ЦИКЛ I «Морфология микроорганизмов»

ЦИКЛ I «Морфология микроорганизмов»

Занятие № 1

ТЕМА: Правила работы в микробиологической лаборатории. Мир микробов. Систематика и номенклатура микроорганизмов. Морфология и ультраструктура бактерий. Микроскопический метод диагностики инфекционных заболеваний.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: знать правила работы и принципы организации микробиологической лаборатории; морфологию и ультраструктуру бактерий; микроскопический метод диагностики инфекционных заболеваний, его задачи и этапы проведения; правила приготовления мазков и методы их окраски.

уметь выполнять мазки из различного исследуемого материала; проводить окраску мазков простыми и сложными (по Граму, по Цилю-Нильсену) методами; дифференцировать микроорганизмы по морфологическим и тинкториальным свойствам.

1. Вопросы для самоподготовки:

1. Правила работы в микробиологической лаборатории

2. Мир микробов. Особенности строения про- и эукариотической клетки

3. Систематика и номенклатура микроорганизмов

4. Морфология и ультраструктура бактериальной клетки

5. Основные формы бактерий

6. Микроскопический метод диагностики инфекционных заболеваний

7. Простые и сложные методы окраски бактерий

8. Механизмы окрасок по Граму и Цилю-Нильсену

2. Контрольные вопросы:

1) Перечислить основных представителей мира микробов _____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) Выписать примеры основных форм микроорганизмов:

а) шаровидных _________________________________________________________________

б) палочковидных _______________________________________________________________

в) извитых форм _________________________________________________________________

3) Перечислить основные таксономические категории бактерий: _______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4) Микроскопический метод диагностики - __________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5) Выписать:

а) обязательные органоиды микробной клетки _______________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

б) необязательные органоиды микробной клетки ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Сравнить строение прокариотической и эукариотической клетки по ряду признаков, заполнить таблицу.

Признак	Прокариотическая клетка	Эукариотическая клетка
Размер Анаэробное дыхание Фиксация азота Мембранные структуры
Генетический материал
Расположение Форма Внехромосомная ДНК Гистоны Тип деления
Синтез белка
Рибосомы Место синтеза
Клеточная стенка и ЦПМ
Структурные элементы   Стеролы

Перечислить основные таксономические категории на примере Clostridium tetani и Treponema pallidum.

Таксономические категории
Домен
Царство
Тип (Отдел)
Класс
Порядок
Семейство
Род
Вид

Базовый текст

Таблица 1. Мир микробов

Доклеточные формы	Клеточные формы
Вирусы   Прионы   Вироиды	Домен "Bacteria"	Домен "Archae"	Домен "Eukarуa"
Прокариоты	Эукариоты
Бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные (Gracilicutes)	Архебактерии (Mendosicutes)	Простейшие (царство Animalia, подцарство Protozoa) Типы: Sarcomastigofora Apicomplexa Ciliophora Microspora	Грибы (царство Fungi) Типы: Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Deuteromycota или митоспоровые грибы
Бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные (Firmicutes)
Бактерии без клеточной стенки (Tenericutes)

Анализ различий строения про- и эукариотической клетки обычно проводят по трем основным параметрам:

1) ядерно-генетическая организация клетки

2) организация мембранных структур клетки

3) функциональная организация клетки (таблица 2).

Таблица 2. Сравнительная характеристика прокариотов (эубактерий) и эукариотов

Признак	Прокариотическая клетка	Эукариотическая клетка
Размер Анаэробное дыхание Фиксация азота Мембранные структуры	1-10 мкм Возможно Возможна Отсутствуют	10-100 мкм Обычно отсутствует Невозможна Имеются
Генетический материал
Расположение Форма Внехромосомная ДНК Гистоны Тип деления	Нет ядерной мембраны Кольцевая молекула ДНК Располагается в плазмидах Отсутствуют Бинарный	Есть ядерная мембрана Хромосома Располагается в митохондриях Имеются Митотический
Синтез белка
Рибосомы Место синтеза	70S (50S и 30S субъединицы) Рибосомы, свободно расположенные в цитоплазме	80S (60S и 40S субъединицы) Рибосомы в составе эндоплазматического ретикулума
Клеточная стенка*
Структурные элементы   Стеролы	Образована пептидогликаном   Отсутствуют	Содержит хитин и целлюлозу   Имеются
* у эукариотических клеток нет клеточной стенки, а есть ЦПМ

