МОРФОЛОГИЯ МИКОБАКТЕРИИ

Группа I — фотохромогенные микобактерии

К этой группе относят микобактерии, не пигментированные при выращивании в темноте, но приобретающие ярко-жёлтую или жёлто-оранжевую пигментацию после выдерживания на свету. Потенциально патогенные штаммы, относящиеся к этой группе, — М. asiaticum, M. kansasii, M. marinum, M. simiae. Среди микобактерий этой группы есть как быстрорастущие ( M. marinum), так и медленно растущие ( M. asiaticum, M. kansasii). Оптимальная температура роста варьирует от 25 °Сдля M. simiae, 32-33 °С для M. marinum до 37 °С для M. asiaticum.

Наибольшую клиническую значимость в нашей стране имеет вид M. kansasii, встречающийся в водоёмах. Штамм M. kansasii ( M. ludflavum) вызывает заболевания у людей. На яичной среде растёт в виде шероховатых или гладких колоний, температурный оптимум 37 °С. Морфологически бактерии умеренной длины. На сегодняшний день описаны 2 варианта M. kansasii: оранжевый и белый. При введении морским свинкам M. kansasii вызывают инфильтраты и уплотнение региональных лимфатических узлов.

Группа II — скотохромогенные микобактерии (от греческого слова scotos — темнота)

К этой группе относят микобактерии, образующие пигмент в темноте. Скорость роста 30-60 дней. В эту группу входят M. aquae ( M. gordonae) и M. scrofulaceum.

M. scrofulaceum относят к потенциально патогенным видам. На яичной среде бактерии этого вида растут в виде гладких или шероховатых колоний оранжевого цвета. Морфологически микобактерии имеют палочковидную форму, короткие или длинные. Растут при температуре 25-37 °С. У детей вызывают поражение лимфатических узлов и лёгких.

M. aquae ( M. gordonae) относят к сапрофитным скотохромогенным микобактериям. На яичной среде растут в виде оранжевых колоний при температуре 25-37 °С. Морфологически микобактерий палочковидной формы и умеренной длины (>5 мкм). Обнаружены в водоёмах.

Группа III — нефотохромогенные микобактерии

К этой группе относят микобактерии, не образующие пигмент или имеющие бледно-жёлтую окраску, которая не усиливается на свету. Растут в течение 2-3 или 5-6 нед. К ним относят: M. avium, M. intracellulare, M. xenopi, M terrae, M. gastri, M. hattey, M. bruiiense.

M. avium (микобактерии птичьего типа) растут на среде Левенштейна-Йенсена в виде пигментированных или слабопигментированных колоний при 37 °С и 45 °С. Морфологически — это палочки, имеющие среднюю длину. Они могут быть патогенны для человека и ряда лабораторных, а также домашних животных (например, свиней). Обнаружены в воде и почве.

M. xenopi выделена от жабы. Молодые культуры растут в виде непигментированных колоний. Позднее появляется пигмент жёлтого цвета. Морфологически — длинные нитевидные палочки. Растут при температуре 40-45 °С. Условно патогенны для человека.

M. terrae впервые были выделены из редьки. Растут на среде Левенштейна-Йенсена в виде беспигментных колоний. Оптимум роста 37 °С. Морфологически представлены палочками умеренной длины, сапрофиты.

Группа IV — быстрорастущие микобактерии

Микобактерии, относящиеся к этой группе, характеризуются быстрым ростом (до 7-10 дней). Растут в виде пигментных или беспигментных колоний, чаще в виде R-формы. Хороший рост дают в течение 2-5 дней при температуре 25 ˚С. К этой группе относят потенциально патогенные микобактерий M. fortuitum, а также сапрофитные микобактерии, такие, как М. phlei, M. smegmatis и др. M. fortuitum даёт видимый рост на яичной среде на 2-4-й день в виде «розетки». Морфологически микобактерии представлены короткими палочками. На среде Левенштейна-Йенсена могут поглощать малахитовую зелень и окрашиваться в зелёный цвет. Широко распространены в природе.

