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

ДОКЛАД
На тему: Микоплазма

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

Г.Костанай,2012


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

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

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

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

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

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

Заболевания, вызываемые микоплазмами и их специфическая профилактика

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

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


б) агаровый блок 1X1 см помещают на предметное стекло, слегка придавливают и погружают под углом 45° в воду, подогретую до 90°. Агар при этом расплавляется, колонии прилипают к стеклу. Затем отпечатки высушивают, окрашивают и микроскопируют;
в) на стекло наносят краску Динса, подсушивают и накладывают агаровый блок колониями к краске на 15-20 мин. Затем стекло погружают в горячую воду для расплавления arapa, препарат высушивают, окрашивают и микроскоппруют.
Тинкториальные и морфологические свойства бульонных культур изучают в мазках, приготовленных из отмытого осадка (центрифугируют 30 мин., при 10-15 тыс. об/мин.). Мазки высушивают, фиксируют в метаноле, ацетоне или в спирт-эфире, высушивают и окрашивают по Граму и Романовскому-Гимза (1:10) 3 - 4 часа. Структурные элементы микоплазм окрашиваются в светло-фиолетовый цвет. Микоплазмы грамотрицательны. ,
Типизацию микоплазм проводят комплексным методом. Применяют реакцию агглютинации, пробу задержки роста методом диска, пропитанного антисывороткой, ингибицию обмена веществ, РСК, РП в агаровом геле, реакцию гемагглютинации и иммунофлуоресценции.
Выделенные культуры микроорганизма необходимо также дифференцировать по биохимическим свойствам (табл. 1), отличать от Л-форм бактерий (табл. 2).
Культура Сахаролитические свойства Редукция метиленовой сини 1:5000 Термостойкость (30’’ при 56 гр.Цельсия) Изменение окраски фенолрота, %
глюкоза лактоза сахароза мальтоза манит арабиноза салицин ионизит галактоза дульцит инулин ксилоза глицерин сорбит 0,0017 0,034
М. мик. вар. микоидес К К К К К К К К К К К - К К + - + +
М. мик. вар. капри К К К К К+/- К+/- К К К К К - К К + - + +/-
М. агалактие К К К К К К К К - К К - К К - - + +/-
М. галлисептикум К К К К К К К К К К К - К К - - + +
М. галинарум К К К К К К К К К К К К К К - - + +
М. инерс К К К К К К К К К К К К К К - - + +
М. гранулярум - К К К К - - К - - К - К+/- - - - + +
М. пневмоние К - - К - - - - - - - К - -
М. лайдлави К К К К К К - К К К К - К - - - + +/-
М. аргинини К+/- - - - - - - - - - - - - - - - - -
Таблица 1. Биохимические свойства микоплазм (ВИЭВ)
и т.д.................

Опасное воспалительное заболевание легких, вызванное патогенным агентом – это микоплазма пневмония. Рассмотрим особенности болезни и методы ее лечения.

Атипичное поражение слизистой оболочки и всех элементов структуры органов дыхательной системы, вызванное бактерией микоплазма, возникает в 10% случаев всех воспалений. Распространение патогенного микроорганизма происходит воздушно-капельным путем. Инфекционный процесс сформированный под его влиянием характеризуется длительным течением от 2-3 недель до нескольких месяцев.

Согласно Международной классификации заболеваний 10-го пересмотра МКБ-10, микоплазма пневмония относится к категории X Болезни органов дыхания (J00-J99):

J09-J18 Грипп и пневмония.

  • J15 Бактериальная пневмония, не классифицированная в других рубриках.
    • J15.7 Пневмония, вызванная Mycoplasma pneumoniae.

Антропонозное заболевание сопровождается катаральными и респираторными симптомами, выраженной интоксикацией, диспепсией и другими патологиями. Данный вид пневмонии проявляется как в форме спорадических случаев, так и эпидемических вспышек. Имеет сезонные колебания с пиком в осенне-зимний период.

Чем опасна микоплазма пневмония?

Атипичная форма воспаления легких очень часто приводит к тяжелым последствиям, ухудшающим работу всего организма. Рассмотрим детальнее, чем опасна микоплазма пневмония:

  • Интоксикация организма продуктами распада болезнетворных микроорганизмов.
  • Нарушение функции легких и обмена кислорода.
  • Патологии сердечно-сосудистой системы.
  • Выраженная дыхательная недостаточность.
  • Бронхиальная астма.
  • Фиброз, абсцесс легкого.
  • Нарушения со стороны центральной нервной системы.

Кроме вышеперечисленных проблем, больной может столкнуться с различными по тяжести побочными реакциями на используемые лекарственные препараты. При правильно составленном плане терапии, выздоровление и курс реабилитации занимают около 6 месяцев.

Структура микоплазмы пневмонии

Микоплазмы представляют собой микробов, живущих в эпителии тканей органов дыхания. Структура данного болезнетворного микроорганизма схожа с хламидиями. Бактерии не имеют крепких клеточных мембран и возможности создавать энергетические связи. Для их существования и размножения необходимы питательные вещества из человеческого организма.

В структуре внебольничных пневмоний респираторный микоплазмоз занимает 5-50%. Болезнь имеет промежуточное положение между бактериями, вирусами, простейшими.

Основные причины легочного микоплазмоза – это заражение бактерией Mycoplasma pneumoniae от больного человека. В норме данный вид болезнетворных микроорганизмов содержится у каждого здорового человека, но при действии определенных факторов он активируется. Чаще всего болезнь возникает из-за таких причин:

  • Иммунодефицитные состояния.
  • Вредные привычки: курение, алкоголизм, наркомания.
  • Декомпенсированный сахарный диабет.
  • Хроническая обструктивная болезнь легких.
  • Сезонные эпидемии гриппа.
  • Бронхит.
  • Локальная бронхиальная обструкция.
  • Муковисцидоз.
  • Бронхоэктазы.

Кроме пневмонии, бактерии могут стать причиной таких заболеваний:

  • Острое воспаление верхних дыхательных путей.
  • Бронхиальная астма.
  • Обострение хронического обструктивного бронхита.
  • Различные нераспираторные патологии: отит, энцефалит, перикардит, менингит, гемолитическая анемия.