Таблица 3. Основные таксономические категории

Таксономические категории
Домен	Bacteria	Bacteria
Царство	Prokaryotae	Prokaryotae
Тип*	Firmicutes	Gracilicutes
Класс	Clostridia	Spirohaetes
Порядок	Clostridiales	Spirochetales
Семейство	Clostridiaceae	Spirochetaceae
Род	Clostidium	Treponema
Вид	tetani	pallidum
* Для таксонов высшего ранга предпочтительно название "Тип" (Phylum), а не "Отдел" (Division)

Основные формы бактерий

Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определенная форма, размер и расположение. Длина бактериальных клеток варьирует от 0.1-0,2 мкм (виды Mycoplasma) до 10-15 мкм (виды Clostridium), толщина – от 0,1 до 2,5 мкм. Средние размеры бактерий 2-3х0,3-0,8 мкм. Выделяют три основные формы бактерий – шаровидные (кокки), палочковидные (цилиндрические) и извитые (спиральные).

а) б) в)

Рис. 3. Основные формы бактерий (микрофотографии)

а) шаровидные (кокки); б) палочковидные; в) извитые

Большинство кокков (от греч. kokkos - ягода, зерно) имеют шаровидную или овальную форму, клетки некоторых видов могут быть ланцетовидными (пневмококки) или бобовидными (нейссерии). По характеру расположения клеток в мазках выделяют диплококки (располагаются парами), стрептококки (располагаются цепочками), стафилококки (располагаются в виде гроздьев винограда), сарцины (располагаются пакетами по 8,16, 32 и более клеток) и др.

Палочковидные бактерии различаются по форме концов клетки и взаимному расположению. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка), неправильной (коринебактерии) формы, ветвящиеся (актиномицеты). Палочковидные бактерии могут располагаться в мазках одиночно и беспорядочно (монобактерии), попарно (диплобактерии) или цепочкой (стрептобактерии, стрептобациллы) (рис.4).

монобактерии диплобактерия стрептобактерия

диплококки стрептококки тетракокки стафилококки сарцины

Рис. 4. Основные формы бактерий

Извитые формы – представлены изогнутыми палочками. В зависимости от формы и количества завитков различают три типа клеток: вибрионы (от греч. vibrio - извиваюсь, изгибаюсь) имеют один завиток, не превышающий четверти оборота спирали (изогнутые клетки наподобие запятой); спириллы (от греч. speira – спираль) имеют 3–5 крупных завитков и спирохеты – большое количество мелких завитков (рис.5).

вибрионы спириллы спирохеты

Рис. 5. Виды извитых клеток

Таблица 4. Метод Грама

Этапы окраски	Цвет бактерий
1. На фиксированный мазок поместить фильтровальную бумажку, пропитанную генцианвиолетом, смочить водой, 2-3 минуты	Все бактерии окрашиваются в фиолетовый цвет
2. Снять бумажку, слить с препарата оставшуюся краску и налить раствор Люголя на 1 минуту	Все бактерии остаются фиолетовыми
3. Для дифференцирования нанести на мазок этиловый спирт в течение 3-6 с, промыть водой	Грамположительные бактерии остаются фиолетовыми, грамотрицательные обесцвечиваются
4. Нанести фуксин Пффейфера (водный раствор фуксина) на 1-2 мин, промыть водой, высушить	Грамположительные остаются фиолетовыми, грамотрицательные окрашиваются в красный цвет

Метод Циля-Нильсена. Относится к сложным методам окраски и позволяет дифференцировать кислотоустойчивые и некислотоустойчивые бактерии.

Таблица 5. Метод Циля-Нильсена

Этапы окраски	Цвет бактерий
1. На фиксированный мазок нанести карболовый раствор фуксина Циля через полоску фильтровальной бумаги и подогреть препарат в пламени горелки до появления паров (повторить 3-4 раза)	Все бактерии окрашиваются в красный цвет
2. Снять бумагу, промыть мазок водой	Все бактерии остаются красными
3. Для дифференцирования нанести 5% раствор серной кислоты на 1-2 минуты	Кислотоустойчивые бактерии остаются красными, некислотоустойчивые обесцвечиваются
4. Нанести водный раствор метиленового синего и докрасить 3-5 мин, промыть водой, высушить	Кислотоустойчивые остаются красными, некислотоустойчивые окрашиваются в синий цвет

