а) Морфологические и тинкториальные свойства. Риккетсии — мелкие плеоморфные микроорганизмы от кокковидных до палочковидных, иногда нитевидные, однако чаще короткие палочки 0,3-0,6 х 0,8-2,0 мкм, некоторые виды — длиной до 4 мкм перед делением клеток. Размножение риккетсий происходит бинарным делением вегетативных форм.

Жгутиков и капсул нет, но на электронных микрофотографиях клеток, подвергнутых минимальным лабораторным манипуляциям, обычно виден внешний слой аморфного материала. Грамотрицательные микроорганизмы, плохо окрашиваются обычными анилиновыми красителями. Удерживают основной фуксин. Применяется также модификация окраски по П.Ф.Здродовскому, рекомендовавшего в связи с наличием большого количества липидов использование карболового фуксина. При этом риккетсии окрашиваются в ярко-розовый или рубиново-красный цвет, цитоплазма клеток — в голубой цвет, ядра — в синий.

Риккетсии имеют сходное с классическими грамотрицательными бактериями строение клетки: снаружи расположен микрокапсулярный слой толщиной 10-15 нм, обладающий антигенными свойствами, далее выявляется трехслойная мембрана клеточной стенки шириной 8-12 нм; цитоплазма образуется рибосомоподобными гранулами, между которыми обнаруживаются нити ДНК.

При изучении поверхностных структур риккетсий при помощи электронной микроскопии выявлены, как у многих бактерий, особого рода образования — волосовидные придатки или фимбрии. С наличием жгутикоподобных образований у R. sibirica и R. conorii, возможно, связана подвижность. В настоящее время подвижность риккетсий связывают с наличием актиновых хвостов. У ряда видов риккетсий отмечают наличие вегетативных и покоящихся форм.

Вегетативные формы риккетсий Провачека в куриных эмбрионах, вшах, культурах клеток и в организме белых мышей имеют поперечный размер от 250 до 400 мкм. Снаружи имеется капсулоподобный аморфный слой (микрокапсула), толщина которого составляет 100-150 ангстрем. Под ним расположена клеточная стенка, состоящая из трех слоев по 25-30 ангстрем каждый. Ниже лежит трехслойная цитоплазматическая мембрана толщиной 75-80 ангстрем, покрывающая риккетсиоплазму.

В ее структуре содержатся крупные гранулы до 100-150 ангстрем, соответствующие рибосомам и образующие группы или короткие цепочки. Нуклеоид содержит нити ДНК толщиной от 25 до 75 ангстрем. Покоящиеся формы риккетсий Провачека характеризуются меньшими размерами (диаметр 200-300 мкм), утолщенной (100-110 ангстрем) клеточной стенкой, концентрированными цитоплазмой и нуклеоидом.

б) Устойчивость к факторам внешней среды. Риккетсии малоустойчивы к нагреванию. Быстро инактивируются даже при 56°С (не более 30 мин), при 80°С — в течение 1 мин, при кипячении — мгновенно. Нестабильны, когда отделены от компонентов клеток хозяина. Они более стабильны в средах с белками молока, альбумином плазмы, сахарозой, фосфатом калия, глутаматом. Риккетсии инактивируются различными дезинфицирующими средствами — 0,5%-ным раствором формалина — в течение 30 мин, 0,5%-ным раствором фенола. Быстро погибают иод действием жирорастворителей (спирта, эфира, хлороформа).

Будучи облигатными внутриклеточными паразитами, риккетсии, тем не менее, хорошо адаптированы к окружающим условиям. Наиболее длительно риккетсии сохраняются в высушенном состоянии и при низких температурах. Оптимально хранение штаммов в сосудах Дьюара с жидким азотом (неограниченно долго). Вместе с тем риккетсии Провачека длительно сохраняются в экскрементах переносчика (платяных вшей) при комнатной температуре (до 233 дней).

Длительное сохранение риккетсий группы КПЛ в клещах и, особенно, риккетсий Провачека в фекалиях вшей может иметь значение в заражении людей путем контаминации содержащих риккетсии фекалий переносчиков при расчесах или аэрогенным путем.

Рост риккетсий подавляется п-аминобензойной кислотой, этот эффект снимается п-оксибензойной кислотой. Сульфаниламиды не влияют на рост. Пенициллины и аминогликозиды не эффективны против риккетсий в клеточных системах. Отмечена чувствительность риккетсий к тетрациклинам, хлорамфениколу, из макролидов — к джозамицину и кларитромицину. Все изученные виды оказались чувствительными к фторхинолонам. Препараты тетрациклинового ряда и левомицетин оказывают риккетсиостатическое действие.

Выявлены существенные отличия чувствительности различных риккетсий к эритромицину и рифампицину. Риккетсии группы СТ более чувствительны к эритромицину, чем риккетсии группы КПЛ. Риккетсии группы СТ и большинство исследованных риккетсий группы КПЛ чувствительны к рифампицину, кроме филогенетического кластера (генетической подгруппы) R. massiliae (R.sp.Bar29, R. massiliae, R. rhipicephali, R. aeschlimannii, R. montanensis), что свидетельствует о таксономической значимости этого признака. Их резистентность к рифампицину связана с дивергенцией в этой подгруппе гена, кодирующего РНК-полимеразу.

