94312 (613099), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

3.1 Морфологічні особливості

Хламідії є групою прокаріотних мікроорганізмів і мають вид дрібних грамнегативних коків. Добре видні в не зафарбованому стані при мікроскопії вологих препаратів під склом за допомогою фазовоконтрастної оптичної системи [6]. Це облігатні внутрішньоклітинні паразити, представлені двома формами, що відрізняються, і що мають загальний груповий антиген [7].

Із-за невеликих розмірів і нездатності виживати на неживих бактеріологічних середовищах хламідії вважалися вірусами. У табл. 3.1. перераховані характеристики Chlamydia порівняно з бактеріями, мікоплазмами і вірусами.

Таблиця 3.1 - Порівняльна характеристика хламідій, бактерій, мікоплазм та вірусів [2].

Дві форми мікроорганізмів, що відрізняються, позначають як елементарні та ініціальні (або ретикулярні) тільця. Елементарні тільця є невеликими частинками розміром близько 300 нм. Це транспортні форми, високо інфекційні, адаптовані до виживання в неклітинному середовищі, не піддаються дії антибіотиків [8], при забарвленні по Гімзе дають рожево-фіолетовий відтінок. Вони оточені оболонкою, яка представлена жорсткими тришаровими структурами, аналогічними клітинним стінкам грамнегативних бактерій, вміщують нуклеоїд та протопласт, що забезпечує витривалість до факторів зовнішнього середовища при переносі від клітини до клітини [9]. Розмір ініціальних (ретикулярних) тілець 800-1200 нм, вони мало інфекційні і є внутріклітинними репродуктивними формами, що забарвлюються по Гімзе в голубуватий колір. Ініціальні тільця, отримали свою назву, оскільки вони з'являються на самому початку розвитку хламідійних включень. Клітинна оболонка ініціальних тілець тонша і ніжніша, ніж у елементарних, і тісніше прилягає до клітинної мембрани. Цей факт має важливе значення, оскільки дозволяє здійснюватися дифузії матеріалу включень, що розвиваються [2]. Елементарні тільця мають більшу електронну щільність, ніж ядерний матеріал, я також фібрилярний нуклеоїд. Проміжні тільця — проміжна стадія між елементарними і ретикулярними тільцями [9]. Форми їх досягають 500-1000 нм і навіть до гігантських розмірів діаметром 2-3 мкм діляться бінарно, або способом внутрішньої фрагментації. Знання про наявність проміжних форм має практичне значення і важливе при мікроскопії мазків [10]. Життєвий цикл хламідій в оптимальних умовах росту в еукаріотичних клітинах складає 17-40 год [6].

3.2 Будова бактеріальної клітини хламідій

3.2.1 Мембрана та внутрішньоклітинні структури

Хламідії мають досить складну структурну організацію. Зовнішня мембрана, хімічний склад якої відповідає складу такої ж у грамнегативних бактерій [6], представлена в більшості ліпополісахаридом (ЛПС ), який вміщує детермінанти родової серологічної специфічності збудника. Вона складається із внутрішньої цитоплазматичної та зовнішньої мембран( обидві є подвійними, що забезпечує міцність клітинної стінки) [4]. В ній у великій кількості вміщуються ліпіди і пептидоглікан, до складу якого входить н-ацетилмурамова кислота [9]. Антигенні властивості хламідій визначаються внутрішньою мембраною [4].

Клітинна оболонка частинок містить лізин і D-аланін, але не має диамінопімелової кислоти. Дискутабельним є наявність N-ацетилмурамової кислоти (її виявляють тільки у бактерій). Структура клітинної оболонки ініціальних тілець (РТ) відрізняється від структури елементарних тілець (ET) тим, що пептидоглікани не сполучені пептидними містками. Можливо, що це збільшує проникність аденозинтрифосфату через клітинну оболонку ініціальних тілець. Передбачається, що пептидоглікан має інші функції, відмінні від інших бактерій [4]. На відміну від мікоплазм хламідії не містять холестеролу в клітинних оболонках. Спостерігаються в значних кількостях ліпіді і карбондигідратів, але частка нуклеїнових кислот не велика [2].

Оскільки хламідії є облігатними внутріклітинними паразитами, їх внутрішня будова набагато простіша, ніж у вільноживучих бактерій, багато органели зредуковані, або відсутні взагалі. Так головною їх ознакою є відсутність мітохондрій, і дані бактерії забезпечують своє існування за рахунок енергії клітин-хазяїна, тобто, використовують їх АТФ [11].

