Сімейство Rickettsiaceae
Сімейство включає представників двох родів – Rickettsia і Orientia.
Серед облігатних внутрішньоклітинних мікроорганізмів порядку Rickettsiales особливе місце займають представники роду Rickettsia у зв’язку з їх еволюційним спорідненістю з мітохондріями еукаріотів. До складу роду входить 22 види, які виділені в дві групи: кліщовий плямистої лихоманки (КПЛ) і висипного тифу (СТ). Зміст Г-Ц в ДНК досліджених видів 30-32,5 мол.%. Типовий вид – Rickettsia prowazekii da Rocha-Lima, 1916 (рикетсії Провачека).
До групи СТ віднесені R. prowazekii – збудник епідемічного, переданого вошами висипного тифу та хвороби Брілла і R. typhi – збудник ендемічного (щурячого або блошиного) висипного тифу, решта 18 видів – до групи КПЛ. Два види входять в так звану групу попередників.
Збудник лихоманки цуцугамуши Orientia tsutsugamushi перенесений з групи цуцугамуши роду Rickettsia в самостійний рід Orientia.
Мікроекологія, коло господарів і природного проживання. Екологічної мікроніші представників роду Rickettsia служить цитоплазма, для ряду з них (рикетсії групи КПЛ) – і ядро еукаріотичної клітини, де вони розмножуються вільно, без оточення паразітофорной вакуолью. Цим вони відрізняються від коксіелл Бернета, представників сімейства Anaplasmataceae і хламідій, мікроніші для яких є фагосома і фаголізосоми. Екологічні особливості рикетсій обумовлені їх облігатним внутрішньоклітинним паразитизмом з широким колом філогенетично далеко віддалених один від одного господарів – кровосисних членистоногих (кліщів, вошей, бліх) і їх теплокровних прокормітелей – гризунів, комахоїдних, сумчастих, копитних та інших ссавців і птахів.
Рикетсії і ріккетсіоподобние мікроорганізми широко поширені серед членистоногих, зокрема у вошей, бліх, ко Маров, клопів, кліщів. Прийнято вважати їх ендосімбіонтамі, що знаходяться в мутуалістіческіе відносинах з господарями – членистоногими. Висока адаптація до організму членистоногих рикетсій, в тому числі патогенних для хребетних тварин, дозволяє розглядати їх в якості первинних господарів риккетсий. Разом з тим багато видів рикетсій патогенні для людини і тварин, що визначає їх медичне і ветеринарне значення.
Рикетсії мають широкий діапазон патогенності і можуть бути розділені за цією ознакою на три групи: класичні патогени, нові патогени і симбіонти еукаріотичних клітин, переважно комах. До класичних патогенів відносяться представники групи СТ (R. prowazekii, R. typhi), а також три найбільш значущих представника групи КПЛ з широким географічним поширенням: R. rickettsii – збудник плямистої лихоманки Скелястих гір, R. conorii – збудник марсельської або середземноморської лихоманки, R. sibirica – збудник кліщового висипного тифу (кліщового риккетсиоза Північної Азії). Крім того, деякі патогени групи КПЛ мають локальні ареали (R. australis, R. japonica) або їх розповсюдження слабо вивчено (R. akari).
Друга група (нові патогени) включає R. slovaca, R. helvetica, R. honei, R. africa, R. mongolotimonae, R. felis, R. aeschlimannii, R. canadensis, R. hulinii, R. heilongjiangensis; захворюваність інфекціями, викликаними ними, пов’язана зі збільшенням контактів населення з природними вогнищами, часто на тлі зниження імунної резистентності.
Риккетсии групи КПЛ – кліщів мікроорганізми з ефективною трансоваріальной і трансфазово передачею. Основними господарями риккетсий цієї групи є кліщі пологів Dermacentor, Rhipicephalus, Haemaphisalis, Ixodes, Amblyomma.
