Грамотрицательные кокки, входящие в семейство Neisseriaceae; их особенности. Представители патогенных для человека бактерий, факторы их вируле

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждения образования «Гомельский  государственный университет им. Ф.Скорины»

 

 

 

 

 

 

Биологический факультет

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Грамотрицательные кокки,

входящие в семейство Neisseriaceae;  их особенности. Представители патогенных для человека бактерий,

факторы их вирулентности,

вызываемые ими заболевания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гомель, 2014

 

Содержание

1. Грамотрицательные  кокки, входящие в семейство  Neisseriaceae…………3

2. Представители  патогенных для человека бактерий………………………..5

2.1 Микробиология менингококковых инфекций………………………5

2.2 Микробиология гонореи……………………………………………..8

2.3 Моракселлы……………………………………………………………11

2.4 Ацинетобактерии……………………………………………………...12

2.5 Кингеллы……………………………………………………………..13

Список  литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Грамотрицательные кокки, входящие в семейство Neisseriaceae.

 

 

Семейство Neisseriaceae названо в честь А. Нейссера, впервые обнаружившего в 1879 г. возбудителя гонореи. К семейству Neisseriaceae в настоящее время отнесены четыре рода: Neisseria, Moraxella, Acinetobacter и Kingella [1-4].

Род Neisseria включает 14 видов, в том числе два патогенных:

N. meningitidis  (менингококк) – возбудитель менингококковых инфекций и N. gonorrhoeae (гонококк) – возбудитель гонореи. Остальные представители этого рода (N. sicca, N. flavescens, N. mucosa, N. Lactamatica и др.) являются сапрофитами и обитают на слизистой оболочке верхних дыхательных путей человека. Типовой вид рода – N. gonorrhoeae.

Представители рода Neisseria являются сферическими, формирующими пары или скопления бактериями, размером 0,6–1,0 мкм. Благодаря делению в двух плоскостях бактерии некоторых видов образуют тетрады. Неподвижны, некоторые виды имеют капсулу и фимбрии (ворсинки). Представители некоторых видов рода Neisseria синтезируют зеленовато-желтые каротиноидные пигменты.

Оптимальная температура для роста 35–37 ºС. Величины оптимума рН у различных штаммов варьируют, но для большинства находятся в пределах 6,0–8,0.

Основными факторами вирулентности патогенных бактерий N. Gonorrhoeae является продукция эндотоксинов, а также наличие ворсинок, с помощью которых происходит адгезия и колонизация эпителиальных клеток слизистой оболочки мочеполовых путей. Экзотоксины у гонококков не обнаружены [1-2].

Основным  фактором вирулентности патогенных менингококков можно считать  образование полисахаридной капсулы, которая защищает их от различных  воздействий, в первую очередь, от поглощения фагоцитами. Факторами, способствующими  адгезии и колонизации, являются ворсинки и белки наружной мембраны, факторами инвазивности являются ферменты, разрущающие ткани хозяина. Токсичность менингококков обусловлена наличием у них липополисахаридов, которые обладают пирогенным, некротическим и летальным действием. В качестве факторов вирулентности можно рассматривать и наличие у них таких ферментов, как нейраминидаза, плазмокоагулаза, некоторых протеаз, фибринолизина, а также проявление гемолитической и антилизоцимной активности [1].

К роду Moraxella относятся грамотрицательные бактерии, обычно имеют форму очень коротких и толстых округлых палочек (1,0–1,5 × 1,5–2,5 мкм), часто приобретают форму кокков, которые располагаются преимущественно парами или короткими цепочками. В культурах может наблюдаться изменчивость по признакам размеров и форм клеток; плеоморфизм усиливается при отсутствии кислорода и при температуре выше оптимальной. Спор не образуют, жгутиков не имеют. Клетки могут быть окружены капсулой. Строгие аэробы. Моракселлы – хемоорганотрофы с окислительным метаболизмом. Для большинства видов характерны сложные потребности в питательных веществах, но конкретные ростовые потребности неизвестны. Моракселлы являются паразитами слизистых оболочек людей и теплокровных животных; возможно, существуют и сапрофиты. Некоторые моракселлы являются патогенными и могут вызывать такие заболевания как менингит, конъюктивит, гноеродные инфекции [1-2].