На відміну від вірусів, хламідії містять як ДНК (ядерний апарат), так і рибосоми [7]. Геном хламідії має невеликий розмір і складає не більше 15% генома кишкової палички. Він складається з хромосоми, що містить 1042519 пар основ (58,7% ) і плазміди, що має в своєму складі 7493 пара основ. Аналіз генома дозволив виділити 894 гени, що кодують різні білки. Схожість з раніше дослідженими білками інших бактерій дозволила визначити функціональне призначення 604 (68%) кодованих білків. 35 (4%) білків були схожі з білками, що є у інших бактерій. У тих, що залишилися 255 (28%) білках послідовності були несхожі раніше вивчені. Аналіз білкових послідовностей показав, що 256 (29%) хламідійних білків групуються в 58 сімейств в межах генома подібно до групування білків у бактерій з невеликим геномом, таких як мікоплазми і Haemophilus influenzae [4]. Так само як і в бактерійних клітинах, виявлена рибосома 70S, що підрозділяється на компоненти 30S і 50S. Описана наявність вісімнадцяти амінокислот. Важливим моментом, що відрізняє хламідії від вірусів, є виявлення циклогексіміда [Tribby, Friis, Moulder, 1973]. Цей компонент інгібує синтез рибосом в еукаріотних клітинах, отже, на відміну від вірусів хламідії синтезують свій власний ДНК-протеїн [2].

3.2.2 Антигени

Хламідії володіють специфічними антигенами. Один з них - термостабільний групоспецифічний – являє собою ліпоглікопротеїд, інший - термолабільний видоспецифічний антиген [6].

Всі хламідії мають загальний груповий, родоспецифічний антиген (ліпополісахаридний комплекс, реактивною половиною якого є 2-кето-3-дезоксиоктановая кислота), що використовується при діагностиці захворювання імунофлуоресцентними методами із специфічними антитілами.

Білки MOMР (Major Outer Membrane Protein) і OMР-2 (Outer membrane proteins) містять видо- і серотипоспецифічні епітоти. Проте в них є також області з високою схожістю серед видів (родоспецифічні епітоти), що зумовлює можливість появи перехресних реакцій. Основний білок клітинної мембрани і багаті цистеїнами інші білки зв'язані дисульфідними зв'язками. Виявлено п'ять генів дисульфізв'язаних ізомераз, що можливо грають роль в реструктуризації цистеїнбагатих білків при диференціації елементарних тілець в ретикулярні. У Сhl. trachomatis виявлено 9 генів, що кодують поверхневі мембранні білки, у Chlamydia рneumonia -18 [4]. У таблиці 3.2 наведені пізні групи антигенів у хламідій та їхній хімічний склад:

Таблиця 3.2 - Антигени хламідій (по Mardh P., 1990) [4]

3.2.3 Особливості поверхневих структур елементарних та ретикулярних тілець

Раніше методом скануючої електронної мікроскопії на поверхні хламідій були виявлені куполоподібні структури, пронизані Мікрофіламентами. Мікрофіламенти, що виходять з їх центру досягають мембрани включень і пронизують її. Функцію цієї структури пов'язують з транспортом живильних речовин від еукаріотичних клітин до паразита. Виявлення в геномі хламідій генів, що кодують апарат для 3 типу секреції, який зумовлює вірулентність грамнегативних бактерій, дозволив припустити, що це утворення здійснює передачу сигналу від паразита до еукаріотичних клітин [4].

Як уже згадувалося, спороподібна форма (елементарні тільця) забезпечує реалізацію механізму передачі інфекції і виживання вигляду в зовнішньому середовищі [12]. Вегетативна форма (ретикулярні тільця) забезпечує репродукцію організму усередині клітин організму-хазяїна, але не здатна інфікувати інші клітки. Ці форми розрізняються по ультраструктурі і фізіологічним потенціям [13]. На поверхні очищених елементарних і ретикулярних тілець збудника менінгопневмонії (С. psittaci) були описані своєрідні трубчасті відростки діаметром 5 - 6 нм і завдовжки 35-40 нм, що начиняються, мабуть, від цитоплазматичної мембрани і що проходять через клітинну стінку [14].

На поверхні деяких елементарних тілець виявили кільцеподібні структури діаметром 15-22 нм, що мали світліший центр діаметром 4-7,5 нм. Вони були розташовані в гексагональній упаковці з відстанню між центрами 45 нм. Іноді на відстані 45 нм один від одного зустрічаються відростки діаметром 3 - 4 нм і завдовжки 10-20 нм.

Ці субодиниці клітинної стінки є характерним елементом поверхні більшості грамнегативних бактерій [15].