Кислотоустойчивые бактерии имеют особое строение клеточной стенки, содержащей большое количество сложных липидов (миколовая и фтиоловая кислоты, воск D, глико- и фосфолипидовы), что делает эти бактерии кислото-, щелоче- и спиртоустойчивыми. Клеточная стенка этих бактерий плохо воспринимает анилиновые красители и обычные способы окраски. Высокая температура в процессе окраски методом Циля-Нильсена расплавляет липиды, фенол разрыхляет клеточную стенку и краситель проникает внутрь клетки. После остывания препарата липиды вновь затвердевают, прочно удерживая краситель, поэтому кислотоустойчивые бактерии не обесцвечиваются серной кислотой и остаются красными. Некислотоустойчивые бактерии обесцвечиваются и их докрашивают контрастным красителем – метиленовым синим. В основном, метод используется для окраски бактерий, относящихся к роду Mycobacterium (M.tuberculosis, M.bovis, M.leprae и др.)

 

Занятие № 2

Виды микроскопии

Иммерсионная микроскопия. Применяется для увеличения разрешающей способности метода световой микроскопии. Разрешающая способность системы светооптической микроскопии определяется длиной волны видимого света и числовой апертурой системы. Числовая апертура показывает величину угла максимального конуса света, попадающего в объектив, и зависит от оптических свойств (преломляющей способности) среды между объектом и линзой объектива. Погружение объектива в среду (минеральное масло), имеющую высокий коэффициент преломления, близкий к таковому у стекла, препятствует рассеиванию света от объекта. Таким образом достигается увеличение числовой апертуры и соответственно разрешающей способности. Для иммерсионной микроскопии применяют специальные иммерсионные объективы, маркированные черной полосой и снабженные меткой (МИ – масляная иммерсия).

Фазово-контрастная микроскопия. Предназначена для изучения нативных (живых и неокрашенных) препаратов за счет повышения их контрастности. При прохождении света через окрашенные объекты происходит изменение амплитуды световой волны, а при прохождении через неокрашенные объекты – фазы световой волны, что используют для получения высококонтрастного изображения. Для повышения контрастности фазовые кольца покрывают металлом, поглощающим прямой свет, не влияя на сдвиг фазы. В оптической системе микроскопа применяют специальный конденсор с револьвером диафрагм и центрирующим устройством. Неокрашенные объекты выглядят темными на светлом поле (позитивный фазовый контраст) или светлыми на темном фоне (негативный фазовый контраст).

Темнопольная микроскопия. Применяется для прижизненного изучения микробов в нативных неокрашенных препаратах. Микроскопия в темном поле зрения основана на явлении дифракции света при боковом освещении частиц, взвешенных в жидкости (эффект Тиндаля). Для этого используют темнопольный конденсор, выделяющий контрастирующие структуры неокрашенного материала. При этом способе освещения лучи от осветителя падают на объект сбоку, а в линзы микроскопа поступают только рассеянные лучи. В результате на темном фоне (неосвещенном поле зрения) видны ярко светящиеся частицы (микроорганизмы). С помощью темнопольной микроскопии изучают препараты типа «раздавленная капля». Предметные стекла должны быть не толще 1,1-1,2 мм, покровные — 0,17 мм, без царапин и загрязнений. При приготовлении препарата следует избегать наличия пузырьков и крупных частиц (эти дефекты будут видны ярко святящимися и не позволят наблюдать препарат).

Люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия. Метод основан на явлении фотолюминесценции. Люминесценция (флюоресценция) – это способность некоторых объектов или веществ светиться при воздействии ультрафиолетового или другого коротковолнового излучения. При этом испускаемые световые волны длиннее волны, вызывающей свечение. Иными словами, флюоресцирующие объекты поглощают свет одной длины волны и излучают в другой области спектра. Например, если индуцирующее излучение синее, то образующееся свечение может быть красным или желтым. Различают первичную и вторичную люминесценцию. Первичная люминесценция (биолюминесценция) наблюдается без предварительного окрашивания за счет собственных люминесцирующих веществ, вторичная – возникает после окрашивания флюорохромами (ауромин, корифосфин).

Люминесцентная микроскопия по сравнению с обычными методами обладает рядом преимуществ: возможностью исследовать живые микробы и обнаруживать их в исследуемом материале в небольших концентрациях вследствие высокой степени контрастности. Люминесцентная микроскопия нашла широкое применение для визуализации результатов иммунохимических реакций, основанных на специфическом взаимодействии меченых флюоресцирующими красителями антител с антигенами изучаемого объекта.

