Микроорганизмы рода Haemophilus

Систематика микроорганизмов данного рода не завершена и требует дальнейшей доработки. Достаточно указать, что по справочнику Берджи (1997 г., издания США-1994) в род Haemophilus входит 11 видов; Kilian, Biberstein (1984) авторитетно настаивают на 16 видах. Микроорганизмы рода - неподвижные, грамотрицательные коккобациллярные или палочковидные бактерии, характеризующиеся полиморфизмом; иногда могут образовывать нити. Облигатные паразиты; для роста необходимы ростовые факторы, содержащиеся в эритроцитах (что отражает название Haemophilus), особенно Х (протопорфирин IХ) и/или V (никотинамидадениндинуклеотид – NAD или NAD-фосфат – NADP). Температурные границы роста 24-43°С, оптимальная температура 35-37°С. Некоторые виды Haemophilus входят в состав нормаль­ной микрофлоры организма человека и животных, другие вызывают тяжелые инфекции (менингит, эпиглоттит, пневмонию, перикардит и др.). Типовой вид — Haemophilus influenzaе. Внутри рода микроорганизмы дифференцируют по потребности в указанных факторах роста и биохимичес­ким свойствам (табл. 20).

Таблица 20. Биохимические свойства различных видов Haemolphilus

Вид	Гемо-лиз*	Ката-лаза	Окси-даза	Порфириновый тест	Потребность в факторах	Образование кислоты из:
Глюкозы	Фруктозы	Сахарозы	Лактозы	Маннозы
H.influenzae	–	+	+	–	X,V	+	–	–	–	–
H.parainfluenzae	–	±	+	+	V	+	+	+	–	+
H.haemolyticus	+	+	+	–	X,V	+	±	–	–	–
H.parahaemolyticus	+	±	+	+	V	+	+	+	–	–
H.aprophilus	–	–	–	±	–	+	+	+	+	+
H.paraprophilus	–	–	+	+	V	+	+	+	+	+
H.segnis	–	±	–	+	V	±	±	±	–	–
H.ducreyi	–	+	+	–	X	–	–	–	–	–

*На КА с эритроцитами лошади

Фактор роста Х содержится в эритроцитах в виде термостабильной группы тетрапирролов, входящих в состав гематина и гемина (принимают участие в цитохромном транспорте электронов и синтезе каталазы и пероксидазы). Виды, нуждающиеся в Х-факторе, не способны синтезировать протопорфирин из d-аминолевулиновой кислоты, что используют для их идентификации (см. ниже), фактор роста V — термолабильный кофермент, включающий НАД (коэнзим I) или НАДФ (коэнзим II). Этот фактор — составная часть витаминов группы В, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях бактериальных клеток. V-фактор присутствует в некоторых продуктах (например, в дрожжах), а также синте­зируется некоторыми бактериями (например, сарцинами, стафилококками, нейссериями и др.). Добавление в питательную среду НАД, НАДФ или никотинамидрибозида удовлетворяет по­требность микроорганизма в V-факторе. Также рост гемофилов стимулирует посев вблизи коло­ний микроорганизмов, продуцирующих V-фактор. Потребность в его присутствии испытывает незначительное число видов, а Н. aprophilus не нуждается в обоих факторах.

Haemophilus influenzae (палочка Афанасьева-Пфейффера)

Основной патоген; вызывает респираторные и менингеальные инфекции, эндокардиты, абсцессы, артриты, пораже­ния кожи, ногтей и глаз. Гемофильные бактерии первым выделил Кох в начале 80-х гг. XIX в. из конъюнктивального экссудата больного египетским конъюнктивитом. Позднее схожий микроор­ганизм выделили М.И. Афанасьев (1891) и Пфейффер (1892) из гнойного отделяемого и ткани легкого больного, умершего во время пандемии гриппа. Длительное время его считали возбудителем гриппа (influenza), что объясняет происхождение видового названия. Недавно методом ДНК-гибридизации была установлена идентичность возбудителей конъюнктивита и легочных поражений, а возбудитель конъюнктивита, ранее известный как Haemophilus aegyptius, систе­матизирован как Haemophilus influenzae биовар aegyptius.

