Архебактерии

Менингококки обычно паразитируют на слизистой оболочке носоглотки, что сопровождается развитием острого назофарингита. При проникновении менингококков в мозговые оболочки развивается менингит. Менингококковой инфекцией болеет только человек. Передача возбудителя происходит воздушно-капельным путем.

Гонококки являются возбудителями острого гнойного воспаления мочеполовых путей – гонореи, а также могут поражать конъюктиву глаз новорожденных, вызывая бленнорею. Болеет гонореей исключительно человек. Инфекция передается в основном половым путем и редко бытовым. По данным ВОЗ ежегодно в мире гонореей заболевают более 150 млн. людей, причем более 50% больных составляют лица моложе 25 лет.

Ликвидация социально-экономических причин способствует профилактике венерических заболеваний. Общественная профилактика венерических болезней в нашей стране заключается в раннем выявлении источников заражения и контроле за полнотой и качеством лечения больных.

Группа – Грамотрицательные анаэробные кокки

В эту группу входит одно семейство Veillonellaceae. Бактерии данного семейства представлены кокковыми формами размером от 0,3 до
2,5 мкм, располагающимися попарно либо цепочками и скоплениями.

Хемоорганотрофы с высокими потребностями в питательном субстрате. Анаэробы. Сбраживают субстрат с выделением газов.

Обитают в организмах теплокровных животных. Легко выделяются из ротовой полости, желудочно-кишечного тракта и легких человека и позвоночных животных, но патогенеза не вызывают.

Группа – Грамотрицательные хемолитотрофныебактерии

Группа объединяет бактерии, получающие энергию за счет процессов аэробного окисления восстановленных неорганических соединений азота, серы, железа, марганца. В зависимости от природы окисляемого неорганического соединения в составе группы выделяют:

1. Организмы, окисляющие аммиак или нитриты, представлены семейством Nitrobacteraceae. Бактерии этого семейства широко распространены в почве, пресной и морской воде. Им принадлежит важная роль в процессах круговорота азота в природе.

2. Организмы, метаболизирующие серу и серосодержащие вещества, объединяют роды с неясным систематическим положением (Thiobacillus, Sulfolobus, Thiospira, Thiobactenum и др.). Бактерии вышеназванных родов активно участвуют в круговороте серы. Обитают в почве, морской и пресной воде. Легко выделяются из серных ключей, сточных вод и серных месторождений (см. гл. VIII).

3. Организмы, накапливающие оксиды железа и (или) марганца, представлены семейством Siderocapsaceae. Морфологически сферические, эллипсоидальные или палочковидные формы. Способны накапливать железо и (или) марганец на поверхности капсул, в капсулах или на внеклеточном материале. Встречаются в железосодержащих водах.

Группа – Метанобразующие бактерии

Это высокоспециализированная группа бактерий, объединенных в одно семейство Methanobacteriaceae. Метанобразующие бактерии морфологически представлены кокками и палочками, подвижными и неподвижными. Облигатные анаэробы. Энергию для процессов жизнедеятельности получают путем сбраживания метанола и ацетата с образованием метана и СО₂ либо путем восстановления СОг до метана с использованием электронов, освобожденных при окислении водорода.

Бактерии данного семейства широко распространены в природе. Они выделяются из осадков природных водоемов (болот), из различных очистных сооружений, где идет анаэробное разложение осадка сточных вод, а также из рубца жвачных животных.

Группа – Грамположительные кокки

Бактерии этой группы подразделяются на две подгруппы. В первую подгруппу входят аэробные и факультативно-анаэробные бактерии, объединенные в семейства Micrococcaceae и Streptococсасеае. Во вторую подгруппу включены облигатные анаэробы, представленные семейством Peptococcaceae.

К семейству Micrococcaceae относятся кокки размером 0,5–3,5 мкм, делящиеся более чем в одной плоскости, и образующие неправильные скопления.

Хемоорганотрофы. Аэробы или факультативные анаэробы. В составе семейства имеются типичные паразиты теплокровных животных. Характерным примером является золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), вызывающий гноеродные процессы на коже, в подкожной клетчатке и во внутренних органах.

