Опишите природу внутриклеточного паразитизма хламидий

Хламидии – бактерии, являющиеся облигатными внутриклеточными паразитами, которые вызывают различные заболевания человека, животных и птиц. Свое название Хламидии получили от греч. chlamyda – ман­тия, так как в пораженных клетках они об­разуют включения, окруженные оболочкой, напоминающей мантию.

Таксономическое положение. Хламидии от­носятся к порядку Chlamydiales, семейству Chlamydaceae, роду Chlamydia. Различают три вида хламидий – С. trachomatis, С. psittaci, С. pneumoniae, – вызывающих заболевания у человека, животных, а также несколько ви­дов, патогенных только для животных (на­пример, С. ресогит, С. abortus, C.felis и др.).

Хламидий – уникальная группа мелких патогенных грамотрицательных неподвижных бактерий, являющихся возбудителями различных болезней человека и животных.

В 1907 г. С. Провачек обнаружил возбудителя трахомы и назвал его «Chlamydozoa» в связи с тем, что образуемые им внутриклеточные микроколонии (тельца Гальберштедтера-Провачека) представляются окутанными мантией («хламидой»). Хламидий относятся к порядку Chlamydiales, семейству Chlamydiaceae, роду Chlamydia.

Их главная биологическая особенность заключается в том, что они размножаются только в цитоплазме эукариотных клеток по уникальному среди организмов циклу развития. В отличие от вирусов, хламидий содержат как ДНК (ядерный аппарат), так и рибосомы. Они имеют клеточную стенку, химический состав которой сходен с составом таковой у грамотрицательных бактерий, и размножаются путем поперечного деления. Вместе с тем, подобно вирусам и риккетсиям, хламидий – облигатные внутриклеточные паразиты, так как их метаболизм зависит от метабо­лизма клетки-хозяина. Эта зависимость проявляется в неспособности хламидий синтезировать свои собственные высокоэнергетические соединения, такие, как АТФ, и отсутствии цитохромов, т. е. они являются «энергетическими паразитами» и потому не способны размножаться вне живой клетки.

Хламидии полиморфны, что связано с осо­бенностями их репродукции. Уникальный цикл развития хламидий характеризуется че­редованием двух различных форм существо­вания – элементарных и ретикулярных (или инициальных) телец.

Элементарные тельца представляют собой мелкие (размер 0,2-0,3 мкм) метаболически неактивные инфекционные частицы, кото­рые располагаются вне клетки. Они имеют толстую оболочку, состоящую из внутрен­ней и наружной мембран, что определяет их относительно высокую устойчивость к не­благоприятным условиям окружающей сре­ды. Элементарные тельца окрашиваются по Романовскому – Гимзе в красный цвет. Внутри клеток элементарные трансформируются в ретикулярные тельца.

Ретикулярные тельца являются вегетативной формой хламидий, обычно имеют овоидную форму и крупнее элементарных телец в не­сколько раз (их размер 0,4+0,6x0,8-5-1,2 мкм). Они располагаются внутриклеточно около ядра и окрашиваются по Романовскому – Гимзе в голубой или фиолетовый цвет. Инфекционность ретикулярных телец по сравнению с элементарными крайне мала.

Репродукция хламидий. Размножение хла­мидий, которые являются облигатными внут­риклеточными паразитами, происходит в клетках, преимущественно эпителиальных. Элементарные тельца индуцируют фагоцитоз и захватываются клеткой-мишенью, попадая в нее путем эндоцитоза. После поглощения элементарные тельца оказыва­ются внутри фагосомы и блокируют ее сли­яние с лизосомами. Благодаря этой своей особенности элементарные тельца «избегают» контакта с лизосомальными ферментами и беспрепятственно размножаются внутри фа­госомы.

Внутри клеток элементарные тельца транс­формируются в ретикулярные, которые, в свою очередь, многократно делятся бинарным делением, затем уплотняются и превращаются в элементарные тельца. В конце цикла послед­ние занимают большую часть клетки хозяина. Растягивая стенку вакуоли, они разрывают ее, а затем и плазматическую мембрану клетки. Цикл развития хламидий продолжается 24 – 48 ч и завершается гибелью клетки хозяина и выходом элементарных телец. Последние, освободившись, инфицируют соседние интактные клетки, и цикл повторяется.

Культивирование хламидий. Поскольку хла­мидии являются облигатными внутрикле­точными паразитами, их можно размножать только в живых клетках.

Природа паразитизма хламидии радикально отличается от таковой у вирусов: они не способны самостоятельно ак­кумулировать и использовать энергию. В этой связи хламидии, подобно риккетсиям, приня­то называть энергетическими паразитами.

Культивируют хламидий в желточном мешке развивающихся куриных эмбрионов, организ­ме чувствительных животных и в культуре кле­ток типа HeLa, McCoy, Нер-2. Оптимальная температура культивирования +35 «С. Перед заражением культуры клеток облучают или об­рабатывают циклогексамидом, что позволяет хламидиям легче усваивать АТФ.

Ферментативная активность. Хламидии об­ладают небольшим набором ферментов. Они могут ферментировать пировиноградную кис­лоту, синтезировать некоторые липиды и т. д. Но хламидии не способны синтезировать вы­сокоэнергетические соединения, и вне клеток хозяина их метаболические функции сведены до минимума. Обеспечение хламидий мета­болитами осуществляется в основном за счет жизнедеятельности клеток хозяина. Причем некоторые метаболиты (например, изолейцин) могут являться ингибиторами роста хла­мидий и, вероятно, поэтому обеспечивают латентное течение хламидиоза.

Многие штаммы вызывают генерализованные инфекции у различных хозяев, некоторые – резко выраженные воспале­ния в одной или нескольких тканях или органах только определенных видов позвоночных.