Морфология

Haemophilus influenzae — небольшие (0,3-0,4´1-1,5 мкм) коккобациллы, склонные к плеоморфизму. Часть штаммов имеет полисахаридную капсулу. Клеточная стен­ка наружной мембраны содержит ЛПС (эндотоксин) и протеины; некоторые из них штаммоспецифичны и идентифицируются серологически, что иногда используют при эпиде­миологических обследованиях. В зависимости от состояния популяции, на ША капсулосодержащие штаммы Haemophilus influenzae формируют слизистые М-колонии (сочные, сероватые, иризирующие [дающие радужную окраску] в проходящем свете), образованные мелкими палочками, либо блестящие S-колонии диаметром 3-4 мм (полупрозрачные, при окраске по Грaму капсулы выражены слабо или не выявляются). Некапсулированные штаммы на твер­дых средах формируют более мелкие зернистые R-колонии (с неровным краем, не иризируют, серовато-белого цвета). Образованы полиморфными палочками и нитевидными формами.

Культуральные свойства

Haemophilus influenzae — факультативный анаэроб, хоро­шо растущий на воздухе. Обязательное условие роста, характерное всех видов Haemophilus -присутствие в питательной среде свежей крови. Перед внесением в среду эритроциты разру­шают (наиболее часто инкубируют при 80°С в течение 15 минут, что способствует высвобож­дению факторов и разрушению ферментов, инактивирующих V-фактор); самостоятельно лизировать эритроциты Haemophilus influenzae не способна. Оптимальные среды для роста – ША, агар Левинталя и среда с переваром Файлдса (пептический перевар эритроцитов). Кроме указанных факторов, для анаэробного роста микроорганизмы утилизируют и другие продукты, содержащиеся в эритроцитах, например, протопорфирин IX, пиридиннуклеотиды и др.

Рисунок 19. Принципиальная схема бактериологического выделения Haemophilus influenzae

Антигенная структура

Антигенная структура гемофильной палочки включает Аг двух типов — капсульные (5-30% всех штаммов) и соматические. Питтмэн (1931) предложил разделить все изве­стные штаммы по структуре капсульных Аг на 6 серотипов (a-f); каждый из Аг представ­лен комплексом углеводов. Серодиагностику проводят в РА типоспецифическими политипо­выми или монотиповыми сыворотками; возможна трансформация серотипов между штаммами.

Защитные AT к Аг капсулы усиливают поглощение бактерий фагоцитами и стимулируют бакте­риолиз в присутствии комплемента in vitro. Основную эпидемическую опасность представляет Haemophilus influenzae типа b; ее капсульный Аг состоит из полирибозы и полирибитолфосфата.

Некапсулированные штаммы неоднородны по антигенному набору; один из них — Аг М имеет белковую природу и существует у всех штаммов.

Н. pleuropneumoniae

Возбудитель плевропневмонии свиней. Выде­ляют также при артритах овец, абсцессах у быков. Клетки представляют собой очень короткие палочки с закругленны­ми концами, чаще - парные коккобактерии, иногда образуют короткие цепочки и даже нитевидные формы. Грамотрицательные, некислотоустойчивые, неподвижные. Образуют капсулу.

Факультативный анаэроб. Температурный оптимум 37-38°С. Для роста на питательных средах обычно требуют наличия в них V-фактора. На оптимальных плотных питательных средах (сывороточно-дрожжевой агар) через 48 ч инкубирования формируют прозрачные серо-белые круглые колонии диаметром 1-2 мм, с ровными краями, гладкой поверхностью, средневыпуклые. Консистенция колоний мягкая, а при первичной изоляции часто бывает липкой. Колонии S-формы флюорес­цируют в косопроходящем свете. На кровяном агаре большинство штаммов дает b-гемолиз, у ряда штаммов скрытая гемолитическая ак­тивность может быть выявлена в САМР-тесте. На средах без V-фактора растут в виде мелких сателлитных колоний вблизи культуры (колоний) бактерии-кормилки.

Доказано наличие 12 серологических вариантов (1—12).

Вид патогенен для свиней, морских свинок, белых мышей, кроли­ков.

Н. parasuis

Изолируют при полиартритах и полисерозитах свиней, нередко вместе с Mycoplasma hyorhinis, а также при пневмониях. Рас­пространено носительство у клинически здоровых свиней. У поросят послеотъемного возраста вызывает гемофилезный полисерозит (болезнь Глессера).