Семейство Streptococcaceae объединяет сферические или овальные формы, расположенные парами, цепочками разной длины либо тетрадами.

Хемоорганотрофы. Факультативные анаэробы. Тип метаболизма бродильный. По характеру деления клеток, взаимному их расположению и конечным продуктам брожения семейство подразделяется на пять родов: Streptococcus, Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc и Gernella. Бактерии этого семейства легко выделяются из воздуха, молока и молочных продуктов, мясных рассолов, из бродящих растительных материалов, испорченного пива, а также из кишечной полости и верхних дыхательных путей человека. Некоторые виды многочисленного рода Streptococcus (21 вид) патогенны для человека.

Семейство Peptococcaceae включает кокки размером 0,5–2,5 мкм, располагающиеся одиночно, парами, тетрадами, иногда кубическими пакетами.

Хемоорганотрофы. Облигатные анаэробы. Обитают в ротовой полости, кишечнике и дыхательных путях человека и животных.

Группа – Палочки и кокки, образующие эндоспоры

Многочисленные бактерии данной группы объединены в одно семейство Васillасеае. Характерной особенностью семейства является способность к образованию эндоспор. Семейство включает пять родов. Наиболее хорошо изучены бактерии родов Bacillus и Clostridium.

Род Bacillus представлен палочковидными клетками размером 0,3–2,2 х 1,2–7,0 мкм. Большинство из них подвижны. Образуют термоустойчивые эндоспоры.

Хемоорганотрофы. Аэробы или факультативные анаэробы. Подавляющая масса видов – сапрофиты. Однако в составе рода имеются и паразиты. Например, Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы теплокровных животных и человека. Естественной средой обитания этого микроба является почва, в которой споры его могут сохраняться десятки и сотни лет. Болеют сибирской язвой преимущественно травоядные животные, крупный и мелкий рогатый скот.

Источником заражения человека являются рогатый скот, инфицированное мясо, реже кровососущие насекомые.

В настоящее время сибирская язва регистрируется во многих странах мира, но в виде спорадических случаев.

Род Clostridium объединяет палочковидные спорообразующие бактерии. Споры располагаются терминально или субтерминально. Форма спор от овальной до сферической.

Хемоорганотрофы. Облигатные анаэробы. Сбраживают сахара, многочисленные спирты, аминокислоты и другие органические соединения обычно по типу маслянокислого брожения. Некоторые виды способны фиксировать атмосферный азот.

Большинство видов рода Clostridium – сапрофиты. Обитают в почве, в придонных осадках водоемов, а также в пищеварительном тракте человека и позвоночных животных. В составе рода имеются и опасные паразиты – возбудители столбняка (Cl. tetani), анаэробной инфекции (Cl. perfringens) и ботулизма (Cl. botulinum).

В состоянии спор все патогенные клостридии сохраняются в почве и воде десятки лет.

Заболевание столбняком связано с травматизмом в результате различного рода ранений. Летальность от столбняка составляет от 35 до 70%.

Клостридии ботулизма образуют сильнейший нейротоксин. Для того чтобы убить все население нашей планеты, достаточно 5–10 мг этого токсина. Причиной отравления нейротоксином служит употребление в пищу некачественных мясных продуктов, овощных и рыбных консервов, консервированных грибов. Летальность от ботулизма составляет 40–60%.

Профилактика заболевания заключается в строгом санитарном контроле за производством, хранением и реализацией пищевых продуктов, особенно консервов из мяса, рыбы, овощей и грибов.

Группа – Грамположительные палочковидные бактерии, не образующие спор

Группа представлена одним семейством Lactobacillaceae, включающим 4 рода, из которых наиболее хорошо изучен род Lactobacillus.

К роду Lactobacillus относятся палочки от длинных и тонких до коротких типа коккобацилл, располагающихся одиночно либо цепочками.

Анаэробы или факультативные анаэробы. Хемоорганотрофы. Большинство видов для роста нуждаются в различных углеводах, аминокислотах, пептидах, производных нуклеиновых кислот, витаминах, солях, жирных кислотах или их эфирах. Кислотоустойчивы, оптимум рН 5,5–5,8. Представители рода широко распространены и легко выделяются из молочных, зерновых и мясных продуктов, из пива, вина, фруктовых соков, заквасок теста, из солений и маринадов. Обитают в ротовой полости и в кишечном тракте теплокровных животных и человека.

