Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. Хламидии — общее описание Хламидии прокариоты

Хламидии (Chlamydia) -- мелкие грамотрицательные кокковидные бактерии, размером 250-1500нм (0,25-1 мкм). Они имеют все основные признаки бактерий: содержат два типа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), рибосомы, мурамовую кислоту (компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий), размножаются бинарным делением и чувствительны к некоторым антибиотикам.

В 1966 году на 9-м Международном съезде микробиологов хламидии были исключены из класса вирусов.

Таксономия

Все хламидии сгруппированы в порядок Chlamydiaceae , род Chlamydia , последний включает четыре вида:

1. Chlamydia trachomatis (Хламидия трахоматис) .
2. Chlamydia psittaci .
3. Chlamydia pneumonia .
4. Chlamydia pecorum .

• Chlamydia psittaci – вызывает у человека атипичную пневмонию, энцефаломиокардит, артрит, пиелонефрит.
• Chlamydia pecorum описана недавно, изолирована от животных-овец, крупного рогатого скота. Имеет сходство с Chlamydia psittaci . Роль в патогенезе заболеваний человека неизвестна.
• Chlamydia pneumoniae вызывает у взрослых острые респираторные заболевания и мягкую форму пневмонии.
• Вид Chlamydia trachomatis встречается только у человека, в ней выявлены 18 антигенных вариантов (серотипов).
  Серотипы А,В,С -- возбудители трахомы. Переносчиками являются насекомые, основной путь заражения -- попадание инфекционного агента посредством втирания в область слизистой оболочки глаза. Образующиеся в результате развития инфекционного процесса рубцы ведут к потере зрения. Серотипы L1-L3 размножаются в лимфоидной ткани и являются возбудителями тропической венерической болезни Lymphogranuloma venerum. В случае серотипов от D до К -- заражение происходит при половом контакте, значительно реже -- при втирании, новорожденный при родах заражается от инфицированной матери.

Физиология и патогенез

Жизненный цикл хламидий существенно отличается от бактерий.

Хламидии существуют в двух формах, различающихся по морфологическим и биологическим свойствам. Высокоинфекционной, спороподобной, внеклеточной формой является элементарное тельце (ЭТ), и вегетативной, репродуцирующейся, внутриклеточной -ретикулярное тельце (РТ).

ЭТ имеет вид сферы диаметром 0,15-0,2 мкм. РТ имеет структуру типичных грамотрицательных бактерий размером около 1 мкм (См. рис1.). В ЭТ содержится больше дисульфидных связей, что позволяет им противостоять осмотическому давлению.

Первый этап инфекционного процесса -- адсорбция ЭТ на плазмалемме чувствительной клетки хозяина. Важную роль на этом этапе играют электростатические силы. Внедрение хламидий происходит путем эндоцитоза. Инвагинация участка плазмалеммы с адсорбированным ЭТ происходит в цитоплазму с образованием фагоцитарной вакуоли. Эта фаза занимает 7-10 часов. После этого уже в клетке в течение 6-8 часов происходит реорганизация ЭТ в вегетативную форму-ретикулярное тельце, способное к росту и делению. Именно на этой фазе эффективно курсовое применение антибактериальных препаратов, поскольку ЭТ к ним не чувствительно.

Размножение хламидий ведет к формированию включений, известных под названием телец Провачека. В течение 18-24 часов развития они локализованы в цитоплазматическом пузырьке, образованном из мембраны клетки хозяина. Во включении может содержаться от 100 до 500 хламидий. Остановка процесса на этой стадии ведет к персистенции хламидийной инфекции. Далее начинается процесс созревания ретикулярных телец через переходные (промежуточные) тельца в течение 36-42 часа развития в ЭТ следующего поколения. Полный цикл репродукции хламидии равен 48-72 часам и завершается разрушением пораженной клетки, в случае возникновения для хламидии неблагоприятных метаболических условий этот процесс может затягиваться на более длительный период.

Хламидии могут высвобождаться из инфицированной клетки через узкий ободок цитоплазмы. При этом клетка может сохранять жизнеспособность, этим можно объяснить бессимптомность течения хламидийной инфекции.

