) сосочкообразные и 3) равномерно зернистые. Размеры колоний варьируют от 0,25 до 2 мм. Внешний вид колоний напоминает L-колонии типа ЗА; лишь иногда они отличаются от L-колоний меньшими размерами. Отдельные микроструктуры, или PPLO-клетки (по номенклатуре Клинебергер-Нобель, 1962), весьма полиморфны, в их составе шаровидные тела разных размеров, вакуолизированные и ветвистые формы, субмикроскопические фильтрующиеся тельца размером 125- 280 ммк.

При электронномикроскопическом исследовании структура «PPLO-клеток» характеризуется: отсутствием ригидной клеточной оболочки и наличием цитоплазматической мембраны толщиной около 75А, состоящей из двух электронно-плотных протеиновых слоев и внутреннего электронно-прозрачного - липидного. На периферии цитоплазматической мембраны имеется экстрацеллюлярная субстанция, состоящая предположительно из капсульного вещества. Цитоплазма микоплазмы состоит из двух слоев: электронно-плотного и электронно-прозрачного. В первом располагается ядерный и рибосомный аппарат, во втором - интрацеллюлярные включения в виде электронно-плотных и электронно-прозрачных телец - «пузырьков»; аналогичные микроструктуры располагаются экстрацеллюлярно. Микроскопическое строение PPLO-клеток сходно с L-элементами L-колоний типа ЗА. Интра- и экстрацеллюлярные микроструктуры рассматриваются большинством исследователей как элементарные саморепродуцирующиеся тельца.

Вследствие отсутствия клеточной стенки микоплазмы обладают пластичностью, осмотической и механической хрупкостью. Они утрачивают α-ε-диаминопимелиновую, глютаминовую и муроминовую кислоты и глюкозамин, устойчивы к антибиотикам и другим агентам, действующим на клеточную стенку (например, к пенициллину, бициллину, лизоциму и др.), и чувствительны к антибиотикам и другим веществам, действие которых не связано с клеточной стенкой (например, тетрациклинам, мылам, органическим солям золота).

Микоплазмы растут на средах, содержащих нормальную лошадиную сыворотку, липопротеин которой используется ими как пищевой фактор. Сыворотка обладает также детоксицирующим действием на содержащиеся в среде вещества, ингибирующие рост микоплазм. В начале процесса роста вследствие замедленного синтеза нуклеопротеидов микоплазмы нуждаются в ДНК, РНК и муцине. Микоплазмы подразделяют на ферментативно инертные и ферментативно активные; последние избирательно ферментируют разные углеводы, разжижают желатину и свернутую сыворотку, избирательно лизируют эритроциты человека, животных и птиц, так как образуют а- и fi-гемолизин. В соответствии с антигенной структурой микоплазмы подразделяются на серологические виды, в пределах этих видов они дифференцируются на типы.

При иммунизации микоплазм или после перенесения микоплазмаинфекции в организме формируются агглютинирующие, преципитирующие и комплементсвязывающие антитела. Кроме того, микоплазмы-антисыворотки ингибируют рост микоплазм. Это действие сыворотки не зависит от присутствия в ней любых других антител и не нуждается в наличии комплемента, в силу чего данная реакция, по аналогии с соответствующим действием антивирусных сывороток, чаще называется реакцией нейтрализации.

Семейчтво микоплазмы подразделяют на: 1) патогенные виды, вызывающие определенные патологические процессы, 2) условно патогенные, вызывающие латентную, как правило, ничем не проявляющуюся инфекцию и 3) сапрофитирующие виды, патогенное действие которых неизвестно (например, микоплазмы почвы, сточных вод, выделений человека и животных, полости рта и т. д.). При изучении отдельных показателей патогенности микоплазм была выявлена способность некоторых видов продуцировать гемолизин; эндотоксин получен у M. mycoides var. mycoides; известен также один вид микоплазм - M. neurolyticum, образующий экзотоксин неврогенного действия.

