www.infectology.ru
Новое:  Анизакидоз Актуально: Клещевые инфекции ISSN 1609-9877
  Главная/Новости
Поиск по сайту Поиск на сайте  
Вопросы:: Вы можете задать свой вопрос специалистам в области инфекцинных болезней и паразитологии.
Для всех:
Инфектология для всех
Новые книги
Советы путешественнику
Календарь прививок
Глистные инвазии человека New!
Мифы и легенды
Реестр специалистов
Последние новости: RSS 2.0

22.10.16 В США началась эпидемия венерических инфекций

22.10.16 В Москве количество ВИЧ-инфицированных выросло вдвое

24.10.15 В ВОЗ собираются провести пробные испытания первой вакцины от малярии на детях

28.04.14 Массовая вспышка дизентерии в Новоуткинске.

21.04.14 Обновлены требования по профилактике инфекционных и паразитарных болезней в России

Обучение:
Реклама:
Мультимедиа:
CD "Руководство и атлас по инфекционным и паразитарным болезням человека", 2008 год New!
Найди себе доктора!
Для студентов:
Симптомы и синдромы
Справочники и пособия
Вопросы и ответы
Для специалистов:
Компетентное мнение
Руководящие документы
Справочники и пособия
Статьи и обзоры
Авторефераты
Реестр специалистов
Визитные карточки
Синдромы и симптомы
Микроскоп от А до Я
Новые книги
Конференции
Общества
О "Вестнике..."
Сайты:


Этиология.

Оглавление:

Введение
Исторический очерк
Этиология
Эпидемиология
Патогенез
Клиника

Диагностика


Таксономическая классификациявозбудителей Лайм-боррелиоза.

Возбудители ЛБ относятся к порядку Spirochaetales, семейству Spirochaetaceae, роду Borrelia. Свое родовое название они получили в честь французского микробиолога A.Borrel, изучавшего в начале ХХ века эту разновидность спирохет. Все известные виды рода Borrelia морфологически весьма сходны. Это грам-отрицательные спирохеты, длиной от 10 до 30 мкм и шириной 0,20-0,25 мкм, их размеры могут изменяться в разных хозяевах и при культивировании. По форме представляет собой извитую, лево- или правовращающуюся спираль. Многие боррелии являются причиной инфекционных заболеваний человека, например, возвратных лихорадок - B.recurrentis, B.duttoni, B.hermsii и др. Одна из боррелий, Borrelia burgdorferi, названа в честь Willy Burgdorfer, который вместе с Alan Barbour в 1982 году выделил культуру этих микроорганизмов от пациента с болезнью Лайма. Дальнейшее изучение многих изолятов боррелий, полученных из переносчиков и от больных в различных точках нозоареала этой инфекции показало, что в группе боррелий, относящихся к одному виду, имеются существенные внутривидовые отличия

В настоящее время по отличиям в нуклеотидных последовательностях ДНК различают 10 геновидов боррелий. Все они составляют комплекс B.burgdorferi senu lato, представители которого неравномерно распределены в пределах нозоареала этой инфекции. Кроме того, не все боррелии данного комплекса являются патогенными для человека. В Европе доказана патогенность 3 геновидов: B.burgdorferi sensu stricto, B.garinii и B.afzelii. Распространенность этих геновидов в различных географических регионах мира также различна, как и других представителей комплекса B.burgdorferi s.l. Длительное время считалось, что в природных очагах на территории России B.burgdorferi s.s. отсутствует, а соответственно и нет больных, у которых этиологическим агентом заболевания выступает этот геновид боррелий. В 1998 году B.burgdorferi s.s. была обнаружена в иксодовых клещах на территории России, а в 1999 году доказана этиологическая роль этого возбудителя у некоторых больных в Северо-Западном регионе России (Лобзин Ю.В. и соавт., 1999).

Даже у одного и того же геновида боррелий наблюдается вариабельность в составе поверхностных белков, особенно OspA и OspC. Наибольшая их гетерогенность обнаруживается у B.garinii (по OspC - 13 вариантов, по OspA - 7) и B.afzelii (по OspC - 8, по OspA - 2). B.burgdorferi s.s. отличается относительным постоянством спектра поверхностных белков, причем наиболее консервативны в этом отношении северо-американские штаммы.

Морфология возбудителей Лайм-боррелиоза.

При темнопольной или фазово-контрастной микроскопии хорошо определяется спиралевидная форма боррелий, которая характеризуется своей непостоянностью. При витальном наблюдении видны их медленные вращательные движения. Длина микроорганизма (10-30 мкм) значительно превышает поперечный размер (0,20-0,25 мкм). При электронной микроскопии можно различить структурные элементы боррелии: 1. На поверхности находится толстый аморфный мукоидный слой, имеющий название "S-слой"; 2. Цитоплазматическая мембрана. 3. Периплазматическое пространство. 4. Эндофлагеллярный комплекс. 5. Протоплазматический цилиндр.

S-слой у боррелии крайне неустойчив и очень легко отделяется от внешней мембраны и часто отсутствует. Наличие мукоидного слоя иногда является помехой для электронной микроскопии вследствие его интенсивного прокрашивания и затенения структурных элементов микробной клетки.
Следующий структурный элемент - очень гибкая билипидная цитоплазматическая мембрана, между слоями которой располагается эндофлагеллярный комплекс, змеевидно переплетающий протоплазматический цилиндр по длине микроорганизма и обусловливающий его поступательное движение при сокращении нитей. Каждый эндофлагеллярный комплекс состоит из флагеллярных нитей, флагеллярного крючка и основного диска. Сокращение нитей, сцепленных между собой и прикрепленных к концам микробной клетки, а также их спиралевидное расположение по всей длине, обеспечивают вращательные движения боррелий.

Количество эндофлагелл у различных изолятов боррелий вариабельно. Их число во многом зависит от физиологического состояния бактериальной клетки и условий культивирования (pH среды, питательных добавок и т.п.).

Протоплазматический цилиндр находится за внутренним слоем цитоплазматической мембраны и содержит нуклеоид, рибосомы, ДНК-ассоциированные молекулы и другие клеточные структурные элементы.

Иногда на поверхности боррелий заметны выпячивания, которые могут быть двух типов.

1.Выпячивания внешнего слоя цитоплазматической мембраны часто формируются ближе к концевым участкам спирохеты, по ее боковым поверхностям. Данные изменения характерны для "умирающих" клеток. Подобные выпячивания часто наблюдаются у культуры боррелий in vitro в результате длительной их инкубации.

2. Второй тип выпячиваний, в виде сферических выпуклостей, формируется на концах боррелий. Они образованы собственно цитоплазматической мембраной и протоплазмой, в которой обнаруживается плазмидная ДНК, что позволяет предполагать их определенную роль в передаче генетического материала. Патогенетическое значение этих выпячиваний для организма человека до конца не ясно.

Молекулярная биология возбудителей.

Боррелии in vitro культивируются только в среде обогащенной аминокислотами, витаминами, альбумином бычьей и кроличьей плазмы и другими веществами (модифицированная среда BSK - Barbour, Stoenner, Kelli). При температуре +33оС в анаэробных условиях такая среда может обеспечить рост культуры из 1-2 боррелий. Время генерации боррелий составляет 7-20 часов. По достижении числа микробных клеток в культуре 106 - 108 в мл возможно осуществление дальнейших лабораторных исследований. Культура должна пересеваться на питательную среду с периодом 2-5 недель.

Одной из отличительных особенностей боррелий является то, что они имеют одну линейную хромосому и, кроме того, еще до 20 кольцевых и линейных плазмид, известных под названием - микрохромосомы.

К концу 1997 года была установлена полная нуклеотидная последовательность генома хромосомы, а также девяти линейных и двух кольцевых плазмид эталонного штамма В31 (B.burgdorferi s.s.). На хромосоме находятся 853 гена, состоящие из 910725 нуклеотидных пар, которые обеспечивают до 29% реализации основных функций клетки:

  • репликацию, транскрипцию и трансляцию;
  • систему репарации и рекомбинации;
  • транспорт и метаболизм клетки;
  • подвижность и хемотаксис;
  • регуляцию экспрессии генов.

Отсутствие у боррелий генов кодирования синтеза аминокислот, жирных кислот, ко-факторов и нуклеотидов объясняет столь высокие требования к условиям их культивирования с использованием сывороточных добавок. Кроме того, поскольку боррелии хемоорганотрофные анаэробы, то они должны получать энергию для синтеза АТФ от субстрата фосфорилирования, который имеется только в цитоплазме других клеток, т.к. у боррелий нет генов, которые кодируют дыхательную цепь фосфорилирования. Пируват, являющийся одним из наиболее важных промежуточных звеньев в метаболизме и позволяющий клетке использовать энергию для анаболизма, вероятно, образуется из глюкозы в процессе гликолиза. Боррелии также испытывают недостаток других ферментов, необходимых для цикла трикарбоновых кислот и фосфорилирования. Таким образом, способность их собственных компонентов метаболизма настолько ограничена, что для своего существования они должны иметь организм хозяина, который гарантирует поставку готовых питательных веществ. Иными словами у боррелий наблюдается достаточно четко выраженный феномен паразитизма.