Защитная реакция на начальной стадии инфекции осуществляется полиморфоядерными лимфоцитами. Существенную роль в защите организма играет поликлональная активация В-лимфоцитов. В сыворотке крови и секреторных жидкостях при хламидиозе обнаруживают значительное количество иммуноглобулинов IgG, IgМ, IgA. Однако ведущую роль в защите от хламидийной инфекции занимают Т-хелперы, активирующие фагоцитарную активность макрофагов.

Ультраструктура

Использование методов ультраструктурного анализа позволило доказать возможность персистирования хламидий в эпителиальных клетках и фибробластах инфицированных слизистых мембран. Хламидии поглощаются периферическими моноцитами и распространяются в организме, моноциты оседают в тканях и превращаются в тканевые макрофаги (в суставах, в сосудах, в области сердца). Тканевые макрофаги могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких месяцев, являясь при этом мощным антигенным стимулятором, приводя к образованию фиброзных гранулем в здоровой ткани. Хламидии или их фрагменты могут высвобождаться из клеток и вызывать образование специфических антител, независимо от того, определяется ли хламидийный антиген в месте проникновения инфекции.

Структура клеточной стенки хламидии соответствует общему принципу построения грамотрицательных бактерий (рис. 2). Она состоит из внутренней цитоплазматической и наружной мембран (обе являются двойными, обеспечивая прочность клеточной стенки). Антигенные свойства хламидий определяются внутренней мембраной, которая представлена липополисахаридами. В нее интегрированы так называемые белки наружной мембраны (Outer membrane proteins-OMP). На основной белок наружной мембраны-Major Outer Membrane Protein (MOMP) приходится 60% общего количества белка. Оставшаяся антигеннная структура представлена белками наружной мембраны второго типа -- ОМР-2.

Антигены

Все хламидии имеют общий групповой, родоспецифичный антиген (липополисахаридный комплекс, реактивной половиной которого является 2-кето-3-дезоксиоктановая кислота), используемый при диагностике заболевания иммунофлюоресцентными методами со специфическими антителами.

Белки МОМР и ОМР-2 содержат видо- и серотипоспецифические эпитопы. Однако в них имеются также области с высоким сходством среди видов (родоспецифические эпитопы), что обуславливает возможность появления перекрестных реакций. Основной белок клеточной мембраны и богатые цистеинами другие белки связаны дисульфидными связями. Обнаружено пять генов дисульфид- связанных изомераз, возможно играющих роль в реструктуризации цистеинбогатых белков при дифференциации элементарных телец в ретикулярные. У Сhl. trachomatis выявлено 9 генов, кодирующих поверхностные мембранные белки, у Chlamydia р neumonia –18.

Таблица 1. Антигены хламидий (по Mardh P., 1990)

Генетика

В 1998 году Stephens et. al. сообщили о секвенировании генома Chlamydia trachomatis . Геном хламидии имеет небольшой размер и составляет не более 15% генома кишечной палочки. Он состоит из хромосомы, содержащей 1042519 пар оснований (58,7%) и плазмиды, имеющей в своем составе 7493 пар оснований.

Анализ генома позволил выделить 894 гена, кодирующих различные белки. Сходство с ранее исследованными белками других бактерий позволило определить функциональное назначение 604 (68%) кодируемых белков. 35 (4%) белков были схожи с белками, имеющимися у других бактерий. В оставшихся 255 (28%) белках последовательности были непохожи на ранее изученные. Анализ белковых последовательностей показал, что 256 (29%) хламидийных белков группируются в 58 семейств в пределах генома подобно группированию белков у бактерий с небольшим геномом, таких как микоплазмы и Haemophilus influenzae .

Семейство Chlamydiaceae отдела Gracilicutes включает один род Chlamydia (от греч. chlamydos, плащ; название возникло из-за сходства ретикулярной клетки с оболочкой, окружающей созревающие в ней ЭТ]. В настоящее время род включает три вида: С. trachomatis, C.psittaci и С. pneumoniae.

Все виды хламидий патогенны для человека и многих животных. Заболевания, вызываемыми ими, регистрируются повсеместно и известны как хламидиозы .

