Диагностика аэробных актиномицетов

Жизненный цикл

A. bovis проходит через двухфазный клеточный цикл, гаплоидную фазу и диплоидную фазу. Жизненный цикл начинается с гаплоидной фазой с прорастанием в виде спор . Спора разрастается в форму булавы и разветвляется по мере того, как она подвергается ядерной репликации в процессе подготовки к конъюгации . Затем две специализированные гаплоидные клетки соединяются, чтобы стать начальной клеткой диплоидной фазы. Эта начальная клетка прорастает и разветвляется, подвергаясь ядерной репликации. Затем из ветви диплоидной фазы образуется спора, и спора подвергается ядерной редукции, после чего спора отпадает и завершает жизненный цикл.

Строение актиномицетов: почему все же бактерии, а не грибы?

1. Организация генетического материала

Наследственный материал Актиномицетов заключен в одной молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты, имеющей кольцевую форму и свободно располагающейся в цитоплазме – такая же форма организации генетического материала, называемая нуклеоидом, характерна и для других бактерий. У грибов же генетический материал организован и входит в состав клеточного ядра.

ДНК актиномицетов содержит большое количество ГЦ-пар (65-75% от общего количества нуклеотидов). Этот признак постоянен, не зависит от мутаций и потому используется в систематике микроорганизмов. Такое содержание ГЦ-пар делает ДНК актиномицетов весьма тугоплавкой, потому на анализ ДНК актиномицетов уходит больше времени по сравнению с другими бактериями.

2. Клеточная стенка

Рис. 2. Схематическое строение клеточной стенки Гр+ бактерий.

Рис. 3. Актиномицеты, окрашенные по Граму.

Актиномицеты имеют плотную бактериальную клеточную стенку, которая расположена снаружи от цитоплазматической мембраны и обуславливает их положительное окрашивание по Грамму. Как и у других Грамм-положительных бактерий, она состоит из нескольких десятков слоев полимера муреина (пептидогликана), который пронизан тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами. Липотейхоевые кислоты заякорены в цитоплазматической мембране бактерии и соединяют её с клеточной стенкой. Тейхоевые кислоты придают клеточной стенке отрицательный заряд. Клеточная стенка грибов же состоит из других полимеров – хитина и глюкана.

Рис. 4. Клеточная стенка грибов.

3. Клеточные органеллы

Актиномицеты, подобно другим бактериям, не имеют мембранных органелл. У актиномицетов 70S рибосомы, тогда как грибы имеют 80S рибосомы, равно как и остальные эукариотические организмы.

4. Рост колоний

Образование мицелия при росте – это то, что более всего роднит актиномицеты с грибами. Мицелий в случае актиномицетов представляет собой ветвящуюся совокупность гиф. Гифы разделены перегородками на длинные бактериальные клетки, содержащие несколько нуклеоидов. Перегородки у ряда видов могут проходить во взаимно перпендикулярном направлении. Ветвятся гифы путем почкования.

Мицелий, врастающий в субстрат (землю, ил или питательную среду), называется субстратным. Он обеспечивает колонию питательными веществами. Над субстратом возвышается воздушный мицелий, придающий колонии «пушистость» — он образует споры, а также так называемые «вторичные метаболиты» (в отличие от «первичных метаболитов» субстратного мицелия), среди которых много антибактериальных веществ.

Жизненный цикл

Нокардиоформные актиномицеты редко образуют споры и размножаются преимущественно фрагментами быстро распадающегося мицелия. Актиномицеты, имеющие продолжительные мицелиальные стадии, различаются по типу спорообразования.

Спорообразование

По числу спор актиномицеты делят на моно- (например, Saccaromonospora, Micromonospora), олиго- (Actinomadura) и полиспоровые (Streptomyces), выделяя особо те, которые образуют спорангии. Спорообразование преимущественно экзогенное (Thermoactinomyces образует настоящие эндоспоры, однако в настоящее время этот род на основании хемотаксономических и генетических признаков, несмотря на выраженную мицелиальную стадию, склонны относить к бациллам), реже псевдоэндогенное (Planomonospora, Dactylosporangium).

