На жидких средах дают очень незначительное помутнение или опалесценцию; некоторые штаммы способны образовывать тончайшую жирную пленку. Чаще более обильный рост отмечают около поверхности или стенок сосуда, но некоторые виды дают и придонный рост.
Биохимические свойства микоплазм разнообразны. Выделяют 2 основные группы.
1. Разлагающие с образованием кислоты глюкозу, мальтозу, маннозу, фруктозу, крахмал и гликоген («истинные» микоплазмы).
2. Восстанавливающие соединения тетразолия, окисляющие глутамат и лактат, но не ферментирующие углеводы; все виды не гидролизуют мочевину и эскулин. Основные биохимические свойства патогенных микоплазм представлены в табл. 26.
Таблица 26. Основные биохимические свойства патогенных микоплазм
| Вид | Гидролиз аргинина | Образование кислоты при ферментации глюкозы | Образование кислоты при ферментации маннозы | Восстановление солей тетразолия |
| М. pneumoniae | – | + | + | +/+ |
| М. hominis | + | – | – | –/– |
| М. fementans | + | + | – | –/+ |
| М. genitalium | – | + | ± | +/– |
а.у. — аэробные условия; ан.у. — анаэробные условия.
Сложная, имеет видовые различия; основные Аг представлены липидами (фосфо- и гликолипидами), полисахаридами и белками; наиболее иммунногенны поверхностные Аг, включающие углеводы (глюкозу, маннозу, галактозу, фукозу и глюкозамин) в составе сложных гликолипидных, липогликановых и гликопротеиновых комплексов. Идентификацию Аг микоплазм проводят в реакциях РПГА, РСК, ИФА и иммунодиффузии, антигенная структура может изменяться после многократных пассажей на бесклеточных питательных средах. Для микоплазм характерен выраженный антигенный полиморфизм с высокой частотой спонтанных и индуцированных мутаций. В геномах микоплазм, некоторых вирусов и эукариот обнаруживают гомологичные участки ДНК.
Факторы патогенности микоплазм разнообразны и могут значительно варьировать; основные факторы — адгезины, экзо- и эндотоксины, гемолизины, различные ферменты и продукты метаболизма.
Адгезины входят в состав поверхностных Аг и обусловливают взаимодействие с клетками хозяина. Взаимодействие происходит по типу лиганд-рецепторных взаимодействий и имеет ведущее значение в развитии начальной фазы инфекционного процесса; они способны находиться в инвагинатах клеточных мембран, что делает микоплазмы недоступными для действия AT, комплемента и прочих факторов защиты.
Экзотоксины. В настоящее время подобные продукты идентифицированы лишь у нескольких микоплазм, в частности у М. neurolyticum и М.gallisepticum; мишени для их действия — мембраны астроцитов. Тем не менее, можно предполагать наличие нейротоксина у некоторых штаммов М.pneumoniae, т. к. часто инфекции дыхательных путей сопровождают поражения нервной системы.
Эндотоксины выделены у многих патогенных микоплазм; их введение лабораторным животным вызывает пирогенный эффект, лейкопению, тромбогеморрагические поражения, коллапс и отек легких. По своей структуре и некоторым свойствам (например, не вызывают хемотаксического ответа нейтрофилов человека) не тождественны ЛПС грамотрицательных бактерий.
У некоторых видов микоплазм присутствуют гемолизины (наибольшей гемолитической активностью обладает М. pneumoniae); большая часть видов вызывает выраженный b-генолиз, обусловленный синтезом супероксидантов (О2–, Н2О2 и др.). Предположительно микоплазмы не только сами синтезируют окислительные продукты, но и индуцируют их образование в клетках, что ведет к окислению мембранных липидов.
Ферменты
В числе основных факторов патогенности — фосфолипаза А и аминопептидазы, гидролизующие фосфолипиды клеточной стенки.
Как указывалось выше, многие микоплазмы синтезируют нейраминидазу, через которую осуществляется взаимодействие с поверхностными клеточными структурами, содержащими сиаловые кислоты; кроме того, активность фермента нарушает архитектонику клеточных мембран межклеточные взаимодействия.
Среди прочих ферментов, активность которых вносит определенный вклад в патогенез поражений, следует упомянуть протеазы, вызывающие дегрануляцию клеток (в том числе и тучных), расщепление молекул AT и незаменимых аминокислот (в частности, аргинина), РНКазы, ДНКазы и тимидинкиназы, нарушающие метаболизм нуклеиновых кислот в клетках организма. До 20% общей ДНКазной активности сосредоточено в мембранах микоплазм, что облегчает вмешательство фермента в метаболизм клетки.
Некоторые микоплазмы (например, М. hominis) синтезируют эндопептидазы, расщепляющие молекулы Ig A на интактные мономерные комплексы.
Включает формирование местных воспалительных и генерализованных аутоиммунных реакций. Микоплазмы проникают в организм человека ингаляционным или контактным путем, мигрируют через слизистые оболочки и прикрепляются к эпителию сначала посредством неспецифического (в результате броуновского движения), а затем лиганд-рецепторного взаимодействия (через сиалогликопротеиновые рецепторы, посредством связывания поверхностных белков с различными рецепторами, через взаимодействие мембранных липидных структур контактирующих клеток и т. д.). Микроорганизмы не проявляют выраженного цитопатогенного действия, но вызывают значительные нарушения функциональных свойств клеток с последующим развитием местных воспалительных реакций.