Морфологічні та тинкторіальних властивості. Рикетсії – дрібні плеоморфние мікроорганізми від коккоподібних до паличковидних, іноді ниткоподібні, однак частіше короткі палички розміром 0,3-0,6×0,8-2,0 мкм, у деяких видів завдовжки до 4 мкм перед поділом клітин. Розмноження рикетсій відбувається бінарним поділом вегетативних форм. Джгутиків і капсул немає, але на електронних мікрофотографіях клітин, підданих мінімальним лабораторним маніпуляціям, видно зовнішній шар аморфного матеріалу (мікрокапсула). Рикетсії – грамнегативнімікроорганізми, погано фарбуються звичайними аніліновими барвниками. Утримують основний фуксин. Найбільш часто застосовують модифікацію забарвлення по П. Ф. Здродовського. При цьому рикетсії забарвлюються в яскраво-рожевий або рубіново-червоний колір, цитоплазма клітин – в блакитний колір, ядра – в синій колір.
Рикетсії мають подібне з класичними грамнегативними бактеріями будову клітини. При вивченні поверхневих структур риккетсий виявлені, як у багатьох бактерій, волосоподібні придатки або фимбрии. З наявністю жгутікоподобних утворень (актінових хвостів) пов’язана рухливість. У ряду видів відзначають наявність вегетативних і покояться форм.
Культуральні властивості. Облігатний характер внутрішньоклітинного паразитизму риккетсий вимагає для їх розвитку компонентів клітин господаря. Поширеними методами культивування служать метод накопичення в тканинах жовтковиммішка курячих ембріонів по Коксу і культури еукаріотичних клітин в умовах зниженого метаболізму. Для експериментального відтворення інфекції і виділення штамів патогенних рикетсій застосовують різні види чутливих до певних видів рикетсій тварин, частіше морських свінок – самців, хом’ячків, членистоногих.
Особливості фізіології. Рикетсії є повільно зростаючими мікроорганізмами, розмножуються поперечним бінарним поділом, час їх генерації становить не менше 8-9 ч. Риккетсии мають осмотично активну клітинну мембрану, з – тримає специфічні переносники для транспорту субстратів. У риккетсий виявлені ферментні системи, зокрема трансамінази, глютаматоксідазная система, за допомогою яких здійснюється в клітині хазяїна автономний метаболізм цих мікроорганізмів.
Наявність системи транспорту АТФ-АДФ і власного синтезу АТФ при окисленні глютамінової кислоти вказує на два типи використання риккетсиями АТФ. При розмноженні рикетсії отримують АТФ від клітини-господаря, в її присутності ингибируется цітратсінтаза – ключовий фермент циклу Кребса, що супроводжується зниженням катаболізму глютамінової кислоти. При виході риккетсий з клітин в умовах дефіциту АТФ активність цітратсінтази посилюється, що веде до активації циклу Кребса і генерації ендогенної ріккетсіальной АТФ.
У риккетсий відзначається високий вміст ліпідів (до 50%) і низький – вуглеводів. За високому вмісту нуклеїнових кислот (до 12%) і наявності у складі як ДНК, так і РНК рикетсії представляють бактеріальні організми. Подібні за хімічним складом і клітинні стінки риккетсий і класичних бактерій. У них виявлені діамінопімеліновая і мурамовая кислоти, білки, ліпіди, полісахариди. Однак у риккетсий міститься і глюкуроновая кислота, яка в оболонках бактерій зазвичай відсутня.
Резистентність. Риккетсии малостійкі до нагрівання. Швидко инактивируются навіть при 56? С (не більше 30 хв), при 80? С – протягом 1 хв, при кип’ятінні – практично миттєво. Риккетсии нестабільні, коли відокремлені від компонентів клітин господаря. Вони більш стабільні в середовищах з білками молока, альбуміном плазми, сахарозою, фосфатом калію, глутамат, що використовується при Ліофільні висушуванні культур. Риккетсии инактивируются різними дезинфікуючими засобами – 0,5% розчином формаліну протягом 30 хв, 0,5% розчином фенолу. Швидко гинуть під дією жірорастворітелей (спирту, ефіру, хлороформу).
