Гонококк (Neisseria gonorrhoeae): морфологические и культурально-биохимические свойства

Бактерии рода нейссерий (Neisseria) входят в семейство Neisseriaceae. Семейство и род обязаны своим названием немецкому ученому Альберту Нейссеру (A. Neisser), в 1879 г. впервые описавшему гонококк, обнаруженный в гное больного гонореей. Виды рода нейссерий обитают на слизистых оболочках теплокровных — человека и животных. Клетки нейссерий имеют шаровидную форму (кокки), размером — до 1,8 мкм в диаметре, не имеют жгутиков, не образуют спор, некоторые виды иногда формируют защитную капсулу.

Для клеток большинства нейссерий характерно расположение в виде пар и/или тетрад. Нейссерии грамотрицательны. Представители рода нейссерий в той или иной мере прихотливы к условиям культивирования и быстро погибают во внешней среде. Нейссерии — аэробы или факультативные анаэробы; некоторые виды требуют повышенного содержания углекислого газа в атмосфере при культивировании. Биохимическая активность у разных видов неодинакова, но для всего рода характерно наличие оксидазы и каталазы.

Безусловно патогенными видами для человека являются гонококк (Neisseria gonorrhoeae) и менингококк (Neisseria meningitidis), представленные в настоящей главе. Ряд других видов рода способны вызывать заболевания у лиц с нарушениями иммунной системы, т.е. могут стать возбудителями оппортунистической инфекции. Они будут описаны в соответствующих разделах книги 3 настоящего Руководства, а в этой главе упоминаются в связи с необходимостью дифференциации патогенных нейссерий и нейссерий-комменсалов слизистых оболочек респираторного и генитального трактов.

Гонококк (Neisseria gonorrhoeae), как уже говорилось выше, был впервые описан А.Нейссером в гное больного гонореей в 1879 г. и выделен в чистой культуре Leistikow и LOeffler в 1882 г. Гонококк обитает только у человека и вызывает заболевание — гонорею. Передается при сексуальном контакте, поражает мочеполовые органы, реже слизистые оболочки прямой кишки, ротоглотки и глаза. Возможно заражение новорожденных во время родов от больных матерей с развитием острого воспаления конъюнктивы — бленнореи.

Гонококк (Neisseria gonorrhoeae)

а) Морфологические и культурально-биохимические свойства. Клетки гонококка — диплококки, по форме сходны с кофейными зернами или бобами, вогнутыми поверхностями обращенными друг к другу. Их размеры: 1,6-1,8 мкм — в длину и 0,6-0,8 мкм — в ширину.

Парное расположение особенно присуще клеткам в патологическом материале (гной, экссудат); при повторных пересевах культур склонность к образованию пар кокков утрачивается.

Как и все нейссерии, гонококки не имеют жгутиков, не образуют спор. В организме человека могут образовывать капсулоподобную структуру, содержащую полифосфат; ее пронизывают перитрихиально расположенные пили, одиночные или собранные в пучки. Пили — длинные (от 0,5 до 4,0 мкм) и очень тонкие нити (толщиной в несколько нм), поэтому их можно увидеть только в электронном микроскопе. Пили обеспечивают адгезию (прикрепление) гонококка к поверхности эпителия, фагоцитов и сперматозоидов, а также сцепление клеток друг с другом. Их сокращения ответственны за «дергающееся» передвижение гонококков по плоской поверхности.

Пили состоят из белка пилина, изменчивого и непостоянного даже у одного и того же штамма. На некоторых этапах инфекционного процесса пили у гонококка могут отсутствовать.

Гонококки грамотрицательны, но при окрашивании по Граму иногда неравномерно обесцвечиваются спиртом, что требует применения «щадящего» метода окраски в модификации Г.П.Калины.

Клеточная стенка гонококка, как и всех грамотрицательных бактерий, имеет трехслойное строение. Внешний слой ее называется наружной мембраной. Наружная мембрана — важнейшая и сложнейшая органелла клетки любой патогенной бактерии. Она содержит разнообразные биологически активные молекулы, необходимые для жизнеобеспечения клетки, а также играющие роль факторов патогенности и являющиеся специфическими антигенами. В состав наружной мембраны гонококка входят белки порины, которые формируют поры в клеточной стенке, необходимые для прохождения воды и жизненно важных соединений.

В наружной мембране находятся так называемые белки мутности колоний — Ора-белки, весьма вариабельные и играющие существенную роль как факторы патогенности. Далее, в состав наружной мембраны входят железосвязывающие белки. Ионы этого необходимого гонококку металла передаются специальной системой белков в нижние слои клеточной стенки и в цитоплазму. В наружной мембране гонококка содержится и ряд других белков, способствующих его патогенности, о чем будет сказано ниже.