Группа – Актиномицеты и родственные организмы

Данная группа микроорганизмов весьма многочисленна. Она включает коринебактерии, семейство Propionibacteriaceae и порядок Actinomycetales.

Объединение нескольких родов коринебактерии соответствует рангу семейства, не имеющего пока таксономического статуса. Для коринебактерии характерна морфологическая изменчивость. Палочковидные клетки нередко образуют булавовидные вздутия по концам, слабо ветвятся или превращаются в кокковидные формы.

Многочисленные виды коринебактерии подразделены на три секции:

1. Паразиты и патогены человека и животных.

2. Коринебактерии, патогенные для растений.

3. Непатогенные коринебактерии.

Семейство Propionibacteriaceae представлено плеоморфными, дифтероидными или булавовидными палочками. Клетки располагаются одиночно, парами, в виде букв V или Y, либо короткими цепочками или группами в виде «китайских иероглифов».

Хемоорганотрофы. Анаэробы или аэротолеранты (устойчивые к кислороду). Обитают на коже, в дыхательных путях и пищеварительном тракте человека и позвоночных животных, а также в молочных продуктах.

Организмы, относящиеся к порядку Actinomycetales, несмотря на характерный мицелиальный рост некоторых форм, принято относить к бактериям, а не к грибам, принимая во внимание следующие критерии: отсутствие ядерной мембраны; малый диаметр гиф (0,5–2,0 мкм); специфичность химизма клеточной стенки, родственную типичным прокариотам; чувствительность к лизоциму; наличие у некоторых форм жгутиков бактериального типа и др.

Порядок Actinomycetales включает бактерии, имеющие тенденцию к образованию ветвящихся гиф либо формирующие развитый мицелий. Так, бактерии семейства Mycobacteriaceae представлены слабо ветвящимися гифами, нередко фрагментирующимися на кокковидные или удлиненные формы. Представители семейства Streptomycetaceae имеют типичный мицелий, на воздушных гифах которого образуются многочисленные споры. Все представители порядка – облигатные аэробы, за исключением семейства Actinomycetaceae. По типу питания – хемоорганотрофы. Обитают в почве и, реже, в пресной воде.

В основе подразделения порядка Actinomycetales на 8 семейств лежат следующие признаки: морфология клетки, характер метаболизма, химизм клеточной стенки, нуклеотидный состав ДНК, гомология ДНК и т.д.

В составе некоторых семейств имеются бактерии, патогенные для человека. Так, к патогенным микобактериям относятся возбудители туберкулеза и лепры (проказы) – хронических заболеваний человека, сопровождающихся некрозом (разрушением) тканей.

Туберкулез – широко распространенное инфекционное заболевание человека, млекопитающих, птиц и рыб. Возбудитель туберкулеза – Mycobacterium tuberculosis. Заражение человека происходит воздушно-капельным или воздушно-пылевым путем. На заболеваемость туберкулезом значительное влияние оказывают условия жизни.

По данным ВОЗ высокая заболеваемость туберкулезом регистрируется в развивающихся странах, где туберкулез входит в десятку основных инфекционных заболеваний.

В нашей стране для профилактики туберкулеза проводится поголовная вакцинация новорожденных противотуберкулезной вакциной БЦЖ. Эта эффективная живая вакцина получена французскими учеными К. Кальметтом и К. Гереном.

Возбудитель лепры Mycobacterium leprae поражает исключительно человека. Инкубационный период заболевания длится годами (от 3–5 до 20–35 лет). Болезнь протекает хронически, сопровождается некрозом не только тканей, но и органов. По данным ВОЗ во всех странах мира насчитывается более 10 млн. лепрозных больных. Лечение больных проводится в специальных стационарах – лепрозориях.

Среди актиномицетов некоторые виды являются симбионтами растений. Поселяясь в корневых клубеньках, они фиксируют молекулярный азот.

Некоторые виды рода Nocardia патогенны. Они вызывают нокардиозы человека и теплокровных животных – хронические заболевания легких, кожи, лимфатических узлов, оболочек мозга, почек, проявляющиеся нагноением, образованием абсцессов и множественных свищей. Заражение происходит воздушно-пылевым путем, чаще в результате проникновения актиномицетов в поврежденные кожные покровы.