Электронная микроскопия. Для построения изображения в электронной микроскопии используют поток электронов, что позволяет изучить объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа. В качестве «линз», фокусирующих электроны, служит электромагнитное поле, создаваемое электромагнитными катушками. Изображение в электронном микроскопе наблюдают на флюоресцирующем экране и фотографируют. Объекты при электронной микроскопии находятся в глубоком вакууме, поэтому подвергаются фиксации и специальной обработке. Кроме того, они должны быть очень тонкими, так как поток электронов сильно поглощается объектом. В связи с этим в качестве объектов используют ультратонкие срезы толщиной 20-50 нм, помещенные на тончайшие пленки. Разрешающая способность электронных микроскопов значительно выше, чем световых, и достигает 15 нм, что позволяет получить полезное увеличение в миллионы раз.

Наиболее широко используются два способа электронной микроскопии: просвечивающая (трансмиссивная) и сканирующая. Просвечивающая электронная микроскопия применяется для изучения ультратонких срезов микробов, тканей, а также строения мелких объектов (вирусов, жгутиков и др.), контрастированных фосфорно-вольфрамовой кислотой, уранилацетатом, напылением металлов в вакууме и др. Сканирующая электронная микроскопия применяется для получения трехмерного изображения поверхности исследуемого объекта.

Занятие № 3

Базовый текст

Актиномицеты

Актиномицеты – это микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями и грибами. Длительное время актиномицеты считали грибами, однако изучение морфологии и биологических свойств позволило отнести их к бактериям семейства Actinomycetaceae отдела Firmicutes. Сходство с грибами определяется способностью к образованию на питательной среде субстратного и воздушного мицелия, на концах которого образуются споры; споры актиномицет являются способом размножения. Однако, в отличие от грибов, клеточная стенка актиномицет не содержит хитина или целлюлозы; они не способны к фотосинтезу, а образуемый ими мицелий достаточно примитивен. Они также резистентны к противогрибковым препаратам. С бактериями актиномицеты объединяет отсутствие четко выраженного ядра, наличие клеточной стенки, а также чувствительность к бактериофагам и антибиотикам.

Актиномицеты – ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии. Свое название (от греч. actis – луч, mykes – гриб) они получили в связи с образованием в пораженных тканях друз – колоний, состоящиъ из гранул плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Некислотоустойчивы. Факультативные анаэробы. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и колбовидные бактерии. Споры актиномицетов обычно нетермостойки.

Большинство актиномицет обитают на поверхности слизистых оболочек у млекопитающих; некоторые виды – почвенные сапрофиты. У человека актиномицеты колонизируют слизистые оболочки полости рта и ЖКТ. Способность вызывать специфические поражения не сильно выражена и их рассматривают как условные патогены. Бактерии вызывают актиномикозы – хронические гнойные гранулематозные поражения различных органов.

Подавляющее большинство случаев актиномикозов у людей вызывает A.israelii, в редких случаях A.naeslundii, A.odontolyticus, A.bovis, A.viscosus.

Риккетсии и хламидии – это микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями и вирусами. Как и вирусы, они являются облигатными внутриклеточными паразитами и могут размножаться только в клетке-хозяине. Однако, по своему строению являются мелкими грамотрицательными бактериями.

Риккетсии

Риккетсии – мелкие, грамотрицательные полиморфные бактерии (0,3-2,0 мкм), облигатные внутриклеточные паразиты. Капсул и спор не образуют. Жизненный цикл риккетсий включает две стадии – вегетативную (внутриклеточную) и покоящуюся. Вегетативные формы активно размножаются бинарным делением в цитоплазме, а некоторые – в ядре инфицированных клеток, используя энергетические системы клетки-хозяина, поскольку не способны синтезировать кофермент НАД и др. метаболиты. Покоящаяся форма обладает повышенной резистентностью с утолщенной клеточной стенкой и уплотненной цитоплазмой.

Обитают в организме членистоногих (вшей, блох, клещей), которые являются их хозяевами или переносчиками. Форма и размер риккетсий могут меняться (клетки неправильной формы, нитевидные, кокковидные, бациллярные) в зависимости от условий роста. В мазках и тканях их окрашивают по Романовскому-Гимзе, по Здродовскому или по Маккиавелло (риккетсии красного цвета, а инфицированные клетки – синего).