Инфекционные агенты легко передаются воздушно-капельным путем как от зараженных с выраженной симптоматикой, так и от бессимптомных носителей. Бактерии не растут при недостаточной влажности питательной среды, поэтому провоцируют появление насморка и кашля с мокротой. Они малоустойчивы к внешней среде, не переносят высушивание, нагревание и ультразвук. Главная особенность заражения – это периодическая хронизация заболевания с генерализацией инфекции.

, , , , , , , ,

Жизненный цикл микоплазмы пневмонии

Микоплазменная инфекция дыхательных путей характеризуется плавным и постепенным развитием. Жизненный цикл бактерии составляет 12-14 дней, но может длиться и более месяца. В этот период, зараженный может даже и не подозревать о том, что он болен.

Заражение характеризуется поэтапным течением:

  • Прилив – длится около 80 часов, характеризуется резким поступлением крови в ткани легких и выделением экссудата. На этом фоне происходит отек органа и его воспаление.
  • Красное опеченение – длится не более 70 часов. Легочные ткани уплотняются и увеличиваются в объеме. В экссудате содержится повышенная концентрация эритроцитов.
  • Серое опеченение – длится около 5-7 дней. Эритроциты постепенно исчезают из экссудата и повышается уровень лейкоцитов. Легочные ткани становятся серого цвета.
  • Разрешение – занимает 10-12 дней. Происходит рассасывание фибрина и распад лейкоцитов. Легкие восстанавливаются.

Под поражение попадают верхние дыхательные пути, провоцируя сухость и заложенность носа, назофарингит, ларингит. Повышается температура и усиливается потоотделение, ухудшается общее самочувствие. Бактерии провоцируют приступообразный кашель, который может длиться более месяца. Во время кашля есть отхождение густой, в некоторых случаях гнойной мокроты. Без правильного лечения, микоплазмы активно размножаются, постоянно повторяя свой жизненный цикл, поражая ослабленный организм и вызывая прогрессирование болезненной симптоматики.

Факторы риска

Атипичная форма воспаления легких имеет определенные факторы риска, которые способствуют ее появлению. Предрасположенность к заболеванию основана на возрастных критериях:

Пациенты раннего детского возраста:

  • Родовые травмы.
  • Пороки развития легких и сердца.
  • Пневмопатия новорожденного.
  • Внутриутробная гипоксия.
  • Асфиксия.
  • Муковисцидоз.
  • Гиповитаминоз.
  • Наследственные иммунодефициты.

Дети школьного возраста:

  • Иммунодефицитные состояния.
  • Бронхит.
  • Хронические инфекционные поражения носоглотки.
  • Приобретенные пороки сердечно-сосудистой системы.

Пациенты взрослого возраста:

  • Хронические заболевания легких.
  • Иммунодефицитные состояния.
  • Курение.
  • Бронхит.
  • Сердечная недостаточность.
  • Хирургические операции брюшной полости и грудной клетки.
  • Заболевания эндокринной системы.

Недавно проведенные медицинские исследования установили взаимосвязь между стоматологическими патологиями и бактериальной пневмонией. Люди с проблемными зубами имеют на 86% более высокие риски развития респираторного микоплазмоза.

, , , , ,

Патогенез

Механизм развития атипичной пневмонии связан с заражением Mycoplasma pneumoniae. Патогенез болезненного состояния основан на попадании инфекционного агента на слизистые оболочки дыхательных путей. Бактерии проникают через мукоцилиарный барьер, прикрепляясь к мембранам эпителиальных клеток. Микоплазмы встраиваются в здоровые клетки, постепенно разрушая их.

Существует несколько путей проникновения возбудителей в паренхиму легочных тканей:

  • Бронхогенный – бактерии попадают в организм с вдыхаемым воздухом. Процесс заражения существенно ускоряется при воспалительных поражениях носовой полости. Отекшая слизистая оболочка с воспаленными ресничками эпителия неспособна удерживать микробы. Инфекционный очаг может быть вызван хроническими процессами в глотке, миндалинах или нижних отделах дыхательных путей. Возникновению болезни способствует аспирация и различные медицинские манипуляции.
  • Гематогенный – микробы попадают в организм с током крови. Заражение возникает при септическом состоянии, внутриутробном инфицировании или внутривенном введении наркотиков.
  • Лимфогенный – бактерии попадают в лимфатическую систему и с током лимфы разносятся по организму.

С помощью одного из вышеописанных путей, патогенные микроорганизмы проникают в организм, оседая на тканях легких и бронхиол. Из-за этого может развиваться не только пневмония, но и бронхит, бронхиолит и ряд других заболеваний.

В патогенезе микоплазмоза большое значение имеют иммунопатологические реакции. Респираторные поражения характеризуются холодовыми агглютининами. То есть микоплазма пневмония поражает антигены эритроцитов I, превращая их в иммуногеномы. Из-за этого появляются холодовые IgM антитела к антигену эритроцитов I. Бактерии индуцируют иммунный ответ организма, который сопровождается выработкой секреторного IgA и циркулирующих IgG антител.

Как передается микоплазма пневмония?

Воспаление легких возникает из множества причин. Столкнувшись с атипичной формой заболевания, многие пациенты задаются вопросом, как передается микоплазма пневмония.

Основные пути заражения:

  • Воздушно-капельный – инфицирование происходит при контакте с больным человеком. При его кашле или чихании патогенные микроорганизмы попадают в здоровый организм. Инфекция проникает на слизистые оболочки носовой и ротовой полости. Для профилактики следует носить защитные маски в эпидемиологический период и придерживаться правил личной гигиены.
  • Воздушно-пылевой – микоплазменные бактерии могут находится в помещениях с плохой вентиляцией и при неудовлетворительном качестве уборки.

