3 зан для студ

1. Занятие 3

ЗАНЯТИЕ 3

2. Морфология и ультраструктура моликутных бактерий

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
МОЛИКУТНЫХ БАКТЕРИЙ
Mollicutes
▸ прокариоты без клеточной стенки
Тип Tenericutes класс Mollicutes.
▸
Mollicutes
Порядок Mycoplasmatales
семейство Mycoplasmataceae
род Mycoplasma
род Ureaplasma

3. Морфология mollicutes

МОРФОЛОГИЯ MOLLICUTES
1.
Отсутствие клеточной стенки и ее предшественников;
2.
Нет постоянной формы , чрезвычайно полиморфны.
Могут быть представлены клетками грушевидной или гантелевидной формы (Ex: M.
pneumoniae), у некоторых видов - нитевидные мицеллярные формы.
3.
Под ЦПМ имеют хорошо выраженный цитоскелет из актиноподобных белков.
Сохраняет форму клетки и отвечает за движение (скольжение по поверхности).
4.
Размеры в пределах 0,1-0,25 мкм (видны только в электронный микроскоп)
5.
Простая организация клетки, имеющей минимальное количество органелл
6.
ЦПМ в состав которой входит холестерин. Сами стеролы не синтезируют,
нуждаются в них в готовом виде. В организме человека получают холестерин из
клеточных мембран, на поверхности которых адгезируются.
7.
Снаружи за ЦПМ имеют хорошо выраженнй S слой
8.
Являются факультативными внутриклеточными паразитами
9.
Нет капсулы, ресничек, жгутиков, спор не образуют

4. Морфология и ультраструктура риккетсий

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
РИККЕТСИЙ

5. Морфология и ультраструктура риккетсий

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
РИККЕТСИЙ

6. Морфология и ультраструктура риккетсий

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
1.
Грамотрицательные.
РИККЕТСИЙ
2. Мелкие плеоморфные микроорганизмы от кокковидных
до палочковидных, иногда нитевидные, чаще
короткие палочки размером 0,3—0,6 x 0,8—2,0 мкм.
3. Жгутиков, ресничек и капсул нет, спор не образуют.
4. Плохо окрашиваются обычными анилиновыми
красителями. Удерживают основной фуксин. Наиболее
часто применяют модификацию окраски по П.Ф.
Здродовскому. При этом риккетсии располагаются в
цитоплазме и окрашиваются в ярко-розовый или
рубиново-красный цвет, цитоплазма клеток — в
голубой цвет, ядра — в синий цвет.
5. Размножение происходит бинарным делением
вегетативных форм в цитоплазме зараженной клетки.

7. Физиология риккетсий

ФИЗИОЛОГИЯ РИККЕТСИЙ
▸ Являются облигатными внутриклеточными паразитами
▸ Располагаются прямо в цитоплазме инфицированных клеток (в отличии от
хламидий, которые располагаются в цитоплазматических вакуолях).
▸ Биологические свойства связаны с паразитизмом у членистоногих. Обитают в
членистоногих (вши, блохи, клещи), которые являются их хозяевами или
переносчиками.
▸ Вызываемые заболевания (риккетсиозы) характеризуются своеобразием клиники и
эпидемиологии.
▸ Не способны к росту на питательных средах; требуют специальных
(вирусологических) методов культивирования (культуры клеток или куриные
эмбрионы).

8. Морфология и ультраструктура хламидий

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
ХЛАМИДИЙ
▸ Облигатные внутриклеточные паразиты. Они имеют
цикл развития и чередование жизненных форм.
▸ Грамотрицательные бактерии, не имеют
полноценного пептидогликана, отсутствует Nацетилглюгозамин
▸ Имеют НМКС, белки НМКС и слой ЛПС. Капсула
отсутствует, жгутиков и ресничек нет, спор не
образуют.
▸ Дефектны по метаболизму (не могут самостоятельно
синтезировать АТФ ) и поэтому живут только
внутриклеточно – являются облигатными
внутриклеточными паразитами.
▸ Имеют жизненный цикл и несколько форм
существования

