Условно-патогенные бактерии рода Acinetobacter: таксономия, морфология

а) История открытия и общие сведения. Бактерии рода Acinetobacter [аци’нэтоба’ктэр] входят в семейство Moraxellaceae, порядок Pseudomonadales, класс Gammaproteobacteria, тип Proteobacteria. Название рода происходит от древнегреческого [аки’нэтос], что значит «неподвижный». По-русски это слово произносят с учетом латинского написания — [ацинетобактер], но некоторые авторы придерживаются греческого произношения [акинетобактер].

Первый представитель рода был выделен из почвы и описан голландским микробиологом Martinus Willem Beijerinck в 1911 г. и поначалу назван Micrococcus calcoaceticus, так как для обогащения материала была использована среда с ацетатом кальция. В самостоятельный род ацинетобактеры выделены в 1954 г., вначале — в составе семейства Neisseriaceae, а с 1998 г. род вошел во вновь образованное семейство Moraxellaceae. Еще в 1968 г. Paul Baumann с соавт. пришли к выводу, что ряд уже известных разрозненных бактериальных видов могут быть включены в род Acinetobacter, и в 1971 г. этот род был официально принят Международным Таксономическим подкомитетом по моракселлам и близким бактериям, а в 1974 г. включен в определитель Bergey’s Manual Trust.

Однако названия входящих в него немногочисленных видов за последние 30-40 лет постоянно менялись, к ним добавлялись новые виды. В 1986 г. P.J.M. Bouvet и Р.А. D. Grimont на основании ДНК-ДНК гибридизации выделили 12 геновидов ацинетобактеров, среди которых 6 уже имели видовые названия. Список видов быстро разрастался, и к 2010 г. род Acinetobacter содержал уже более 30 геновидов, из которых 23 получили видовые названия, а остальные обозначены разными символами. В последние 2-3 десятилетия некоторые виды этого рода вышли на одно из первых мест среди возбудителей оппортунистических внутрибольничных инфекций. Этому способствовали:
• естественная устойчивость ацинетобактеров к неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе химическим (дезинфектанты);
• способность к образованию биопленок не только на живых, но и на абиотических поверхностях;
• необычайная способность к быстрому приобретению антибиотикоустойчивости.

Специалисты стали называть эти бактерии «самыми угрожающими микроорганизмами антибиотической эры» и отнесли их к «эмерджентным» (от англ, emergent — внезапно появившийся).

Естественной средой обитания для многих видов ацинетобактеров является почва, вода; часть видов входит в состав нормальной флоры кожи и слизистых оболочек человека. Встречая благоприятные условия в окружении человека и имея селективные преимущества перед прочей микрофлорой при широком применении антибиотиков, они задерживаются в больничной среде. Пациенты больниц, часто имеющие вторичные иммунодефициты по причине основного заболевания, становятся «горючим материалом» для успешного инфицирования ацинетобактерами и передачи их от одного больного другому. Такой путь в больничную среду прошли и многие другие микроорганизмы, прежде считавшиеся непатогенными или условно-патогенными для человека (например, Burkcholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, Staphylococcus saprophyticum и др.).

б) Таксономия и классификация рода Acinetobacter. Как уже указывалось выше, целый ряд таксонов внутри рода удалось выявить только с помощью генетических методов, так как по фенотипическим признакам они не отличались от уже известных видов. Такие таксоны, имеющие только генетическую, но не фенотипическую характеристику, не получили пока латинских названий и названы геновидами. На 2010 год известны следующие виды Acinetobacter. A. baumannii, A. baylyi, A. beijerincki, A. bereziniae, A. bouvettii, A. calcoaceticus, A. gemeri, A. gillenbergeri, A. grimontii, A. guillonii, A. haemolyticus, A.johnsonii, A.junii, A. Iwoffii, A. parvus, A. radioresistens, A. schindleri, A. soli, A. tandoii, A. tjembergiae, A. towneri, A. ursingii, A. venetianus, и следующие геновиды: 3, 6, 13TU, 13BJ, 14TU, 14BJ, 15 BJ, 15TU, 16, 17. Полужирным шрифтом обозначены виды, выделенные от человека. По всей вероятности, список новых видов ацинетобактеров и далее будет расти.