На сегодняшний день выявлено около 12 разных форм микоплазм, которые были обнаружены в носоглотке и мочевых путях. Но в человеческом организме может функционировать только три вида. Вспышки инфекции возникают не чаще раза в год. Риск заражения существенно возрастает в густонаселенных городах. Болезнь передается очень медленно, указывая ее вирусную природу.

, , , , , , , ,

Эпидемиология

Около 10% случаев воспаления нижних дыхательных путей возникает из-за Mycoplasma pneumoniae. Болезнь имеет широкое распространение среди пациентов от 5 до 35 лет и после 65.

Статистика болезненного состояния указывает на его ежегодное прогрессирование. При этом участились случаи заражения детей школьного и более раннего возраста. Эпидемии, вызванные бактерией, возникают в крупных городах с периодичностью в 3-7 лет. Риск заражения связан не только с возрастными особенностями, но и с уровнем защитных свойств иммунной системы.

, , , ,

Симптомы

Атипичная форма воспаления, вызванная микоплазмами, развивается в верхних дыхательных путях с различными патологическими проявлениями. Симптомы заболевания условно разделены на две группы:

Респираторные:

  • Бронхит.
  • Трахеит.
  • Плеврит.
  • Абсцессы легких.
  • Фарингит.

Не респираторные (возникают из-за поражения внутренних органов или систем организма):

  • Анемия.
  • Гепатит.
  • Панкреатит.
  • Дерматологические реакции.
  • Миокардит.
  • Перикардит.
  • Тромбоцитопения.
  • Полиартрит.
  • Артралгия.

Болезнь имеет подострое начало респираторного синдрома. Постепенно появляется субфебрильная температура тела, малопродуктивный и мучительный кашель, отхождение мокроты негнойного характера. Также наблюдаются различные внелегочные признаки заражения.

Стремительное нарастание болезненной симптоматики связано с тем, что болезнетворные микроорганизмы мало подвержены влиянию человеческой иммунной системы. Кроме того, бактерии нечувствительны к большинству антибактериальных препаратов.

Первые признаки

Заражение как правило, происходит воздушно-капельным путем, что напоминает ОРВИ или грипп, но с более медленным распространением. Инкубационный период составляет 2-3 недели, после чего возникают первые признаки микоплазма пневмонии:

  • Ухудшение общего самочувствия и повышенная слабость.
  • Першение и сухость в горле, осиплость голоса.
  • Головные боли.
  • Покраснение мягкого неба и глотки.
  • Сухой приступообразный кашель.
  • Боли в ушах и глазах.
  • Мышечные боли.
  • Повышенная потливость.
  • Болезненность суставов.
  • Одышка.
  • Увеличение и болезненность шейных лимфатических узлов.

Кроме респираторных симптомов, для заболевания характерна и другая симптоматика: поражения желудочно-кишечного тракта, дерматологические высыпания, различные неврологические симптомы. При проведении лабораторных исследований наблюдается повышенные значения СОЭ и отсутствие лейкоцитоза.

Вышеперечисленные симптомы нарастают в течение 5-7 дней. При этом больной опасен для окружающих в течение 20 дней. Во время обследования врач выявляет мелкопузырчатые хрипы, укорочение звука перкуссии, что является поводом для проведения лабораторной диагностики и рентгенографии.

Микоплазма пневмония у взрослых

Довольно распространенное заболевание, диагностируемое в осенне-зимний период – это микоплазма пневмония. У взрослых данная патология встречается реже чем у детей и как правило сочетается с парагриппом.

Микоплазмы – это микроорганизмы без клеточных стенок. По своим размерам они приближены к вирусам, а по морфологии к L-формам бактерий. Поражают слизистую оболочку дыхательных путей, провоцируя ее патологические изменения. На первых порах возникает довольно неспецифическая симптоматика:

  • Боли в горле.
  • Лихорадочное состояние.
  • Субфебрильная температура тела.
  • Головные боли.
  • Боли в глазницах.
  • Насморк.
  • Сухой надрывный кашель.
  • Озноб.

Подобные признаки очень часто приводят к ошибочной диагностике и терапии бактериальной пневмонии. Характерные для болезни симптомы возникают по мере ее прогрессирования, то есть на ее более поздних этапах. Из-за этого возникают различные осложнения как легочного, так и внелегочного характера.

Диагностика патологии состоит из комплекса различных обследований. При проведении рентгенографии наблюдается усиление легочного рисунка и мелкоочаговые тени в нижних отделах одного или обоих легких. Для подтверждения диагноза показано исследование крови на Ig к Mycoplasma pneumoniae M, A, G. Лечение у взрослых состоит из антибактериальной терапии, витаминотерапии и физиопроцедур. Выздоровление длительное и требует комплексного подхода.

Микоплазма пневмония при беременности

Любые заболевания, возникающие во время вынашивания ребенка, представляют опасность как для матери, так и для будущего малыша. Микоплазма пневмония при беременности опасна не только своими осложнениями, но и скрытым/смазанным течением, схожим с признаками простуды. Из-за этого многие женщины не обращаются за своевременной медицинской помощью, пытаясь устранить расстройство самостоятельно. Такое поведение только усложняет патологию и ее прогноз.

Домашнее лечение очень часто приводит к присоединению вторичной инфекции и гнойным осложнениям. Легочный микоплазмоз во время беременности опасен развитием дыхательной недостаточности, миокардита, эндокардита, септических состояний, экссудативного плеврита, отека и абсцесса легких. Если атипичная форма воспаления легких была выявлена вовремя, то прогноз благоприятный.

Микоплазма пневмония у детей

В комплексе респираторных заболеваний особое внимание заслуживает микоплазма пневмония у детей. Это связано с тем, что именно пациенты юного возраста больше подвержены заражению, а болезнь имеет ярко выраженные симптомы. Чаще всего развитие воспаления происходит на фоне острых поражений дыхательных путей: бронхит, ангина, трахеобронхит и другие.