Хламидии лабильны к действию высоких температур (погибают при 60 "С за 10 мин), но длительно сохраняются при низкой температуре.

Хламидии размножаются бинарным делением. Жизненный цикл хламидии включает образование двух основных форм (рис. 23-1).

Элементарное тельце хламидии (ЭТ) - мелкая (0,2-0,5 мкм) сферическая внеклеточная структура с трёхслойной клеточной стенкой. Метаболически малоактивно и адаптировано к внеклеточному выживанию. Элементарные тельца хламидий - инфекционные единицы, заражающие клетки. По Романовскому-Гимзе ЭТ окрашиваются в пурпурный цвет.

Ретикулярное тельце хламидии (РТ) - репродукционная внутриклеточная форма. Представлено более крупным образованием (до 1 мкм), имеющим сетчатую структуру с тонкой клеточной стенкой. Развивается в течение 5-6 ч из ЭТ, проникшего в цитоплазму и претерпевшего структурные изменения. Первоначально из ЭТ образуется инициальное тельце (вегетативная форма), окрашивающееся в синий цвет по Романовскому-Гимзе. Затем инициальное тельце превращается в РТ.

После образования РТ хламидийная клетка начинает бинарно делиться, образуя тельца включений в виде вакуолей в цитоплазме инфицированной клетки. Тельца включений хламидий обычно располагаются околоядерно, по Романовскому-Гимзе окрашиваются в пурпурный цвет; их можно обнаружить методом световой микроскопии. В тельцах включений находятся делящиеся РТ. С. psittaci и С. pneumoniae образуют множество мелких телец включений, окружающих ядро. С. trachomatis образует одно большое тельце. Вследствие конденсации РТ образуется промежуточное тельце, напоминающее бычий глаз.

Промежуточные тельца хламидий трансформируются в ЭТ, готовые покинуть клетку. Выход ЭТ сопровождается гибелью инфицированной клетки.

С учетом своих особенностей хламидии занимают самостоятельное (особое) положение среди других микроорганизмов - прокариот. Для человека имеют значение преимущественно представители двух родов - Chlamydia и Chlamydophila. Наибольшее значение имеют три вида.

Chlamydia trachomatis , различные серотипы которого вызывают трахому, венерическую лимфогранулему и наиболее распространенные урогенитальные хламидиозы.

Chlamydophila psittaci вызывает орнитоз и зоонозные хламидиозы.

Chlamydophila pneumoniae вызывает антропонозные пневмонии, ОРЗ, с этим возбудителем связывают развитие некоторых форм бронхиальной астмы, атеросклероза.

Морфологические особенности .

Клеточный цикл развития хламидий имеет две основных формы - элементарные тельца (ЭТ) - инфекционная форма и ретикулярные тельца (РТ) - вегетативная форма. Сферические ЭТ значительно меньше размерами (менее 300 нм в диаметре), имеют более жестную электронно- плотную структуру, метаболически мало активны, адаптированы к кратковременному внеклеточному существованию.

Цикл развития хламидий осущесвляется в цитоплазматическом включении - фагосоме (вакуоле), куда ЭТ попадают путем стимулирования эндоцитоза. В процессе адсорбции и эндоцитоза участвуют термолабильные эффекторные белковые поверхностные антигены хламидий. ЭТ подавляют фагосомо - лизосомальное слияние и преобразуются при участии главного поверхностного протеина в РТ, которые обладают активным метаболизмом, более крупными размерами и активным бинарным делением. Цикл размножения заканчивается обратным переходом РТ в ЭТ, разрывом мембран включения и ограничивающих мембран клетки хозяина, выходом ЭТ из клеток, далее ЭТ инфицируют новые клетки. Тельца включений выявляются в клетках при помощи световой и иммунолюминесцентной микроскопии.

Кроме того, хламидии способны образовывать L - формы, персистентные формы.

Культуральные свойства .

