Хламідії. Будова та морфологічні особливості (стр. 4 из 6)

Деякі факти, виявлені в ході дослідження, не знайшли свого пояснення у зв'язку з тим, що хламідії в процесі пристосування до внутріклітинного паразитизму виробили унікальні структури і біосинтетичні механізми, що не мають аналогів у інших бактерій. Не пояснений той факт, що у хламідій не виявлений висококонсервативний ген Ftsz, абсолютно необхідний для клітинного ділення всіх прокаріот, оскільки він відповідальний за утворення клітинної перегородки під час ділення клітки. У хламідії відсутній пептидоглікан - компонент клітинної стінки існує як у грампозитивних, так і у грамнегативних бактерій, але при цьому в геномі містяться гени, що кодують білки, які необхідні для його повного синтезу. Передбачається, що пептидоглікан, що синтезуються, або пептидогліконовий компонент мають інші функції, відмінні від інших бактерій [4].

4.2 Життєвий цикл хламідій всередині зараженої клітини

Зрілою формою збудника хламідіозу є спороподібне ЕТ з діаметром 250-300 нм, що володіє інфекційністю і обмеженою метаболічною активністю.

Ретикулярні тільця утворюються в процесі розмноження мікроорганізму всередині клітини-хазяїна, є попередником нового покоління ЕТ і є вегетативною формою хламідії. У протилежність ЕТ - вельми лабільні, неінфекційні і володіють вираженою метаболічною активністю. Проміжні тільця утворюються на двох стадіях циклу розвитку хламідій: на ранній, при перетворенні ЕТ в РT, і на пізніше, при реорганізації РT в ЕТ .

Цикл розмноження хламідій - облігатних внутріклітинних паразитів - реалізується при їх взаємодії з чутливою клітиною-хазяїном.

Схематично і спрощено основні морфологічні етапи цього циклу представлені на (рис.4.2.1). Інфекційні ЕТ адсорбуються на поверхні клітини, яка потім поглинає їх шляхом ендоцитозу. Доля фагоцитованих ЕТ на цьому першому критичному етапі взаємодії з клітиною-хазяїном може скластися двояко:

• EТ гине під впливом лізосомної активності клітини-хазяїна

• ЕТ зберігає життєздатність і вступає в цикл розвитку [5].

Рисунок 4.2.1 - Схема циклу розвитку хламідій в чутливій клітині: (Шаткін А.А., Мавров І.І., 1983) [5]

Хламідії здатні якимсь чином стимулювати специфічний фагоцитоз, що дає очевидні переваги облігатному внутріклітинному паразиту. Проникнення елементарних тілець в клітину супроводжується руйнуванням оболонок, внаслідок чого відбувається розм'якшення клітинних стінок. Присутність інфекційних частинок у фагосомі не супроводжується розщеплюванням лізосом, як при звичайному фагоцитозі. Цей процес управляється самими хламідіями, оскільки показано, що якщо в результаті фагоцитозу захоплюються хламідії, убиті нагріванням, то злиття лізосом не відбувається [Friis, 1972]. Неспеціалізовані клітини (не здібні до активного фагоцитозу) стимулюються хламідіями так, щоб вони їх захоплювали [Byrne, Moulder, 1978] [2].

Можна виділити 4 основних шляхи, по яких можуть реалізуватися подальші етапи взаємодії хламідій з клітиною-хазяїном (Шаткін А.А., Мавров І.І., 1983) [19]:

· Деструкція хламідії в фаголізосомній системі клітини-хазяїна

· Продуктивний цикл розвитку хламідій - репродукція

· L-подібна трансформація хламідій

· Персистенція хламідій.

Через 4-6 годин після зараження ЕТ [5], елементарні тільця розташовуються у вакуолі, оточеною деріватною мембраною, що захищає їх від дії лізоцимів. На відміну від вірусів хламідії не мають екліпсо-фази []. Деструкції, що далі не піддалися, в сприятливих умовах функціонування клітки-господаря, вступають в цикл розвитку, який протікає по відомій схемі: ЕТ реорганізуються у вегетативну форму - РT (через ПT); РT вступають в клітинний цикл, діляться бінарно (всього 8-12 циклів); дочірні РT перетворяться в ПT і далі в ЕТ- інфекційні форми нового покоління мікроорганізму. Цикл розвитку звичайно займає 48-72 години.

Вегетативну стадію в циклі розвитку хламідії, зокрема ділення і реорганізацію РT, можна розглядати як другий критичний етап взаємодії паразита і хазяїна. РT високочутливі до несприятливих екзогенних (наприклад, антибактеріальні препарати) і ендогенних дій, які можуть зумовити загибель паразита, що розмножується. В той же час антибіотики практично не діють на інфекційні ЕТ [20].