Заражение Mycoplasma pneumoniae у детей проявляется такими основными синдромами:

  1. Интоксикационный

Поскольку воспаление легочной ткани поражает небольшие площади, то это редко сопровождается выраженными симптомами интоксикации. Если в патологический процесс вовлечено несколько сегментов легких или его целые доли, то интоксикационные признаки выходят на первый план. У малышей наблюдается такая симптоматика:

  • Повышенная температура тела.
  • Озноб и лихорадочное состояние.
  • Учащенный пульс.
  • Быстрая утомляемость.
  • Бледность кожных покровов.
  • Повышенная сонливость.
  • Нарушения аппетита и отказ от еды.
  • Повышенная потливость.
  • Тошнота и рвота.

Длительность вышеперечисленных симптомов 3-4 дня. Если за это время не было начато лечение , то болезненное состояние прогрессирует.

  1. Воспаление легочной ткани

Появление таких признаков позволяет заподозрить бактериальную природу поражения легких. Основные симптомы специфического воспаления:

  • Сухой кашель.
  • Плохое отхождение мокроты.
  • Болезненные ощущения за грудиной и в горле.
  • Аускультативные изменения.
  • Рентгенологические признаки.
  • Нарушения норм гемолейкограммы.

Особенности инфекционного кашля заключаются в его постоянном присутствии, независимо от времени суток. Он имеет приступообразную природу и возникает при попытках глубокого вдоха. На этом фоне возможно выделение мокроты слизисто-гнойного характера. Появляются ноющие боли в животе и груди, которые усиливаются при глубоком дыхании.

  1. Дыхательная недостаточность

Из-за поражения легочной ткани уменьшается площадь так называемой дышащей поверхности органа, возникает дыхательная недостаточность. При этом чем младше ребенок, тем ярче патологические симптомы:

  • Учащение дыхательных движений.
  • Затрудненный вдох.
  • Цианоз носогубного треугольника.
  • Подвижность крыльев носа при дыхании.

С первых дней заболевания появляется одышка. Затрудненное, неритмичное дыхание вызывает сильное беспокойство как у детей, так и у родителей, приводит к нарушению сна. Во время дыхания наблюдается втяжение кожи в надключичной и подреберной области, промежутках между ребрами. Без своевременного и правильного лечения, болезненная симптоматика быстро нарастает.

Бронхиолит и микоплазма пневмония

Воспалительное заболевание, поражающее мелкие бронхи – это бронхиолит. Микоплазма пневмония может быть одной из причин болезненного состояния. Воспаление бронхиол чаще всего возникает из-за таких факторов:

  • Инфицирование дыхательной системы бактериальными или вирусными агентами.
  • Вдыхание токсических веществ в течение длительного периода времени.
  • Ревматоидный артрит.
  • Заболевания с поражением соединительной ткани в анамнезе.

В зависимости от тяжести патологического процесса, бронхиолит имеет такую классификацию:

  1. Острый – симптомы развиваются стремительно. Состояние пациента быстро ухудшается, появляются признаки интоксикации.
  2. Хронический – признаки данной формы проявляются постепенно. На первых порах болезненное состояние не заметно, но с каждым годом становится ярче.

Бронхиолит, вызванный Mycoplasma pneumoniae относится к облитерирующей форме болезни. Симптомы расстройства многообразны, но самым выраженным является одышка. По мере прогрессирования патологии появляется синюшность кожного покрова, обструктивный приступообразный кашель, субфебрильная температура тела, отек верхних конечностей.

Диагностика инфекционного процесса может представлять определенные трудности. Стандартный алгоритм исследований состоит из: рентгенография грудной клетки, спирография, КТ, бронхоскопия и другие.

Лечение состоит из приема противовирусных, антибактериальный и противовоспалительных препаратов. Для уменьшения одышки и расширения бронхов назначают бронхолитики, а также муколитики для ускорения отхождения мокроты. Если болезнь протекает в тяжелой форме, то показаны ингаляции кислорода. Особое внимание уделяется профилактическим мероприятиям, которые состоят из укрепления защитных свойств иммунной системы.

, , , , , , , ,

Атипичная пневмония

Инфекционно-воспалительные поражения легких, вызванные нехарактерными возбудителями – это атипичная пневмония . Чаще всего заболевание возникает из-за таких причин:

  • Микоплазма.
  • Хламидии.
  • Вирусы гриппа А, В.
  • Респираторные вирусы парагриппа.
  • Коксиелла.
  • Легионелла.
  • Вирус Эпштейна-Барра и другие возбудители.

Вышеперечисленные возбудители имеют различные микробиологические особенности, поэтому заболевания отличаются по эпидемиологии и патоморфологии. На сегодняшний день выделяют такие формы атипичной пневмонии: микоплазменная, хламидийная, ку-лихорадка, болезнь легионеров.

Как и большинство инфекционных патологий, атипичная форма имеет такие стадии:

  1. Инкубационная – длится 7-10 дней с момента заражения.
  2. Продромальная – 1-3 дня с появлением неспецифических симптомов респираторных вирусных инфекций (головные и мышечные боли, сухой кашель, першение в горле).
  3. Разгар – выраженный инфекционно-воспалительный процесс в легких.
  4. Реконвалесценция – активность болезненного состояния постепенно стихает и состояние пациента нормализуется.

Выделяют такие общие симптомы, характерные для всех видов атипичных пневмоний:

  • Повышенная слабость.
  • Кашель и одышка.
  • Обильное потоотделение.
  • Повышенная температура тела до 40-41°C.
  • Боли в грудной клетке.

Кроме вышеперечисленных признаков, микоплазменная форма зачастую протекает с увеличением печени и селезенки. Диагностика основана на клинической картине расстройства. Больному проводят рентгенографию легких в двух проекциях для определения очага воспаления. Чтобы выявить возбудитель показаны бактериологические, микробиологические и иммунологические исследования.

Лечение атипичных пневмоний состоит их этиотропной и симптоматической терапии. Необходимо уничтожить болезнетворные микроорганизмы и провести сопутствующее лечение. Без правильного и своевременного лечения, болезнь вызывает множество осложнений, существенно ухудшающих функционирование всего организма.