Род Acinetobacter включает шесть видов, типовой вид – A. calcoaceticus.

Род Acinetobacter включает в себя грамотрицательные палочки, обычно очень короткие и округлые, размеры их в логарифмической фазе роста составляют 1,0–1,5 × 1,5–2,5 мкм. В стационарной фазе роста они приобретают преимущественно форму кокков, располагающихся парами или в виде коротких цепочек. Спор не образуют, жгутиков не имеют. Аэробы. Оптимальная температура для роста 30–32 ºС, рН около 7,0. Акинетобактерии являются свободно живущими сапрофитами, обитают повсеместно, их часто выделяют из почвы, воды, сточных вод, загрязненных пищевых продуктов, со слизистых оболочек животных (включая рыб) и людей. Они могут быть причиной многих инфекционных процессов, включая менингиты и заражение крови септицемии у людей и животных [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Представители патогенных для  человека бактерий

 

 

2.1 Микробиология менингококковых инфекций

 

N. meningitidis – возбудитель гнойного цереброспинального менингита – был впервые обнаружен в 1884 г. Е. Маркиафавой и Е. Челли, а выделен в 1887 г. А. Вейксельбаумом [3].

Менингококки  - грамотрицательные шаровидные клетки диаметром 0,6-0,8 мкм. В мазках, приготовленных из материала, взятого от больного, они имеют форму кофейного зерна, часто располагаются парами или тетрадами, или беспорядочно, нередко внутри лейкоцитов – незавершенный фагоцитоз. В мазках из культур менингококки имеют правильную круглую форму, но разные размеры, располагаются беспорядочно или тетрадами, наряду с грамотрицательными могут быть и грамположительные кокки. Спор не образуют, жгутиков не имеют. Все менингококки, кроме группы В, образуют капсулу. Содержание Г + Ц в ДНК - 50,5-51,3 мол %. Менингококки – строгие аэробы, на обычных средах не растут. Для их роста требуется добавление сыворотки, оптимальная для роста рН 7,2-7,4, температура – 37 °С, при температуре ниже 22 °С не растут. Колонии на плотных средах нежные, прозрачные, размером 2-3 мм. На сывороточном бульоне образуют помутнение и небольшой осадок на дне. На поверхности через 2-3 дня появляется пленка. При посеве от больных менингококки чаще выделяются в S-форме, однако при культивировании на питательных средах они нередко превращаются в R-формы и утрачивают ряд биологических свойств, в том числе часть антигенов, что необходимо учитывать.

Биохимическая активность менингококков невелика. Они ферментируют глюкозу и мальтозу с образованием кислоты без газа, не разжижают желатин, оксидазоположительны [3-4].

Антигенное строение. У менингококков учитывают четыре антигенные системы.

1. Капсульные полисахаридные антигены; в зависимости от их специфичности менингококки делятся на следующие группы: А, В, С, Y, X, Z, D, N, 29Е, W135, Н, I, К, L. У большинства известных серогрупп определен химический состав специфических полисахаридов, например у серогруппы А — N-ацетил-З-О-ацетил-маннозо-аминофосфат.
2. Белковые антигены наружной мембраны. Они разделены на 5 классов. Белки классов 2 и 3 определяют 20 серотипов, а белки класса 1 — подтипы.
3. Белковый антиген, общий для всего вида N. meningitidis.
4. Липополисахаридные антигены — 8 серотипов.