Хламидии не растут на питательных средах самого сложного состава (это сближает их по свойствам с риккетсиями и особенно - с вирусами), для их культивирования могут быть использованы лабораторные животные и куриные эмбрионы (биопроба) и особенно чувствительные линии клеток животных - чаще клетки McCoy (чаще с обработкой цитостатиками для повышения чувствительности), которые считались “золотым стандартом” диагностики.

Биохимические свойства .

Антигенная структура .

1. Выделяют поверхностный родоспецифический антиген (ЛПС), локализующийся на наружной мембране клеточной стенки. ЛПС имееи две антигенные детерминанты, одна из них специфична для всего рода, другая перекрестно реагирует с некоторыми другими грамотрицательными бактериями (сальмонеллы серовара minnesota), термостабилен.

2. МОМР - главный белок наружной мембраны несет функцию структурного белка и порина . Включает термолабильные белковые детерминанты, обладающие видо - , типо - и сероварной специфичностью.

Детерминанты патогенности .

1. Эндотоксин (липополисахарид), подобный эндотоксинам грамотрицательных бактерий.

2. Экзотоксины - термолабильные субстанции.

3. Антигены клеточной поверхности, подавляющие защитные реакции.

Факторы патогенности хламидий препятствуют фагосомо - лизосомальному слиянию в фагоцитах.

Краткая характеристика распространения .

Урогенитальные хламидиозы - наиболее распространенные формы хламидиозов. В крупных странах (США, Россия) ежегодно регистрируют несколько миллионов случаев, в мире - от 50 до 90 млн. случаев. Скудность начальных проявлений и тяжелые последствия урогенитальных хламидиозов, особенно у женщих (нарушения репродуктиной сферы, инфекционные осложнения), предъявляют особые требования к своевременной лабораторной диагностике. Хламидии сероваров D - K Chlamidia trachomatis , вызывающие урогенитальные хламидиозы, передаются от человека к человеку половым путем. Бессимптомное носительство наблюдается не менее чем у 5 % мужчин и 10% женщин. Отдельные серотипы этого возбудителя вызывают такие распространенные в прошлом заболевания как трахома (сопровождается поражениями конъюнктивы и прилегающих тканей глаза, часто приводит к катарактам и слепоте) ивенерическая лимфогранулема (регистрируют преимущественно в слаборазвитых странах Азии, Африки и Латинской Америки с теплым климатом).

Орнитоз - хламидийная инфекция, вызываемая C.psittaci. Человек заражается от птиц - основных хозяев этого возбудителя воздушно - пылевым и воздушно - капельным путем. В условиях города основную опасность представляют голуби (от 20% до 100% инфицировано этим возбудителем, чаще с ними контактируют дети. В домашних условиях источником могут быть канарейки и особенно попугаи (вызывают наиболее тяжелую форму - пситтакоз). Орнитоз часто протекает как тяжелая интерстициальная пневмония. Кроме этого, серотипы этого возбудителя вызывают зоонозные хламидиозы (например, так называемый вирусный аборт овец, хламидиозы крупного рогатого скота и др.), при контакте с больными животными могут развиваться различные формы хламидиозов у людей. Клинико - эпидемиологические особенности зоонозных хламидиозов у людей изучены недостаточно.

Бронхопневмонии , вызываемые C.pneumoniae. Это антропонозные инфекции, передаваемые от человека к человеку, большая часть случаев протекает субклинически. Возникают поражения верхних дыхательных путнй с последующим развитием бронхопневмонии. Это распространенные инфекции (антитела к C.pneumoniae выявляют почти у половины взрослого населения), однако диагностируются до настоящего времени плохо. С этим возбудителем связывают развитие отдельных форм бронхиальной астмы и атеросклероза.

С учетом многообразия клинических проявлений и необходимостью дифференциации различных клинических форм хламидиозов (прежде всего генитальных и экстрагенитальных) особое значение приобретает лабораторная диагностика.

1. Классификация: надцарство Procaryota, царство Bacteria, раздел Scotobacteria, класс Bacterias, порядок Chlamydiales, c. Chlamydiaceae, р. Chlamydia, в. C. trachomatis (1 биовар – трахома, 2 биовар – венерическая лимфогранулема, 3 биовар – уро – и экстрагенитальные хламидиозы), C. psitacci (орнитоз), C. pneumoniae.