, , , , , , , , , ,

Осложнения и последствия

Микоплазменная пневмония является серьезным заболеванием с довольно тяжелыми последствиями и осложнениями. Исходя из этого выделяют такие патологические состояния:

  • Легочные (затрагивают бронхи, плевру и конечно же легочную ткань).
    • Плеврит – воспаление листков плевры, покрывающих легкие. Может протекать как в сухой, так и во влажной форме. В первом случае в плевральной полости скапливаются сгустки фибрина, которые склеивают ткани между собой. Основной признак данного осложнения – нарастающие симптомы дыхательной недостаточности и болевые ощущения за грудиной.
    • Эмпиема – это гнойная форма плеврита при которой в плевральной полости накапливается гной. Симптоматика схожа с экссудативной формой болезни. Главный признак патологии – очень высокая температура тела и лихорадочное состояние.
    • Абсцесс легкого – в органе образуется одна или несколько полостей, в которых скапливается гнойное содержимое. Деструктивный процесс характеризуется разрушением легочной ткани и выраженной интоксикацией. На начальном этапе абсцесс закрыт, но постепенно прорывается в плевральную полость или бронхи. У больного появляется обильная мокрота, спадает температура тела. Если абсцесс прорывается в плевру, то это приводит к ее эмпиеме.
    • Обструктивный синдром – отдышка и частые приступы удушья. Легочные ткани теряют свою функциональность и на их месте формируется соединительная ткань.
    • Отек легкого – самое опасное осложнение бактериальной пневмонии. Жидкость из сосудов попадает в легкие и альвеолы, заполняя их. На фоне повышенного возбуждения больной задыхается. Появляется сильный кашель, кожа холодная и липкая. Без своевременной реанимации возможен летальный исход.
  • Внелегочные (обусловлены действием бактерий, оказывающих разрушительное действие на внутренние органы и системы организма).
    • Токсический шок – в кровь проникают токсины, выделяемые бактериями и вирусами. На этом фоне нарастает полиорганная недостаточность. В патологический процесс вовлечено как минимум три системы организма: пищеварительная, сердечно-сосудистая и почечная. Болезненное состояние сопровождается лихорадкой, полиморфными высыпаниями на теле и резким снижением артериального давления.
    • Кардиальные осложнения – дисфункция миокарда обусловлена гемолитической анемией, которая по своей симптоматике напоминает инфаркт миокарда. Также возможно развитие перикардита, миокардита, гемоперикарда, АВ-блокады, тяжелой сердечно недостаточности.
    • Менингит – воспалительное поражение менингеальных оболочек головного мозга. Развивается из-за проникновения вредоносных микроорганизмов в ЦНС. Вызывает приступы тошноты и рвоты, ригидность затылочных мышц и светобоязнь.
    • Гепатит – довольно частое осложнение атипичной пневмонии. Поражены легочные ткани из-за чего печень не справляется со своими функциями. Продукты распада и обмена болезнетворных микроорганизмов не выводятся из организма, а накапливаются в нем. Это приводит к повышению уровня билирубина и желтухе. Пациенты жалуются на тошноту и приступы рвоты, боли в правом подреберье.
    • Поражения нервной системы – менингоэнцефалит, серозный менингит, восходящий паралич, миелит, энцефалит. Подобного рода осложнения существенно затрудняют процесс выздоровления.
    • Поражение кожи и слизистых оболочек – чаще всего у больных диагностируют пятнисто-папулезную и везикулярную сыпь, афты, конъюнктивит.
    • Суставные патологии – артрит и ревматические атаки.

Кроме вышеперечисленных осложнений, микоплазма пневмония вызывает различные по степени тяжести диспепсические расстройства. Частота летальных исходов от последствий воспаления легких составляет 3-5%, при наличии хронических заболеваний может достигать 30%.

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.

Название микоплазма (от греческого μυκής «гриб» и πλάσμα «сформированный») впервые было использовано Альбертом Бернардом Франком в 1889 г., который посчитал его грибком из-за его характеристик.

Раньше микоплазму называли организмом, подобным плевропневмонии (PPLO), ссылаясь на организмы, похожие на возбудителя инфекционной плевропневмонии крупного рогатого скота (CBPP). Позже было установлено, что подобная грибковой модель роста M. mycoides является уникальной для этого вида и микобактерий.

Видео о микоплазме

История изучения микоплазмы

Открытие микоплазмы датируется 1898 г. Открытие и исследование микоплазмы оказалось трудным из-за небольшого размера, сложности в окрашивании из-за отсутствия клеточной стенки, и сложных лабораторных условий, необходимых для культуры. Их небольшой размер означает, что они не были первоначально определены как бактерии и считались вирусами в течение многих лет. Позже микоплазмы путали с L-формами, которые являются бактериями, которые потеряли свои клеточные стенки, либо полностью, либо частично. В 1950-х и 1960-х гг. исследователи начали выделение и культивирование микоплазм и уреаплазм, ведущие к их признанию в качестве уникального рода.

Считается, что микоплазмы эволюционировали от грамположительных эубактерий со стенками в дегенеративной эволюции, то есть, их эволюционная история, по-видимому, включают потерю клеточной стенки и сокращение геномных данных. Ограниченная клеточная мембрана, геном и метаболические пути микоплазм привели к выводу, что они являются самыми маленькими и простыми самовоспроизводящимися организмами.

Отсутствием клеточной стенки обусловлены некоторые уникальные свойства микоплазм, такие как чувствительность к осмотическому шоку и моющим средствам, устойчивость к пенициллину и другим бета-лактамным антибиотикам, и формирование колоний в форме яичницы. На разрезах микоплазм можно увидеть, что их клетка, по существу, образована тремя органеллами: клеточная мембрана, рибосома и плотно обернутая молекула с кольцевой двухцепочечной ДНК. Их способ репликации ничем не отличается от других прокариот, делящихся простым делением ядра. Чтобы произошло бинарное деление, цитоплазматическое разделение должно полностью синхронизироваться с репликацией генома, а в микоплазмах цитоплазматическая репликация отстает от репликации генома, что в конечном итоге приводит к образованию многоядерных волокон.