Многие актиномицеты служат продуцентами антибиотических веществ.

Группа – Риккетсии и хламидии

Данная группа микроорганизмов представлена двумя порядками: Rickettsiales и Chlamydiales.

Риккетсии – плеоморфные бактерии, имеющие форму кокков, палочек размером 0,2–0,6 х 0,4–2,0 мкм, и, реже, нитей длиной 40 мкм и более. Большинство риккетсии неподвижны. По ультраструктуре они сходны с грамотрицательными бактериями. Риккетсии обладают определенной активностью энергетических и биосинтетических процессов. По типу дыхания аэробы. Риккетсии способны осуществлять биосинтез белков, липидов, а также некоторых компонентов, которые в клетке хозяина не синтезируются, таких, как мурамовая, диаминопимелиновая, фолиевая кислоты,
L-лизин, D-аланин и т.д. Кокковидные и палочковидные риккетсии размножаются поперечным делением клетки. Для нитевидных форм характерно дробление с образованием кокков и палочек.

Большинство видов риккетсии, подобно вирусам, на питательных средах не культивируются. Размножение их происходит обычно в цитоплазме и реже в ядре клетки хозяина. Для культивирования риккетсии используют куриные эмбрионы, культуры тканей и организмы грызунов и зайцеобразных (мышей, морских свинок, кроликов) и кровососущих членистоногих (вшей, клещей). В последнее время установлено, что некоторые риккетсии способны расти на искусственных питательных средах, например роды, Bartonella и Grahamella.

Риккетсии часто встречаются в организмах кровососущих членистоногих (вшей, клещей, блох, клопов), а также диких и домашних животных. Порядок Rickettsiales по признакам специфичности существования в организме хозяина подразделяется на три семейства: Rickettsiaceae, Bartonellaceae, Anaplasmataceae. В состав семейства Rickettsiaceae входят патогенные риккетсии, вызывающие острые инфекционные заболевания (риккетсиозы) человека и позвоночных животных: эпидемический сыпной тиф, клещевой сыпной тиф, а также различные лихорадки (марсельскую, волынскую, цуцугамуши, ку-лихорадку и др.).

Возбудителя сыпного тифа Rickettsia prowazekii в 1909–1913 гг. выделили Г. Риккетс и С. Провачек из крови больных людей и кишечника вшей. Источником заражения сыпным тифом является больной человек, переносчиком возбудителя – платяная вошь. Заражение сыпняком происходит при втирании риккетсии с фекалиями вшей в ранки и ссадины кожи при расчесах. Вспышки сыпняка регистрируются в периоды неблагоприятного санитарно-гигиенического состояния населения, когда создается скученность людей и возникает эпидемиологическая цепь человек – вошь – человек. Летальность от сыпного тифа составляет от 6 до 14%.

Риккетсиозы, вызываемые возбудителями различных лихорадок, характеризуются, как правило, природной очаговостью. Так, марсельская лихорадка регистрируется в бассейнах Средиземного, Черного и Каспийского морей, резервуаром риккетсии является собачий клещ. Лихорадка цуцугамуши распространена в странах Восточной и Юго-Восточной Азии, Австралии, резервуаром и источником инфекции являются клещи-краснотелки. Ку-лихорадка встречается во многих странах мира, с 1948 г. регистрируется в СНГ, переносчиком возбудителя являются иксодовые клещи. Летальность от риккетсиозов различна и составляет от 10 до 90%.

Порядок Chlamydiales включает одно семейство Chlamydiaceae, представленное одним родом Chlamydia. Хламидии – облигатные внутриклеточные паразиты человека и позвоночных животных, имеющие весьма сложный цикл развития. Облигатный внутриклеточный паразитизм хламидии наложил отпечаток на характер их метаболизма. Они являются энергетическими паразитами, так как не способны синтезировать автономную АТФ. У человека хламидии вызывают тяжелые заболевания – трахому и орнитоз.

Группа – Микоплазмы

Группа микоплазм представлена организмами, лишенными клеточной стенки и неспособными синтезировать такие компоненты, как мурамовую и диаминопимелиновую кислоты. Отсутствие клеточной стенки обусловливает нечувствительность микоплазм к антибиотикам группы пенициллина, ингибирующим синтез веществ клеточной стенки. Вышеуказанные существенные признаки позволили возвести микоплазмы в ранг класса Mollicutes, в состав которого входит один порядок Mycoplasmatales.

Отсутствие клеточной стенки определяет ярко выраженный плео-морфизм микоплазм – от мелких сферических, эллипсоидных, дисковидных клеток до нитевидных, ветвящихся мицелиальных форм размером 0,1–0,2 х 10–15 мкм. Клетка микоплазм покрыта трехслойной цитоплазматической мембраной толщиной 7,5–10 нм. Основным липидным компонентом мембраны являются стерины. В цитоплазме клетки располагаются нуклеоид и масса рибосом.

Геном микоплазм представлен кольцевой молекулой ДНК. Содержание гуанина + цитозина (Г + Ц) в молекуле ДНК низкое и составляет
23,0–40 М%. Молекулярная масса генома микоплазм предельно мала и равняется приблизительно 4,8 • 10⁸. Некоторые виды микоплазм на поверхности клетки имеют капсулу.

Микоплазмы характеризуются поразительным многообразием метаболических процессов. Они способны получать энергию за счет процессов брожения и окисления органических веществ, а также за счет окисления неорганических соединений железа и марганца. Большинство микоплазм – хемоорганотрофы. Разные виды их способны расти на искусственных средах разной степени сложности – от простых минеральных до сложных органических. Культивирование микоплазм успешно осуществляется в бинарных культурах с бактериями, в которых они растут как сателлиты на колониях бактерий. Подобно вирусам микоплазмы отлично растут в культуре тканей, из которой они выделяются с большим трудом и затем плохо адаптируются к искусственной питательной среде. За последние годы накопился обширный материал, свидетельствующий о широком распространении микоплазм в природе. Среди них имеются типичные сапрофиты и многочисленные паразиты. Микоплазмы выделяются из почвы, сточных вод, каменного угля, горячих источников, а также организмов человека, позвоночных животных и растений. Известно, что многие виды микоплазм являются симбионтами бактерий, грибов, растений, птиц и млекопитающих. В большинстве случаев отношения симбиоза проявляются как типичный паразитизм и, реже, как комменсализм. Достоверно патогенностью для человека обладает один вид микоплазм – Mycoplasma pneumoniae, вызывающий острое респираторное заболевание (ОРЗ). К условно патогенным микоплазмам относится Mycoplasma hominis.

Разнообразие физиологических и биохимических особенностей микоплазм наряду с простотой их организации и минимальными размерами клетки делают эту группу весьма интересной с эволюционной точки зрения. Возможно, микоплазмы являются пределом минимального живого организма, способного к самостоятельной репродукции. По теоретическим расчетам минимальный организм сферической формы должен иметь диаметр 0,15–0,20 мкм, а нитевидной формы – размером 20 нм х 13 мкм. Именно такие размеры мы и встречаем у различных микоплазм.

Метаногены – строгие анаэробы, образуют метан как конечный продукт. Субстраты – разные органические соединения, водород и углекислый газ. Серу восстанавливают до сероводорода, клетки флуоресцируют при длине волны 420 нм голубовато-зеленым цветом.

Сульфатвосстанавливающие архебактерии – строгие анаэробы, образуют сероводород из сульфатов и серной кислоты 420 и метанопротеин, экстремальные термофилы – растут при 92 градусах.

Галофильные архебактерии – ХОГТы, разной формы, требуют высокую концентрацию солей (до 1,5 М и выше). Некоторые способны к фотосинтезу, так как содержат бактериорродопсин. Фотоавтотрофность была обнаружена в начале 70-х годов Д. Остерхельтом и В. Стокениусом, и механинизм фотосинтеза получил название «бактериородопсиновой протонной помпы».

В последнее время к архебактериям проявляют все большее внимание, и их классификация претерпевает большое развитие. Виды архебактерий найдены почти повсеместно и их роль изучается.

Дата добавления: 2014-11-06