Экстрахромосомное (плазмидное) генное кодирование не является исключительным свойством боррелий. Подобное наблюдается и у некоторых других представителей прокариот. Однако тот факт, что боррелии могут иметь довольно большое количество линейных и кольцевых плазмид выделяет их среди других микроорганизмов. Следует заметить, что даже отдельные изоляты одного и того же геновида боррелий имеют выраженные отличия в плазмидах по их количеству (от 5 до 20) и размеру (от 9 до 70 kb). Особенностью боррелий является также и то, что плазмиды обнаруживаются преимущественно при первичной изоляции штаммов в культуре. Последующие пересевы приводят к уменьшению их числа и даже полной потере, в связи с чем, изменяется и антигенный профиль возбудителя вплоть до полной утраты инвазионности. Это обстоятельство позволяет предполагать, что именно в плазмидах содержится информация о специфических белках (антигенах) которые обусловливают патогенность микроорганизма.

Только 16% из числа расшифрованных нуклеотидных последовательностей ДНК хромосомы и плазмид эталонного штамма В31 (B.burgdorferi s.s.) могут быть соотнесены с известными белками боррелий, которые включают:

  • различные липопротеиды (OspA-D);
  • порин;
  • decorin-связывающие белки;
  • ферменты для синтеза порина;
  • различные антигены.

Многие мембранные липопротеины боррелий являются иммуногенами, а значит имеют большое значение в формировании иммунного ответа со стороны организма хозяина. Циркуляция возбудителей в природном очаге сопровождается динамическими изменениями в системе микроорганизм-макроорганизм-окружающая среда. Исходя из этого боррелии должны обладать такими механизмами адаптации, которые бы позволяли им в очень короткое время приспособиться к биохимическим особенностям нового хозяина и обеспечить возможность существования их как вида. Во многом эти механизмы связаны с динамическими изменениями на уровне функционирования генома (регуляция экспрессии генов) микроорганизма, проявляющимися трансформацией состава поверхностных белков боррелий при нахождении их в различных хозяевах, что в конечном итоге приводит к существенному видоизменению их антигенного профиля. Таким образом, состав поверхностных белков у боррелий динамичен и во многом определяется пространственно-временными условиями их существования.

Изучение белкового состава боррелий с помощью электрофореза позволило идентифицировать у них более 30 белков, отличающихся разной электрофоретической подвижностью, т.е. молекулярной массой. Белковый спектр боррелий весьма вариабелен и различен не только у боррелий разных геновидов, но и среди изолятов одного геновида. Однако, следует заметить, что вне зависимости от видовой принадлежности боррелии имеют два главных белковых компонента с молекулярным весом - 41 кДа (p41 или флагеллин) и 60 кДа (HSP60). Флагеллин имеет отдельные специфические участки характерные для определенных видов боррелий. Белок HSP60 не является специфичным и присутствует у многих видов бактерий.

У боррелий наиболее полно изучены механизмы температурно-зависимой регуляции экспрессии генов несущих информацию о двух белках внешней мембраны - OspA и OspC. При нахождении микроорганизма в клеще (температура ниже +24оС), гены, ответственные за синтез поверхностных белков находятся в разной степени активности. Это находит свое отражение в белковом составе внешней мембраны клетки, где всегда присутствует OspA, а белок OspC встречается крайне редко. Повышение температуры окружающей среды или попадание боррелий в организм теплокровного животного приводит к активации гена ответственного за синтез OspC и белок обнаруживается на мембране боррелий. В отношении OspА наблюдается обратная зависимость. Этим объясняется слабый иммунный ответ организма человека на OspA, и выраженный - на мембранный белок OspC. Некоторые другие белки (EppA) обнаруживаются только при нахождении боррелий в организме человека, а в культуре боррелий они отсутствуют. Столь яркая поверхностно-белковая изменчивость микроорганизма может быть обусловлена как недостатком некоторых органических веществ в условиях "обедненной питательной среды", так и результатом взаимодействия боррелий с эндотелиальными клетками или влияниями факторов системы комплемента.

Белковый профиль североамериканских штаммов B.burgdorferi s.s. отличается однородностью по OspA и OspC (последний обнаруживается у них значительно реже), а OspB более вариабилен. Таким образом, два мембранных белка OspA и OspC рассматриваются многими исследователями как основные кандидаты для создания рекомбинантной противоборрелиозной вакцины.

В настоящее время установлены и достаточно хорошо изучены некоторые другие мембранные антигены боррелий: p83/100, Oms66 (p66), BmpA (p39), HSP60 (p60), p18, OspD, OspE, OspF. Генетическая информация большинства из них находится в плазмидах, поэтому, потеря отдельных плазмид, например при длительной персистенции боррелий в организме человека, обязательно влечет за собой и изменение структуры поверхностных антигенов, а значит и иммунного ответа.

<< назад | далее >>


© Коллектив авторов, 1998-2013, Почтовый адрес: 195009, Санкт-Петербург, а/я 16


 

Высококачественный доступ в Интернет предоставлен ГНУ "Вузтелекомцентр" и его структурным подразделением UniTel.

  ВНИМАНИЕ:  Информация, представленная на данном сайте, не должна использоваться для самостоятельной диагностики и лечения, и не может служить заменой очной консультации врача!