При выращивании микоплазм в пробирке было обнаружено, что они «привередливы», то есть их трудно культивировать. Причины этих трудностей для таких видов, как Mycoplasma genitalium и Mycoplasma pneumoniae , заключается в отсутствии всех генов, участвующих в синтезе аминокислот, что делает их зависимыми от экзогенного поступления аминокислот и других питательных веществ. Эта зависимость от внешних поставок жирных кислот и холестерина служит преимуществом для проведения дальнейших исследований с этими организмами. Чтобы компенсировать эти недостатки, микоплазмы выращивают в сложных средах, как правило, из экстракта бычьего сердца, пептона, дрожжевого экстракта и сывороток с различными добавками.

Благодаря отсутствию клеточной стенки микоплазмы служат хорошими моделями для мембранных исследований. По этой причине наличие этих мембран в чистом виде позволило провести их химическую, ферментативную и антигенную характеризацию. Мембрана состоит на 60-70% из белка, остальные 20-30% - это липиды.

Характеристики

Морфология клеток

Для бактерий рода Mycoplasma (тривиальное название: микоплазмы), как и их близких родственников, характерно отсутствие клеточной стенки. Несмотря на это, клетки часто обладают определенной формой, с характерным небольшим размером, как правило, примерно 10% от объема клетки Escherichia coli . Такая форма клетки, предположительно, содействовала способности микоплазм процветать в их соответствующих средах. Большинство из них псевдококки, но есть и заметные исключения. Виды кластера M. fastidiosum палочковидные. Виды кластера M. pneumoniae , в том числе M. pneumoniae , обладают полярным расширением, выступающим из тела псевдококковой клетки. Эта структура наконечника, органелла прикрепления или терминальная органелла, имеет большое значение для присоединения к клеткам-хозяевам и для движения по твердым поверхностям (моторика скольжения) и участвует в нормальном клеточном делении. Клетки M. pneumoniae плеоморфные, с органеллой прикрепления обычных размеров на одном полюсе и задней нитью переменной длины и неопределенной функции на другом конце, в то время как другие виды в кластере, как правило, не имеют концевую нить. Другие виды, такие как M. mobile и M. pulmonis , имеют схожие структуры с аналогичными функциями.

Микоплазмы - это бактерии, необычные в том, что большинству из них требуются стерины для стабильности их цитоплазматической мембраны. Они получают стерины из окружающей среды, как правило, из холестерина из животного-хозяина. Микоплазмы, как правило, обладают относительно небольшым геномом 0,58-1,38 мегабаз, что приводит к резко сниженным биосинтетическим возможностям и объясняет их зависимость от хозяина. Кроме того, они используют альтернативный генетический код, в котором кодон UGA кодирует аминокислоту триптофан вместо обычного стоп-кодона. Они имеют низкое GC-содержание (23-40 моль).

Первое выделение

В 1898 г. Нокар и Ру сообщили о культивировании возбудителя CBPP, которое в то время было серьезным и широко распространенным заболеванием в поголовьях скота. Болезнь вызывает M. Mycoides , подвид микоидов SC (тип малой колонии), а работа Нокара и Ру представляла собой первое выделение видов микоплазмы. Культивирование было и остается сложным из-за требований комплексного роста.

Этим исследователям удалось сделать это путем инокуляции полупроницаемого мешочка из стерильной среды с легочной жидкостью от инфицированного животного и осаждения этого мешочка внутрибрюшинно в живого кролика. Спустя 15-20 дней жидкость внутри извлеченного мешочка была непрозрачной, что указывало на рост микроорганизма. Непрозрачность жидкости не была видна в контроле. Затем этот мутный бульон мог быть использован для второго и третьего раундов инокуляции, после чего введен здоровому животному, вызывая заболевание. Тем не менее, это не сработает, если материал нагревали, что указывает на биологический агент в работе. Неинокулированная среда в сумке, после удаления из кролика, могла быть использована для выращивания организма в пробирке, демонстрируя возможность культивирования без клеток и исключая вирусные причины, хотя это не было полностью оценено в свое время.

Малый геном

Благодаря последним достижениям в области молекулярной биологии и геномики более широкой аудитории удалось узнать о генетически простых микоплазмах, в частности, M. pneumoniae и ее близком родственнике M. genitalium . Вторая опубликованная полная бактериальная последовательность генома была M. genitalium , который имеет один из мельчайших геномов из свободно живущих организмов. Вскоре после этого была опубликована последовательность генома M. pneumoniae и стала последовательностью генома, впервые определенной при помощи блуждающей затравки космидной библиотеки вместо метода дробовика целого генома. Продолжаются работы по геномике и протеомике микоплазмы в попытках понять так называемую минимальную клетку, чтобы составить каталог всего белкового содержимого в клетке. В целом специалисты продолжают пользоваться преимуществом небольшого генома этих организмов, чтобы понять широкие биологические концепции.

Систематика

Работа с членами рода Mycoplasma и связанными родами медицинского и сельскохозяйственного значения привела к обширной каталогизации многих из этих организмов при помощи культивирования, серологии и секвенирования небольшой субъединицы рРНК гена и всего генома. Недавнее сосредоточение в суб-дисциплине молекулярной филогенетики предлагает некоторые уточненные и спутанные аспекты организации класса микоплазмы.

Первоначально тривиальное название «микоплазма» обычно обозначало всех членов этого класса. Название «микоплазма» происходит от латинского mollis (мягкий) и cutis (кожа), и у всех этих бактерий нет клеточной стенки и генетической способности синтезировать пептидогликан.

Несмотря на отсутствие клеточной стенки, многие систематики отнесли микоплазму и родственников к типу фирмикутов, состоящего из грам-положительных бактерий с низким G + C, таких как Clostridium , Lactobacillus и Streptococcus на основе анализа генов 16S рРНК.

Отряд Mycoplasmatales содержит одно семейство, Mycoplasmataceae , состоящее из двух родов: микоплазма и уреаплазма . Теперь микоплазмп - это род молликутов.

