Микроорганизмы рода Actinomyces

Длительное время актиномицеты классифицировали как грибы, однако изучение их морфо­логии и биологических свойств позволило отнести их к шизомицетам, т.е. бактериям. В отличие от грибов, актиномицеты не содержат в клеточной стенке хитина или целлюлозы, а сама она аналогична таковой у бактерий; не обладают способностью к фотосинтезу; образуемый ими мицелий достаточно примитивен. Они размножаются только бесполым путем. С бактериями актиномицеты объединяет отсутствие четко выраженного ядра, чувствительность к бактерио­фагам и антибиотикам (при резистентности к противогрибковым средствам), а также способ­ность к хорошему росту в слабощелочной (но не кислой) среде.

Род включает 12 видов, большинство из которых патогенны для животных и человека. Дифференциация видов затруднена из-за вариабельности тест-реакций. Некоторые виды легче типировать методом гель-электрофореза белков, чем по культуральным свойствам. Для микроорганизмов данного рода характерными являются следующие признаки: тонкие, пря­мые или слегка изогнутые палочки размером 0,2-1,0´2,5 мкм; часто образуют нити длиной до 10-50 мкм. Особенность актиномицетов — способность образовывать хорошо развитый мицелий, у одних видов он длинный, редко ветвящийся, у других корот­кий и сильно ветвящийся; его нити не имеют перегородок (истинный мицелий). Палочковидные формы часто с утолщенными концами, в мазках располагаются одиночно, парами, V- или Y-образно, либо в виде палисада. Все морфологические формы способны к истинному ветвлению, особенно на тиогликолевой полужидкой среде. Окраску по Граму удерживают плохо; часто образуют зернистые либо четкообразные формы; конидий не образуют; кислотонеустойчивы. Факультативные аэробы и анаэробы; для хорошего роста как в аэробных, так и анаэробных условиях нуждаются в повышенном содержании СО₂. Хемоорганотрофы; фер­ментируют углеводы с образованием кислоты без газа: продукты ферментации — уксусная, муравьиная, молочная и янтарная кислоты (но не пропионовая). Синтез каталазы и способность к восстановлению нитратов варьируют у разных видов; индол не образуют, некоторые дают a-гемолиз на средах с кровью. Некоторые виды формируют нитчатые микроколонии, напоминаю­щие мицелий; на 7-14 сутки образуют видимые крошковатые S-колонии, иногда окрашенные в желтый или красный цвет. Оптимум температуры 35-37°С. Преимущественно обитают в рото­вой полости и на поверхности слизистых оболочек у млекопитающих, в том числе и человека: некоторые виды — почвенные сапрофиты; типовой вид — Actinomyces bovis.

Поскольку актиномицеты входят в состав микрофлоры полости рта и ЖКТ, то их следует рассмат­ривать как условно-патогенные микроорганизмы, их способность вызывать специфические поражения, соответственно. не выражена. Заболевания, вызываемые ими, обозначают термином «актиномикозы»: впервые их детально изучил Боллингер (1877) при поражениях крупного рогатого скота; первое описание поражений у человека привел Израэль (1878). Актиномикоз у людей отмечают редко; подавляющее большинство случаев вызывает A. israelii, и лишь в редких случаях выделяют A. naeslundii, A. odontolyticus, A. bovis и A. viscosus. Внутривидовая диффе­ренциальная диагностика актиномицетов основана на различиях в способности ферментировать углеводы и некоторых других биохимических тестах (табл. 13).

Таблица 13. Отличительные признаки видов Actinomyces

Признак	Вид
A. viscosus	A. naeslundii	A. israelii	A. odontolyticus	А. bovis
Рост в аэробных	+	+	–	+	+
условиях
Серогруппа (ИФА)	В	Е	D	А	F
Микроколонии:
Гладкие	–	–	–	+	+
Паукообразные	+	+	+	–	–
Каталаза	+	–	–	–	–
Уреаза	+	+	–	–	–
Крахмал	–	–	–	–	+
Арабиноза	–	–	±	–	?
Инозит	+	+	+	–	?
Ксилоза	–	–	+	–	±
Маннит	–	–	+	–	–
Манноза	+	±	+	–	?

