Книга: Медицинская микробиология, иммунология и вирусология

Спирохеты

Спирохеты

В новой классификации (Берги-2001) спирохеты выделены в новый тип Spirochaetes с единственным одноименным классом и единственным порядком Spirochaetales c тремя семействами – Spirochaetaceae (роды Borrelia, Cristispira, Spirochaeta, Treponema и др.), Serpulinaceae (роды Serpulina и Brachyspira) и Leptospiraceae (роды Leptospira и Leptonema). Для человека патогенны боррелии, трепонемы и лептоспиры.

Спирохеты (греч. speira – завиток, chaite – волосы) – спиралевидной формы подвижные бактерии размером 0,1 – 3,0 ? 5 – 250 мкм; одноклеточные, возможно, за исключением Spirochaeta plicatilis. Все спирохеты грамотрицательны.

Центральной структурой клетки (см. рис. 111.6) является протоплазматический цилиндр, в котором содержатся цитоплазма, нуклеоид, рибосомы 70S и различные комплексы ферментов. Протоплазматический цилиндр окружен комплексом цитоплазматическая мембрана + клеточная стенка, содержащая пептидогликан. Протоплазматический цилиндр имеет постоянную спиралевидную форму, благодаря пептидогликану, образуя первичные завитки. Их число, тип, шаг, высота, угол наклона варьируют у разных видов и играют важную систематическую роль. Вторичные завитки у спирохет образуются в результате изгиба всего тела. Вокруг спиралевидного цитоплазматического цилиндра располагается периплазматический жгутик (жгутики). Один конец каждого жгутика прикреплен к одному из полюсов протоплазматического цилиндра, а другой – к последнему примерно посередине клетки. Общее количество периплазматических жгутиков на клетку варьирует от двух до ста и более. Во всех случаях половина из них прикреплена к одному полюсу, а другая половина – к другому полюсу. Периплазматические жгутики спиралевидно обвивают протоплазматический цилиндр. Их совокупность образует так называемую осевую нить. Поверх жгутиков (осевой нити) располагается многослойная наружная мембрана, которую часто называют наружной оболочкой спирохеты. Наружная мембрана полностью окружает спиралевидный протоплазматический цилиндр, так что жгутик окружен наружной мембраной и расположен между ней и цилиндром; поэтому он и получил название периплазматического жгутика, или эндожгутика. Он является важным компонентом аппарата подвижности спирохет. Основные отличия периплазматических жгутиков от экзоцеллюлярных жгутиков других бактерий в том, что они, во-первых, постоянно обвиваются вокруг тела клетки (ее протоплазматического цилиндра) и, во-вторых, полностью расположены внутри клетки, будучи окружены наружной мембраной. Вследствие этого подвижность спирохет отличается от подвижности других бактерий, у которых она осуществляется в жидкой среде за счет вращения жгутиков в направлении по часовой или против часовой стрелки, в зависимости от хемотаксических сигналов. Спирохеты обладают тремя основными типами движения в жидкой среде: вращательным вокруг своей оси, поступательным и сгибательным. Клетки спирохет сохраняют подвижность в среде с относительно высокой вязкостью, при которой другие жгутиковые бактерии утрачивают подвижность.

Рис. 111. Морфология актиномицетов и спирохет:

1 – актиномицеты; 2 – друза патогенного актиномицета; 3 – боррелии; 4 – трепонемы; 5 – лептоспиры; 6 – схематическое строение спирохеты. Объяснение в тексте

По типу дыхания спирохеты – анаэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы и аэробы. Хемоорганотрофы. Источниками углерода и энергии для них служат углеводы, аминокислоты, жирные кислоты. Встречаются в природе как свободноживущие в воде и почве или паразитирующие в организме животных и человека. Различные виды непатогенных или условно-патогенных спирохет постоянно присутствуют в полости рта человека.

Содержание Г + Ц в ДНК спирохет варьирует от 32 до 66 мол %.

Размножаются спирохеты путем бинарного деления. Подобно другим бактериям, они обладают механизмами, позволяющими им переживать неблагоприятные условия. Под влиянием антибиотиков или иных факторов спирохеты претерпевают различные морфологические изменения: они могут превращаться в цисты (свертываются в клубок, выделяют слизь, которая, уплотняясь, образует оболочку цисты), коккоподобные тельца, гранулы, пузырьки, везикулы и сходные структуры и сохраняться в таком виде. При устранении неблагоприятных факторов эти структуры способны восстанавливаться в извитые подвижные спирохеты.