Биологические особенности хламидий и риккетсий

По моему мнению, на данном этапе  развития лабораторной диагностической  техники наиболее информативным  и высокоточным в смысле объективности  полученного результата исследования, следует считать иммуноферментный анализ (ИФА). Данный метод четко  регистрирует наличие в крови специфических антител к различным типам микроорганизмов и, в частности, к возбудителю урогенитального хламидиоза.

К сожалению, методика иммуноферментного  анализа тоже не свободна от диагностических  ошибок. Наиболее распространенной причиной ложноположительных результатов при обнаружении специфических Ig методом ИФА является недостаточно высокая лабораторная очистка моноклональных анти-антител и, в основном, этим недостатком грешат отечественные диагностические наборы. Каждый диагностический набор имеет определенный уровень специфичности и чувствительности к исследуемому виду Ig. И, если порог специфичности обнаруживаемого Ig ниже, чем уровень чувствительности к этому типу Ig, то может произойти диагностическая ошибка в сторону ложноположительного результата. Кроме того, следует помнить, что при некоторых врожденных или приобретенных иммунодефицитах могут селективно не вырабатываться одни из видов иммуноглобулинов. Это могут быть IgA или М, или G. Как определить эту патологию? Провести исследования уровня неспецифических иммуноглобулинов крови по Манчини.

Идеальным диагностическим  тестом является метод, имеющий 100% специфичность и чувствительность к определяемому объекту, в данном случае к возбудителю Chl. trachomatis. Довольно близко к желаемому идеалу лабораторных способов диагностики подходит методы ДНК-гибридизации, такие как полимеразно цепная реакция (ПЦР) и лигазно цепная реакция (ЛЦР). Чувствительность и специфичность этих реакций очень высоки и составляют порядка 96-100% по оценкам разных авторов. В первую очередь эти методы полезны в случаях трудных для дифференциальной диагностики для обнаружения потенциально возможного хламидийного агента, не выявляемого другими способами. К существенным недостаткам метода можно отнести невозможность различения живых и нежизнеспособных клеток выявляемого микроорганизма, что ведет к ложноположительным результатам анализа [2]. Высокая стоимость, необходимость специального оборудования, большой риск контаминации между образцами и реагентами теста не позволяет широко внедрить ПЦР и ЛЦР в практическое здравохранение.

Как я уже отмечал, тактика лечения мочеполового хламидиоза строится с учетом стадии развития хламидийного процесса (активный, хронический или обострение хронической формы).

Ранее диагностика урогенитального  хламидиоза базировалась на обнаружении  возбудителя, а клиническая картина  инфекционного процесса в зависимости от выраженности симптомов болезни указывала на острую или хроническую форму. Однако, в последние годы существенно увеличилось количество людей с нарушениями иммунной системы, что привело к снижению реактивности организма. В связи с этим отмечается выраженный рост атипичных проявлений хламидиоза и, особенно, субклинических и бессимптомных его форм. Поэтому отсутствие клинических проявлений болезни в настоящее время не может служить маркером хронической стадии заболевания.

И если врач при активной, но бессимптомной форме течения хламидиоза назначит пирогенал или гоновакцину, то может произойти выход возбудителя в кровь с последующей диссеминацией и поражением крупных суставов - так называемая болезнь Рейтера с суставным синдромом [11,13].

Особый интерес для практических врачей в плане эффективности лечения представляет сочетанная хламидийно-трихомонадная инвазия мочеполового тракта. Учитывая, что процесс питания трихомонад происходит путем эндоосмоса, поглощение клеток, в том числе микроорганизмов, не всегда сопровождается перевариванием. Некоторых из них - такие как хламидии, гонококки, стафило- и стрептококки могут сохранять жизнеспособность внутри трихомонад и проявлять свое патогенное действие после гибели последних. Этим фактом объясняются частые рецидивы хламидиоза, возникающие после лечения у больных со смешанной трихомонадно-хламидийной инфекцией [2].

Биологические особенности риккетсий.

Термин «риккетсии», введенный H. da Rocha-Lima (1916), объединяет обширную группу грамотрицательных микроорганизмов, как правило тесно связанных в своей жизнедеятельности с членистоногими. Систематическое положение риккетсий до настоящего времени нельзя считать окончательно определенным. Появляющиеся квалификационные схемы отражают процесс накопления знаний по биологии,  генетике и экологии этих своеобразных микроорганизмов, имеющих ряд общих свойств:

а) риккетсии являются облигатными внутриклеточными паразитами;

б) в отличии от подавляющего большинства бактерий не  способны к росту на бесклеточных питательных средах;

в) их биология связана  с паразитизмом у членистоногих (клещи, вши, блохи);

г) они имеют ряд  особенностей в строении, размножении, биохимических, генетических и иммунобиологических  характеристиках;

д) вызываемые риккетсиями  заболевания характеризуются своеобразием клиники и эпидемиологии;

е) имеются специализированные методы изучения (риккетсиологические).