 

Распространение

Актиномицеты входят в состав нормальной анаэробной микрофлоры ро­товой полости, ЖКТ и влагалища (реже). Обладают, особенно Actinomyces israelii, выражен­ной адгезивной активностью на слизистых оболочках и способностью к быстрой колониза­ции. Актиномикозы регистрируют практически во всех странах мира; больные составляют до 2,5-10% всех пациентов с хроническими гнойными процессами различной локализации; мужчины болеют почти в 2 раза чаще, чем женщины. Основные предрасполагающие факто­ры — травмы ротовой полости, периодонтиты, различные стоматологические (и другие ме­дицинские) манипуляции; реже актиномикозы бывают осложнениями аппендэктомий, холецистэктомий, ранений кишечника или язв двенадцатиперстной кишки. Наибольшее число случаев регистрируют в осенне-зимний сезон, что связано с ростом частоты простудных заболеваний, обусловливающих благоприятный фон для развития актиномикозов.

Морфология и культуральные свойства возбудителя

Actinomyces склонен образовывать длинный ветвящийся мицелий (средние размеры нитей 3-10´0,6 мкм), со вре­менем распадающийся на полиморфные (кокковидные, колбовидные и др.) элементы. На простых средах растет плохо, лучше — на белковых средах, дополненных сывороткой; обра­зует прозрачные бесцветные пастообразные, обычно гладкие колонии, плотно срастающиеся со средой; воздушный мицелий скудный; пигментов не образует; на некоторых средах (на­пример, на кровяном агаре) может формировать белые бугристые колонии, напоминающие коренные зубы.

Actinomyces odontolyticus на кровяном агаре образует красные колонии, окруженные зоной b-гемолиза. Все актиномицеты растут медленно, и посевы следует куль­тивировать в течение 7-14 суток (особенно при подозрении на инфекцию Actinomyces israelii).

Патогенез поражений

Поражения могут носить эндогенный (например, воспалительные процессы или травмы ротовой полости) и экзогенный (при имплантации возбудителя в рану) характер. Основной предрасполагающий фактор — снижение иммунитета организма (особенно активности защитных факторов на слизистых оболочках), обусловленное сопут­ствующей патологией (туберкулез, сахарный диабет), беременностью и др.; особое значение имеет состав микробной флоры, способной значительно усугублять тяжесть поражении. Возбудитель может диссеминировать лимфогенно и гематогенно (очень редко); наиболее часто отмечают инфекции тканей с низким содержанием О₂. Вокруг внедрившегося в подслизистую оболочку возбудителя формируется специфическая гранулема (актиномикома), содержащая колонии возбудителя (друзы). Позднее очаг распадается с развитием гнойного и фиброзного процессов; его развитие и локализация определяют дальнейшее распростране­ние процесса. Преимущественно наблюдают контактный путь распространения — по кратчайшей прямой (независимо от анатомических границ) по направлению к поверхности кожи с образованием дренирующихся абсцессов и эрозий.

Клинические проявления

Инкубационный период варьирует от нескольких суток до многих лет; клиническую картину актиномикозов определяют их локализация, период развития поражений и их характер (локальный, распространенный либо диссеминированный).

Наиболее частое поражение — актиномикоз частей головы, наблюдаемый у 55-60% всех больных актиномикозами и у 6-10% пациентов, страдающих воспалительными поражениями челюстей. Забо­левание протекает хронически, но часто осложняется присоединением вторичных бактериальных инфекций; возможны поражения кожи, мышц, лимфатических узлов, языка, слюнных желез и костных тканей.

10-20% всех поражений составляет торакальный актиномикоз: наиболее часто отмечают поражения легких, плевры, реже — мягких тканей грудной клетки.

Абдоминальный актиномикоз наблюдают у 25-50% пациентов; в большинстве случаев пер­вичный очаг локализован в слепой кишке и червеобразном отростке. Прогрессирование процесса сопровождается образованием массивных инфильтратов, симулирующих различные поражения кишечника — злокачественные новообразования, туберкулезный процесс; харак­терны необычайно обильное образование спаек и развитие спаечной болезни.

Сравнительно редкие поражения — актиномикоз мочеполовой системы, актиномикоз костей (возникает как кон­тактно, так и гематогенно), актиномикоз ЦНС (с развитием менингитов и менингоэнцефалитов) и генерализованный актиномикоз (типа метастазирующего сепсиса).