За розміром і періодичністю розташування виявлені відростки відповідають трубчастим відросткам, детально описаним на поверхні елементарних тілець збудника міненгопневмонії. Трубчасті відростки завдовжки 35-40 нм і діаметром 5-6 нм проходять, згідно моделі Matsumoto [16], через отвори в клітинній стінці - «розетки» - і кріпляться до цитоплазматичної мембрани у області В-структур - своєрідних вп'ячування цієї мембрани.

Кільцеподібні структури на поверхні елементарних тілець відповідають «розеткам». Модель Matsumoto була побудована на підставі вивчення за допомогою різних методів (негативного контрастування, заморожування - труять, спеціальних обробок ультратонких зрізів очищених препаратів елементарних тілець [16].

Трубчасті відростки є і у ретикулярних тілець [15]. У збудника менінгопневмонії їх діаметр 10-13 нм. Розміри розеток: зовнішній діаметр 17-18 нм, внутрішній 14-15 нм. Максимальне число їх спостерігається через 10 г після зараження L-клітин ( приблизно 45), а за тим поступово зменшувалося до 20 через 20 г після зараження. Розетки на клітинній стінці розташовуються або 1-2 групами, або безладно по всій поверхні (особливо для ранніх ретикулярних тілець).

Роль описаних відростків в прикріпленні хламідій поки встановити не вдалося, але на думку Matsumoto вони можуть служити своєрідним каналом, що зв'язує цитоплазми хламідій і клітини-хазяїна для транспорту метаболітів [13]. Можливо відростки елементарних тілець схожі до фімбрій бактерій.

Отже поверхня клітинної стінки хламідій утворена округлими субодиницями діаметром 4 нм, виявлені відростки і кільцеподібні структури, через які вони проходять, і розташовані вони в гексагональній упаковці.

4. Характеристика метаболізму та життєвий цикл хламідій

4.1 Характеристика метаболізму хламідій

Як вже згадувалось, хламідії, як енергетичні паразити живих епітеліальних клітин, використовують для свого метаболізму їх АТФ. В даний час аналіз генома показав, що хламідії здатні синтезувати АТФ, хоч і в незначних кількостях, шляхом гліколізу і розщеплювання глікогену [4].

Як було виявлено Weiss і співавт. (1964), у хламідій спостерігається анаеробний метаболізм глюкози, що проходить по шляху пептозофосфату і одного з гліколітичних шляхів. Тобто, при додаванні кофакторів яких вони потребують, хламідії можуть метаболізавати глюкозу, а також піровиноградну і глутамінову кислоти [7].

Ця активність здійснюється на низькому рівні і за цих умов приводить до втрати АТФ і НАД. Система транспорту електронів відсутній, хоча обидві частинки містять цитохром С-редуктазу. Макромолекулярний синтез клітин хазяїна гальмується хламідіями, і високоенергетичні субстанції кліток хазяїна переходять на синтез протеїнів і ліпідів хламідій. Таким чином, забезпечення мікроорганізму метаболітами здійснюється в основному за рахунок життєдіяльності клітин хазяїна. Деякі з цих метаболітів (ізолейцин) можуть бути інгібіторами зростання хламідій і, ймовірно, можуть мати відношення до латентної течії при хламідіозі [Hatch, 1975] [2].

Як яскравий приклад метаболічної активності хламідій і впливу на метаболізм клітин хазяїна є дослідження Харківського ПІІ дерматології і венерології на споживання глюкози клітинами [17]. Досліди проводили на зараженій культурі клітин L-929. Утилізація глюкози інфікованою культурою достовірно вище протягом всього процесу культивування. Оскільки в інфікованій культурі інтенсивне зростання кліток не відбувається, можна припустити, що збільшення споживання глюкози кліткою пов'язано з цитоплазматичним включенням, що розвивається, тобто хламідійною інфекцією [18]. Через 5 г після зараження, коли фагосома з елементарних тілець (ET) переміщається в пластинчастий комплекс і ЕТ перетворюється на ретикулярні тільця (РT) через проміжні тільця (PT), споживання глюкози клітками культури більш ніж в 7 разів вище, норми. Можливо, в цей період активізуються біосинтетичні процеси клітини-хазяїна, продукти яких будуть використані збудником на побудову включення.

Згідно з літературними даними [19], починаючи з 10-12 г після впровадження збудника і до 36 г РT, зазнає 10-11 поділень, при цьому утворюється пул кліток, що є цитоплазматичним включенням. Звичайно цей процес закінчується до 24 г. Можливо, достовірне зниження споживання глюкози інфікованою клітиною, яке більш ніж в 4 рази вище в порівнянні з нормою, в цей період пов'язано з уповільненням її метаболічній активності при швидкому зростанні морфологічних структур збудника.

Характеристики

Список файлов курсовой работы