Учение о риккетсиях и риккетсиозах, благодаря работам  многих отечественных и зарубежных исследователей, приведено в стройную систему. Важную роль в этом отношении имеют труды академика П.Ф.Здродовского и его школы.

Среди многообразных  представителей микроорганизмов этой группы значительное место занимают риккетсии, апатогенные для человека и теплокровных животных, однако высокоадаптированные к членистоногим. Риккетсии и риккетсиоподобные  микроорганизмы широко распространены среди различных представителей членистоногих, в том числе у вшей, блох, комаров, клопов, а также в большинстве видов иксодовых клещей. Принято считать эту группу микроорганизмов эндосимбионтами, находящимися в мутуалистических отношениях с хозяевами-членистоногими. Высокая адаптация к организму членистоногих большинства видов риккетсий, в том числе патогенных для позвоночных животных, позволяет многим исследователям рассматривать их в качестве первичных хозяев риккетсий. Вместе с тем, многие виды риккетсий патогенны для человека и животных, что определяет их медицинское и ветеринарное значение.

Таксономия. Патогенные риккетсии и близкие к ним возбудители — эндоцитобионты эукариотических клеток по существующей таксономии отнесены в царстве прокариотов к отделу Gracilicutes, классу Proteobacteria, порядку Rickettsiales, семействам Rickettsiaceae, включающей роды Rickettsia, Orientia, Ehrlichia  и  Bartonellaceae (род Bartonella и, вероятно, род Brucella), а род Coxiella (лихорадка Ку) относят к группе гамма- протеобактерий.

Краткая характеристика рода Rickettsia (da Rocha-Lima, 1916)

Морфология. Риккетсии- мелкие плеоморфные микроорганизмы от кокковидных до палочковидных, иногда нитевидные, однако чаще короткие палочки 0,3-0,6 х 0,8-2,0 мкм, у некоторых видов длиной до 4 мкм перед делением клеток. Жгутиков и капсул нет, но на электронных микрофотографиях клеток, подвергнутых минимальным лабораторным манипуляциям, обычно виден внешний слой аморфного материала. Грамотрицательные микроорганизмы, плохо окрашиваются обычными анилиновыми красителями. Удерживают основной фуксин. Применяется также модификация окраски по П.Ф.Здродовскому, который в связи с наличием большого количества липоидов рекомендовал использование карболового фуксина. При этом риккетсии окрашиваются в ярко-розовый или рубиново-красный цвет, цитоплазма клеток — в голубой, ядра — в синий.

Риккетсии имеют сходное  с классическими  грамотрицательными бактериями строение клетки: снаружи расположен микрокапсулярный слой толщиной 10-15 нм, обладающий антигенными свойствами, далее выявляется трехслойная мембрана клеточной стенки шириной 8-12 нм; цитоплазма образуется рибосомоподобными гранулами, между которыми обнаруживаются нити ДНК. При электронной микроскопии различают двухслойную клеточную оболочку, напоминающую по химическому составу клеточную оболочку бактерий, а также диффузно расположенный в цитоплазме ядерный материал — нуклеоид, рибосомы, РНК, ДНК. При изучении поверхностных структур риккетсий с помощью электронной микроскопии выявлены, как у многих бактерий, особого рода образования — волосовидные придатки или фимбрии. С наличием жгутикоподобных образований у R.sibirica, возможно, связана подвижность. У ряда видов риккетсий отмечают наличие вегетативных и покоящихся форм.

Химический состав. У риккетсий отмечено высокое содержание липидов (до 50%) и низкое — углеводов. По высокому содержанию нуклеиновых кислот (до12%) и наличию в составе как ДНК, так и РНК, риккетсии представляют бактериальные организмы. Сходны по химическому составу и клеточные стенки риккетсий и  классических бактерий. В них выявлены диаминопимелиновая и мурамовая кислоты, белки, липиды, полисахариды. Однако у риккетсий содержится и глюкуроновая кислота, которая в оболочках бактерий обычно отсутствует. Соотношение ДНК и РНК составляет 1:6-1:8. РНК содержится в риккетсиях преимущественно в цитоплазме, а ДНК образует скопления, которые по существу и представляют нуклеоид.

О сложности химического  состава риккетсий свидетельствует наличие в них витаминов (никотинамид, фолиевая кислота, биотин, рибофлавин, тиамин, пантотеновая кислота, витамины В6, В12). У риккетсий обнаружены энзимные системы, в частности трансаминазы, глютамат-оксидазная система, с помощью которых осуществляется в живой клетке хозяина автономный метаболизм этих микроорганизмов.

При изучении суммарных  белков риккетсий методом электрофореза  в полиакриламидном геле, в зависимости  от разрешающей способности метода выявляется от 19 до 175 полипептидов, в  том числе 6 из них являются основными с молекулярными массами в пределах 11х10 — 155х10 . Содержание Г + Ц в ДНК исследованных видов — 30-32,5 мол.%.