Лабораторная диагностика

Несмотря на отсутствие особых сложностей, адекватное распознавание актиномикоза остается непростой задачей, что во многом обусловлено неин­формированностью клиницистов о его частоте. Наиболее распространенный метод лабора­торной диагностики — обнаружение друз Actinomyces в экссудате или гнойном отде­ляемом из очагов поражения; последние, иначе обозначаемые как серные гранулы (тельца Боллингера) размером в среднем 0,3-2 мм. Они образованы агрегатами мицелия, имеющими вид округлых или овальных базофильных масс с эозинофильными структурами на поверхно­сти. Иногда в мазках можно обнаружить четкообразные атипичные формы Actinomyces israelii, a A. meyeri представлен мелкими неветвящимися клетками. Веское подтверждение диагноза — выделение и идентификация возбудителя (рис. 10).

A. bovis

Возбудитель актиномикоза крупного рогатого скота, реже других видов животных. Естественная среда обитания неизвест­на, предположительно, это слизистые оболочки ротовой полости или кишечник животных.

Морфология клетки и тинкториальные свойства типичны для ро­да. В препаратах из культур обнаруживаются грамположительные па­лочки, коккобактерии, палочки с утолщенными или разветвляющи­мися концами, могут присутствовать нити различной длины. В пора­женных тканях формируются друзы — скопление клеток с булавовидным утолщением на концах и расходящихся радиально из цент­ра друзы. Центральная часть окрашивается по Граму положительно, периферическая — отрицательно (Спесивцева, 1964).

Рисунок 10. Принципиальная схема бактериологического выделения возбудителей актиномикозов

Факультативный анаэроб, но в аэробных условиях без добавле­ния СО₂ на плотных средах не растет.

На плотных питательных средах образует нитевидные микроко­лонии за 24 ч при 36°С; позднее — макроколонии диаметром около 2 мм, выпуклые, иногда с вдавленным центром, ровным или волнис­тым краем, непрозрачные, белые, серо-белые, кремовато-белые, ше­роховатые или гладкие, мягкие. Рост медленный, типичные колонии формируются к 14-15 дню культивирования. На кровяном агаре во­круг колоний может наблюдаться зона b-гемолиза. В жидких средах образует мучнистый осадок (Курасова, Костин, Малиновская, 1971).

Не образует каталазу, цитохромоксидазу, не редуцирует нитра­ты и нитриты, тест Фогес-Проскауэра отрицательный, с метиловым красным — положительный. Продуцирует Н₂S, не гидролизует ксантин, тирозин, твин-20, 40, 60, 80, крахмал, лецитин, гиппурат, гуанин, желатин, казеин, часть штаммов гидролизует эскулин. Не расщепля­ет мясо, не разжижает свернутую сыворотку, в молоке образует кис­лоту, пептонизации нет. Образует ДНКазу (но не липазу и гиалуронидазу). Не деаминирует аргинин, аланин. Расщепляет сахарозу, часть штаммов — мелибиозу, инертен по отношению к раффинозе, рамнозе, салицину, рибозе, сорбиту, трегалозе, ксилозе.

В эксперименте при подкожном, внутрибрюшинном и внутривен­ном заражении культурой восприимчивы мыши.

A. viscosus

Вызывает некоторые формы актиномикоза у челове­ка, его изолируют при актиномикозе свиней, собак, кошек. Естест­венная среда обитания — слизистые ротовой полости.

Морфология клетки соответствует общей родовой характеристике.

Факультативный анаэроб. Температурный оптимум 35-37°С. На плотных средах хорошо растет в обычных аэробных условиях и с по­вышенный содержанием СО₂, в анаэробных условиях не растет без наличия в атмосфере СО₂.

Микроколонии нитевидные. Макроколонии диаметром до 2 мм и более, плоские или возвышающиеся, с ровным или волнистым кра­ем, с нитевидными отростками, прозрачные или непрозрачные, белые, серо-белые, кремово-белые, шероховатые или гладкие, сухие, мягкие или мукоидные. Гемолитической активностью не обладает.

Образует каталазу. Тесты на редукцию нитратов, цитохромоксидазу, гидролиз эскулина, крахмала, твин-40, 60, закисление и свер­тывание молока, деаминацию аргинина, образование кислоты из мелибиозы, рибозы, салицина, крахмала, трегалозы варьируют в зави­симости от штамма. Положительные реакции с метиловым красным, раффинозой, сахарозой, на сероводород (TSI-arap).

