Возбудитель дифтерии Corynebacterium diphtheriae относится к роду коринебактерий, который входит в группу коринеформных бактерий. Название происходит от слова «coryne» (греч. — дубинка, булава). Такое наименование эти бактерии получили благодаря встречающимся в клетках утолщениям, названным зернами волютина или BaBes-Ernst'a. В них содержатся полимегафосфаты, представляющие собой запас питательных веществ. Зерна располагаются на концах клеток или в середине.

Коринебактерии — неподвижны, не образуют ни спор, ни капсул, являются грамположигельными. Все представители рода — аэробы или факультативные анаэробы. Все виды обладают каталазой. Большинство видов разлагает различные углеводы (кроме лактозы) до кислот без газа. Многие редуцируют нитраты. Оптимальная для развития температура — 36-38°С.

Безусловно патогенным для человека является только C. diphtheriae — возбудитель дифтерийной инфекции. Некоторые коринебактерии, патогенные для животных (в частности, C. ulcerans), в исключительных случаях могут вызывать заболевания у человека, напоминающие дифтерию. Ряд видов этого рода — комменсалов кожи и слизистых оболочек человека способны вызвать гнойно-септические заболевания у лиц со сниженной резистентностью, о чем будет сказано в отдельной статье на сайте.

С. diphtheriae, или дифтерийная палочка, впервые обнаружена Klebs в пленках зева больных дифтерией в 1883 г. и выделена Loeffler в чистой культуре в 1884 г.

С. diphtheriae представляют собой очень полиморфные палочки, похожие на булавки или клиновидные, с зернами и без них, размерами 0,2-0,6x1,0-7,0 мкм; характерное расположение — сходное с переплетающимися нитями войлока. Морфология клеток во многом зависит от условий культивирования и возраста культуры. Так, зерна полиметафосфата исчезают через 48 ч культивирования. Пары только что разделившихся клеток располагаются под углом в виде римского V. Эта особенность, связанная со способом деления клетки, является существенным морфологическим признаком, отличающим С. diphtheriae от других коринебактерий. Как и все коринебактерии, С. diphtheriae неподвижны, спор и капсул не образуют; грамположительны. При окраске анилиновыми красителями зерна волютина выглядят метахроматично (т.е. окрашенными в иной цвет, чем цитоплазма бактерии).

Клеточная стенка С. diphtheriae не изучена так подробно, как у патогенных грамотрицательных бактерий. Известно, что она содержит от 3 до 7 слоев в зависимости от условий культивирования.

Входящий в состав оболочки пептидогликан, придающий ей ригидность и обеспечивающий определенную форму клеток, содержит диаминопимелиновую кислоту. В поверхностных слоях клеточной стенки содержится липид — димиколат трегалозы, названный корд-фактором (англ. — cord) по аналогии с микобактериями, у которых это поверхностное соединение придает колониям вид мотка каната.

Недавно у штаммов С. diphtheriae выявлены пили, ковалентно соединенные с пептидогликаном клеточной стенки.

С. diphtheriae не растет на простых питательных средах; для его роста требуется питательная основа, богатая аминокислотами, пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, к которой добавляется 10-15% гемолизированная кровь (барана, лошади, морской свинки, донора) или нормальная лошадиная сыворотка. С. diphtheriae не в состоянии утилизировать белки крови, так как не имеет соответствующих экзопротеаз, но эти биосубстраты микроб использует как источник аминокислот, ростовых факторов и железа.

Оптимум pH сред для культивирования — 7,6-7,8. С. diphtheriae — факультативный анаэроб. Температурный оптимум 35-37"С.

На плотных средах колонии С. diphtheriae слегка суховаты; при сплошном посеве заметны границы между ними. Колонии — белого цвета, иногда слегка кремовые. Ряд культуральных особенностей С. diphtheriae зависят от принадлежности штамма к тому или иному биотипу. Описаны 3 культурально-биохимических варианта — биотипа, названных их первооткрывателями по степени тяжести вызываемого ими заболевания: gravis (тяжелый), mitis (облегченный) и intermedius (промежуточный). Однако позднее было установлено, что тяжесть заболевания далеко не всегда согласуется с биотипом вызвавшего его штамма С. diphtheriae.

Через 24 ч культивирования на кровяных или сывороточных питательных средах биотипы формируют отличающиеся друг от друга колонии — вариант gravis по типу R-форм, вариант mitis — по типу S-форм. Колонии биотипа intermedius разными авторами описываются по-разному. Исследователи, впервые описавшие этот биотип, указывают, что его колонии мелкие, круглые, с ровным краем, слегка конусообразны.

На бульоне штаммы биотипа gravis образуют крошащуюся пленку, частично оседающую на дно. Биотип mitis, напротив, характеризуется диффузным ростом. Штаммы биотипа intermedius растут в виде зернистой мути.

Биотипы С. diphtheriae различаются не только особенностями роста, они обладают разной биохимической активностью. Наиболее активен биотип gravis: он разлагает до кислот (без газа) глюкозу, мальтозу, крахмал и декстрин. Биотип intermedius не разлагает крахмал, а биотип mitis — ни крахмал, ни декстрин; оба ферментируют глюкозу и мальтозу. Считалось, что вид С. diphtheriae редуцирует нитраты до нитритов, но в 1952 г. впервые был описан штамм биотипа mitis, не восстанавливающий нитраты. Впоследствии такие штаммы отнесли к вновь образованному варианту Belfanti и стали обозначать как Corynebacterium diphtheriae mitis var.belfanti.

Существенными признаками всего вида С. diphtheriae является его способность расщеплять аминокислоту цистин до сероводорода (H₂S) благодаря ферменту цистиназе (точнее, цистиндесульфгидразе) и отсутствие ферментов уреазы (расщепляющей мочевину) и пиразинамидазы.

Важным признаком вида является способность восстанавливать металлический теллур из его теллуристых солей. При этом теллуриты подавляют сопутствующую микрофлору носоглотки, что используется при бактериологической диагностике (см. ниже).

Реакция металлического теллура с образующимся сероводородом приводит к формированию соединения, придающего колониям на теллуритовом агаре черный цвет различной интенсивности. Сероводород образуется из цистина, всегда имеющегося в питательных основах сред для дифтерийных бактерий; для специального выявления цистиназы цистин добавочно вносят в среду.

Гемолитическая способность на кровяном агаре присуща лишь некоторым штаммам биотипа mitis и в системе диагностических реакций не учитывается. С. diphtheriae обладают ферментом ДНКазой, разрушающим ДНК.

- Читать далее "Антигены возбудителя дифтерии (C. diphtheriae)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 25.11.2019