Морфологические, культуральные, биохимические свойства стафилококков (Staphylococcus)

Стафилококки — грамположительные микроорганизмы сферической формы, диаметром 0,5-3,5 мкм, которые делятся в нескольких плоскостях, что приводит к формированию правильных или неправильных пакетов, при микроскопии окрашенных мазков напоминающих виноградные грозди. Они неподвижны и не образуют спор. Стафилококки хорошо растут как на простых, так и на селективных и неселективных средах отечественного и зарубежного производства, образуют неодинаковые, пигментированные или непигментированные, колонии, иногда в зависимости от состава среды.

Для выделения стафилококков обычно используют агаризованные среды: маннит-солевой агар, маннит-солевой агар с добавлением желтка, молока, колумбийский агар с добавками колистина и налидиксовой кислоты (CNA), агар Baird-Parker с добавлением яичного желтка и теллурита калия. Эти среды ингибируют рост грамотрицательных, а также многих грамположительных бактерий, и разработаны для дифференциации S. aureus и других представителей рода. Однако открытие других видов, по своим культуральным и биохимическим свойствам схожих с S. aureus, делают такую идентификацию лишь ориентировочной.

Продолжительность инкубации на селективных средах составляет 48-72 часа при 35-37°С. Колонии всех описанных видов и подвидов могут быть различимы на триптиказо-соевом агаре, особенно при использовании для сравнения контрольных штаммов соответствующих таксонов. Пигментированные колонии обычно имеют кремово-желтую, желтую, лимонно-желтую, желто-оранжевую или оранжевую окраску. У некоторых штаммов S. epidermidis, S. intermedius и 5. lentus колонии могут быть иметь слабо-фиолетовый, розоватый или коричневатый оттенок. Представители анаэробного вида S. saccharolyticus и подвида S. aureus subsp. anaerobius хорошо растут на указанной выше неселективной среде в анаэробных, и плохо — в аэробных условиях.

Колонии одного и того же штамма обычно сходны по размеру, консистенции, профилю, блеску, цвету пигмента, но некоторые штаммы могут иметь два и более морфотипа. Механизм этого явления еще не достаточно изучен, особенно для S. epidermidis. Одно из возможных объяснений этого феномена — вариабельность экспрессии оперона ica — генного кластера, продуцирующего экстрацеллюлярный адгезии PIA, участвующий в формировании биопленок.

Штаммы S. aureus могут образовывать несколько необычных морфотипов: к их числу относят характер роста некоторых инкапсулированных штаммов, L-формы и варианты с мелкими колониями (англ. — small colony variants, или сокращенно SLV). Последние характеризуются медленным ростом, отсутствием пигмента, сниженной скоростью утилизации углеводов. Выделяют два класса SLV на основе способности сохранять морфологию колоний или возвращаться к дикому фенотипу после ряда последовательных пересевов на плотной питательной среде. По-видимому, SLV представляет собой маленькую субпопуляцию микроорганизма, ставшую ауксотрофной в результате мутации в генах, вовлеченных в транспортную цепь электронов.

Морфологические, культуральные, биохимические свойства стафилококков (Staphylococcus)

Большинство представителей рода обладают каталазной активностью и являются факультативными анаэробами, т. е. растут лучше в аэробных условиях, за исключением S. aureus подвида anaerobius и Staphylococcus saccharolyticus. Температурный оптимум роста 35°С — 40°С. Клеточная стенка содержит два главных компонента — пептидогликан и связанные с ним тейхоевые и липотейхоевые кислоты. Пептидогликан является основным структурным полимером клеточной стенки и играет ключевую роль в поддержании сферической формы микробной клетки. Это гетерополимер, образованный гликановыми цепями, сшитыми короткими пептидами. Гликановые мотивы составлены из чередующихся, связанных между собой единиц N-ацетилглюкозамина и его деривата N-ацетилмурамовой кислоты.

Показано, что у представителей большинства видов, в отличие от S. aureus, в состав межпептидных мостиков, помимо глицина, входит L-серин, а у S. sciuri — L-аланин. Типичными компонентами тейхоевых кислот являются простые сахара — глицерин или рибитол, у некоторых видов в составе тейхоевых кислот могут присутствовать оба сахара одновременно. В состав тейхоевых кислот может входить также N-ацетиламино-сахар и D-аланин. В отличие от других грамположительных факультативно анаэробных кокков стафилококки чувствительны к действию лизостафина — эндопептидазы, гидролизующей глицил-глициновые связи в межпептидных мостиках пептидогликана, но довольно устойчивы к действию фермента N-ацетилмурамидгликаногидролазы (лизоцима). Устойчивость к лизоциму обусловлена О-ацетилированием N-ацетилмурамовой кислоты в молекуле пептидогликана.

Представители рода содержат либо а- и b-цитохромы, либо а-, b-, и с-цитохромы. В качестве основных жирных кислот присутствуют С16, С18, С20 а также изо-антеизо-метилированные разветвленные С15, С17. Содержание G+C в ДНК колеблется в пределах 32,0-34,6 mol %. Длина хромосомы варьирует от 2 566 420 до 3 033 000 н. п.

Некоторые биохимические и физиологические свойства стафилококков могут быть определены с помощью простых стандартных реакций и быстрых идентификационных систем. Они предусматривают выявление энзиматической активности, продукции гемолизинов, потребности в кислороде, идентификации продуктов метаболизма глюкозы, продукции кислоты из углеводов, видовую устойчивость к определенным антибиотикам. Морфология колоний и продукция пигмента служат вторичными признаками для дифференциации видов, однако они являются ценными маркерами при первичной идентификации стафилококков, вырастающих при посеве клинического материала на плотной питательной среде.

- Читать далее "Устойчивость стафилококков во внешней среде, к антибиотикам"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.3.2020

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.