Патогенные для человека риккетсии вызывают риккетсиозы; среди них выделяют группы тифов (R.prowazekii, R.typhi) и пятнистых лихорадок (R.ricketsii, R.conorii), Ку-лихорадку (C.burnetii) и др.

Хламидии

Хламидии относятся к облигатным внутриклеточным кокковидным грамотрицательным (иногда грамвариабельным) бактериям. Они размножаются только в живых клетках. Вне клеток хламидии имеют сферическую форму (0,3 мкм), метаболически неактивны и называются элементарными тельцами. В клеточной стенке элементарных телец имеется главный белок наружной мембраны и белок, содержащий большое количество цистеина. Элементарные тельца попадают в эпителиальную клетку путем эндоцитоза с формированием внутриклеточной вакуоли. Внутри клеток они увеличиваются и превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, образуя скопления в вакуолях (включения). Из ретикулярных телец образуются элементарные тельца, которые выходят из клеток путем экзоцитоза или лизиса клетки. Вышедшие из клетки элементарные тельца вступают в новый цикл, инфицируя другие клетки.

Изучают хламидии в живом состоянии с использованием фазово-контрастной микроскопии и окрашивают по методу Романовского-Гимзы (элементарные тельца окрашиваются в розовый, ретикулярные – в сине-голубой цвет), а также в реакции иммуно-флюоресценции (РИФ) и др.

У человека вызывают хламидиозы: C.trachomatis (возбудитель трахомы, урогенитальных инфекций), C.psittaci (орнитоз), C.pneumoniae (различные формы респираторных инфекций).

Микоплазмы

Микоплазмы– мелкие полиморфные микроорганизмы (0,15-1,0 мкм), лишенные клеточной стенки. Они относятся к классу Mollicutes. Поверхностной оболочкой микоплазм является цитоплазматическая мембрана, но более прочная и эластичная, что связано с присутствием в ней холестерина. Большинство видов микоплазм нуждается в экзогенном холестерине или других стеринах для роста. Клетки микоплазм содержат нуклеоид (геном микоплазм является самым маленьким среди всех саморепродуцирующихся живых клеток), рибосомы, цитоплазму и цитоплазматическую мембрану. Иногда вокруг крупных морфологических элементов в электронном микроскопе виден мукозный слой, подобный капсуле. У некоторых микоплазм обнаружены микроворсинки и нитчатые или стеблеобразные выросты различной длины, которые принимают участие в скользящем движении клеток и адгезии. У микоплазм наблюдаются различные способы размножения: бинарное деление, фрагментация крупных тел и нитей с образованием мелких зерен, процесс, сходный с почкованием. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную; похожи на L-формы. На плотной питательной среде образуют колонии, напоминающие яичницу-глазунью: центральная непрозрачная часть, погруженная в среду, и более прозрачная периферия в виде круга.

Микоплазмы являются «мембранными паразитами», в основном поражают слизистые оболочки, где отсутствуют микробы-антагонисты. Они прочно прикрепляются к мембране клеток, усваивая из мембраны необходимые им питательные вещества, эпителиоциты при этом повреждаются, но не погибают. Микоплазмы изучают в нативных препаратах с использованием фазово-контрастной микроскопии, РИФ и др.

У человека микоплазмы вызывают микоплазмозы: M.pneumoniae (заболевания респираторного тракта), M.hominis, U.urealyticum (инфекции урогенитального тракта).

Спирохеты

Спирохеты – тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы) бактерии, отличающиеся от спирилл подвижностью, обусловленной сгибательными изменениями клеток. Спирохеты имеют наружную мембрану клеточной стенки, окружающую протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной. Под наружной мембраной клеточной стенки (в периплазме) расположены периплазматические фибриллы, которые, как бы закручиваясь вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, придают ей винтообразную форму (первичные завитки спирохет). Фибриллы прикреплены к концам клетки и направлены навстречу друг другу. Другой конец фибрилл свободен. Число и расположение фибрилл варьирует у разных видов. Фибриллы участвуют в передвижении спирохет, придавая клеткам вращательное, сгибательное и поступательное движение (рис.7). При этом спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые названы вторичными завитками.