Отрицательные реакции на редукцию нитритов, Фогес-Проскауэра, на гидролиз аденина, казеина, желатина, гуанина, гиппурата, гипоксантина, лецитина, твин-20, -80, тирозина, ксантина. Сыворотку не раз­жижает, казеин молока не пептонизирует, липазы, ДНКазы, гиалуронидазы не образует. Не деаминирует аланин. Не образует кислоты из мелецитозы, рамнозы, сорбита, сорбозы, ксилозы.

Известны два серовара (1,2), отличающиеся по физиологическим характеристикам. В пределах данного вида выделяют группу атипичных штаммов. Близки по своим свойствам группы актиномицетов, имеющих статус промежуточных между видами A. naeslundii и A. viscosus.

В эксперименте патогенен для мышей и хомяков.

A. hordeovutaeris

Обнаруживают при висцеральных абсцессах, пе­ритонитах, артритах у собак.

Морфология бактериальной клетки типична для родовой характе­ристики.

Факультативный анаэроб, растет на плотных средах в аэробных и анаэробных условиях при избытке СО₂ в атмосфере. Температурный оптимум 35-37°С. Рост стимулирует добавление в питательные сре­ды 10—20% фетальной сыворотки крови.

Микроколонии нитевидные, макроколонии (14 дней культивиро­вания) размером около 2 мм, приподнятые, с волнистым краем, с нитевидными отростками, непрозрачные, белые, серо-белые, кремово-белые, шероховатые, сухие или мягкие.

Обладает слабой каталазной активностью, гидролизует эскулин, образует кислоту из мелибиозы, раффинозы (слабо), трегалозы, кси­лозы, не утилизирует рамнозу и рибозу.

A. pyogenes

Ранее вид описывали под названием Corynebacterium pyogenes. Обусловливает гнойные процессы у животных, в том числе маститы коров, перитониты свиней. Среда обитания — слизистые оболочки.

Морфология клеток типична для родовой характеристики.

Факультативный анаэроб. Температурный оптимум 35-37°С. На поверхности плотных питательных сред в анаэробных условиях рас­тет при избытке СО₂ в атмосфере.

Нитевидные микроколонии не образует, макроколонии имеют диаметр около 2 мм и более, выпуклые, с ровными краями, непрозрач­ные, белые или серо-белые, гладкие, мягкие; вокруг колоний на кро­вяном агаре просматривается зона b-гемолиза.

Каталазу не образует, нитриты и нитраты не редуцирует, сероводород не образует, гидролизует казеин и желатин, не гидролизует аденин, эскулин, гуанин, гипоксантин, лецитин, твин-20, 60, 80, тирозин, ксантин. Часть штаммов гидролизует крахмал и твин-40. Молоко закисляет, свертывает, пептонизирует. липазу, гиалуронидазу не образует, синтезирует ДНКазу. Не деаминирует аланин, аргинин. Образует кис­лоту из рибозы и крахмала, часть штаммов расщепляет с образовани­ем кислоты мелецитазу, сорбит, трегалозу, ксилозу. Микроорганизм инертен по отношению к мелибиозе, раффинозе, рамнозе, салицину, сахарозе.

Фильтраты культур токсичны при внутреннем введении для лабо­раторных животных.

A. naeslundii, A. odontolyticus и A. meyeri изолируют при различ­ных патологических состояниях человека. О патогенности A. howellii., A. denticolens данных не имеется.

A. suis

Вид с неопределенным положением. Изолируют при актиномикозе молочной железы свиней.

Бактериальные клетки представляют грамположительные палоч­ки дифтероидной формы, иногда кокковидной, V-, Y- или Т-формы, короткие или длинные нити.

Факультативный анаэроб. Температурный оптимум 35-37°С. На плотных питательных средах в аэробных условиях при избытке СО₂ растет хорошо. В анаэробных условиях удовлетворительно растет без СО₂ и при его избытке.

Колонии гладкие, непрозрачные, размером до 2 мм, выпуклые, центр может иметь углубление, края волнистые с отростками, цвет белый, серо-белый. Могут быть шероховатыми или гладкими, сухи­ми или мягкими.

Каталазу не продуцирует, нитраты редуцирует, тест Фогес-Проскауэра отрицательный, с метиленовым красным — положительный, желатин не гидролизует. Образует кислоту из раффинозы, салицина, крахмала, сахарозы, трегалозы, часть штаммов не образует кислоту из рамнозы, сорбита, ксилозы.

A. humiferis

Обитатель почвы, имеет статус вида «incertae sedis». Патогенными свойствами не обладает.