9. Жизненные формы хламидий

ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ХЛАМИДИЙ
1.
Элементарные тельца
Внеклеточная форма существования хламидий.
Они не растут и не делятся, устойчивы к антибиотикам и являются инфекционногенной формой ,т.е.
могут заражать клетки-мишени. В окружающей среде могут сохранятся несколько дней.
2.
Ретикулярные тельца
Внутриклеточная форма. Образуется при попадании ЭТ в клетку-мишень.
Ретикулярное тельце активно растет и делится бинарно, образует в клетке-мишени микроколонию .
Чувствительны к антибиотикам, но не являются инфекционногенными.
Затем реорганизуются в ЭТ и покидают клетку-мишень, заражая следующие клетки. Цикл развития 48-72
часов.
3.
Персистентные тельца
Внутриклеточная форма хламидий, образуется из РТ, которые бинарно поделились один или два раза,
затем перестали расти, делиться, снизился метаболизм.
В таком состоянии они длительно находитяися (персистируют) в клетке-мишени.
Не являются инфекционногенными.
Устойчивы к антибиотикам.
При определенных условиях они активируются, переходят в ретикулярные, делятся, дифференцируются
в элементарные и покидают клетку.

10. Цикл развития хламидий

ЦИКЛ РАЗВИТИЯ ХЛАМИДИЙ

11. Цикл развития хламидий

ЦИКЛ РАЗВИТИЯ ХЛАМИДИЙ

12. Морфология и ультраструктура хламидий

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
ХЛАМИДИЙ
Выявляются разными методами микроскопии
1. световая микроскопия
2. люминесцентная – иммунофлюоресцентный метод
3. электронная
1.
2.
3.

13. Морфология и ультраструктура грибов

МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА
ГРИБОВ
Ультраструктра клетоынй стенки

14. Микробные биопленки

МИКРОБНЫЕ БИОПЛЕНКИ
- это сообщества, образованные родственными и неродственными бактериями, отграниченные от
внешней среды дополнительными оболочками, внутри которых клетки имеют специализацию и
контактируют между собой.
▸ В организме человека все бактерии существуют в составе биопленок
▸ В нормальной микрофлоре бактерии входят в состав биопленок, образованных одним или
несколькими видами бактерий
▸ Биопленки образуются при большинстве инфекций (по данным FDA c образование биопленок
происходит 65% заболеваний, вызванных микробами).
▸ Патогенные микробы вначале образуют биопленки и только потом возникает заболевание
▸ Бактерии одного вида образуют биопленки, различающиеся по свойствам в зависимости от
места их расположения
В. В. ТЕЦ

15. Состав микробной биопленки

СОСТАВ МИКРОБНОЙ БИОПЛЕНКИ
▸ Липидная оболочка
▸ Матрикс
▸ Микроорганизмы

16. Поверхностная оболочка биопленок

ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБОЛОЧКА БИОПЛЕНОК
▸ Поверхностная оболочка биопленок, имеющая липидный,
мембраноподобный компонент, окружает всё сообщество и препятствует
свободному проникновению в него различных факторов внешней среды
▸ В оболочке и матриксе биопленки преобладают стабильные липиды, и в
частности кардиолипин, определяющие стабильность структуры

17. матрикс

МАТРИКС
– это ключевой структурный компонент биопленки, состоящий из
экзополисахаридов, белков, нуклеиновых кислот и липидов.
▸ Этот слизистый трехмерный биополимер неоднороден в разных слоях, и у
различных видов бактерий не одинаков по физическим свойствам и
химическому составу.
▸ Экзополисахариды матрикса представлены гомо- и гетерополисахаридами.
▸ В состав экзополисахаридов входят уроновые кислоты (главным образом,
глюкуроновая) и аминосахара

18. Функции матрикса

ФУНКЦИИ МАТРИКСА
Компонент матрикса
Функции
Поверхностная пленка
Защита от внешних воздействий
Барьер для веществ, включая
антибиотики и компоненты иммунной
системы
Рецепторы
Межклеточное
вещество
Внеклеточная ДНК
В. В. ТЕЦ
Создает среду сообщества
Накопление метаболитов
Накопление токсинов
Транспорт сигнальных молекул
Связывает вещества, проникающие в
сообщество, включая антибиотики и
компоненты иммунной системы
Способствует перераспределению
генетической информации между
клетками и осуществляет регуляцию