По способности инфицировать естественно восприимчивые виды животных микоплазмы дифференцируются на: 1) заведомо патогенные виды, не способные, однако, при непосредственном инфицировании чувствительного животного вызывать соответствующий патологический процесс (например, M. mycoides var. mycoides); 2) патогенные виды, способные вызывать типичную экспериментальную микоплазма-инфекцию (например, M. neurolyticum, M. arthriticum и др.); 3) патогенные виды, способные вызывать лишь латентную инфекцию, активируемую разнообразными снижающими резистентность организма факторами (к этой группе можно отнести большую часть патогенных микоплазм).

Группу патогенных микоплазм в зависимости от локализации вызываемых ими патологических процессов подразделяют на: 1) микоплазм - возбудителей респираторных заболеваний человека и животных, 2) микоплазм, связанных с заболеваниями мочеполового тракта, 3) микоплазм, связанных с патологическими процессами в виде сложных воспалительных синдромов, 4) микоплазм - возбудителей ревматоподобных заболеваний животных, 5) микоплазм, ассоциирующихся с разнообразными воспалительными процессами.

К микоплазмам - возбудителям респираторных заболеваний - относят: 1) M. mycoides var. mycoides, вызывающую контагиозную плевропневмонию рогатого скота, протекающую в острой и хронической форме;
2) M. mycoides var. capri - возбудителя контагиозной плевропневмонии коз и овец;
3) M. pulmonis - возбудителя бронхоэктатической болезни крыс, осложняющейся бронхопневмонией; 4) «коккобациллярные тельца» Нельсона, ассоциирующиеся с воспалительными процессами верхних дыхательных путей мышей, осложняющимися пневмонией; 5) M. gallisepticum, M. gallinarum, M. inners, связанные с воспалительным синдромом дыхательных органов птиц, известным под названием микоплазмоза птиц; 6) M. pneumoniae (агент Итона) - возбудителя абактериальных пневмоний человека, известных под названием «первичных атипичных пневмоний» (ПАП). M. pneumoniae иногда вызывает также бронхиты, бронхиолиты и гнойные или геморрагические воспаления среднего уха, описанные как «miringitis bullosa». Этиологическая роль M. pneumoniae доказана значительным числом экспериментальных, клинико-лабораторных, иммунологических и эпидемиологических наблюдений, а также экспериментальным заражением добровольцев. При изучении этиологической структуры абактериальных пневмоний было показано, что весьма распространены пневмонии, обусловленные M. pneumoniae (так называемые микоплазма-пневмонии).

К группе микоплазм, ассоциирующихся с заболеваниями мочеполового тракта, относят:

1) M. bovigenitalium, встречающуюся у коров при воспалительных процессах, осложненных бесплодием; 2) M. hominis I типа и II типа, ассоциирующихся с абактериальными уретритами человека, описанными также как неспецифические, негонорейные, негонококковые. Этиология этих уретритов полностью не выяснена, однако есть основания считать, что в этой полиэтиологической группе заболеваний могут встречаться уретриты, обусловленные микоплазма-инфекцией. M. hominis нередко выделяются при гинекологических заболеваниях воспалительного характера.

В группу микоплазм - возбудителей сложных воспалительных синдромов - входят: 1) M. agalactiae - возбудитель тяжелого заболевания, известного под названием агалактии коз, характеризующегося маммитом, артритами, конъюнктивитами, протекающего остро и хронически;
2) M. hyorrhinis, встречающаяся при синдроме Глоссера у свиней (артриты, перикардит, плеврит, перитонит, осложняющиеся иногда атрофическим ринитом и пневмонией); 3) упомянутая M. hominis, которая часто встречается в отделяемом уретры при сложном воспалительном синдроме, известном под названием уретросиновиально-конъюнктивального синдрома человека, или болезни Рейтера.

К группе микоплазм - возбудителей ревматоподобных заболеваний животных - относят: 1) M. arthritidis - возбудителя ревматоподобного заболевания крыс; 2) M. arthropicus - возбудителя аналогичного заболевания у мышей; 3) M. neurolyticum - возбудителя хореи мышей («rolling disease»). См. также Бактерии.