Физиология. Окисление осуществляется по циклу Кребса с образованием цитрата, CO₂ и переаминированием глютаминовой кислоты в аспарагиновую, что свидетельствует об их энергетической активности. Вместе с тем, облигатный характер внутриклеточного паразитизма риккетсий требует для их развития веществ и энзимов, содержащихся в клетках хозяина. С учетом особенностей метаболизма риккетсии представляют собой бактерии, которые, приспособившись к внутриклеточному существованию, утратили в значительной степени способность  к внеклеточному существованию.

Микроэкология и особенности  культивирования. Экологической микронишей представителей рода Rickettsia служит цитоплазма, для ряда из них (риккетсии группы КПЛ)  - ядро эукариотической клетки, где они размножаются свободно, без окружения паразитофорной вакуолью. Не культивируются в отсутствии клеток хозяина. Размножаются в клетках позвоночных и членистоногих, в эпидермальных клетках, выстилающих желточный мешок развивающегося куриного эмбриона. Хороший рост получен in vitro в клетках куриного эмбриона и в некоторых стационарных линиях клеток млекопитающих. Образуют бляшки на фибробластах куриного эмбриона. Температурный оптимум роста от 32 до 35 С. Риккетсии являются медленно растущими микроорганизмами, размножаются поперечным бинарным делением, время их генерации составляет не менее 8-9 часов.

Типовой вид -  Rickettsia prowazekii da Rocha-Lima, 1916.

Схема изучения. При изучении штаммов риккетсий придерживаются общей схемы, предложенной П.Ф.Здродовским и Е.М.Голиневич (1972), которая включает:

а) изучение морфологии;

б) характеристику размножения  в желточных мешках куриных эмбрионов;

в) воспроизведение экспериментальной  инфекции на лабораторных животных;

г) иммунологическую характеристику в опытах перекрестного иммунитета;

д) серологический анализ антигенной структуры.

В инфекционной патологии  основное значение имеют риккетсии  группы сыпного тифа (R.prowazekii — возбудитель сыпного тифа и R.typhi — возбудитель крысиного сыпного тифа) и группы клещевых пятнистых лихорадок (КПЛ) — R.rickettsii — возбудитель пятнистой лихорадки Скалистых гор (в Америке), R.conorii — возбудитель марсельской лихорадки (преимущественно в Средиземноморском регионе, а также в бассейнах Черного и Каспийского морей), R.sibirica — возбудитель клещевого риккетсиоза или клещевого сыпного тифа (Северная и Центральная Азия, включая регионы юга Сибири и Дальнего Востока), R.akari — возбудитель осповидного (везикулезного) риккетсиоза, R.australis — возбудитель австралийского риккетсиоза, R.japonica — возбудитель японской клещевой пятнистой лихорадки. Из представителей других родов в патологии человека имеют значение Coxiella burnetii — возбудитель лихорадки Ку, Orientia tsutsugamushi — возбудитель лихорадки цуцугамуши, недавно открытые возбудители гранулоцитарного эрлихиоза (агент HGE из рода Ehrlichia) и моноцитарного эрлихиоза (Anaplasma chaffeensis), различные виды бартонелл, вызывающих широкий круг клинической патологии (от окопной лихорадки до болезни кошачьих царапин). Остановимся на некоторых группах патологии, вызываемых риккетсиями и коксиеллами,  подробнее.

Сыпной тиф.

Сыпной тиф — антропоноз, при котором циркуляция возбудителя -Rickettsia prowazekii происходит в паразитарной системе, включающей человека (резервуар) и платяную вошь  — переносчика. В организме вши риккетсии размножаются в эпителии кишечника, вызывая его разрушение (несовершенная адаптация). Риккетсии в высоких концентрациях содержатся в фекалиях переносчиков. Платяная вошь покидает хозяина при сыпнотифозной лихорадке, что и определяет ее роль как переносчика. Путь передачи — трансмиссивный (контаминация инфицированных фекалий вшей при расчесах).

Исторически эпидемический сыпной тиф — одна из наиболее важных эпидемических инфекций, получавшая наибольшее распространение в период войн, других социальных и природных потрясений (т.е. увеличения вшивости населения). Кроме этого с R.prowazekii связана болезнь Брилля — Цинссера — рецидив эпидемического сыпного тифа, возникающий у переболевших через десятки лет (эндогенная реактивация возбудителя).

Патологический процесс  при риккетсиозах обусловлен тем, что  риккетсии размножаются, главным  образом, в эндотелиальных клетках сосудов, особенно мелких, и сосудорасширяющим действием риккетсиального токсина, что вызывает значительные изменения центральной нервной системы и расстройства кровообращения. Высказывается мнение о возможности не только длительной персистенции риккетсий в организме переболевшего но и, с учетом ангиотропизма риккетсий, развития различной сердечно — сосудистой патологии через годы после перенесенного риккетсиоза.