2. Морфология: Гр-, мелкие кокки, бескапсульные, не имеют жгутиков, неподвижны. Представлены в двух формах: элементарные тельца сферической формы (вне человека) и ретикулярные тельца (внутриклеточно).

4. Биологические свойства:

А) на искусственных питательных средах не размножаются

Б) культивируются в желточном мешке куриных эмбрионов и в культурах клеток

5. АГ структура: группоспецифический липогликопротеид, видоспецифический АГ.

6. Факторы патогенности и патогенез:

А) орнитоз:

Адгезия на рецепторах эпителиоцитов бронхов, бронхиол, лимфоцитов → проникновение и размножение в кл → разрушение кл → проникновение в интактные кл → бактериемия → занос в паренхиматозные органы.

Б) трахома и венерическая лимфогранулема, урогенитальный хламидиоз:

При трахоме и урогенитальном хламидиозе: попадание на слизистую мочеполовых органов, прямой кишки, конъюнктиву глаз → размножение и накопление в эпителиальных клетках → выделение токсинов → местные воспалительные процессы (уретрит, конъюнктивит, проктит) → распространение по слизистым → поражение мочеполовых органов.

При венерической лимфогранулеме 1) воспаление в области ворот не выражено 2) распространение МБ лимфогенное 3) поражаются в основном л. у. При этом хламидии и их токсины могут проникать в кровь, обусловливая аллергическую перестройку организма без возникновения вторичных гематогенных очагов в других органах.

7. Клинические проявления:

А) орнитоз: явления общей интоксикации, поражение легких и склонность к затяжному течению с обострениями.

Б) трахома: поражение роговицы и конъюнктивы с образованием фолликулов (трахоматозных зерен), в поздней стадии - рубцеванием конъюнктивы и хряща век

В) венерическая лимфогранулема: поражение преимущественно области наружных половых органов, промежности и прямой кишки

8. Иммунитет: ГИО, КИО, ГЗТ. Постинфекционный иммунитет кратковременный и нестойкий. Наблюдаются случаи повторных заболеваний и реинфицирования.

9. Эпидемиология.

А) орнитоз: источник – птицы. ОПЗ – аэрозольно.

Б) трахома: источник – больные с активными и стертыми формами, с рецидивами заболевания, а также носителям. ОПЗ – через руки, одежду, полотенце и др.

В) венерическая лимфогранулема, урогенитальный хламидиоз: источник – больной человек или носитель, ОПЗ – половой, иногда контактно-бытовой.

10. Профилактика: вакцинопрофилактика не применяется.

11. Лечение: АБ тетрациклиновой группы, эритромицину и рифампицину.

12. Диагностика:

1. Бактериоскопический метод исследования: выявление хламидии, их морфологических структур и антигенов в пораженных клетках (клиническом материале).

Материал для исследования: соскобные препараты с доступных исследованию слизистых оболочек мочеполового тракта (уретра, шейка матки и т. п.) и других органов (конъюнктива, прямая кишка и пр.) при экстрагенитальных формах.

Мазок по Романовскому-Гимзе. Цитоплазматические включения хламидии (тельца Гальберштедтера-Провачека) содержат крупные ретикулярные тельца или мелкие элементарные тельца. По цвету и внутренней структуре РТ и ЭТ отличаются от ядра клетки и цитоплазмы.

Метод характеризуется сравнительно низкой чувствительностью. Применение люминисцирующих поликлональных и моноклональных антител для выявления АГ хламидии в цитоплазматических включениях в соскобных препаратах урогенитального тракта значительно увеличивает чувствительность и специфичность метода. Используется как прямой, так и непрямой иммунофлюоресцентный метод. При люминесцентной микроскопии антигены хламидии выявляют на красном или оранжевом фоне цитоплазмы эпителиальных клеток в виде внутриклеточных включений ярко-зеленого цвета. По информативности и чувствительности уступает только бактериологическому методу.

При диагностике орнитоза и других зоонозных хламидиозов бактериоскопический метод не применяется.

