Морфологія мікроорганізмів

    ХАРАКТЕРИСТИКА  НЕТИПОВИХ ПРЕДСТАВНИКІВ  ГРУП БАКТЕРІЙ  

    Представники  деяких груп бактерій відрізняються будовою бактеріальної клітини, умовами існування, дією на макроорганізм та іншими ознаками.

    Спірохети - це спіральне-звивисті рухливі бактерії (мал. 6), що мають розміри 0,1-3 мкм 5-25 мкм (до 500 мкм). Не утворюють спор та капсул. Тіло спірохет являє собою спіралеподібний цитоплазматичний циліндр, оточений клітинною стінкою, що складається переважно з пептидоглікану. Він утворює постійні завитки першого порядку, їх кількість, тип, величина та кут нахилу у різних видів різні. Ці ознаки мають діагностичне значення. Вторинні завитки утворені вигинами всього тіла (наприклад, лептоспіри бувають S- і С-подібної форми). Між циліндром і поверхневою мембраною розміщуються ендоджгутики. Одним кінцем вони прикріплені до середини цитоплазматичного циліндра, другим - до полюсів, що обумовлює рухливість спірохет. Погано забарвлюються за Грамом, тому використовують мікроскопію в темному полі зору або забарвлюють за Романовським (збудник поворотного тифу забарвлюється в синьо-фіолетовий колір, сифілісу - у блідо-рожевий).

    Хламідії  та рикетсії за формою та будовою клітини подібні до бактерій. Вони чутливі до антибіотиків. Це внутрішньоклітинні паразити. Вони не ростуть на штучних живильних середовищах.

    

    Мал. 6

    Спірохети: а – трепонеми; б – борелії; в – лептоспіри.

    Хламідії  - дуже дрібні організми (до 0,3 мкм), енергетичні паразити (не синтезують АТФ). Розрізняють 3 стадії розвитку хламідій. Це стадії елементарних (інфекційна форма), ініціальних (вегетативна форма, неінфекційна) та проміжних тілець. Цикл розвитку - 36 - 72 год. Спричинюють хламідіози в людей і тварин: орнітоз, трахому, лімфогранулематоз, кон'юнктивіт. При будь-якій локалізації інфекція передається статевим шляхом, можливі й Інші шляхи передачі.

    Рикетсії  (мал. 7). Розрізняють дві стадії розвитку: вегетативну та спокою. У вегетативній стадії рикетсії мають паличкоподібну форму, активно розмножуються, рухливі. У стадії спокою вони мають сферичну форму, не розмножуються, нерухливі. Спричинюють рикетсіози: висипний тиф, ку-гарячку, волинську гарячку та ін. Резервуарами рикетсій у природі є кліщі та воші. Рикетсії та хламідії культивують в організмі чутливих тварин, на культурах тканин і клітин, курячих ембріонах протягом 7 діб.

    Актиноміцети  займають проміжне місце між грибами та бактеріями. Вони мають розгалужений міцелій, який може розпадатись, утворюючи паличкоподібні форми (мал. 8). Постійно населяють грунт, організми людей і тварин, повітря. З них отримують антибіотики (стрептоміцин, мономіцин). Патогенні актиноміцети спричинюють актиномікози. В уражених органах утворюють тверді крупинки - друзи.

    

 

    Мал.7       Мал.8

    Рикетсії      Актиноміцети  

    Мікоплазми  не мають клітинної стінки, їх оболонка утворена тришаровою мембраною. Це найдрібніші (0,5 мкм) організми, що здатні до автономного розмноження. Вони нерухливі, поліморфні (кокоподібні, яйцеподібні, ниткоподібні). Мікоплазми - паразити мембран клітин евкаріотів. Уражують органи дихання та кровообігу, сечово-статеві органи, ЦНС, суглоби у тварин і людей. Нечутливі до бета-лактамних антибіотиків (пеніциліну), мішенню для яких є клітинна стінка. Мікоплазми культивують на збагачених живильних середовищах (з холестерином) за температури 36 - 37 °С, де вони утворюють дуже дрібні колонії з центром, що вростає всередину живильного середовища.  

    КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ГРИБІВ ТА НАЙПРОСТІШИХ 

    Гриби - організми рослинного походження. Тіло грибів (міцелій) складається з безбарвних одноклітинних або багатоклітинних ниток, або гіф. За формою розрізняють нитчасті (плісені) та овальні (дріжджі, дріжджеподібні) гриби. За способом розмноження є досконалі та недосконалі гриби. Серед них є і патогенні, і корисні. Дріжджі (мал. 9) синтезують вітаміни групи В, а з плісеней отримують антибіотики (пеніцилін, цефалоспорин та ін.). Гриби спричинюють мікози та мікотоксикози.

