L-трансформация

• Процесс образования L-форм получил название L-трансформации, или L-индукции.

• Способностью к L-трансформации обладают практически все виды бактерий, в том числе и патогенные (возбудители бруцеллеза, туберкулеза, листерии и др.).

• L-формам придается большое значение в развитии хронических рецидивирующих инфекций, носительстве возбудителей, длительной персистенции их в организме. Доказана трансплацентарная инвазивность L-форм бактерий.

• Инфекционный процесс, вызванный L-формами бактерий, характеризуется атипичностью, длительностью течения, тяжестью заболевания, трудно поддается химиотерапии.

Свойства:

· L – формы плеоморфны: нити, шары, кольца и др.

· При потере КС бактерии некоторое время могут существовать и без нее

· Ранее считали, что L – формы не способны к размножению

· При хронических заболеваниях (цистит, артрит и т.д.) показано деление L – форм

· При изменении условий L – формы, могут либо лизироваться и погибнуть, либо восстановить КС – регенерировать и вызвать рецидив заболевания

Морфология колоний L – форм

·Форма "яичницы-глазуньи".

·Включает клетки неправильной формы, часть которых проваливается в глубину ППС.

·Для выращивания L–форм на ППС необходима сыворотка для стабилизации ЦПМ стеролами.

Преимущества L–форм по сравнению с обычными бактериями

· L–формы устойчивы к агентам (АМП), действующим на КС.

· После устранения воздействия АМП L – формы способны реверсировать (восстанавливать КС).

· L–формы - один из способов переживания бактериями неблагоприятных воздействий окружающей среды (напр. АМП).

· В процессе эволюции у некоторых бактерий произошла потеря КС – р. Mycoplasma.

Протопласты, сферопласты

· Бактерии шарообразной формы с разрушенной КС

· Из Гр^- бактерий образуются протопласты - на поверхности ЦПМ отсутствуют фрагменты КС

· Из Гр⁺ бактерий образуются сферопласты - на поверхности ЦПМ могут оставаться фрагменты КС

23. Пептидная часть кс. Особенности строения и синтеза

Особенности строения и синтеза пептидной части ПГ

Пептидная часть – 4 аминокислоты (АК) -тетрапептид

L-аланин, D-аланин, D-глутаминовая к-та, мезодиаминопимелиновая к-та(ДАПК)

Тетрапептид присоединен к лактинной группировке 3-го атома углерода N-АМК (-ОН – лактин, =О – лактам)

Особенности синтеза пептидной части

· Состав пептидов в ПГ очень консервативен

· АК ПГ у бактерий в Д-форме

· У эукариот - большинство АК в L-форме

· Синтез ПГ бактерий происходит в цитоплазме

· Синтез пептидной части не связан с рибосомами - идет за счет ферментов

· У бактерий специфические тРНК связываются с АК в Д-форме и доставляют их к месту синтеза

· Сначала происходит сборка «кирпичика»:

· N–АМК+4АК+N–АГА

· «кирпичик» прикрепляется к ЦПМ, потом встраивается в цепочку ПГ

Типы связей в молекуле ПГ

1. гликозидная

2. пептидные

3. пентаглициновые мостики (у Гр+)

Строение ПГ необходимо учитывать при создании новых АМП

ПГ – основная мишень для АМП у бактерий

Функции ПГ

1. Основная функция – стабильность – поддержание постоянной формы бактерии

2. Иммунологические функции: иммуномодулятор, запускает классический и альтернативный пути активации системы комплемента

3. Тормозит фагоцитарную активность макрофагов

4. Угнетает миграцию макрофагов

5. Обладает противоопухолевым действием

24. Особенности строения кс Гр(+) бактерий

Firmicutes – грамположительные бактерии (окр. синяя) Staphylococcus aureus

КС состоит из ПГ и тейхоевой к-ты, ПГ, плазмолемма

Структура пептидогликана Гр+ бактерий. ПГ – 90% от массы клеточной стенки. ПГ не однослойный, расположен в 5, 6 слоев

Тейхоевая кислота

Полимеры - сложные комплексы многоатомных спиртов с сахарами, АК и фосфатами.Определяет антигенные свойства, Связывает ионы магния и кальция, Регуляторы ПЦ-связывающих белков

Поверхностные компоненты Гр+ бактерий

Белок А (S.aureus – условно-патогенные стафилококки - возбудители гнойно-воспалительных процессов, сепсиса, фурункулеза и т.д.)

Белок М (S.pyogenes – патогенные стрептококки, вызывают ангину, рожистое воспаление, сепсис и т.д.)

Иммунологическая мимикрия!!!

• Перитрихи

• Пили почти всегда отсутствуют

• Деление путём септирования

• Устойчивы к плазмолизу

• Способны к образованию эндоспор

25. Особенности строения кс Гр(-) бактерий

Gracilicutes – грамотрицательные бактерии (окр. розовая) Escherichia coli

КС состоит из:

Внешней мембраны: слой фосфолипидов и липополисахарида, пронизанный молекулами белков – поринами, периплазматическое пространство с ПГ и плазмолемма

Строение липополисахарида

липид А, над которым располагается внутреннее и наружнее полисахаридные ядра и О-антиген

• Разные типы жгутикования

• Пили есть

• Деление перетяжкой

• Чувствительны к плазмолизу

• Не образуют эндоспор

26. Строение и функции липополисахарида внешней мембраны бактерий

Белки внешней мембраны клеточной стенки Гр- бактерий

1. белки-адгезины,

2. белки-порины: диаметр пор omp C = 1,1; omp F =1,2 нм,

3. белки-переносчики витамина В12,

4. белки-переносчики железа,

5. белки-рецепторы для бактериофагов.