2. Бактериологический метод исследования: выделение хламидии из инфекционного материала заражением куриных эмбрионов, лабораторных животных или клеточных культур с последующей индикацией возбудителя.

Материал для исследования: – тот же, что и при бактериоскопии. При орнитозе – кровь или мокрота. Кровь из вены (не менее 5 мл) исследуют в первые 7-10 дней заболевания, мокроту – до 14 дня заболевания. Для удаления сопутствующей микрофлоры добавляют антибиотики, не действующие на хламидии (стрептомицин, нистатин, гентамицин). При заражении куриного эмбриона исследуемый материал вводят в желточный мешок 6-7-суточногоразвивающегося эмбриона. Индикацию хламидии проводят через 48-72 часа на основании обнаружения типичных цитоплазматических включений, содержащих элементарные и ретикулярные тельца (мазки-отпечатки из желточных мешков куриных эмбрионов и (или) оценка зараженных клеток – окраска по Маккиавелло, прямая и непрямая РИФ).

При диагностике орнитоза кроме культур клеток можно заражать пибораторных животных (в мозг или внутрибрюшинно).

3. Серологический метод исследования: антитела выявляют в сыворотке крови, которую исследуют 2-3 раза с интервалом 10-14 дней, и секретах половых органов. Для диагностики используют РСК, РПГА, РИФ, ИФА. При урогенитальных хламидиозах диагностически значимыми в РИФ являются титры 1:32-1:64. Наиболее достоверным является нарастание титра антител в четыре и более раза.

4. Аллергологический метод исследования: постановка кожно-аллергических проб. Используется при диагностике орнитоза с орнитозным аллергеном. Внутрикожная проба становится положительной с первых дней заболевания у большинства больных, сохраняясь до года и более.

Таблица 1.

Хламидии (семейство Chlamydiaceae)

Таксономическое положение. Хламидии от­носятся к порядку Chlamydiales , семейству Chlamydaceae , роду Chlamydia . Различают три вида хламидий – С. trachomatis , С. psittaci , С. pneumoniae , – вызывающих заболевания у человека, животных, а также несколько ви­дов, патогенных только для животных (на­пример, С. ресогит, С. abortus , C . felis и др.). Классификация патогенных для человека хламидий представлена в табл. 1

Согласно последней классификации, семейство Chlamydaceae предложено разделять на два рода: род Chlamydia, представленный видом С. trachomatis , и род Chlamidophila , в который включены виды С. psittaci и С. pneumoniae .

Основные стадии жизненного цикла хламидий:

1) элементарные тельца – мелкие (0,2-0,5 мкм) электронноплотные шаровидные структуры, имею­щие компактный нуклеоид и ригидную трехслойную клеточную стенку;

2) инициальные (исходные), или ретикулярные тельца – большие (0,8-1,5 мкм в диаметре) сферические образования, имеющие сетчатую структуру с тонкой клеточной стенкой и фибриллярным нуклеоидом;

3) промежуточные тельца – промежуточная стадия между элементарными и ретикулярными тель­цами.

