Возбудитель сифилиса (Treponema pallidum): морфология и культуральные свойства

В конце XV в. на юге Европы появилась и моментально распространилась неизвестная до этого болезнь. На половых органах, губах появлялись небольшие язвы, которые через некоторое время увеличивались в размерах, покрывались струпом черного цвета, постепенно углублялись, расширялись, захватывая окружающие ткани. На коже туловища, конечностей, волосистой части головы появлялась сыпь в виде пятен, бляшек и гнойников. Общее состояние больных значительно ухудшалось, поднималась температура, нарастала слабость, пораженные части тела частично или полностью разрушались и отторгались.

В результате развития общего заражения многие люди погибали, оставшиеся в живых до конца своих дней носили печать перенесенного заболевания в виде уродующих рубцов, проваленных носов, дефектов голоса и речи, многие становились полными инвалидами, в том числе в связи с расстройствами психики. Последствия заболевания были ужасающими и воспринимались населением как божественная кара за грехи.

Возникновение сифилиса в Европе связывают с возвращением Колумба из своего первого путешествия, во время которого его корабли задержались на острове Гаити. Именно там, по рассказам моряков, они заразились неизвестной болезнью от туземок острова, где она была известна задолго до приезда туда испанцев. Встречая экспедицию Колумба в 1493 г., доктор Диас Исла обнаружил у многих из членов экспедиции признаки неизвестной болезни. В 1499 г. Европа была охвачена пандемией, как тогда говорили, французской или неаполитанской болезни, которая практически в это же время появилась и в России, но была распространена в значительно меньшей степени.

Согласно другой точке зрения, сифилис в Европе появился в глубокой древности, доказательством чего является множество римских и греческих литературных и художественных памятников; даже в Библии приводится описание подобной болезни. При раскопках древних могильников и курганов в Европе, Азии, на Кавказе были обнаружены кости людей периода неолита со следами гуммозных остеопериоститов и остеомиелитов. Одновременно в этих захоронениях были найдены сосуды, содержащие остатки мазей со ртутью.

Попытки ретроспективного диагноза на основании не очень точных свидетельств и документов не всегда достаточно убедительны, хотя полностью отрицать такую возможность тоже нельзя. Понимание того, что некоторые заболевания половых органов могут передаваться половым путем, возникло в XII в.: именно тогда в домах терпимости Англии появились рекомендации по личной гигиене после полового акта, а уже в XIV в. стали проводиться регулярные медицинские осмотры проституток.

Научные исследования причин возникновения сифилиса были задержаны, благодаря трагической ошибке известного английского врача Гунтера (Hunter, 1785), который, введя себе под кожу гнойное отделяемое из уретры больного гонореей, получил типичный твердый шанкр. Таким образом, по мнению Гунтера и его последователей (так называемых унитаристов), были получены «доказательства» того, что гонорея и сифилис — одно и то же заболевание. На самом же деле, по случайности, больной, у которого был взят материал, одновременно болел обеими инфекциями.

Только в 1830 г. французский врач Рикор (Ricord), проделав на людях 1400 прививок отделяемого из уретры (800 больных гонореей) и шанкров (600 больных сифилисом) в самых разнообразных сочетаниях и по разным методикам окончательно показал, что сифилис и гонорея являются различными в этиологическом отношении заболеваниями.

Возбудитель сифилиса Treponema pallidum была открыта в 1905 г. немецкими учеными — зоологом Шаудином (Schaudin) и дерматологом Хоффманом (Hoffman).

Трепонемы (спирохеты) относятся к филогенетически древней группе бактерий. Это анаэробные бактерии, представленные клетками в виде туго закрученных правильных или неправильных спиралей, ие имеющие четко выраженных протоплазматических структур. Возбудитель сифилиса относится к порядку Spirochaetales, семейству Spirochaetacea, роду Treponema, виду Treponema pallidum.

а) Морфологические и другие биологические свойства. Т. pallidum подвид pallidum имеет в длину 6-20 мкм и диаметр 0,10-0,18 мкм. Она имеет вид тугой спирали, количество витков колеблется от 8 до 12. Свое название «бледная» (pallidum — лат.) трепонема получила потому, что она плохо окрашивается анилиновыми красителями. Не окрашенная бледная трепонема может быть обнаружена при микроскопии в темном поле или с применением фазового контраста.

В пересчете на сухой вес трепонема состоит из белков (70%), липидов (20%) и углеводов (5%). У Т. pallidum нет капсулы. Подобно всем грамотрицательным бактериям, она имеет наружную и внутреннюю (цитоплазматическую) мембраны и тонкую клеточную стенку, состоящую из пептидогликанов. Наружная мембрана трепонемы содержит мало липополисахаридов, что объясняет ее высокую чувствительность к внешним физическим воздействиям (центрифугирование, промывание, культивирование in vitro) и действию детергентов. Наружная мембрана трепонемы содержит также очень малое количество интегрированных белков, которые получили название TROMP-белков (Treponema Rare Outer Membrane Proteins — англ.). Содержание белков в наружной мембране трепонемы в 100 раз меньше, чем в мембране типичной грамотрицательной бактерии.

Первоначально предполагалось, что благодаря очень малому размеру частиц TROMP каждая частица представляет собой один и тот же вид белка. Однако впоследствии выяснилось, что бледная трепонема может синтезировать различные виды белков, повышающих ее возможности переживания и диссеминации в организме хозяина. К настоящему времени выделено и изолировано 4 из 6 предполагаемых TROMP, один из которых, вероятнее всего, является порином.