Будучи облігатними внутрішньоклітинними паразитами, рикетсії проте добре адаптовані до навколишніх умов. Яєчні культури рикетсій в лиофилизированном стані при 4? С можна зберігати протягом декількох років, найбільш ефективно зберігання при низьких температурах. Рикетсії Провачека тривало зберігаються в екскрементах переносника (платтяних вошей) при кімнатній температурі (до 233 днів). Тривале збереження риккетсий групи КПЛ в кліщах і особливо риккетсий Провачека в фекаліях вошей може мати значення у зараженні людей шляхом контамінації містять рикетсії фекалій переносників при расчесах або аерогенним шляхом.
Антигенна структура. Основними антигенними комплексами риккетсий є группоспецифических (відрізняється у риккетсий груп КПЛ і СТ) термостабільний ліпополісахаридний комплекс і два протективних поверхневих білка – rOmpA і rOmpB. Ці протеїни зовнішніх мембран риккетсий характеризувалися різною молекулярною масою для кожного виду.
Наявність на ріккетсіальних протеїнах rOmpA і OmpB видових, субвідових і субгруппових антигенних детермінант по – зволяет диференціювати більшість риккетсий. У оріенцій цуцугамуши і рикетсій групи СТ rOmpB має властивості адгезінов.
Фактори патогенності. Рикетсії – особлива екологічна група облігатних внутрішньоклітинних прокариотических мікроорганізмів, які мають ряд відмінностей від класичних бактерій у відносинах паразит-господар, серед них ендоцитобіоз в клітині хребетних тварин і членистоногих переносників, відсутність чітких критеріїв патогенності і класичних ендотоксинів. Поряд з патогенними для людини видами риккетсий є цілий ряд непатогенних видів або видів з невстановленою патогенністю. У риккетсий описана мікрокапсула, з наявністю якої пов’язують так званий механізм реактивації риккетсий (відновлення вірулентності штамів). Під взаимо – дії риккетсий з еукариотическими клітинами надається значення фосфоліпазу А2 і адгезінов рикетсій, якими є поверхневі білки rOmpA (мають значення переважно для риккетсий групи КПЛ) і OmpB (для риккетсий групи СТ і оріенцій), а також активної рухливості патогенних рикетсій, пов’язаної з наявністю актінових хвостів. Рикетсії мають субстанції, які мають токсичними властивостями, в тому числі липополисахарид, фосфоліпідні фракції, специфічний набір жирних кислот. Токсичність риккетсий і їх пірогенний дію пов’язані переважно з ураженням риккетсиями ендотеліальних клітин судинного русла. Рикетсії володіють гемолитическими властивостями відносно еритроцитів кролика і барана, гемаглютиніну. Рикетсії мають також алергенні субстанції, що входять до складу розчинних антигенних фракцій.
Патогенез та клінічна картина. Зараження людей риккетсиями групи КПЛ обумовлено присмоктуванням кліщів-переносників певних видів. У вхідних воротах (на місці присмоктування) при більшості риккетсиозов групи КПЛ (крім плямистої лихоманки Скелястих гір) відбувається розмноження воз – будителя в епітеліальних клітинах з формуванням первинного афекту. Далі рикетсії поширюються лимфогенно, що може супроводжуватися лімфангітом і регіонарним лімфаденітом. Подальше гематогенне поширення збудника супроводжується генералізованим ураженням ендотелію судин, в тому числі формуванням різної вираженості ендоваскуліта і тромбангіїту в сосочковом шарі шкіри (висип). Патологічний процес при рикетсіозах обумовлений розмноженням риккетсий в клітинах-мішенях (головним чином в ендотеліальних клітинах кровоносних судин, особливо дрібних) і судинорозширювальну дію токсичних субстанцій, що викликає значні зміни центральної нервової системи і розлади кровообігу. Має місце ураження судинного апарату, переважно прекапилляров, капілярів і артеріол з розвитком десквамативного-проліферативного тромбоваскуліта і утворенням специфічних гранульом в місцях паразитування риккетсий. Цей процес проявляється поступовим, по мірі внутрішньоклітинного розмноження рикетсій і загибелі інфікованих клітин, розвитком інфекційно-токсичного синдрому. Можлива не тільки тривала персистенція риккетсий в організмі перехворів, але і з урахуванням ангіотропізма риккетсий розвиток серцево-судинної патології після перенесеного риккетсиоза. Для деяких рикетсій характерно виникнення рецидивів інфекції, особливо для R. prowazekii (хвороба Брілла-Цінссерам – рецидив висипного тифу).