У Streptomyces и спорулирующих Actinomyces споры образуются в два этапа:

• Апикальный участок воздушной гифы отделяется септой, нуклеоид вытягивается.
• Почти одновременно клетка делится септами на участки, нуклеоид делится в тех же местах, клеточная стенка становится в 2 раза толще, споры округляются и их стенка становится в 7 раз толще стенки гифы.

У олигоспоровых септы закладываются базипитально. У монспоровых могут образовываться по механизму почкования.

Спорообразование вызывается так называемым фактором A (C₁₃H₂₂O₄).

Прорастание споры

Прорастание происходит в следующие стадии:

• Инактивная спора гидрофобна, термоустойчива, не проявляет дыхательной активности
• Смачивающаяся активированная спора проявляет активность ферментов, начинается дыхание
• Спора набухает, начинается синтез РНК
• Выход 1—3 (реже 4) ростовых трубок, начинается синтез ДНК. Эта стадия необратима, остальные три — обратимы.

Образуют друзды — скопление переплетенных нитей с колбовидными утолщениями на концах.

Геномика

Филогенетические деревья, основанные на последовательностях 16S рибосомной РНК (16SrRNA), показали, что род Actinomyces довольно разнообразен, демонстрируя полифилетическое ветвление на несколько кластеров. Родов Actinomyces и Mobiluncus образуют монофилетические клады в филогенетическом дереве построены с использованием гр , RpoC, и ДНК — гиразами B белковых последовательностей. Эта клада также убедительно подтверждается консервативной сигнатурой indel, состоящей из вставки из трех аминокислот в изолейцин-тРНК-синтетазе, обнаруживаемой только у видов родов Actinomyces и Mobiluncus .

Причины актиномикоза челюстно-лицевой области

Актиномикоз в челюстно-лицевой области возникает из-за инфекции, которой способствуют риногенные, стоматогенные, тонзилогенные и одонтогенные воспалительные процессы или травмы. Актиномицеты обычно внедряются в ткани через зубы с погибшей пульпой, повреждения в области слизистой оболочки рта и кож лица и патологические десневые карманы. Также это может произойти из-за перикоронарита.

Также врачи установили, что актиномикоз обычно возникает из-за повторного проникновения микроорганизмов в организм, а также из-за хронической травмы и гнойных воспалительных процессов, повышающих сенсибилизацию организма.

К каким докторам следует обращаться если у Вас Шейно-лицевой актиномикоз:

Обязательные доктора:
— Дерматолог – для исключения патологии кожи.
— Стоматолог – для исключения патологии слизистой полости рта.
— Отоларинголог – для исключения патологии миндалин.

Вас что-то беспокоит? Вы хотите узнать более детальную информацию о Шейно-лицевого актиномикоза, ее причинах, симптомах, методах лечения и профилактики, ходе течения болезни и соблюдении диеты после нее? Или же Вам необходим осмотр? Вы можете записаться на прием к доктору – клиника Eurolab всегда к Вашим услугам! Лучшие врачи осмотрят Вас, изучат внешние признаки и помогут определить болезнь по симптомам, проконсультируют Вас и окажут необходимую помощь и поставят диагноз. Вы также можете вызвать врача на дом. Клиника Eurolab открыта для Вас круглосуточно.

Как обратиться в клинику:
Телефон нашей клиники в Киеве: (+38 044) 206-20-00 (многоканальный). Секретарь клиники подберет Вам удобный день и час визита к врачу. Наши координаты и схема проезда указаны здесь. Посмотрите детальнее о всех услугах клиники на ее персональной странице.

Что провоцирует / Причины Актиномикоза:

Возбудители — различные виды актиномицетов, или лучистых грибов. Основными из них являются следующие: Actinomyces Israeli, Actinomyces bovis, Actinomyces albus, Ac. violaceus. Актиномицеты хорошо растут на питательных средах, образуя колонии неправильной формы, нередко с лучистыми краями. Патогенны для многих видов сельскохозяйственных и лабораторных животных. В патологическом материале встречаются в виде друз, которые представляют собой желтоватые комочки диаметром 1-2 мм. При микроскопии в центре друз обнаруживается скопление нитей мицелия, а по периферии — колбовидные вздутия. При окраске гематоксилиноозином центральная часть друзы окрашивается в синий цвет, а колбы в розовый. Встречаются друзы, у которых кайма из колбообразных клеток отсутствует. Актиномицеты чувствительны к бензилпенициллину (20 ЕД/мл), стрептомицину (20 мкг/мл), тетрациклину (20 мкг/мл), левомицетину (10 мкг/мл) и эритромицину (1,25 мкг/мл).
Эпидемиология. Актиномикоз распространен во всех странах. Им заболевают люди и сельскохозяйственные животные. Однако случаев заражения человека от больных людей или животных не описано.
Возбудители актиномикоза широко распространены в природе (сено, солома, почва и др.). Актиномицеты часто обнаруживают у здоровых людей в ротовой полости, зубном налете, лакунах миндалин, на слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта. Имеют значение как экзогенный, так и эндогенный способы заражения.

Отличительные свойства актиномицетов

Кроме способности образовывать мицелий актиномицетов характеризуют следующие особенности:

• Липофильная клеточная стенка, позволяющая хорошо переносить высушивание.
• Возможность роста в воздушной среде.

Актиномицеты — бактерии с очень высокой продуцирующей способностью. Они способны производить огромное количество биологически активных соединений, включая антибиотики. По этой причине микробиология актиномицетов занимает особое место в биотехнологии. Большинство натуральных антибиотиков были выделены именно из этой группы микроорганизмов.

Способность к формированию тонких нитей не является уникальным признаком актиномицетов, поскольку некоторые представители других групп микроорганизмов обладают таким же строением. Например, род Hifomicrobium, относящийся к филуму протеобактерий.

Характеристика групп родов

Нокардиоформные актиномицеты

Нокардиоформные актиномицеты – гетерогенная группа, образующая нити мицелия, распадающиеся на короткие элементы. Представители некоторых родов образуют воздушный мицелий с цепочками спор актиномицетов. Группа подразделяется на роды на основании хемотипа клеточной стенки, наличия миколовых кислот и других химических признаках.

Нокардиоформные актиномицеты подразделены на четыре подгруппы:

• бактерии, содержащие миколовые кислоты – широко распространены в природе, особенно в почве, некоторые виды ассоциированы с животными, некоторые представители патогенны для человека и животных;
• Pseudonocardia и близкие роды – выделяют из различных мест обитания, обычно из почвы и растительного материала, некоторые способны вызывать аллергию. Подгруппа включает 10 родов;
• Nocardioides и Terrabacter – состоит из двух родов бактерий: Nocardioides и Terrabacter, встречающихся в почве;
• Promicromonospora и близкие роды – выделяют из почвы и растений. Включает три рода: Jonesia, Oerskovia и Promicromonospora.

Роды с многогнездными спорангиями

Роды с многогнездными спорангиями – образуют нити мицелия, делящиеся в продольном и поперечном направлении с образованием большого числа кокковидных элементов, как подвижных, так и неподвижных.

В группу родов с многогнездными спорангиями входят три рода:

• род Dermatophilus – паразиты млекопитающих, вызывающие экссудативный дерматит, подкожные абсцессы, лимфогранулематоз;

• род Frankia – большинство симбиоты покрытосеменных растений, индуцирующие образование клубеньков на корнях растений-хозяев, могут свободно обитать в почве;

• род Geodermatophilus – выделяют из почвы.

Актинопланы

Актинопланы – нити мицелия не распадаются на фрагменты. Воздушный мицелий развит слабо или отсутствует. Образуют подвижные или неподвижные споры в спорангиях, расположенные одиночно или в цепочках. В клеточных стенках актинопланы содержат мезо-диаминопимелиновую кислоту и глицин, в гидролизатах целых клеток присутствуют арабиноза и ксилоза. Обитают актинопланы в почве и разлагающемся растительном материале, пресной и морской воде, в иле. В группу включены шесть родов: Actinoplanes, Ampullariella, Catellaspora, Dactylosporangium, Micromonospora, Pilimelia.