Учитывая генетическую близость отдельных таксонов (видов и геновидов) между собой, исследователи, для практических целей сгруппировали некоторые из них. Так, два вида — A. calcoaceticus и A. baumannii, а также два геновида — 3 и 13TU оказались в общей группе (комплексе), названой A. baumannii-комплекс. При этом оказалось, что только три члена этого комплекса вызывают заболевания человека — A. baumannii, генотип 3 и генотип 13TU, а четвертый — A. calcoaceticus является типичным обитателем внешней среды и крайне редко выделяется от больных даже при нозокомиальных вспышках.

Сказанное свидетельствует о трудности и запутанности идентификации ацинетобактеров и, следовательно, бактериологической диагностики вызываемой ими инфекции.

Основные биологические признаки бактерий рода Acinetobacter. Ацинетобактеры — небольшие короткие утолщенные палочки (коккобактерии) с размерами (0,9-1,6) х (1,5-2,5) мкм, неподвижные, неспорообразующие, иногда формирующие капсулу. Относятся к грамотрицательным, однако трудно обесцвечиваются спиртом и иногда могут симулировать грамположительные бактерии. Некоторые виды (например, группы A. baumannii) в окрашенных мазках имеют тенденцию к образованию пар и цепочек из пар (диплострептобактерии).

Ацинетобактеры, встречающиеся у людей, неприхотливы, хорошо растут на простых питательных средах; добавление крови усиливает их рост. Колонии — круглые, выпуклые, гладкие, иногда слизистые (при наличии капсул), серовато-белые, от 1,5 до 3 мм в диаметре. Колонии бактерий комплекса A. baumannii напоминают колонии непатогенных энтеробактерий, у остальных видов — несколько мельче и более прозрачны. Особенно мелки колонии A. parvum (отсюда и название). Многие виды дают гемолиз на агаре с бараньей кровью (A. haemolyticus, часто — A.junii, а также геновиды 6, 13BJ, 14BJ, 15BJ, 16 и 17), но не A. baumannii. Впрочем, на кровяном агаре с глюкозой, приготовленном на основе колумбийского агара, окисляющие глюкозу штаммы этого вида (а их подавляющее большинство) вызывают зону изменения среды желто-коричневого цвета.

Условно-патогенные бактерии рода Acinetobacter

Для всего рода характерным является:
• отсутствие оксидазы;
• наличие каталазы;
• аэробиоз;
• оптимум роста при 33-35°С;
• оптимальная реакция среды pH -7,0;
• не редуцируют нитраты, инертны по отношению к аминокислотам;
• отсутствие сахаролитических ферментов. По этому признаку ацинетобактеры относятся к группе «неферментирующих» бактерий (как и многие виды моракселл, псевдомонад, буркхолдерий и др.), хотя некоторые виды (А. baumannii, A. lwoffii, A. haemolyticus) медленно окисляют глюкозу с помощью кислорода воздуха.

Видовые признаки выражены нечетко. Как уже указывалось, некоторые виды или штаммы обладают гемолизом; часть имеют уреазу, желатиназу, некоторые виды растут на среде Мак-Конки (A. baumannii,), некоторые — при температуре 44°С. Но, как показали еще в 80-е годы Bouvet и Grimont, точно дифференцировать виды ацинетобактеров по общепринятым фенотипическим признакам практически невозможно. Наиболее четкие (хотя и не 100 %-ные) различия между видами им удалось получить путем изучения способности этих микроорганизмов ассимилировать углерод из 14 источников. Предложенная Bouvet и Grimont схема идентификации впоследствии была несколько упрощена, но и сейчас идентификация важных для медицины видов ацинетобактеров по фенотипическим признакам достижима не полностью.