Само взаимодействие с рецепторным аппаратом клеток может приводить к нарушению их антигенной структуры и запускать аутоиммунные процессы.
Микоплазмы способны избегать действия микробицидных механизмов циркулирующих и фиксированных фагоцитов; в частности, при отсутствии AT макрофаги не способны фагоцитировать микоплазмы, что обусловлено наличием микрокапсул, поверхностных Аг, перекрестно реагирующих с Аг некоторых тканей организма человека (легкие, печень, головной мозг, поджелудочная железа, гладкая мускулатура и эритроциты). В цитоплазме нейтрофилов возбудитель сохраняет свою жизнеспособность. В значительной степени подобные свойства варьируют у различных видов и даже штаммов.
Взаимодействия с иммунокомпетентными клетками вызывают поликлональную активацию Т- и В-лимфоцитов и могут иметь своим следствием подавление их функциональной активности либо развитие аутоиммунных реакций.
Микоплазмы чувствительны к компонентам комплемента, активированным как по классическому, так и альтернативному пути; их дефицит и дефекты создают условия для персистенции возбудителя
Хроническая циркуляция приводит к расстройствам системы гемостаза.
Питательные среды для культивирования микоплазм
Среда Мартена. В 1 л теплой (50°С) кипяченой водопроводной воды суспендируют 250 г фарша из свежих свиных желудков и добавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты. Смесь выдерживают 24 ч при 45-50°С, периодически перемешивая. Прогревают 30 минут текучим паром и оставляют на 5 суток при 4°С. Надосадочную прозрачную жидкость декантируют, фильтруют через бумажный фильтр, разливают в колбы и стерилизуют 30 минут при 120°С.
Модифицированная плотная среда ВИЭВ. К горячему 20%-ному агару на дистиллированной воде добавляют смесь (поровну) среды Мартена и мясной воды с таким расчетом, чтобы получить 1,5-2%-ную концентрацию агара. Далее разливают в колбы и стерилизуют 30 минут при 120°С. Перед использованием в расплавленный и остуженный до 45-50°С агар добавляют 10% дрожжевого экстракта, 20% стерильной сыворотки крови лошади и 0,5% глюкозы.
Модифицированная жидкая среда ВИЭВ. Смешивают равные объемы среды Мартена и мясной воды, устанавливают рН 8-8,2 и стерилизуют 30 минут при 120°С. Перед использованием в среду добавляют 10% стерильного дрожжевого экстракта, 20% сыворотки крови лошади и 0,5% глюкозы.
Среда Эдварда. Смешивают 500 мл отвара сердечной мышцы, 500 мл водопроводной воды и 10 г пептона. Устанавливают рН 8,4. Стерилизуют 30 минут при 120°С. Перед использованием в среду асептически добавляют 20% инактивированной сыворотки крови лошади или крупного рогатого скота и 10% дрожжевого экстракта. Для получения полужидкой или плотной среды Эдварда к жидкой среде добавляют соответственно 3 или 20 г агар-агара.
Приготовление отвара сердечной мышцы. К 1 л дистиллированной воды добавляют 1 кг фарша из мышцы сердца крупного рогатого скота и оставляют на 16-18 ч, периодически перемешивая. Кипятят 40 минут, отстаивают, надосадочную жидкость фильтруют через бумажный фильтр. Полученный отвар разливают в колбы и стерилизуют 30 минут при 120°С.
Приготовление дрожжевого экстракта. В 200 мл дистиллированной воды суспендируют 50 г хлебных (пекарских) дрожжей, нагревают до закипания с пенообразованием. Охлаждают, после центрифугирования надосадочную жидкость стерилизуют фильтрованием через фильтр Зейтца. Экстракт пригоден в течение 2 недель.
Среда Надь-Погани. В 1 л дистиллированной воды растворяют 2,5 г натрия хлорида, 0,075 г пептона, 2,5 г гидрофосфата натрия. Добавляют 1 мл 2,4%-ного водного раствора фенолового красного. Устанавливают рН 8,0-8,2. Стерилизуют 30 минут при 120°С. Перед использованием в среду асептически добавляют 200 мл дрожжевого экстракта и 200 мл стерильной сыворотки крови лошади.
Среда из гидролизата мышцы сердца крупного рогатого скота. Смешивают 1 часть фарша из мышцы сердца крупного рогатого скота с 1,5 частями дистиллированной воды, кипятят 10-15 минут. Остывшую массу пропускают через мясорубку, отстаивают. К 600 г отстоявшегося фарша добавляют 1 л полученного бульона. Устанавливают рН 8,0. Вносят 150 г измельченной свежей поджелудочной железы крупного рогатого скота и 30 мл хлороформа. Оставляют в закрытой бутыли в темном месте при 45-48°С на 10 сут. Периодически перемешивают. Надосадочную жидкость фильтруют через ватно-марлевый или полотняный фильтр. Устанавливают рН 8,0. Добавляют 2% хлороформа и хранят при 4-8°С. К 200 мл гидролизата сердечной мышцы добавляют 400 мл мясной воды, 400 мл дистиллированной воды, 5 г натрия хлорида. Устанавливают рН 8,2. Прокипятив 15-20 минут, фильтруют через ватно-марлевый фильтр. Стерилизуют 30 минут при 120°С.