В соответствии с этим антигенная формула менингококков имеет следующий вид: серогруппа: серотип по белку: субтип по белку: серотип по ЛПС. Например, В:15:Р1:16 — серогруппа В, серотип 15, субтип 16. Изучение антигенного строения имеет важное значение не только для дифференциации менингококков, но и для выяснения тех антигенов, которые обладают наибольшей иммуногенностью [3].

Резистентность. Менингококки крайне неустойчивы к действию факторов внешней среды. Быстро погибают под влиянием прямых солнечных лучей, от высыхания гибнут через несколько часов, при нагревании до 80 °С — через 2 мин. Обычные химические дезинфектанты убивают их за несколько минут. В отличие от многих других бактерий, они быстро погибают при низких температурах, что следует учитывать при доставке материала от больных в зимнее время [3-4].

Факторы патогенности. Менингококки обладают факторами патогенности, которые обусловливают их способность к адгезии и колонизации клеток, инвазии и защите от фагоцитоза. Кроме того, они обладают токсичностью и аллергенностью. факторами адгезии и колонизации являются пили и белки наружной мембраны, факторами инвазивности — гиалуронидаза и другие ферменты, деполимеризующие субстраты ткани хозяина. Главным фактором патогенности менингококков являются капсульные полисахаридные антигены, защищающие их от фагоцитоза. У бескапсульных менингококков серогруппы В защиту от фагоцитоза обеспечивает также полисахаридный антиген В. Подавление активности фагоцитов способствует беспрепятственному распространению менингококков в организме и генерализации инфекционного процесса.

Токсичность менингококков обусловлена наличием у них липополисахарида, который, помимо токсичности, обладает пирогенным, некротическим и летальным действием. В качестве факторов патогенности можно рассматривать и наличие у них таких ферментов, как нейраминидаза, некоторых протеаз, плазмокоагулазы, фибринолизина, а также проявление гемолитической и антилизоцимной активности, хотя они обнаруживаются и проявляются в неодинаковой степени у разных серогрупп [3-4].

Эпидемиология. Источником инфекции является только человек. Особенностью эпидемиологии менингококковых инфекций является довольно широкое распространение так называемого «здорового» носительства, т. е. носительство менингококков практически здоровыми людьми. Такое носительство – основной фактор, поддерживающий циркуляцию менингококков среди населения и поэтому создающий постоянную угрозу вспышек заболевания. Соотношение больных менингококковой инфекцией и «здоровых» носителей может варьировать от 1 : 1000 до 1 : 20 ООО. Причина «здорового» носительства менингококков требует выяснения.

Все крупные вспышки менингококковых  инфекций были связаны с менингококками серогрупп А и, реже С. После создания эффективных вакцин против этих серогрупп основную роль в эпидемиологии менингита стали играть менингококки серогруппы В. Менингококки других серогрупп вызывают спорадические заболевания [3-4].

Особенности патогенеза и клиники. Заражение происходит воздушно-капельным путем. Входными воротами инфекции является носоглотка, откуда менингококки проникают в лимфатические сосуды и в кровь. Менингококки могут вызывать следующие клинические формы болезни: назофарингит (наиболее легкая форма болезни); менингококцемия (менингококковый сепсис); в результате преодоления гема-тоэнцефалического барьера менингококки могут проникнуть в спинномозговую жидкость и вызвать наиболее тяжелую форму болезни – эпидемический цереброспинальный менингит – гнойное воспаление мозговых оболочек спинного и головного мозга. У таких больных ликвор мутный, содержит много лейкоцитов и при пункции вытекает струей вследствие высокого давления. В некоторых случаях развивается менингококковый эндокардит. При менингококцемии поражаются надпочечники и свертывающая система крови. Многообразие клинических проявлений болезни определяется, по-видимому, состоянием специфического иммунитета, с одной стороны, и степенью вирулентности менингококка, с другой. Летальность при тяжелых формах менингита до применения сульфаниламидных препаратов и антибиотиков достигала 60-70 %. Она остается достаточно высокой до сих пор, в немалой степени это зависит от появления у менингококков резистентности к сульфаниламидным препаратам и антибиотикам [3-4].