Элементарные тельца являются инфекционной, а ретикулярные – вегетативной формой хламидий. Вегетативные формы размножаются путем бинарного деления внутриклеточно, но не инфекционны, когда выделяются из клетки-хозяина. Жизненный цикл хламидий начинается с того, что элементар­ные тельца фагоцитируются клеткой-хозяином, а затем в течение нескольких часов реорганизуются, увеличиваются в размерах и превращаются в ретикулярные формы, которые размножаются путем поперечного деления. Образующиеся дочерние формы также размножаются путем бинарного деле­ния. Жизненный цикл заканчивается, когда возникающие промежуточные формы реорганизуются (уплотняются), уменьшаются в размерах и превращаются в элементарные тельца. Размножаясь внутри цитоплазматических везикул, хламидий образуют микроколонии, окруженные мембраной, возникающей из впячивания мембраны клетки при фагоцитозе элементарного тельца. В составе микроколоний обнаруживаются все 3 стадии развития хламидий. В одной клетке может быть несколько микроколоний, образующихся в случае фагоцитоза нескольких элементарных телец. После разрыва стенки везикулы и мембраны клетки-хозяина, вновь образовавшиеся хламидий высвобожда­ются, и элементарные тельца, инфицируя другие клетки, повторяют цикл развития. Для микроскопи­ческого обнаружения хламидий в инфицированных клетках (тканях) применяют различные способы окрашивания: Романовского-Гимзы, Кастенады, Маккиавелло и др. При окрашивании по Романов­скому-Гимзе они приобретают голубой или фиолетовый цвет. Однако хламидий хорошо видны и в неокрашенном состоянии при микроскопии влажных препаратов под стеклом с помощью фазовоконтрастной оптической системы. В оптимальных условиях роста в эукариотных клетках жизненный цикл хламидии составляет 17-40 ч. Хламидии хорошо размножаются в желточном мешке куриных эмбрионов при температуре от 33 до 41 °С (в зависимости от вида), а также в культурах клеток различных позвоночных. Содержание Г+Ц в ДНК хламидии варьирует от 39 до 45 мол%, отношение РНК/ДНК в элементарных тельцах в 2 раза меньше, чем в ретикулярных. У С. trachomatis обнаружено два важных метаболических признака: способность синтезировать гликоген и предшест­венников фолиевой кислоты, по которым (с учетом других признаков) они легко дифференцируются от других видов – С. psittaci и С. pneumoniae (табл. 2).

Дифференциальные признаки трех видов Chlamydia

Таблица 2

Морфологические и тинкториальные свойс­тва. Хламидии – это мелкие грамотрицательные бактерии шаровидной или овоиднои формы. Не образуют спор, не имеют жгутиков и капсулы.

Строение клеточной стенки Хламидии от­личается от других бактерий: она представ­ляет собой двухслойную мембрану, ограни­чивающую периплазматическое пространс­тво, не содержит (или содержит в небольшом количестве) N-ацетилмурамовую кисло­ту – основной компонент пептидогликана. Ригидность клеточной стенке придают пептиды, перекрестно сшитые пептидными мостиками. В остальном хламидий сходны с другими грамотрицательными бактериями. Они имеют гликолипиды, аналогичные Л ПС наружной мембраны клеточной стенки грамотрицательных бактерий, и при окраске по Граму приобретают красный цвет. Основным методом выявления хламидий является метод окраски по Романовскому – Гимзе.

Хламидии полиморфны, что связано с осо­бенностями их репродукции. Уникальный цикл развития хламидий характеризуется че­редованием двух различных форм существо­вания – элементарных и ретикулярных (или инициальных) телец.

Элементарные тельца представляют собой мелкие (размер 0,2-0,3 мкм) метаболически неактивные инфекционные частицы, кото­рые располагаются вне клетки. Они имеют толстую оболочку, состоящую из внутрен­ней и наружной мембран, что определяет их относительно высокую устойчивость к не­благоприятным условиям окружающей сре­ды. Элементарные тельца окрашиваются по Романовскому – Гимзе в красный цвет. Внутри клеток элементарные трансформируются в ретикулярные тельца.

Ретикулярные тельца являются вегетативной формой хламидий, обычно имеют овоидную форму и крупнее элементарных телец в не­сколько раз (их размер 0,4+0,6x0,8-5-1,2 мкм). Они располагаются внутриклеточно около ядра и окрашиваются по Романовскому – Гимзе в голубой или фиолетовый цвет. Инфекционность ретикулярных телец по сравнению с элементарными крайне мала.

Внутри клеток элементарные тельца транс­формируются в ретикулярные, которые, в свою очередь, многократно делятся бинарным делением, затем уплотняются и превращаются в элементарные тельца. В конце цикла послед­ние занимают большую часть клетки хозяина. Растягивая стенку вакуоли, они разрывают ее, а затем и плазматическую мембрану клетки. Цикл развития хламидий продолжается 24 – 48 ч и завершается гибелью клетки хозяина и выходом элементарных телец. Последние, освободившись, инфицируют соседние интактные клетки, и цикл повторяется.