в) Культуральные и физиологические особенности. Облигатный характер внутриклеточного паразитизма риккетсий требует для их развития веществ и энзимов, содержащихся в клетках хозяина. Принимая во внимание особенности метаболизма, J.W. Moulder считает, что риккетсии представляют собой бактерии, которые, приспособившись к внутриклеточному существованию, утратили в значительной степени способность к внеклеточному существованию. Экологической микронишей представителей рода Rickettsia служит цитоплазма, для ряда из них — ядро эукариотической клетки, где они размножаются свободно, без окружения паразитофорной вакуолью. Не культивируются в отсутствии клеток хозяина.

Размножаются в клетках позвоночных и членистоногих, в эпидермальных клетках, выстилающих желточный мешок развивающегося куриного эмбриона. Хороший рост получен in vitro в клетках куриного эмбриона и в некоторых стационарных линиях клеток млекопитающих. Образуют бляшки на фибробластах куриного эмбриона. Температурный оптимум роста — от 32 до 35°С (выше — для группы СТ, ниже — для группы КПЛ).

Наиболее распространенные методы культивирования — метод накопления в тканях желточного мешка развивающихся куриных эмбрионов по Коксу и культуры клеток в условиях пониженного метаболизма. Для экспериментального воспроизведения инфекции и выделения штаммов патогенных риккетсий с успехом применяют различные виды чувствительных к определенным видам риккетсий животных, чаще морских свинок и хомячков.

Риккетсии являются медленно растущими микроорганизмами, размножаются поперечным бинарным делением, время их генерации составляет не менее 8-9 ч. Риккетсии имеют осмотически активную клеточную мембрану, содержащую специфические переносчики для транспорта субстратов. У них имеется транспортная система переноса АТФ-АДФ, известная у митохондрий и другого внутриклеточного паразита — хламидий. Однако у риккетсий имеются и собственные системы синтеза АТФ. Наличие системы транспорта АТФ-АДФ и собственного синтеза АТФ при окислении глутаминовой кислоты указывает на два типа использования риккетсиями АТФ.

При размножении риккетсии получают АТФ от клетки-хозяина; в ее присутствии ингибируется цитратсинтаза — ключевой фермент цикла Кребса, что сопровождается снижением катаболизма глутаминовой кислоты. При выходе риккетсий из клеток в условиях дефицита АТФ активность цитратсинтазы усиливается, что ведет к активации цикла Кребса и генерации эндогенной риккетсиальной АТФ.

У риккетсий отмечается высокое содержание липидов (до 50%) и низкое — углеводов. По высокому содержанию нуклеиновых кислот (до 12%) и наличию в составе как ДНК, так и РНК риккетсии представляют бактериальные организмы. Сходны по химическому составу и клеточные стенки риккетсий и классических бактерий.

В них выявлены диаминопимелиновая и мурамовая кислоты, белки, липиды, полисахариды. Однако у риккетсий содержится и глюкуроновая кислота, которая в оболочках бактерий обычно отсутствует.

Соотношение ДНК и РНК составляет 1:6 — 1:8. РНК содержится в риккетсиях преимущественно в цитоплазме, а ДНК образует скопления, которые по существу и представляют нуклеоид.

О сложности химического состава риккетсий свидетельствует наличие в них витаминов (никотинамид, фолиевая кислота, биотин, рибофлавин, тиамин, пантотеновая кислота, витамины В6, В12). У риккетсий обнаружены энзимные системы, в частности трансаминазы, глутамат-оксидазная система, при помощи которых осуществляется в живой клетке хозяина автономный метаболизм этих микроорганизмов.

Риккетсии относятся к аэробам. Окисление осуществляется по циклу Кребса с образованием цитрата, углекислого газа и переаминированием глутаминовой кислоты в аспарагиновую, что свидетельствует об энергетической активности риккетсий.

г) Лечение и профилактика. Наиболее эффективными и доступными средствами антибиотикотерапии риккетсиозов и лихорадки цуцугамуши являются препараты группы теграциклинов и фторхинолонов. В лечении коксиеллеза, равно как и риккетсиозов групп СТ и КПЛ, назначают преимущественно доксициклин, обладающий наилучшими фармакокинетическими характеристиками в отношении этих внутриклеточных микроорганизмов. Назначение тетрациклина или доксициклина в общетерапевтических дозах (2,0 г тетрациклина или 200 мг доксициклина — 2 капсулы в сутки для взрослого) при острых формах риккетсиозов и лихорадки цуцугамуши весьма эффективно и позволяет нормализовать температуру и улучшить состояние больного в течение 36—96 ч с начала лечения.

В связи с возможностью длительной персистенции риккетсий и ориенций лечение необходимо продолжать 2-3 дня после нормализации температуры.

Разработана и применяется живая сыпнотифозная вакцина. Однако наибольшее значение применительно к СТ имеет борьба с педикулезом, своевременное лабораторное обследование на сыпной тиф длительно лихорадящих больных, особенно из категорий риска (завшивленные, бездомные, беженцы и др.). Применительно к риккетсиозам группы КПЛ и лихорадке цуцугамуши применяют противоклещевые обработки территорий, меры личной защиты от нападения и присасывания клещей, возможно превентивное назначение антибиотиков.

- Читать далее "Антигены и генетика риккетсий (Rickettsia)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.2.2020