Хламідії

Хламідії – це дрібні грамнегативні кокоїдні паразитичні бактерії, що належать до ряду Chlamydiales, родини Chlamydiaceae. Наразі ця родина включає два роди, що відрізняються антигенною структурою, внутрішньоклітинними включеннями та чутливістю до сульфаніламідів: Хламідії ( Chlamydia trachomatis ): Chlamydophila (Chlamydia pneumonia, Chlamydia psittaci ).

Назва «хламідії» (від грецького chtamys — мантія) відображає наявність мембрани навколо мікробних частинок.

Усі види хламідій мають спільні морфологічні ознаки, спільний груповий антиген та окремий цикл розмноження. Хламідії вважаються грамнегативними бактеріями, які втратили здатність синтезувати АТФ. Тому вони є облігатними внутрішньоклітинними енергетичними паразитами.

Chlamydia trachomatis та Chlamydia pneumoniae класифікуються як мікроорганізми, які є безумовно патогенними для людини та є збудниками антропогенного хламідіозу. Залежно від типу збудника та місця входу (дихальні шляхи, сечостатева система) розрізняють респіраторні та урогенітальні хламідії.

Описано понад 20 нозологічних форм, спричинених Chlamydia trachomatis, зокрема трахома, кон'юнктивіт, паховий лімфогранулематоз, синдром Рейтера, урогенітальний хламідіоз, інфекції, спричинені Chlamydia trachomatis, за оцінками ВООЗ, посідають друге місце серед захворювань, що передаються статевим шляхом, після трихомонадних інфекцій. Щороку у світі реєструється близько 50 мільйонів випадків.

Хламідофільна пневмонія викликає важку пневмонію, захворювання верхніх дихальних шляхів. Існують припущення, що хламідофільна пневмонія причетна до розвитку атеросклерозу та бронхіальної астми.

Chlamydophila psittaci є збудником орнітозу (пситтакозу) – зоонозного захворювання.

[ 1 ], [ 2 ]

Морфологічні та тинкторіальні властивості хламідій

Хламідії – це дрібні грамнегативні бактерії кулястої або яйцеподібної форми. Вони не мають джгутиків або капсул. Основним методом виявлення хламідій є забарвлення за Романовським-Гімзою. Колір забарвлення залежить від стадії життєвого циклу: елементарні кільця забарвлюються у фіолетовий колір на тлі синього кольору цитоплазми клітин, ретикулярні тільця – у синій.

Структура клітинної стінки нагадує таку у грамнегативних бактерій, хоча є й відмінності. Вона не містить типового пептидного глікану: N-ацетилмураминова кислота повністю відсутня в її складі. Клітинна стінка містить зовнішню мембрану, яка містить ЛПС та білки. Незважаючи на відсутність пептидного глікану, клітинна стінка хламідій є жорсткою. Цитоплазма клітини обмежена внутрішньою цитоплазматичною мембраною.

Аналіз зовнішньої мембрани (ЗМ) хламідій показав, що вона містить ЛПС, основний білок зовнішньої мембрани (МОМП), та багаті на цистеїн білки Ompl та Omp3, пов'язані з внутрішньою поверхнею ЗМ. ЛПС та МОМП Chlamydia psittaci та Chlamydia trachomatis, на відміну від МОМП Chlamydia pneumoniae, локалізуються на зовнішній поверхні клітини. Тут же розташовані білки Omp Chlamydia psittaci та Chlamydia pneumoniae з молекулярною масою 90-100 кДа.

Хламідії поліморфні, що пов'язано з особливостями їх розмноження. Унікальний (двофазний) цикл розвитку хламідій характеризується чергуванням двох різних форм існування – інфекційної форми (елементарні тільця – ЕТ) та вегетативної форми (ретикулярні, або початкові, тільця – РТ).

Мікроорганізми містять РНК та ДНК. У зворотній транскриптазі (RT) РНК у 4 рази більше, ніж ДНК. У них вміст еквівалентний.

Ретикулярні тільця можуть бути овальної, серпоподібної форми, у вигляді біполярних паличок та коккобацил, розміром 300-1000 нм. Ретикулярні тільця не мають інфекційних властивостей і, зазнаючи поділу, забезпечують розмноження хламідій.

Елементарні тільця овальної форми, розміром 250-500 нм, мають інфекційні властивості, здатні проникати в чутливу клітину, де відбувається цикл розвитку. Вони мають щільну зовнішню мембрану, що робить їх стійкими в позаклітинному середовищі.

Культивування хламідій

Хламідії, будучи облігатними паразитами, не розмножуються на штучних поживних середовищах, їх можна культивувати лише в живих клітинах. Вони є енергетичними паразитами, оскільки не здатні самостійно накопичувати енергію та використовувати АТФ клітини-хазяїна. Хламідії культивуються в культурі клітин HeLa, McCoy, у жовткових мішках курячих ембріонів та в організмі чутливих тварин при температурі 35 °C.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Антигенна структура хламідій

Хламідії мають три типи антигенів: специфічний антиген (спільний для всіх видів хламідій) – ЛПС; інфоспецифічний антиген (різний для всіх видів хламідій) – білкової природи, розташований у зовнішній мембрані; типоспецифічний (різний для сероварів Chlamydia trachomatis) – ЛПС, що розмножується в клітинній стінці мікроорганізму; варіантно-специфічний антиген білкової природи.

Серовари A, B та C називаються очними, оскільки вони викликають трахому, серовари D, E, K, O, H, I, J, K (геніальні) є збудниками урогенітального хламідіозу та його ускладнень, серовар L – збудником венеричного лімфогранулематозу. Збудник респіраторного хламідіозу Chlamydia pneumoniae має 4 серовари: TWAR, AR, RF, CWL. Chlamydia psittaci має 13 сероварів.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Клітинний тропізм хламідій

Chlamydia trachomatis має тропізм до слизової оболонки епітелію урогенітального тракту, і може залишатися на ній локально або поширюватися по всій поверхні тканини. Збудник венеричної лімфогранульоми має тропізм до лімфоїдної тканини.

Chlamydia pneumoniae реплікується в альвеолярних макрофагах, моноцитах та судинних ендотеліальних клітинах; також можливе системне поширення інфекції.

Chlamydia psittaci викликають інфекцію в різних типах клітин, включаючи мононуклеарні фагоцити.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Життєвий цикл хламідій

Цикл розвитку хламідій триває 40-72 години та включає дві форми існування, що відрізняються морфологічними та біологічними властивостями.

На першому етапі інфекційного процесу відбувається адсорбція елементарних тілець хламідій на плазматичній мембрані чутливої клітини-хазяїна за участю електростатичних сил. Впровадження хламідій у клітину відбувається шляхом ендоцитозу. Ділянки плазматичної мембрани з адсорбованими на них ЕБ інвагінують у цитоплазму з утворенням фагоцитарних вакуолей. Цей етап триває 7-10 годин.

Потім, протягом 6-8 годин, інфекційні елементарні тільця реорганізуються в метаболічно активні неінфекційні, вегетативні, внутрішньоклітинні форми - РТ, які багаторазово діляться. Ці внутрішньоклітинні форми, що є мікроколоніями, називаються хламідійними включеннями. Протягом 18-24 годин розвитку вони локалізуються в цитоплазматичному везикулі, утвореному з мембрани клітини-хазяїна. Включення може містити від 100 до 500 ретикулярних тілець хламідій.

На наступному етапі, протягом 36-42 годин, відбувається дозрівання (утворення проміжних тілець) та перетворення ретикулярних тілець шляхом поділу в елементарні тільця. Знищення інфікованої клітини. Елементарні тільця залишають її. Будучи позаклітинними, елементарні тільця проникають у нові клітини хазяїна через 40-72 години, і починається новий цикл розвитку хламідій.

Окрім такого репродуктивного циклу, за несприятливих умов реалізуються й інші механізми взаємодії між хламідіями та клітиною-хазяїном. Це руйнування хламідій у фагосомах, L-подібна трансформація та персистенція.

Трансформовані та персистуючі форми хламідій здатні до рецидиву до вихідних (ретикулярних) форм з подальшим перетворенням в елементарні тільця.

Поза клітинами хазяїна метаболічні функції зведені до мінімуму.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ]

Фактори патогенності хламідіозу

Адгезивні властивості хламідій зумовлені білками зовнішньої мембрани клітин, які також мають антифагоцитарні властивості. Крім того, мікробні клітини мають ендотоксини та продукують екзотоксини. Ендотоксини представлені ЛПС, багато в чому схожими на ЛПС грамнегативних бактерій. Термолабільність речовини складається з екзотоксинів, вони присутні у всіх і викликають загибель мишей після внутрішньовенного введення.

Було виявлено, що хламідії мають секреторну систему III типу, через яку хламідійні білки вводяться в цитоплазму клітини-хазяїна як невід'ємна частина інфекційного процесу.

Білок теплового шоку (HSP) має здатність викликати аутоімунні реакції.

[ 29 ], [ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Екологія та резистентність хламідій

Хламідії – дуже поширені мікроорганізми. Вони були виявлені у понад 200 видів тварин, риб, амфібій, молюсків та членистоногих. Мікроорганізми, подібні за морфологією, також були виявлені у вищих рослинах. Основними хазяїнами хламідій є люди, птахи та ссавці.

Збудник хламідіозу нестійкий у зовнішньому середовищі, дуже чутливий до високих температур і швидко гине при висиханні. Його інактивація при 50 °C відбувається через 30 хвилин, при 90 °C – через 1 хвилину. При кімнатній температурі (18-20 °C) інфекційна активність збудника знижується через 5-7 днів. При 37 °C падіння вірулентності на 80% спостерігається через 6 годин у термостаті. Низька температура (-20 °C) сприяє тривалому збереженню інфекційних властивостей збудника. Хламідії швидко гинуть під впливом УФ-випромінювання, від контакту з етиловим ефіром та 70% етанолом, під впливом 2% лізолу протягом 10 хвилин, 2% хлораміну.

[ 35 ], [ 36 ], [ 37 ], [ 38 ], [ 39 ]