Стрептомицеты и близкие роды

Стрептомицеты и близкие роды – гетерогенная группа, с клеточными стенками, содержащими L-диаминопиколиновую кислоту и глицин. Нити мицелия не распадаются и способны образовывать обильный воздушный мицелий с длинными цепочками спор (роды Streptomyces и Streptoverticilium). Представители других родов развивают слабый воздушный мицелий или не развивают его вовсе. Для них характерны разнообразные по форме споры. Основное место обитание – почва. Есть патогенные виды.

В группу включено пять родов – Streptomyces, Streptoverticillium, Intrasporangium, Kineosporia, Sporichthya. Типовой род – Streptomyces.

Мадуромицеты

Мадуромицеты – группа бактерий, с гифами не распадающимися на фрагменты и образующими в большей или меньше степени развитый воздушный мицелий со спорами. Клеточные стенки содержат мезодиаминопимелиновую кислоту, гидролизаты целых клеток – мадурозу. В основном это почвенные организмы, некоторые – патогены человека и животных.

Группа разделена на две подгруппы:

• Streptosporangium и родственные таксоны;
• Actinomаdura.

Thermomonospora и близкие виды

Thermomonospora и близкие виды – группа бактерий с нитями мицелия не распадающимися на фрагменты и образующие воздушный мицелий со спорами, расположенными одиночно, в цепочках, спорангиеподобных структурах. Клеточные стенки содержат мезо-диаминопимелиновую кислоту. В гидролизатах целых клеток отсутствуют сахара и характерные аминокислоты. Миколовые кислоты отсутствуют. Основное местообитание – почва. В группу включены роды Thermотоnonospora, Actinosynnema, Nocardiopsis, Streptoalloteichys.

Thermoactinomyces

Thermoactinomyces – группа бактерий, нити мицелия которых образуют воздушный мицелий, на фрагменты не распадаются. Одиночные бактериальные споры (эндоспоры) присутствуют на воздушном и субстратном мицелии. Все представители – термофилы. Клеточные стенки содержат мезо-диаминопимелиновую кислоту. В гидролизатах целых клеток отсутствуют сахара и характерные аминокислоты. Представители группы аэробы, сапрофитные хемоорганотрофы. Включает только один род – Thermoactinomyces.

Online-консультации врачей

Новости медицины

Устройство и принцип работы магнитной мешалки,
26.05.2021

Быстрая доставка лекарств на сервисе mednex.com.ua,
30.04.2021

6 простых привычек, чтобы круглый год не болеть простудами: рекомендуют все врачи,
17.03.2021

Морепродукты становятся вредными для здоровья?,
05.01.2021

Новости здравоохранения

Эксперт назвала три отличия простуды от COVID-19,
05.01.2021

В мире более 86 миллионов случаев COVID-19,
05.01.2021

Скорость распространения COVID-19 зависит от климатических условий,
11.06.2020

Исследователи насчитали шесть разновидностей коронавируса,
11.06.2020

Другие заболевания из группы Инфекционные и паразитарные болезни:

История

A. bovis был впервые описан в 1877 году Боллинджером и Гарцем, когда они изолировали возбудителя неровной челюсти у коровы. С тех пор были разработаны две теории источника инфекции. Первая называется экзогенной теорией и была разработана Бостремом в 1891 году, когда он предположил, что инфекция вызывается инородным телом , таким как твердое сено или травяные ости. Эта теория в основном подтверждена клиническими наблюдениями, и ее трудно продемонстрировать в лабораторных условиях. Вторая называется эндогенной теорией, которая предполагает, что A. bovis естественным образом находится во рту здоровых животных. Эта теория была поддержана несколькими исследователями на протяжении многих лет , как они были в состоянии выделить несколько штаммов из актиномицетов . В 1905 году Райт описал методы изоляции и морфологию колоний в различных средах. A. bovis был выделен из крипт миндалин, инфицированных зубов и зубного налета нормальной полости рта пациентов-людей и животных. Затем несколько исследователей смогли сделать вывод, что бактерии являются частью нормальной флоры ротовой полости, что делает рот источником болезней. Было высказано предположение, что количество и вирулентность бактериальных частиц, вовлеченных в инфекцию, влияют на возникновение заболевания. Несколько исследователей пытались установить инфекцию у живых животных с помощью изолированных бактериальных культур, но результаты были неоднозначными: некоторые наблюдали развитие болезни, а некоторые не наблюдали никаких изменений. В 1950 году был описан жизненный цикл A. bovis .