Исторически сложилось так, что описание бактерии, лишенной клеточной стенки, было недостаточным, чтобы причислить его к роду Mycoplasma , и как таковой, это старейший и крупнейший род класса с почти половиной видов класса (описано 107), каждый из которых обычно ограничивается определенным хозяином. При этом большое количество хозяев несет несколько видов, некоторые патогенные и некоторые синантропные. В более поздних работах было обнаружено, что многие из этих видов распределены филогенетически среди, как минимум, трех отдельных отрядов.

Ограничивающим критерием для включения в род Mycoplasma является то, какой организм у позвоночного хозяина. В самом деле, типичный вид, M. mycoides , наряду с другими значительными видами микоплазмы, такими как М. capricolum , эволюционно более тесно связаны с родом Spiroplasma в отряде Entomoplasmatales , чем с другими членами рода Mycoplasma . Это и другие расхождения, скорей всего, остаются нерешенными из-за крайней путаницы, которую изменения могут породить среди медицинских и сельскохозяйственных общин.

Остальные виды этого рода Mycoplasma делятся на три не-таксономические группы - hominis , pneumoniae и fermentans - на основании генных последовательностей 16S рРНК.

В группе Hominis содержатся филогенетические кластеры M. pulmonis , M. bovis и M. hominis среди прочих. М. hyopneumoniae представляет собой основной бактериальный агент комплекса респираторных заболеваний у свиней.

Группа пневмонии содержит кластеры M. fastidiosum , M. muris , U. urealyticum , в настоящее время не подлежащие культивированию гемотропные микоплазмы, неофициально именуемые гемоплазмами (недавно перенесенные из родов Haemobartonella и Eperythrozoon ), и кластер M. pneumoniae . Этот кластер содержит виды (и обычного или вероятного хозяина) M. alvi (бычий), M. amphoriforme (человеческий), M. gallisepticum (птичий), M. genitalium (человеческий), M. imitans (птичий), M. pirum (неопределенный/ человеческий), M. testudinis (черепаший) и M. pneumoniae (человеческий). Большинство, если не все из этих видов, имеют в остальных случаях уникальные характеристики, включая органеллы прилегания, гомологов вспомогательных белков клеточной адгеренции M. pneumoniae и специализированные модификации аппарата деления клеток.

Исследование 143 генов у 15 видов микоплазмы предполагает, что род можно сгруппировать в четыре клада: группа M. hyopneumoniae , группа M. mycoides , группа M. pneumoniae и группа Bacillus-Phytoplasma . Группа М. hyopneumoniae более тесно связана с группой M. pneumoniae , чем с группой M. mycoides .

Лабораторные загрязняющие вещества

Виды микоплазмы часто встречаются в научно-исследовательских лабораториях в качестве загрязнителей клеточной культуры. Загрязнение клеточной культуры микоплазмой происходит из-за загрязнения от физических лиц или загрязненных ингредиентов среда для культивирования клеток. Микоплазменные клетки физически малы (менее 1 мкм), таким образом, их трудно обнаружить с помощью обычного микроскопа.

Микоплазмы могут вызвать изменения в клетках, в том числе хромосомные аберрации, изменения обмена веществ и роста клеток. Из-за тяжелых инфекций микоплазмы может разрушиться клеточная линия. Методы обнаружения включают пробу ДНК, иммуноферментный анализ, ПЦР, посев в чувствительном агаре и окрашивание красителем ДНК, включая DAPI или Hoechst.

Было подсчитано, что, по крайней мере, 11-15% американских лабораторных клеточных культур загрязнены микоплазмой. Исследование организации Corning показало, что половина американских ученых не тестирует клеточные культуры на загрязнение микоплазмой. В исследовании также было заявлено, что в бывшей Чехословакии загрязнены были 100% клеточных культур, которые не проверялись в обычном порядке, в то время как из регулярно проверяемых только 2% оказались загрязненными. Так как степень загрязнения в США была основана на изучении компаний, которые регулярно проверяются на микоплазму, фактический процент загрязнения может быть выше. Процент загрязнения в Европе выше, а других странах еще выше (в Японии до 80% клеточных культур). Возможно, около 1% опубликованных данных Gene Expression Omnibus были дискредитированы. С годами были разработаны несколько антибиотиков на основе формулы реагентов анти-микоплазмы.

Синтетический геном микоплазмы

Химически синтезированный геном микоплазменной клетки, полностью основанный на синтетической ДНК, которая может самостоятельно воспроизводиться, называют Mycoplasma Laboratorium .

Патогенность

Несколько видов микоплазм способны вызывать заболевания, в том числе M. pneumoniae , которая является важной причиной атипичной пневмонии (ранее известная как «ходячая пневмония»), и M. genitalium , которая была связана с воспалением тазовых органов. Инфекции Mycoplasma в организме человека связаны с кожными высыпаниями в 17% случаев.

Фактор вирулентности

Антиген Р1 является основным фактором вирулентности микобактерий. Р1 представляет собой ассоциированный с мембраной белок, который позволяет адгезию к эпителиальным клеткам. Рецептор P1 также экспрессируется на эритроцитах, что может привести к агглютинации аутоантител от инфекции микобактерий.

Связь с раком

Несколько видов микоплазмы часто обнаруживаются в различных типах раковых клеток, это:

  • M. fermentans
  • M. genitalium
  • M. hyorhinis
  • M. penetrans

Большинство этих микоплазм показало сильную корреляцию со злокачественной трансформацией в клетках млекопитающих в пробирке.

Инфекция микоплазмы и преобразование клетки-хозяина

О наличии микоплазмы в образцах опухолевой ткани впервые сообщалось в 1960-х. С тех пор было проведено несколько исследований в попытке найти и доказать связь между микоплазмой и раком, а также то, как бактерия может участвовать в формировании рака. Некоторые исследования показали, что клетки, которые хронически инфицированы бактериями, проходят через многоступенчатую трансформацию. Изменения, вызванные хроническими микоплазменными инфекциями, происходят постепенно и бывают как морфологическими, так и генетическими. Первый визуальный признак инфекции - когда нормальная форма клеток постепенно меняется на серповидную. Они также становятся гиперхромными в связи с увеличением ДНК в ядрах клеток. На более поздних стадиях клетки теряют потребность в твердом носителе, чтобы расти и размножаться.