Подвижность трепонем обеспечивается жгутиками, которые не выходят наружу, а располагаются в периплазматических пространствах (между наружной и внутренней мембранами). Три жгутика берут начало с каждого конца трепонемы и, оплетая протоплазматический цилиндр, достигают клеточного центра. Жгутики состоят из базального тела и белковой нити, которая соединяет наружную мембрану и центральное ядро клетки. Внутри самой трепонемы по всей длине клетки располагаются так называемые осевые нити (7,0-7,5 нм шириной), которые являются своего рода каркасом. Осевые нити (от 4 до 6) располагаются под внутренней мембраной параллельно периплазматическим жгутикам.

Существуют данные, что бледная трепонема при определенных условиях в организме хозяина может образовывать цисты и/или L-формы. Впервые эти сведения были получены в результате электронно-микроскопических исследований. Под влиянием неблагоприятных условий (действие антител, антибиотиков, истощение питательной среды) бледная трепонема сворачивается в клубок, образуя так называемые анрулированные формы. Вокруг трепонемы образуется гомогенная прозрачная оболочка, не имеющая структуры. Процесс в основном носит защитный характер с образованием «цист покоя». В последующем не исключается возможность возникновения вокруг цист многослойных мембран, образующих полимембранные фагосомы. Именно с появлением подобных образований, по мнению ряда авторов, можно объяснить хронизацию процесса, феномен серорезистентности (сохранение положительных серологических реакций после проведенного лечения), неудачи в лечении; не исключается вероятность рецидива инфекции после проведенного лечения.

В специальных опытах при выращивании культур бледных трепонем были получены L-формы трепонемы в виде везикул и гомогенных шаров с крупными и мелкими головчатыми образованиями. Впоследствии подобные формы трепонем были найдены и у людей в биоптатах шанкров, что было показано при помощи электронно-микроскопических исследований. Считают, что L-формы являются эволюционной формой существования бледной трепонемы, способной к репродукции и реверсии. Обладая низкой патогенностью и высокой резистентностью к антибиотикам, L-формы трепонем также способствуют вялому течению заболевания, персистенции трепонем в организме хозяина, развитию поздних форм сифилиса.

Небольшой размер (1000 kb) единственной хромосомы и высокая требовательность к условиям существования предполагают весьма ограниченные метаболические возможности трепонемы. Однако данных по этому вопросу до сих пор недостаточно. Глюкоза является основным источником энергии, хотя имеются данные о возможности метаболизма пирувага. Несмотря на наличие активного гликолиза, цикл Кребса в полном объеме не происходит. Результаты исследований по экспрессии трепонем пых генов в Е. coli показали, что существуют гены, ответственные за ферменты, обеспечивающие синтез пролина. Удалось обнаружить трепонемные гены, кодирующие белки (CheA, CheW, CheY), обеспечивающие хемотаксис трепонем. Это подтверждает способность трепонем реагировать на изменение градиента концентрации различных (в том числе питательных) веществ в организме хозяина.

Часть белков наружной мембраны — так называемые порины образуют заполненные жидкостью каналы, пронизывающие мембраны и обеспечивающие транспорт веществ с небольшим молекулярным весом.

Размножение трепонем происходит путем поперечного деления, полный цикл развития занимает 30-33 ч. Представляют интерес данные о том, что по мере увеличения сроков пребывания трепонемы в организме хозяина продолжительность репродуктивного цикла удлиняется, т.е. у больных скрытым сифилисом он занимает большее время, чем при первичном сифилисе. Возможно, это связано с тем, что при удлинении сроков латентности увеличиваются (накапливаются) иные формы существования трепонем (цисты, фагосомы, L-формы), обеспечивающие их переживание в организме хозяина.

б) Устойчивость к факторам внешней среды. Бледная трепонема весьма чувствительна к изменению условий окружающей среды: температуры (30-37°С), влажности, содержания кислорода, pH среды (7,2-7,4), а также физическим и химическим агентам. При температуре 40”С во влажной среде трепонема погибает через 3 ч. Особенно чувствительны трепонемы к высыханию: на открытом воздухе при комнатной температуре они погибают через 10-15 мин. Трепонема также чувствительна к повышенной температуре — при 55°С она погибает через 15 мин. Но при низких температурах трепонема может сохранять свою активность длительное время: даже после замораживания в течение 1 года при температуре -18°С трепонемы не теряют своей патогенности для кроликов. В литературе имеются указания на то, что трепонемы сохраняли патогенность после замораживания в течение 9 лет. Лучше всего они сохраняются в среде, содержащей инактивированную сыворотку и 15% глицерина.

Из печени мертворожденного в результате сифилитической инфекции плода при обычной температуре единичные трепонемы выделялись через 72 ч, при хранении трупов в холодильнике инфекционность трепонем сохраняется в течение длительного времени. Случаи заражения сифилисом от трупов описаны; особенную опасность для прозекторов представляют трупы мертворожденных или погибших после рождения детей с врожденным сифилисом. Трепонема очень чувствительна к водопроводной воде и щелочам, поэтому мытье рук с мылом предупреждает вероятность заражения при попадании отделяемого сифилидов на кожу.

в) Факторы патогенности. Факторы патогенности Т. pallidum окончательно не установлены. Известно, что бледная трепонема не образует липополисахаридов, в связи с чем у нее нет сильнодействующих экзотоксинов. Цитотоксическая активность трепонем в отношении нейробластов и других типов клеток доказана экспериментально, но концентрация трепонем при этом должна быть исключительно высокой, чего не бывает в естественных условиях. Полагают, что к факторам патогенности, возможно, относится и белок TprK, который, являясь порином, одновременно обеспечивает адгезию трепонем к клеткам.

- Читать далее "Антигены и генетика возбудителя сифилиса (Treponema pallidum)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 5.2.2020

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.