Важнейшим компонентом наружной мембраны гонококка является липоолигосахарид (ДОС), аналогичный липополисахариду (ЛИС) других грамотрицательных бактерий. ЛОС нейссерий отличаются от ЛПС отсутствием длинных полисахаридных цепей, примыкающих к сердцевинной части молекулы. Сердцевинная часть ЛОС содержит ядовитый липид А, а также от 1 до 6 сахаров с разной длиной углеродной цепочки. ЛОС полифункционален. Он играет важную роль и как фактор патогенности, и как стимулятор иммунного ответа (см. ниже). Липоолигосахариды — высокомолекулярные соединения. Они способны отрываться во внешнюю среду вместе с частями клеточной стенки в виде «пузырей» как и у менингококка.

Под наружной мембраной имеется периплазматическое пространство, пронизанное нитями пептидогликана — высокомолекулярного токсического гликопротеида. Этот слой обеспечивает ригидность клеточной стенки гонококка и сохранение им шарообразной формы. Под пептидогликановым слоем располагается цитоплазма. Ее внешняя сторона — цитоплазматическая мембрана представляет собой третий, внутренний, слой клеточной стенки гонококка.

Гонококк (Neisseria gonorrhoeae)

Цитоплазма гонококка имеет нуклеоид, содержащий генетический аппарат, и обычные для бактериальной клетки включения — рибосомы, мезосомы и т.д.

Гонококк является практически абсолютным паразитом. Для своего развития он утилизирует питательные вещества непосредственно из организма человека. Для построения белков он использует готовые аминокислоты. По потребностям в аминокислотах гонококки можно разделить на ауксотипы. Гонококк считается аэробом, хотя в тканях он развивается и в анаэробных условиях. Значительную часть энергии он получает, разлагая глюкозу путем оксидации. Нуждается в лактате, источниках железа, витаминах и других ростовых факторах, пока еще не идентифицированных.

Гонококк не растет на простых питательных средах. Для его культивирования используют питательные среды, богатые продуктами триптического расщепления белков (пептиды, аминокислоты), и дрожжевой аутолизат, содержащий витамины. Обязательно добавление к средам нормальной сыворотки, крови или яичного желтка. Эти ингредиенты являются источниками железа, витаминов и ростовых факторов.

При культивировании гонококк крайне требователен к температурным условиям; при малейшем отклонении от 36-37°С его рост прекращается, и культура погибает. Оптимум pH сред — 7,2. Развитие гонококка заметно улучшается во влажной атмосфере, содержащей 5-7% СО2.

При соблюдении всех необходимых условий культивирования через 24-48 ч после посева на агаровых средах вырастают нежные выпуклые круглые (1 мм в диаметре) бесцветные колонии. На кровяном агаре колонии сероватого цвета и не дают гемолиза. Гонококки никогда не образуют пигмента. На сывороточном агаре колонии бесцветны, почти прозрачны. Микроскопия с использованием косого освещения колоний, выращенных на прозрачных питательных средах, позволяет различить несколько типов колоний — мутных, прозрачных, более или менее темных и др. Как оказалось, вид колоний зависит от наличия или отсутствия поверхностных белковых структур — пилей, Ора-белков. На обычно применяемых средах колонии неразличимы.

Гонококк мало активен биохимически — кроме присущих всем нейссериям оксидазы и каталазы, обладает способностью разлагать только глюкозу до кислых продуктов без газа.

б) Устойчивость к факторам внешней среды. Из всех видов нейссерий гонококк наименее устойчив во внешней среде. При температуре свыше 56°С погибает в течение 5 мин, при 100°С — моментально. Склонен к аутолизу в посевах, материале от больного вне организма (гной, моча), быстро гибнет при высыхании. Микроорганизм чувствителен к большинству обычно применяемых дезинфицирующих средств. Изначально вид был высоко чувствителен к сульфаниламидам и широкому спектру антибиотиков, прежде всего к пенициллину и его производным.

Нерациональное применение химиотерапии привело к возникновению и распространению сульфаниламидоустойчивых штаммов, а в последние годы отмечено повышение устойчивости гонококка к пенициллинам, тетрациклинам и другим широко применявшимся препаратам. Большая часть циркулирующих штаммов пока еще чувствительна к фторхинолонам, макролидам, цефалоспоринам третьего поколения, спектиномицину. Гонококк естественно устойчив к ристомицину, линкомицину, ванкомицину, полимиксину.

- Читать далее "Антигены и генетика гонококка (N. gonorrhoeae)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 25.12.2019

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.