    

    Мал.9

    Дріжджі (різні методи мікроскопії): а –  світлова; б – у темному полі зору; в – фазово-контрастна; г  – люмінесцентна. 

    Мікози  бувають поверхневими та системними. При поверхневих мікозах (мікроспорія, трихофітія, фавус) процес локалізується переважно в шкірі та її придатках. Гриби, як правило, не утворюють екзотоксинів, а зумовлюють гіперсенсибілізацію. Деякі з них виділяють мікотоксини. Мікотоксикози є різновидом харчових отруєнь, що спостерігаються після вживання зернопродуктів, на яких розвиваються гриби (наприклад, аліментарно-токсична алейкія). Гриби роду Candida спричинюють кандидоз. Найчастіше збудником захворювання є Candida albicans. Розрізняють поверхневий, вісцеральний і генералізований кандидоз. Поверхневий кандидоз слизових оболонок називають пліснявкою. Генералізований кандидоз виникає в осіб з імунодефіцитним станом або за наявності дисбактеріозу. Патогенні гриби вирощують на середовищах, які містять вітаміни, амінокислоти та мікроелементи (середовище Сабуро) за температури 22 -37 °С протягом 4 - 7 діб. Вони утворюють колонії різного кольору (білі, чорні, зелені, жовті), твердої консистенції, пухнасті, гладенькі, шорсткі та ін.

    Найпростіші - одноклітинні мікроорганізми тваринного походження (мал. 10). У несприятливих умовах деякі з них утворюють цисти (амеби й інфузорії). Вегетативна форма нестійка (це треба враховувати під час забору патологічного матеріалу - багаторазово досліджують свіжі випорожнення). Багато найпростіших рухливі, мають джгутики або війки. До патогенних відносять такі:

    саркододжгутиконосці: амеби - збудники амебіазу (амебної дизентерії), лямблії - збудники лямбліозу, лейшманії - збудники шкірного та вісцерального лейшманіозу, трипаносоми - збудники сонної хвороби, трихомонади (ротові, кишкові і піхвові; піхвова - збудник трихомоніазу) та ін.;

    інфузорії - кишкові балантидії (збудники балантидіазу);

    споровики: малярійні плазмодії - збудники малярії, токсоплазми - збудники токсоплазмозу. 

    КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ВІРУСІВ  ПРІОНІВ 

    Віруси - це внутрішньоклітинні паразити, що не мають клітинної будови та систем, які синтезують білок та енергію. Вони мають власний геном, який складається з однієї нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК). Розміри - від 15 до 400 нм. Вивчають віруси під електронним мікроскопом.

    

    Мал. 10

    Найпростіші 

    Позаклітинну  форму називають віріоном, внутрішньоклітинну - вірусом. За будовою віріона розрізняють прості та складні віруси.

    Прості  віруси. Віріон простих вірусів складається  з нуклеїнової кислоти та білкової оболонки - капсиду. Капсид складається з окремих одиниць - капсомерів. Є два способи складання капсомерів: спіральний і кубічний. Це зумовлює відповідний тип симетрії і форму вірусу. Є три типи симетрії: 1) спіральний; 2) кубічний; 3} змішаний, або комбінований. При спіральному типі  симетрії копсомери розміщені за ходом спіралі геномної нуклеїнової кислоти. Капсид краще захищає геном, а нуклеїнова кислота вивільняється лише при руйнуванні капсиду. Такі віруси мають паличкоподібну форму (наприклад, вірус мозаїчної хвороби тютюну).

    При кубічному типі симетрії нуклеїнова кислота утворює серцевинну структуру, оточену капсидом у вигляді багатогранника (вивільнення нуклеїнової кислоти відбувається без руйнування капсиду). Такі віруси мають сферичну форму (наприклад, вірус поліомієліту).

    У деяких вірусів спостерігається  змішаний тип симетрії. У фагів головка має кубічний тип симетрії, а хвіст - спіральний. Такі віруси мають форму сперматозоїда.

    Складні віруси. Нуклеокапсид у них укритий  ще однією оболонкою - суперкапсидом. Суперкапсид утворений модифікованими (зміненими) мембранами клітин хазяїна, у яких білки хазяїна замінені на білки вірусу (глікопротеїди). Тому суперкапсид містить компоненти, властиві клітинам хазяїна, і вірусні глікопротеїди. Ці глікопротеїди утворюють шипи. Шипи забезпечують адгезію вірусу на чутливих клітинах, обумовлюють його антигенні властивості. Крім того, вони сприяють поширенню вірусів.