Культивируют хламидий в желточном мешке развивающихся куриных эмбрионов, организ­ме чувствительных животных и в культуре кле­ток типа HeLa, McCoy, Нер-2. Оптимальная температура культивирования +35 «С. Перед заражением культуры клеток облучают или об­рабатывают циклогексамидом, что позволяет хламидиям легче усваивать АТФ. С. trachomatis, возбудитель венерической лимфогранулемы, отличается более высокой вирулентностью и поэтому легче культивируется на всех предло­женных живых моделях, не требуя даже пред­варительной подготовки культур клеток.

Ферментативная активность. Хламидии об­ладают небольшим набором ферментов. Они могут ферментировать пировиноградную кис­лоту, синтезировать некоторые липиды и т. д. Но хламидии не способны синтезировать вы­сокоэнергетические соединения, и вне клеток хозяина их метаболические функции сведены до минимума. Обеспечение хламидий мета­болитами осуществляется в основном за счет жизнедеятельности клеток хозяина. Причем некоторые метаболиты (например, изолейцин) могут являться ингибиторами роста хла­мидий и, вероятно, поэтому обеспечивают латентное течение хламидиоза.

Антигенная структура.

Хламидий имеют ан­тигены трех типов:

♦ родоспецифический термостабильный липополисахарид (гликолипид), находящийся в клеточной стенке хламидий. Его выявля­ют с помощью РСК;

♦ видоспецифический антиген белковой природы, расположенный более поверхност­но – в наружной мембране. Обнаруживают с помощью РИФ;

♦ вариантоспецифический антиген белко­вой природы.

Кроме того, С. trachomatis и С. psittaci рас­полагают типоспецифическими антигенами, которые, вероятно, являются мембранными пептидами. Классификация хламидий на серо­логические варианты, основанная на их анти­генной структуре, представлена в табл. 2

Факторы патогенности. С белками наружной мембраны хламидий связаны их адгезивные свойства. Эти адгезины обнаруживают только у элементарных телец. Кроме того, хламидии образуют эндотоксин (ЛПС). Возможно, неко­торые из них выделяют экзотоксин, обладаю­щий летальным действием: при внутривенном введении вызывает гибель мышей. По-види­мому, белки наружной мембраны являются ан­тифагоцитарным фактором, так как способны подавлять слияние фагосомы с лизосомой.

Кроме того, у некоторых хламидий обна­ружен так называемый белок теплового шока (от англ. heat-shock protein – HSP), способный вызывать аутоиммунные реакции.

Резистентность . Резистентность хламидий к различным факторам внешней среды достаточно высока. Они устойчивы к низким температурам (не теряют активность даже при замораживании при – 50... – 70 °С), высушиванию. Так, например, возбудитель орнитоза может сохраняться во вне­шней среде (например, в подстилке гнезда птиц) до нескольких месяцев. Однако, как и все не-спорообразующие бактерии, хламидии довольно чувствительны к нагреванию и быстро инактивируются различными дезинфектантами.

Эпидемиология, патогенез, клиника. Болезни, вызываемые хламидиями, называют хламидиозами. Различают антропонозные и зооантропонозные хламидиозы. Заболевания, вызываемые С. trachomatis и С. pneumoniae , – антропонозы. Орнитоз, возбудителем которого являет­ся С. psittaci , – зооантропонозная инфекция. Орнитоз от человека человеку не передается. С. ресогит, С. abortus , C . felis и другие виды хла­мидий поражают только животных.

Хламидии и обладают эпителиотропностью и поэтому способны поражать эпителий различ­ных органов. Массовое размножение хламидий в эпителиальных клетках приводит к разрушению слоя эпителия и образованию язв, которые зажи­вают с образованием рубцов и спаек. Рубцовые изменения роговицы при трахоме приводят к слепоте, воспаление органов малого таза при урогенитальном хламидиозе ведет к бесплодию.

После гибели большого количества эпителиаль­ных клеток возбудитель может попадать в кровь, паренхиматозные органы и фиксироваться в лимфоидной ткани. Это, в частности, характерно для венерического лимфогранулематоза и орнитоза. Кроме того, многие виды хламидий способны к латентному существованию или персистенции в организме хозяина, вызывая иммунную и аллер­гическую перестройку организма, как, например, при синдроме Рейтера.