М. tuberculosis — молодое эволюционное образование. В последнее время прослеживается тенденция к разделению М. tuberculosis на кластеры или семейства. Наиболее важными можно считать штаммы, относящиеся к семейству Beijing, отличающиеся клональным поведением и способностью вызывать микровспышки туберкулёза.

МОРФОЛОГИЯ МИКОБАКТЕРИИ

Микобактерии — тонкие палочковидные клетки с характерным свойством кислото- и спиртоустойчивости (на одной из стадий роста), аэробные. При окраске по Грамму слабо грамположительны. Микобактерии неподвижны, спор не образуют. Конидии или капсулы отсутствуют. Растут на плотных питательных средах медленно или очень медленно: при оптимальной температуре видимые колонии появляются через 20-60 сут. Колонии розовые, оранжевые или жёлтые, особенно при росте на свету. Пигмент не диффундирует. Поверхность колоний обычно матовая (S-тип) или шероховатая (R-тип). В микроколониях М. tuberculosis (т.е. на ранних сроках) образуются структуры, напоминающие жгуты - признак, который связывают с корд-фактором.

При окраске карболовым фуксином микобактерии туберкулёза выявляются в виде тонких, слегка изогнутых палочек малиново-красного цвета, содержащих различное количество гранул.

Длина микобактерии составляет примерно 1-10мкм, а ширина— 0,2-0,7мкм. Иногда можно обнаружить изогнутые или извитые варианты. Микроорганизмы, располагающиеся поодиночке, парами или в виде групп, хорошо выделяются на голубом фоне других компонентов препарата. Нередко бактериальные клетки могут располагаться в виде римской цифры «V».

Клеточная стенка микобактерий — самая сложная по сравнению с остальными прокариотами. Она состоит из нескольких слоев, часть из которых содержит сахара и характеризуется относительно постоянным составом. Наружные слои имеют меняющийся химический состав и в основном представлены липидами, большинство из которых — миколовые кислоты и их производные. Как правило, эти слои не видны при электронной микроскопии. Первичным каркасом клеточной стенки служат перекрёстно связанные пептидогликаны — электронношготный слой. Слой арабиногалактанов повторяет слой пептидогликанов, образуя полисахаридную строму клеточной стенки. Он имеет точки связи с пептидогликановым слоем и структуры для крепления миколовых кислот и их производных.

Миколовые кислоты присутствуют в виде свободных сульфолипидов и корд-фактора, с наличием которого на поверхности клеток связано характерное образование колоний М. tuberculosis в виде жгутов. Уникальность и ключевая роль миколовых кислот в структурной организации и физиологии микобактерий делают их отличной мишенью для этиотропной терапии.

Ещё одним компонентом клеточной стенки микобактерий является липоарабиноманнан. Он заякорен на плазматической мембране, пронизывает клеточную стенку и выходит на её поверхность.

Липиды клеточной стенки, составляющие до 60% сухой массы клетки, определяют нестандартность тинкториальных, физиологических и экологических свойств микобактерии.

Микобактерии туберкулёза размножаются крайне медленно: период удвоения 18-24 ч (обычные бактерии делятся каждые 15 мин). Поэтому для получения видимого роста типичных колоний требуется не менее 4-6 нед. Одной из причин медленного размножения микобактерии считают их выраженную гидрофобность которая затрудняет диффузию питательных веществ. Более вероятно, что это генетически детерминировано и связано с более сложным устройством микобактерии. Известно, например, что большинство бактерий имеет множество копий оперона рибосомальной рибонуклеиновой кислоты (рРНК). Медленно растущие микобактерии (М. tuberculosis, M. leprae) имеют по одной копии оперона, а быстрорастущие (М. smegmatis) — лишь две копии.