    Незалежно від способу складання нуклеокапсиду  складні віруси (грипу, гепатиту В, ВІЛ) здебільшого мають сферичну форму. Віруси спричинюють близько 500 захворювань: герпес, вітряну та натуральну віспу, кір, краснуху, епідемічний паротит, гепатит, грип, сказ, СНІД, онкологічні захворювання та ін. Віруси руйнуються під впливом лугів, хлораміну та хлорного вапна, але стійкі до дії антибіотиків.

    Пріони  принципово відрізняються від відомих збудників захворювань (вірусів, бактерій та ін.). Вони не мають генетичного матеріалу (нуклеїнової кислоти), а являють собою простий низькомолекулярний білок (змінена форма білка хазяїна), який кодується геномом клітини хазяїна. Легко проникає через мембрани клітини, обумовлюючи високу інфекційність. Пріони - єдина форма збудників, які не спричинюють імунних реакцій. Вони є збудниками захворювань тварин (губчас-топодібна енцефалопатія) і людей (куру - хвороба, поширена серед деяких племен Нової Гвінеї, де існує ритуал канібалізму; хвороба Крейцфельда - Якоба, або вілюйська енцефалопатія, родинне фатальне безсоння та ін.).

    Усі ці захворювання характеризуються губчастоподібним переродженням мозкової тканини. Вони проявляються порушенням ходи, парезами, прогресуючою деменцією і закінчуються летально. Зараження можливе при вживанні продуктів тваринного походження та використанні забруднених хірургічних інструментів, мозкових електродів, трансплантатів, ліків і косметичних засобів, виготовлених з мозку або лімфоїдної тканини тварин.

    Пріони дуже стійкі до високих температур, ультрафіолетового випромінювання, дезінфекційних розчинів. Оскільки білки самі по собі не розмножуються, питання про механізм генетичного контролю репродукції пріонів і їх етіологічну роль залишаються відкритими. 
 

 

    

    Запитання для самоконтролю 
 

1. Що вивчає мікробіологія?
2. На які групи поділяють бактерії згідно з визначником бактерій Берджі?
3. Що є основною номенклатурною одиницею мікроорганізмів?
4. За якими ознаками проводять ідентифікацію мікроорганізмів?
5. Форма бактерій, їх розміщення.
6. Чим відрізняються бацили від клостридій?
7. Що таке поліморфізм?
8. Які захворювання спричинюють коки, палички та звивисті мікроорганізми?
9. З яких основних структур складається бактеріальна клітина?
10. Назвіть поверхневі структури бактеріальної клітини. Яке значення вони мають для мікробної клітини? Яка їх роль у патогенезі захворювань?
11. Будова клітинної стінки та властивості грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів. Назвіть відмінності.
12. L-форми бактерій, їх роль у патогенезі захворювань.
13. Роль спори та капсули у життєдіяльності бактерій.
14. Особливості грибів, вірусів і найпростіших. Які захворювання вони спричиняють?

 

 

     Ситуаційні задачі 

    1. Під час мікроскопії осаду  сечі хворого Н., який звернувся в поліклініку зі скаргами на біль при виділенні сечі та підвищення температури тіла до 37,6 - 37,8 °С, у препараті були виявлені грампозитивні коки у вигляді грона. Який мікроорганізм виділено із сечі? Чи міг він спричинити запалення сечового міхура? Які мікроорганізми можуть спричинити таке захворювання?

    2. При дослідженні в темному  полі зору сечі та "роздавленої" краплі крові хворого С., який звернувся в поліклініку зі скаргами на головний біль, підвищення температури тіла до 39 °С, біль у литках, були виявлені рухливі спірально-звивисті мікроорганізми, за формою схожі на туго скручену пружину у вигляді літер С і S. Що це за мікроорганізми? Яке захворювання вони спричинюють?

 

     Ситуаційні задачі 

    1. При дослідженні в темному  полі зору сечі та "роздавленої" краплі крові хворого С., який звернувся в поліклініку зі скаргами на головний біль, підвищення температури тіла до 39 °С, біль у литках, були виявлені рухливі спірально-звивисті мікроорганізми, за формою схожі на туго скручену пружину у вигляді літер С і S. Що це за мікроорганізми? Яке захворювання вони спричинюють?