Рикетсії можуть взаємодіяти з плазматичними мембранами різних за функціями клітин – еритроцитами, клітинами ссавців і людини, які не є професійними фагоцитами (насамперед ендотеліальними клітинами судин), а також фагоцитуючими клітинами. Взаємодія риккетсий з непрофесійними фагоцитами здійснюється в два основних етапи – індукції фагоцитозу і лізису плазматичноїмембрани еукаріотичної клітини при метаболічної активності як мікроорганізму, так і клітини господаря. У процесі бере участь фосфолипаза А і холестерінсодержащіе рецептори клітини. Ендоцітірованние рикетсії опиняються в фагосоме. Рикетсії мають здатність руйнувати фагосом до її злиття з лизосомой і тим самим уникають впливу захисного механізму клітини, є цитоплазматическими паразитами. На ранніх стадіях захворювання макрофаги також колонізуються риккетсиями і беруть участь у поширенні збудника.
Імунітет. У перехворілих рикетсіозу осіб розвивається стійкий антитоксичний і антибактеріальний імунітет, при висипному тифі він може бути нестерильним. При рикетсіозах групи КПЛ після перенесеної інфекції створюється стійкий імунітет не тільки до даного виду рикетсій, але і до інших збудників групи КПЛ.
При лихоманці цуцугамуши у зв’язку з вираженою гетерогенністю генетичних і антигенних властивостей збудника імунітет типоспецифический, нестійкий. Можливі повторні захворювання, пов’язані переважно з зараженням іншими серовариантов оріенцій. При рикетсіозах групи КПЛ і СТ, лихоманці цуцугамуши доведено наявність стертих і безсимптомних форм інфекції, пов’язаних як з гетерогенністю збудників, так і з неоднаковою резистентністю населення, в тому числі наявністю популяційного імунітету.
У розвитку специфічної несприйнятливості провідне значення має клітинний імунітет у вигляді ГЗТ, що виявляється за допомогою внутрішньошкірних алергічних проб або методів алергологічної діагностики in vitro – реакції гальмування міграції лейкоцитів (РТМЛ) і реакції бласттрансформації лімфоцитів (РБТЛ) на специфічні ріккетсіальние алергени.
Лабораторна діагностика. Лабораторна діагностика висипного тифу та інших рикетсіозів частіше здійснюється з використанням серологічних (РСК, РНГА, реакції непрямої імунофлюоресценції – РНІФ, ІФА) і молекулярногенетіческіх (ПЛР, визначення нуклеотидних послідовностей фрагментів генів) методів.
Методи виділення і подальшої ідентифікації рикетсій вимагають дотримання режиму (збудники II-III групи патогенності). До збудників II групи патогенності відносять R. prowazekii, R. rickettsii.
Ефективно ріккетсіологіческое дослідження знятих з людини переносників класичними (виділення збудника) та експрес (метод флуоресцентних антитіл – МФА ІФА, РНГА з іммуноглобулінових діагностикумами для виявлення антигенів рикетсій груп СТ і КПЛ) – метод.
Виділення збудників рикетсіозів від хворих проводять у гострий гарячковий період до початку антибіотикотерапії. Основні ріккетсіологіческіе методи включають зараження, частіше інтраперітонеальное, чутливих тварин (морські свинки, хом’ячки, бавовняні і білі щури, білі миші), курячих ембріонів (в жовтковий мішок по Коксу), перевіваемих культур клітин (Vero, HeLa, Hep-2), клітин членистоногих.
Розвиток інфекції в клітинних культурах у різних видів пологів Rickettsia і Orientia розрізняється. Для риккетсий Провачека і оріенцій цуцугамуши характерно накопичення мікроорганізмів у великих кількостях в окремих клітках. Дегенеративні зміни клітин внаслідок перевиробництва збудника супроводжуються їх розривом і звільненням мікроорганізмів з поширенням інфекції на сусідні клітини.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)