В таблицах ниже приведены фенотипические признаки наиболее значимых видов ацинетобактеров и комплекса Л. baumannii по К. Prashanth и S. J. Badrinath (в модификации М. Н. Зубкова). Из таблиц видно, что для идентификации наиболее значимых видов ацинетобактеров, помимо способности к ассимиляции углерода из 7 соединений, опознавательными признаками являются: окисление глюкозы, гемолиз, разжижжение желатины, способность к росту при 37° и даже при 44°С, чувствительность к пенициллину и хлорамфениколу. По крайней мере эти признаки позволяют более или менее четко выявить бактерии комплекса A. baumannii — самого важного с эпидемиологических позиций.

Но наиболее точную идентификацию видов и геновидов ацинетобактеров обеспечивают молекулярно-генетические методы, хотя большинство из них дорого, трудоемко и занимает продолжительное время. Из числа молекулярно-генетических методов как более приемлемый для практики рекомендован гель-электрофорез в пульсирующем поле (ГЭПП), результаты применения которого считаются «золотым стандартом». По мнению специалистов, это метод выбора, хотя он достаточно трудоемок и занимает несколько дней, но зато может применяться на обычном стандартном оборудовании. Для рестрикции хромосомы ДНК используют рестриктазы Ара1 и/или Sma 1.

Условно-патогенные бактерии рода Acinetobacter

Фрагменты сепарируют путем электрофореза и сравнивают полученные профили фингерпринта с образцами из базы данных (визуально или с помощью специальной компьютерной программы). Метод позволяет выявить не только геновид, но и эпидемический штамм (клон). Дискриминационная способность метода оказалась очень высокой, что делает его ценным не только для идентификации геновида ацинетобактера, но и для эпидемиологического анализа вспышек в разных учреждениях и даже на разных территориях.

Метод ПЦР с произвольными праймерами более прост, но его дискриминационная способность ниже, чем у ГЭПП, и поэтому он непригоден для крупномасштабных популяционных исследований, хотя вполне уместен для идентификации конкретных выделенных штаммов.

Не исключено, что метод мультилокусного секвенирования-типирования (multilocus sequence typing, англ. — MLST) окажется еще более приемлемым как для идентификации, так и для мониторинга генетических клонов на обширных территориях, однако он пока недостаточно оценен применительно к ацинетобактерам.

Генетические методы идентификации и дискриминации ацинетобактеров для практического применения ждут своей дальнейшей разработки и оценки.

б) Внутривидовое разнообразие A. baumarmii. О генетической неоднородности видов ацинетобактеров уже упоминалось.

Подобно другим грамотрицательным бактериям, у А. Ьаитаппп (точнее — у всего комплекса) на основе серологических различий в составе липополисахарида (ЛПС) клеточной стенки, так называемого О-антигена, выявлено несколько десятков серотипов. Однако многие штаммы дают перекрестные реакции не только внутри своего вида, но и за его пределами. Определение серотипов возможно только с помощью соответствующих антисывороток, или моноклональных антител, которые не выпускаются в промышленных количествах. Вид можно подразделить и на серовары на основании К-антигенов.

Известны различные фаготипы внутри видов ацинетобактеров, но выявление их требует промышленного выпуска типовых фагов.

Внутривидовая маркировка штаммов является существенным инструментом эпидемиолога для анализа внутрибольничных вспышек.

Как показывает практика, наиболее рациональным в настоящее время и в ближайшем будущем является использование генетических маркеров для выявления внутривидовых клонов. Фирмы уже приступили к выпуску и разработке соответствующих тест-систем, в том числе и полуавтоматических.

- Читать далее "Устойчивость ацинетобактеров (Acinetobacter) к внешним факторам"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.4.2020

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.