Возможные внутриклеточные механизмы микоплазменной злокачественной трансформации

В клетках, инфицированных микоплазмой в течение длительного периода времени, происходят значительные хромосомные аномалии. Они включают добавление хромосом, потерю целых хромосом, частичную потерю хромосом и хромосомные транслокации. Все эти генетические аномалии могут внести свой вклад в процесс злокачественной трансформации. Хромосомная транслокация и дополнительные хромосомы помогают в создании аномально высокой активности некоторых протоонкогенов. Протоонкогены с повышенной активностью, вызванной этими генетическими аномалиями, включают тех, которые кодируют c-myc, HRAS и vav. Активность протоонкогенов - это не единственная пораженная клеточная функция. Гены-супрессоры опухолей также страдают от хромосомных изменений, вызванных микоплазмой. Частичная или полная потеря хромосом приводит к утрате важных генов, участвующих в регуляции клеточной пролиферации. Два гена, деятельность которых заметно снижается во время хронических инфекций микоплазмы, это Rb и гены опухолевых супрессоров p53. Другой возможный механизм канцерогенеза - это активация RAC1 небольшим ГТФ-подобным белком фрагмента Mycoplasma . Основной особенностью, которая отличает микоплазму от других канцерогенных патогенных микроорганизмов, является то, что она не вызывает клеточные изменения, вводя собственный генетический материал в клетку-хозяина. Точный механизм, с помощью которого бактерия вызывает изменения, еще не известен.

Частичная обратимость злокачественных преобразований

Злокачественная трансформация, индуцированная микоплазмой, также отличается от вызванной другими патогенными микроорганизмами в том, что процесс является обратимым. Состояние обратимости, однако, возможно только до определенного момента во время инфекции. Промежуток времени, в течение которого возможна обратимость, значительно варьируется, и зависит это в первую очередь от участвующей микоплазмы. В случае M. fermentans преобразование не является обратимым вплоть до примерно 11-й недели инфекции и становится необратимым между 11-й и 18-й неделями. Если бактерии погибают с помощью антибиотиков (например, ципрофлоксацина или кларитромицина) до необратимой стадии, инфицированные клетки должны вернуться к нормальной жизни.

Связь с раком в естественных условиях и будущих исследованиях

Хотя подтвердилось, что микоплазмы являются канцерогенными в лабораторных условиях, еще не подтверждено, могут ли они быть фактической причиной рака в естественных условиях. Однако в последнее время в эпидемиологических, молекулярных и генетических исследованиях было выявлено, что инфекция и воспаление инициируют некоторые виды рака, в том числе простаты. В исследовании 2009 г. были обнаружено, что Mycoplasma genitalium и Mycoplasma hyorhinis вызывают злокачественный фенотип в доброкачественных клетках простаты человека (ДГПЖ-1), которые были «неонкогенными» спустя 19 недель после воздействия. Это исследование описано, как один из первых докладов, описывающих способность M. genitalium или инфекции M. hyorhinis приводить к злокачественной трансформации в доброкачественных эпителиальных клетках человека.

Некоторые неопределенности в отношении потенциала бактерий вызывать злокачественные опухоли потенциально связаны с тем, что клетки, используемые в исследованиях, часто получены от линии иммортализованных клеток, таких как клетки BEAS-2b. Они, по существу, являются клетками на грани превращения в злокачественные. Одна из проблем с использованием таких клеток для того, чтобы вызвать канцерогенез, это то, что они превращаются спонтанно после 32 проходов (когда небольшое число клеток переносят в новый сосуд, чтобы продлить продолжительность культуры). Это, а также тот факт, что злокачественная трансформация напрямую не была обнаружена в неиммортализованных «нормальных» клетках, которые были инфицированы, может означать, что микоплазма ускоряет прогрессирование клетки в злокачественную опухоль, но не является причиной этого. В культурах в естественных условиях пока не было задокументировано наличие генерируемого микоплазмой рака. Однако может оказаться, что очень длинные, хронические инфекции микоплазмы способны вызывать рак у неиммортализованных клеток. Пока это не известно, так как неиммортализованные клетки могут делиться только в течение ограниченного количества времени, и поэтому не было возможности удерживать их культивирование достаточно долго, чтобы начать рак. Необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить, что инфекции микоплазмы вызывают рак или инициируют злокачественные опухоли в клетках человека. Это может быть важным шагом для лечения и профилактики онкозаболеваний.

Типы рака, связанные с микоплазмой

  • Рак толстой кишки : В исследовании, в котором делались попытки понять эффекты загрязнения микоплазмой качества культивированных клеток рака толстой кишки человека, была обнаружена положительная корреляция между количеством M. hyorhinis в образце и процентом положительных клеток CD133 (гликопротеин с неизвестной функцией). Дальнейшие испытания и анализ должны определить точную причину этого явления.
  • Рак желудка : Есть признаки того, что инфекция М. hyorhinis способствует развитию рака в желудке и увеличивает вероятность развития злокачественной раковой клетки.
  • Рак легких : В исследованиях рака легких поддержано убеждение о неслучайной положительной корреляции между появлением штаммов Mycoplasma у пациентов и инфекцией туморогенеза. Так как это новая область исследований, нужны дополнительные исследования, чтобы глубже понять их взаимосвязь и определить возможные превентивные меры для рака легких с участием микоплазмы.
  • Рак предстательной железы : p37, белок, кодируемый для М. hyorhinis , как было установлено, способствует инвазивности клеток рака простаты. Белок также вызывает рост, морфологию и экспрессию генов в клетках, подлежащих изменению, в результате чего они становятся более агрессивным фенотипом.
  • Рак почки : Пациенты с почечной клеточной карциномой (ПКК) отличаются значительно более высоким количеством Mycoplasma sp. по сравнению со здоровой контрольной группой. Это говорит о том, что микоплазмы могут играть определенную роль в развитии ПКК.