27. Особенности строения кс микобактерий

В клеточной стенке Mycobacterium tuberculosis 60-90% липидов (в ср. у бактерий 2-8%) Липиды микобактерий: миколовые кислоты, воскД, корд-фактор – трегалоза-6,6-димиколат. Метод окраски микобактерий – метод Циля- Нильсена только микобактерии окрашиваются в красный цвет

· Одна из причин устойчивости микобактерий

· Эндотоксин – он же ЛПС, он же О-АГ

28. Микроорганизмы, лишенные кс

L-формы — бактерии, частично или полностью лишённые клеточной стенки, но сохранившие способность к развитию. Впервые обнаружены в 1894 году Н.Ф. Гамалеем. Буква L — первая буква названия Листеровского института в Лондоне, где впервые Эмми Кляйнебергер-Нобель обратила внимание на развитие морфологически весьма необычных клеток в культуре бактерий Streptobacillus moniliformis, выделенной из жидкости уха крысы. Позже были описаны L-формы у самых разных видов бактерий. Было показано, что L-формы возникают спонтанно или индуцировано - под воздействием агентов, блокирующих синтез клеточной стенки: антибиотиков (пенициллины циклосерин, цефалоспорины, ванкомицин), ферментов (лизоцим, амидаза, эндопептидаза) ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, аминокислоты глицина.

L-формы образуются в результате несбалансированного роста нормальных бактериальных клеток в длину и в толщину и поэтому полиморфны. В культурах L-форм обнаруживаются шаровидные, нитевидные или вовсе бесструктурные клетки размером от 0,2 до 50 мкм. Они спокойно проходят через бактериальные фильтры и легко разрушаются при механических воздействиях. В отличие от нормальных клеток L-формы часто содержат крупные вакуоли. Их метаболическая активность очень низкая. Клеточное деление происходит нестандартно, за счёт образования элементарных тел путём отпочкования от поверхности клетки или от мембраны вакуоли.

29. Капсула бактерий

n Капсула – структурный компонент бактериальной клетки на поверхности клеточной стенки.

n К–АГ - капсульный антиген (материал капсулы).

Состав бактериальной капсулы

1.полисахариды (Streptococcus mutans)

2. моносахариды и вода

3. полипептид (Bacillus anthracis)

4. полисахарид и полипептид

5. целлюлоза

Строение капсулы

· Микрокапсула

· Капсула

· Слизистые слои

Функции капсулы

· 1. Защитная (Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae).

· 2. Антигенная – К-АГ - фактор патогенности (E.coli 70 разновидностей К-АГ).

· 3. Вещество капсулы определяет иммунологическую мимикрию (Yersinia pestis).

· 4. У роящихся бактерий (Proteus mirabilis) слизь способствует движению.

· 5. Функция прикрепления к субстрату - адгезия (Streptococcus mutans).

Методы выявления капсулы. Метод окраски по Бурри-Гинсу

• Смешать каплю взвеси бактерий с каплей туши, сделать мазок, высушить и зафиксировать.

• На мазок нанести водный раствор фуксина (на 1-2 минуты) промыть водой, высушить и микроскопировать.

Бактерии окрашиваются в розовый цвет, а неокрашенные капсулы контрастно выделяются на черно- розовом фоне.

30. Строение и свойства эндоспор бактерий

Строение эндоспор

В сердцевине:

· дипиколиновая кислота,

· ионы Са²⁺ (цементируют сердцевину споры)

· низкомолекулярные белки (связываются с молекулой ДНК, придавая ей стабильность)

· сердцевина обезвожена и окружена мембранами (активной функции не выполняют)

затем слой муреина – кортекс (основа будущей клеточной стенки)

все окружает эндоспориум (вещества различной химической природы)

Свойства эндоспор

· споры термофильной бактерии Thermoactinomyces пролежали 110 лет в илах, воде и т.д.

· споры Bacillus circulaus пролежали 350 000 000 лет в отложениях соленых высохших озер.

31. Образование, функции, прорастание эндоспор

Образование спор

· Дифференцировка приводит к образованию клеток с различными функциями.

· Формируется особый тип клеток - покоящиеся формы (споры)

· Споры образуют в основном Гр(+) бактерии:

· 6 родов: Bacillus,

Clostridium,

Streptomyces и др.

· Гр(-) спорообразующая бактерия р. Sporomasa (имеет форму банана)

Споруляция – особая форма дифференцировки клеток

· Споруляция- образование спор - диморфный клеточный цикл.

· начинается с ассиметричного деления клетки и образования 2-х компартментов:

· предспоры (развивается в эндоспору)

· и материнской клетки (после формирования споры лизируется, высвобождая эндоспору).

Стадии образования спор B. subtilis: