Морфология и культуральные свойства возбудителя чумы (Y. pestis)

Клетка возбудителя чумы построена по типу, присущему клеткам всех грамо-трицательных бактерий, но имеет ряд особенностей. Скелет клетки, представленный трехслойной мембраной, придает ей овоидную форму с вздутиями по бокам и закруглениями на концах. Y. pestis — овоидная палочка, размером 0,3-0,6x1-2 мкм, склонная к полиморфизму. В мазках с плотной питательной среды палочки бывают удлиненными, нитевидными, описаны также фильтрующиеся формы.

Средний слой отличается способностью интенсивно абсорбировать красители на полюсах; типичная для возбудителя чумы биполярная окраска обусловлена именно этим. Такая биполярность особенно хорошо видна при окраске метиленовым синим. Структурную основу внешней мембраны клеточной стенки составляет липополисахаридно-белковый комплекс (ЛПС), который подобен ЛПС R-мутантов грамнегативных бактерий, чем объясняются характерные особенности роста Y. pestis на искусственных питательных средах. На поверхности клеточной стенки при определенных условиях культивирования микроба выявляются пилеобразные или фибриноподобные структуры, имеющие белковую природу. После выращивания при температуре 37°С и в мазках из органов животных клетки окружены гликопротеидной капсулой. Бактерии чумы не имеют спор и жгутиков, неподвижны.

Чумной микроб ферментирует большинство углеводов, исключая лактозу, без образования газа. У него выражена ферментативная активность по отношению к различным моно-, ди-, трисахаридам и спиртам: расщепляет глюкозу, маннозу, маннит, мальтозу, арабинозу, салицин, ксилозу, эскулин с образованием кислоты без газа. Различают два варианта бактерий чумы — разлагающие и не разлагающие глицерин. Протеолитические свойства возбудителя выражены слабо; он не разжижает желатин, не свертывает молоко, нитраты чаще восстанавливает до нитритов; не образует индол и сероводород, мочевину обычно не разлагает, оксидазоотрицателен и каталазоположителен.

Бактерии чумы продуцируют фибринолизин, коагулазу, пестицин 1 и 2, гемолизин и др.

Морфология и культуральные свойства возбудителя чумы (Y. pestis)

Для культивирования возбудителя требуются питательные среды с глубоким расщеплением белка. Лучшими по качеству являются среды из ферментативных гидролизатов кровяных сгустков. На этих средах рост культур наблюдается при посеве 10-100 микробных клеток без добавления стимуляторов роста. Культуры возбудителя чумы хорошо развиваются на питательных средах и из других белковых субстратов — ферментативного гидролизата казеина, перевара Хоттингера, кислотного гидролизата рыбокостной муки. Возбудитель чумы относится к гетеротрофным микроорганизмам, по типу дыхания — факультативный анаэроб. Он может расти в температурных границах от 0 до 45°С. Оптимальная температура 28-30°С. При 37°С растет медленно и более скудно. Границы pH для роста микроба находятся в диапазоне 5,8-8,0.

Для возбудителя чумы характерно замедленное размножение; лагфаза значительно длиннее, чем у многих других видов патогенных микробов, и в среднем на средах хорошего качества равна 10-12 ч. В оптимальных условиях культивирования при pH 6,9-7,2, окислительно-восстановительном потенциале (Eh) 100-150 mv и низкой окислительно-восстановительной емкости среды возбудитель чумы развивается из единичных клеток. Развитие единичных клеток возможно также при добавлении к обычным питательным средам стимуляторов роста: сульфита натрия, который снижает Eh среды, цельной и лизированной крови, перевара крови Филдса. Стимулирующее влияние на рост возбудителя чумы оказывает совместное выращивание некоторых видов микробов — так называемые «кормилки» Micrococcus luteus и др.

Для посева применяют питательные среды высокого качества, предварительно проверенные на ростовые свойства — типичность морфологии и интенсивность роста чумного микроба. Посевы инкубируют при температуре 28-30°С, pH среды 7,0-7,2. Температура 37°С — селективная для образования капсулы чумного микроба. Рост на плотных средах появляется через 12-14 ч. Для ускорения роста применяют стимуляторы (сульфит натрия, гемолизированную кровь, фильтрат сарцин и др.), а для подавления роста посторонней микрофлоры к среде добавляют генцианвиолет. Выросшие через 18-24 ч инкубации колонии при микроскопическом изучении имеют вид микроколоний с неровными краями («битое стекло»).

Через 48 ч они сливаются, образуя нежные плоские образования с фестончатыми краями — «кружевные платочки»; зрелые колонии — крупные с бурым зернистым центром и неровными краями. На скошенном агаре культура возбудителя чумы растет в виде вязкого налета, на мясо-пептонном бульоне (МПБ) или бульоне Хоттингера образует хлопьевидный или порошковидный легко распадающийся при встряхивании осадок, жидкость над ним остается прозрачной. Часто образует нежную пленку, в старых культурах от нее вглубь среды могут отходить нити — «статактиты».

Бактерии чумы растут в R-форме, которая является вирулентной. Однако они относительно легко диссоциируют под влиянием ряда факторов, например, бактериофага, и через О-форму переходят в S-форму — авирулентную.

Микробиологическая диагностика возбудителя чумы (Y. pestis)

а) Устойчивость к факторам окружающей среды. Высокие температуры (100°С) губят бактерии чумы мгновенно, при температуре 80°С они погибают через 5 мин, в горячей воде (55°С) — через 10-15 мин. Низкие температуры чумные бактерии переносят хорошо: при 0°С сохраняются 6 мес,., в замороженных трупах — год и более. Возбудитель менее устойчив при повышении температуры окружающей среды. В мокроте больного он сохраняется до 30, а в затемненном месте — до 165 сут., в гное из бубонов — до 30 сут. В крови человека и животного (вне организма) при температуре 10—12°С возбудитель чумы выживает до 150, а в защищенном от высыхания месте — до 260 сут.

В шкурах животных сохраняется при комнатной температуре до 23 сут. Посторонняя гнилостная микрофлора оказывает на микроб гибельное действие, по этой причине в трупах животных он более длительно сохраняется в костном мозге трубчатых костей. В нестерильной речной воде микроорганизм сохраняется 120, а в стерильной — более 400 сут. Прямые солнечные лучи убивают его через 2-3 ч. Чумные бактерии очень чувствительны к высыханию. В пищевых продуктах они выживают от 2 до 6 мес. В блохах — до 1 года. Обычные концентрации дезинфицирующих растворов убивают их через 5-10 мин. Особенно они чувствительны к лизолу. Y. pestis чувствительна ко всем общеупотребляемым антибиотикам, хотя изредка встречаются штаммы, естественно устойчивые к стрептомицину.

б) Иммунитет. Врожденный иммунитет к чуме отсутствует, однако дети первого года жизни заражаются чумой редко. Перенесенное заболевание оставляет невосприимчивость, повторные заболевания редки.

- Читать далее "Антигены и генетика возбудителя чумы (Y. pestis)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 6.1.2020

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.