Постинфекционный иммунитет. После перенесенной болезни, в том числе в легкой форме, формируется прочный длительный антимикробный иммунитет против всех серогрупп менингококков. Он обусловлен бактерицидными антителами и клетками иммунной памяти [3].

Лабораторная диагностика. Используются следующие методы.

Бактериологический — выделяют чистую культуру возбудителя и проверяют ее чувствительность к сульфаниламидным препаратам и антибиотикам. Материалом для исследования служат ликвор, кровь, экссудат, слизь из зева и носоглотки.

Выделить  возбудителя от больного человека удается  не всегда, поэтому большое значение имеют серологические реакции, с  помощью которых у больных  обнаруживают либо специфические менингококковые антигены, либо антитела к ним.

Для обнаружения антигенов могут  быть использованы следующие серологические реакции: коагглютинации, латекс-агглютинации, реакция встречного иммуно-электрофореза, иммуноферментный метод и микрометод эритроиммуноадсорбции.

Для обнаружения антител в крови  больных и переболевших применяют  РПГА и ИФМ, в которых в качестве антигенов используют группоспецифические  полисахариды [3].

Лечение. Применяют сульфаниламидные препараты и антибиотики (пенициллин, рифампицин и др.) [3].

Специфическая профилактика. Для создания искусственного иммунитета против менингита предложены вакцины, получаемые из высокоочищенных полисахаридов серогрупп А, С, Y и W135, но каждая из них формирует лишь группоспецифический иммунитет. Полисахарид серогруппы В оказался неиммуногенным. Поскольку после перенесенной болезни иммунитет возникает против всех серогрупп менингококков, возобновился поиск таких их антигенов (в том числе и у серогруппы В), которые создавали бы надежный иммунитет против всех серогрупп, включая серогруппу В [3].

 

 

2.2 Микробиология гонореи

 

Гонорея (греч. gonos – семя и rhoe – истечение) – инфекционное заболевание человека, вызываемое гонококком и характеризующееся воспалительным поражением преимущественно слизистых оболочек мочеполовых органов [3-4].

Возбудитель – Neisseria gonorrhoeae, открытый в 1879 г. А. Нейссером, представляет собой кокк, имеющий сходство с кофейным зерном или почкой, располагается парами, вогнутые стороны клеток обращены друг к другу. Размеры 0,7-0,8, иногда 1,25-1,60 мкм. Деление кокков происходит в одной плоскости. При электронно-микроскопическом исследовании вокруг гонококка обнаруживают слизистое капсулоподобное образование толщиной 0,35-0,40 мкм, благодаря ему кокки не соприкасаются между собой: между ними сохраняется щель. Гонококки грамотрицательны, они хорошо воспринимают основные анилиновые красители. Для окрашивания препаратов из гонорейного гноя чаще используют метиленовый синий, так как при этом лучше выявляется бобовидная форма гонококков, а для отличия от других сходных диплококков обязательна окраска по Граму. Фагоцитоз гонококков имеет незавершенный характер, завершенный фагоцитоз наблюдается в моноцитах и гистиоцитах. Гонококки не имеют жгутиков, капсул, спор и пигмента не образуют. Содержание в ДНК Г + Ц 49,5-49,6 мол %. На мясо-пептонном агаре они растут плохо, лучше размножаются на средах, содержащих сыворотку, асцитическую жидкость или кровь. Гемолиза не вызывают. Для роста гонококков необходимо наличие в среде железа. Добавление к плотным питательным средам крахмала, холестерола, альбумина или частичек угля способствует росту, а добавление ионов Са²⁺ повышает жизнеспособность. Оптимальная температура для роста 35-36 ⁰С, но рост происходит в диапазоне 30-38,5 °С, оптимальная рН 7,2-7,6. Гонококки – строгие аэробы, но при первичных посевах лучше вырастают при некотором повышении содержания СO₂ [3-4].