За несприятливих умов, на етапі функціонування РT, в цитоплазматичному включенні можуть бути виявлені аномальні форми хламідій з різними дефектами клітинної стінки. Ці утворення, морфологічно схожі з L-формами бактерій, закономірно утворюються під впливом тих, що традиційних трансформують агентів - Пеніциліну і ін. (Matsumoto A. et al., 1970). L-подібна трансформація хламідії може бути основою одного з механізмів, що індукують виникнення персистентної хламідійної інфекції, при безсимптомному перебігу яких спостерігається тривале перебування хламідій в клітині-хазяїна (Шаткін А.А., Попов В.Л., 1986).

Персистенція хламідій може спостерігатися при всіх відомих хламідіозах і у ряді випадків має надійне мікробіологічне підтвердження. Проте знання про цей шлях взаємодії паразита з хазяїном вкрай обмежені [5]. Схематично цей шлях з боку господаря може бути пов'язаний з нездатністю забезпечити відтворення паразита необхідними метаболітами і / або використанням обмежених механізмів захисту, здатних лише інгібірувати розмноження, але не елімінувати патогенний агент. Як і інші шляхи взаємодії, персистенція хламідій поза сумнівом контролюється імунною системою. Відомо, що лімфоцити від імунних тварин оберігають персистентно інфіковані макрофаги від активації хламідійної інфекції. Відома і активна течія і генералізує локалізованих експериментальних хламідійних інфекцій у іммуносупресованих тварин. Активний розвиток цього напряму досліджень є одним з актуальних завдань хламідіологів [2].

В процесі взаємодії з хламідією клітина-хазяїн піддається дії її чинників патогенності, що викликають різні порушення життєдіяльності клітки. При продуктивному циклі розвитку хламідій в клітині-хазяїна послідовно пригнічуються життєві функції, що приводять до її загибелі і руйнування. Цей результат, як правило, наступає в період завершення циклу розвитку хламідій. Суть подій, що протікають в клітині-хазяїна при L-подібній трансформації і персистенції хламідій, залишається нерозкритою. Функціонально в цих ситуаціях реалізується часовий збалансований стан, результат якого теоретично може бути на користь кожного із співчленів цієї системи.

Доля паразита і клітина-хазяїна при різних шляхах взаємодії в умовах природної інфекції багато в чому залежить від подій, що протікають на рівні макроорганізму. У цих умовах виявляються особливості паразитизму хламідій, характерні для внутріклітинних прокаріотів:

• Здатність індукувати фагоцитоз

• Протистояти деструктивній дії клітини-хазяїна

• Розмножуватися в клітині-хазяїна і тривалий час не викликати фатальних патологічних зміні

• У несприятливих умовах переживати або гинути під впливом клітини-хазяїна або екзогенних чинників [5].

4.3 Процес виходу хламідій із інфікованої клітини

На кінцевих стадіях циклу розвитку внутрішньо цитоплазматичне включення може займати велику частину цитоплазми клітини-хазяїна. За цим слідує вихід нових елементарних тілець. На підставі досліджень інституту мікробіології і епідеміології ім. Н. Ф. Гамалєї в Москві вивчені процеси виходу хламідій з клітини.[21]

Незаражені L-клітини мають ветереноподібну або округлу форму (рис.4.3.1-а, б):

Рисунок 4.3.1 - Форма незаражених клітин: а - веретеноподібна, б -округла [21]

Їхня поверхня була рівномірно покрита мікроворсинками. У культурі, інфікованій хламідіями, через 24 і 48 г після спряження на поверхні клітин, також спостерігали адсорбований, жовтуватий матеріал. Хламідій на поверхні клітин через 24 г ідентифікувати не вдавалося.

Інфіковані хламідіями клітини через 48 г після зараження були в основному округлими, структура їх поверхні була змінена - вона характеризувалася невеликою кількістю мікроворсинок і значною складчастістю (див. рис. 4.3.2 - в,г).

Рисунок 4.3.2 - Інфіковані хламідіями клітини: г, д [21]

У цих культурах спостерігали два способи виділених хламідій в зовнішнє середовище: 1-й - шляхом активного викиду, мабуть, при локальному розриві клітини-хазяїна (див. малюнок в);при цьомувміст включення викидався на досить значну відстань і міг потрапляти на поверхню сусідніх клітин; 2-й - шляхом спокійнішого «виверження» з розриву в плазмалемі (див. рис. 4.3.3 - е);

Рисунок 4.3.3 - Виверження хламідій із розриву в плазма лемі: е [21]

При цьому розриви мали неправильну форму. У виділених масах знаходилися структури, за розміром що відповідали ретикулярним і елементарним тільцям. Елементарні тільця були завжди округлої форми, а ретикулярні (вегетативні форми) могли мати вигини або навіть трохи химерну форму (див. малюнок 2-г), що, мабуть, свідчило про пластичність останніх. Деякі ретикулярні тільця мали пальцевидні виростки, що розташовувалися уздовж поверхні (див. малюнок, г, стрілка), ймовірно, відповідають виростам клітинної стінки, що спостерігається в ультратонких зрізах [5]. Вегетативні форми могли бути об'єднані в групи по 3 - «тріади» (див. рисунок е). Зустрічалися також подовжені вегетативні форми із стисненням (борозною) в середній частині, що, мабуть, свідчило про їх ділення (див. рисунок е).