Лечение Актиномикоза:

Лучшие результаты дает сочетание этиотропной терапии (антибиотики) и иммунотерапии (актинолизат). При шейно-челюстно-лицевой форме назначают внутрь феноксиметилпенициллин по 2 г/сут и при длительности курса не менее 6 нед. Можно также назначать тетрациклин в больших дозах (по 0,75 г 4 раза в день в течение 4 нед или по 3 г в сутки лишь в первые 10 дней, а затем по 0,5 г 4 раза в сутки в течение последующих 18 дней). Эритромицин назначают по 0,3 г 4 раза в сутки в течение 6 нед. При абдоминальных формах и при актиномикозе легких назначают большие дозы бензилпенициллина (10 000 000 ЕД/сут и более) внутривенно в течение 1 — 1,5 мес с последующим переходом на фенокси-метилпенициллин в суточной дозе 2-5 г в течение 2-5 мес. При наслоении вторичной инфекции (стафилококки, анаэробная микрофлора) назначают длительные курсы диклоксациллина или антибиотики тетрациклиновой группы, при анаэробной инфекции — метронидазол. Для иммунотерапии актинолизат можно вводить подкожно или внутрикож-но, а также внутримышечно. Под кожу и внутримышечно вводят по 3 мл актинолизата 2 раза в неделю. На курс — 20-30 инъекций, длительность курса 3 мес. При абсцессе, эмпиеме проводят хирургическое лечение (вскрытие и дренирование). При обширных повреждениях легочной ткани иногда прибегают к лобэктомии. Из антибиотиков наиболее эффективными являются тетрациклины, затем идут феноксиметилпенициллин и менее эффективен эритромицин. Резистентных к этим антибиотикам штаммов актиномицетов не встречалось.
Прогноз. Без этиотропного лечения прогноз серьезный. При абдоминальном актиномикозе умирало 50% больных, при торакальном погибали все больные. Относительно легче протекал шейно-челюстно-лицевой актиномикоз. Все это обусловливает необходимость ранней диагностики и начала терапии до развития тяжелых анатомических повреждений. Учитывая возможность рецидивов, реконвалесценты должны находиться под длительным наблюдением (6-12 мес).

Симптомы актиномикоза и клиническая картина

Как правило, развитию такой инфекции у животных предшествуют ранения проникающего характера или укусы. Также к патологии приводит снижение иммунитета, вызванное переохлаждением, системными заболеваниями и пр.

Актиномикоз у собак вызывает поражения, которые обнаруживаются в течение продолжительного времени после травмы. Признаки актиномикоза локализуются на шее, нижней челюсти и пр. Патология проявляется подкожными отеками и абсцессами. В дальнейшем на этом месте развиваются язвы и свищи. В большинстве случаев, патологические истечения имеют зловонный характер. В них могут содержаться гранулы желтоватого цвета. Речь идет о макроскопических колониях актиномицетов. Поражение грудной и брюшной полостей сопровождается выраженным уменьшением массы тела. Развитие актиномикоза у животных носит хронический характер.

Актиномикоз у кошек может равиваться несколько лет. Подкожные абсцессы могут локализоваться в любой области тела животного. Данное заболевание часто сопровождается развитием остеомиелита и воспаления плевры.

Диагностика поражений лучевым грибком

Актиномикоз — это, как правило, полимикробная инфекция с изолятами, насчитывающими до 5-10 видов бактерий. Поэтому выявление этой инфекции у человека может потребовать анализы на сопутствующие бактерии, которые участвуют в поддержании заболевания путем выработки токсина или ферментов или путем ингибирования (подавления) защиты носителя инфекции.

Для распознавания актиномикоза руководствуются клинической картиной и прежде всего наличием содержащих друзы зернышек в свежем гное, мокроте и кале. Возможно смешение с другими видами инфекционных гранулем, а именно с туберкулезом, сифилисом или же с истинными опухолями.

Сопутствующие бактерии действуют как копатогены, которые повышают относительно низкую инвазивность актиномицетов. В частности, они отвечают за ранние проявления актиномикоза и неудачи при лечении.