 

Внешняя мембрана Аксиальная фибрилла Периплазматическое пространство Пептидогликан Цитоплазматическая мембрана

Рис. 7. Двигательный аппарат спирохет

Спирохеты плохо воспринимают красители из-за большого количества липидов в оболочке. Их окрашивают по методу Романовского-Гимзы или серебрением, а в живом виде исследуют с помощью фазово-контрастной или темнопольной микроскопии. Спирохеты представлены тремя родами, патогенными для человека: Treponema, Borrelia, Leptospira.

Трепонемы (род Treponema, вид T.pallidum, возбудитель сифилиса) имеют вид тонких штопорообразно закрученных нитей с 8-12 равномерными мелкими завитками. Вокруг протопласта трепонем расположены фибриллы. Окрашиваются в бледно-розовый цвет по методу Романовского-Гимзы.

Боррелии (род Borrelia, B.recurrentis, возбудитель возвратного тифа) более длинные, имеют по 3-8 крупных неравномерных завитков и 8-20 фибрилл. Окрашиваются в сине-фиолетовый цвет по методу Романовского-Гимзы.

Лептоспиры (род Leptospira, вид L.interrogans, возбудитель лептоспироза) имеют завитки неглубокие и частые – в виде закрученной веревки (завитки первого порядка). Концы этих спирохет изогнуты наподобие крючков с утолщениями на концах. Образуя вторичные завитки, они приобретают вид букв "S" или "С"; имеют две осевые нити. Окрашиваются в красно-розовый цвет по методу Романовского-Гимзы.

Таблица 6. Дифференциальные признаки спирохет

Номенклатура	Инфекционное заболевание	Размеры, кол-во и характер завитков	Метод Романовского-Гимзы (цвет)
Род Borrelia Вид B.recurrentis	Возвратный тиф	3-8 крупных неравномерных завитков	сине-фиолетовый
Род Treponema Вид T.pallidum	Сифилис	8-12 равномерных мелких завитков	бледно-розовый
Род Leptospira Вид L.interrogans	Лептоспироз	Неглубокие частые завитки 1-го и завитки 2-го порядка, придающие бактерии форму букв "S" или "С"	красно-розовый

Грибы

Грибы – это эукариоты, относящиеся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие (бесхлорофилльные) микроорганизмы с клеточной стенкой. Широко распространены в природе, особенно в почве.

Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную ригидную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов (маннанов, глюканов, целлюлозы, хитина), а также белка, липидов и др. Некоторые грибы образуют капсулу. Цитоплазматическая мембрана содержит гликопротеины, фосфолипиды и эргостеролы (в отличие от холестерина – главного стерола тканей млекопитающих). Грибы являются грамположительными микробами, вегетативные клетки – некислотоустойчивые. Тело гриба называется талломом. Различают два основных типа грибов: гифальный и дрожжевой.

Гифальные (плесневые грибы) образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы). Гифы (от греч. hypha, паутина) представляют собой разветвленные микроскопические трубки диаметром 2-10 мкм, содержащие цитоплазму и органеллы. Совокупность гиф обозначают термином мицелий (от греч. mykes - гриб и helos - нарост). Образование мицелия – отличительный признак истинных грибов (Eumycota). Гифы высших грибов содержат перегородки (септы), разделяющие их на отдельные клетки. Септы имеют отверстия, позволяющие цитоплазме и отдельным органеллам перетекать из одной клетки в другую. Гифы низших грибов не имеют перегородок и называются ценоцитными, или асептированными. Таким образом, плесневый гриб представляет собой ценоцит (от греч. koinos - общий и kytos - клетка) – обширную территорию цитоплазмы с множеством ядер, располагающуюся в скоплении трубок-гиф. Врастающая в субстрат часть тела гриба, абсорбирующая питательные вещества, - вегетативный мицелий, а растущая на поверхности субстрата часть - воздушный мицелий. Воздушный мицелий придает поверхности колоний плесневых грибов характерную шерстистую или пушистую фактуру. Нередко воздушный мицелий образуют специализированные гифы, несущие репродуктивные структуры.