19. Дифференцировка клеток в биопленке

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА КЛЕТОК В БИОПЛЕНКЕ
▸ Вегетативные клетки (продуценты).
Растут и делятся и увеличивают биомассу биопленки . Бактерии – продуценты синтезируют
компоненты матрикса, липидной оболочки и обладают активным метаболизмом
▸ Бактерии внутри биопленок различаются также по наличию капсул, размеру, подвижности и
скорости роста.
▸ Для расселения в биопленках образуются специальные
- плавающие клетки - плавуны
- роящиеся клетки
▸ Различаются клетки и по их отношению к действию антимикробных препаратов. В
биопленках выявлены группы клеток, получившие название “персистеры”, находящиеся в
состоянии, при котором они невосприимчивы (толерантны) ко всем известным
антибиотикам

20. quorum sensing

QUORUM SENSING
▸ Матрикс содержит молекулы, участвующие в саморегуляции свойств биопленок
▸ ≪Чувство кворума≫- “quorum sensing” позволяет бактериям обмениваться
информацией с помощью специализированных химических молекул аутоиндукторов.
▸ Для грамотрицательных бактерий роль сигнальных молекул выполняют
гомосеринлактоны.
▸ Для грамположи-тельных бактерий характерны олигопептидные сигнальные
молекулы, а у некоторых дополнительно бнаружены вещества низкомолекулярной
природы, большинство из которых содержит лактонную группировку

21. Этапы развития биопленок

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ БИОПЛЕНОК
1. Первичное прикрепление микроорганизмов к поверхности (адгезия) из окружающей среды
(обычно жидкости);
2. Окончательное (необратимое) прикрепление, иначе называемое фиксацией.
3. Созревание биопленки;
4. Рост и образование взрослой зрелой биоплёнки в белково-полисахаридном матриксе;
5.
Дисперсия (выброс бактерий), при которой периодически от зрелой биоплёнки
отрываются отдельные клетки, они временно приобретают жгутики,выплывают из
биопленки и способные через некоторое время прикрепиться к поверхности и образовать
новую колонию.
6. Начальные элементы биопленки могут сформироваться в течение двух часов

22. Этапы развития биопленок

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ БИОПЛЕНОК

23. Стадии формирования биопленок

СТАДИИ ФОРМИРОВАНИЯ БИОПЛЕНОК

24. Устойчивость к антибиотикам в составе биопленок

УСТОЙЧИВОСТЬ К АНТИБИОТИКАМ В
СОСТАВЕ
БИОПЛЕНОК
1. Ограниченное проникновение антимикробных веществ в биопленки
– наличие липидной оболочки
- матрикс замедляет этот процесс и связывает антибиотики
2. Инактивация антибиотиков внеклеточными полимерами или ферментами матрикса
3. Различия в метаболической активности и скорости роста отдельных клеток бактерий (медленно
растущие и/или не растущие клетки - персистеры -слабо восприимчивы ко многим
антибактериальным агентам);
4. Ограничение питательных веществ и измененная микросреда в биопленке приводят к
уменьшению скорости деления бактерий, вследствие чего остается меньше мишеней для действия
антибиотиков;
5. Сигналы ≪quorum sensing≫;
6. Повышенная мутабельность бактерий в биопленке;
7. Экспрессия невыявленных генов резистентности;
8. Межвидовая передача генов антибиотикорезистентности, которая более успешно реализуется в
условиях тесного контакта бактерий внутри биопленки (наиболее сложные сочетания
антибиотикорезистентности наблюдаются в поли
9. Наличие в популяциях бактериальных клеток, способных выживать в стрессовых условиях
(микроорганизмы - персистеры).

25. Выживаемость бактерий в составе биопленок

ВЫЖИВАЕМОСТЬ БАКТЕРИЙ В СОСТАВЕ
БИОПЛЕНОК