Таблица 7. Грибы, имеющие медицинское значение

Таксоны	Основные роды	Болезни людей
Зигомицеты (тип Zygomycota) Низшие грибы (имеют несептированный мицелий, размножение половое и бесполое)	Mucor, Rhizopus, Rhizomucor	Зигомикоз (мукоромикоз)
Аскомицеты (тип Ascomycota) Сумчатые грибы, большинство имеют септированный мицелий	Дрожжи: Saccharomyces.	Многочисленные микозы
Arthroderma (Trichophyton, Microsporum)	Дерматомикозы
Aspergillus, Penicillium	Аспергиллез, пенициллоз
Базидиомицеты (тип Basidiomycota)	Дрожжи: Filobasidiella (Cryptococcus neoformans)	Криптококкоз
Дейтеромицеты (формальная группа Deiteromycota)	Несовершенные дрожжи: Candida, Cryptococcus, Trichosporon	Кандидозы, криптококкоз
Coccidioides (C.immitis)	Кокцидоидомикоз

Дрожжевые и дрожжеподобные грибы. Дрожжи и дрожжеподобные грибы представлены отдельными овальными клетками размером 3-10 мкм, морфологически сходными между собой. При бесполом размножении дрожжи образуют почки или делятся, что приводит к одноклеточному росту. Могут образовыват псевдогифы и ложный мицелий (псевдомицелий), состоящие из цепочек удлиненных клеток. Грибы, аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения, называются дрожжевыми или дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом – почкованием или делением. На питательных средах дрожжи и дрожжеподобные грибы образуют блестящие, выпуклые колонии, сходные с колониями бактерий.

Многие грибы обладают диморфизмом – способностью давать мицелиальный или дрожжеподобный рост в зависимости от различных факторов (например, условий культивирования).

У грибов выделяют половой и бесполый типы размножения. Бесполое размножение реализуется путем образования конидий и спорангиоспор, содержащих весь генетический материал, необходимый для возникновения и развития новой колонии. Половым путем образуются аскоспоры, базидиоспоры и зигоспоры.

Среди грибов, имеющих медицинское значение, выделяют три типа (Phylum) или отдела, имеющие половой способ размножения (совершенные грибы): зигомицеты (Zygomycota), аскомицеты (Askomycota) и базидиомицеты (Basidiomycota). Кроме того выделяют условный тип/группу грибов – дейтеромицеты (Deiteromycota), у которых имеется только бесполый способ размножения (несовершенные грибы).

7. Простейшие

Простейшие или протисты (Protozoa), состоят из единственной эукариотической клетки. Снаружи тело простейших покрывает ригидная мембрана – пелликула. К ней прилегает внешний более плотный и гомогенный слой цитоплазмы – эктоплазма. У некоторых видов пелликула может содержать опорные фибриллы и даже минеральный скелет. Набор органелл, расположенных в более жидкой эндоплазме, идентичен клеткам многоклеточных животных организмов; исключением может быть наличие у некоторых видов нескольких ядер. Многие простейшие способны активно передвигаться за счет псевдоподий (выростов цитоплазмы), жгутиков и ресничек. В неблагоприятных условиях простейшие могут образовывать цисты.

Простейшие разных классов могут вызывать различные инфекционные заболевания (табл. 8). В последнее десятилетие резко возросло значение простейших – латентных паразитов организма человека, которые активизируются при снижении иммунной реактивности (врожденные и приобретенные иммунодефициты). К ним относятся возбудители токсоплазмоза, пневмоцистоза и др. Трихомонада является одним из наиболее распространенных возбудителей инфекций урогенитального тракта. Для идентификации с помощью световой микроскопии используют окраску по Романовскому-Гимзы (цитоплазма окрашивается в синий, ядро – в красный цвет).

Таблица 8. Простейшие, имеющие медицинское значение

Таксоны	Представители	Нозологические формы
Тип Sarcomastigophorae
Подтип Sarcodina (Саркодовые)	Entamoeba hystolyticum	Амебиаз (амебная дизентерия)
Подтип Mastigophora (Жгутиконосцы)	Лейшмании Leishmania spp	Лейшманиозы
Трипаносомы Trypanosoma brucei	Африканский трипаносомоз
Лямблии Giardia lamblia	Лямблиоз (диарея, мальабсорбция)
Трихомонады Trychomonas vaginalis	Трихомоноз (вагиниты, уретриты, простатиты)
Тип Apicomplexa
Класс Sporozoa (Споровики)	Плазмодии P.ovale, P.vivax, P.malariae	Малярия
Токсоплазмы Toxoplasma gondii	Токсоплазмоз
Тип Ciliophora
Класс Kinetofragminophorea	Балантидии Balantidium coli	Балантидиазная дизентерия
Тип Microspora
Класс Microsporea	Микроспоридии Enterocytozoon spp.	Микроспоридиоз

Таблица 9. Основные свойства отдельных групп прокариот