Морфологически представляет собой мелкие тонкие палочки, коккобактерии, короткие нити. Грамотрицательные, некислотоус­тойчивые, неподвижные. Образуют капсулу.

Факультативный анаэроб. Для роста нуждается в V-факторе. Тем­пературный оптимум 37-38°С. На простых питательных средах не рас­тет. При первичной изоляции в атмосфере желательно создавать повы­шенную концентрацию СО₂. На оптимальной плотной питательной сре­де (шоколадный агар) через 48-72 ч культивирования формирует мелкие (0,4—0,5 мм) колонии. На жидких питательных в средах с V-фактором рост сопровождается слабым равномерным помутнением среды. Доказано наличие четырех сероваров: А, В, С, D (Bakos et al., 1952).

H. paracuniculis

Выделен от кроликов с явлениями слизистого энтерита. Патогенность не установлена.

Клетки представляют коккобактерии и полиморфные палочки, редко нити. Капсула не обнаружена. Для роста на питательных средах требуется V-фактор. На шоколадном агаре образует круглые, гладкие, сероватые, непрозрачные колонии.

H. paragallinarum

Возбудитель коризы птиц. Обнаруживают в респи­раторном тракте здоровых птиц.

Клетки представляют коккобактерии, полиморфные палочки или нитевидные формы. Образует капсулу.

Лучше растет в атмосфере с повышенным содержанием СО₂ (10%). На шоколадном агаре через 48 ч образует круглые, выпуклые, гладкие, сероватые, полупрозрачные диаметром до 1 мм колонии. Гемолитическими свойствами не обладает. Рост стимулируют добавлением сыворот­ки крови кур, требуются Х- и V-факторы. Подразделяется на четыре серовара: А, В, С — содержащие поверхностные термолабильные анти­гены (Hinz, 1962), и четвертый — термостабильный соматический анти­ген (Hinz,1980).

H. avium

Патогенные свойства не установлены. Среда обитания — верхние дыхательные пути птиц. Клетки в виде коккобактерии, поли­морфных палочек, иногда нитей, имеют капсулу.

Для роста на питательных средах требуется V-фактор, не нуждает­ся в повышенном содержании СО₂, гемолитической активностью не обладает. На шоколадном агаре образует круглые, выпуклые, гладкие, серовато-белые колонии, но возможны зернистые, морщинистые. Ко­лонии капсулообразуюших штаммов флюоресцируют.

H. somnus

Вид с неясным таксономическим положением. Возбу­дитель септицемии и тромбоэмболического менингоэнцефалита круп­ного рогатого скота; может поражать генитальные органы. Среда оби­тания — слизистые оболочки респираторного и генитального трактов крупного рогатого скота.

Короткие палочки или нити, грамотрицательные, некислотоустой­чивые, капсулы большинство штаммов не образуют, неподвижны.

Температурный оптимум 37-38°С. Первичная изоляция микроор­ганизма требует повышенного содержания СО₂ (10%). Потребности в Х- и V-факторах не доказаны. На плотных питательных средах через 24 ч образует круглые, гладкие колонии диаметром 0,2-0,6 мм. При более длительном инкубировании возможно появление выпуклого цент­ра, плоской периферии и зернистости.

H. agni

Вид с неясным систематическим положением. Выделен при сепсисе, артритах, менингитах, миозитах, пневмониях и маститах овец. Грамотрицательные коккобактерии или полиморфные палочки, до неправильной формы нитевидных клеток. Неподвижные, некис­лотоустойчивые. Некоторые штаммы образуют капсулу.

На кровяном агаре при 5-10% СО₂ формирует выпуклые, про­свечивающие колонии диаметром 0,5-1,6 мм, возможен рост в аэроб­ных условиях. Несмотря на отсутствие четкой потребности в росто­вых факторах, лучше растет на шоколадном агаре, не дает роста на агаре Мак-Конки.

H. equigenitalis

Вид с неясным систематическим положением. Оби­тает в генитальных органах здоровых жеребцов, возможно длитель­ное носительство у кобыл в области клитора. Возбудитель эндометри­тов и цервицитов у кобыл.

Клетки имеют форму мелких, грамотрицательных, иногда биполяр­но окрашенных палочек, коккобактерий, нитей. Некислотоустойчивы, неподвижны, образуют капсулу. Температурный оптимум 37-38°С. Плохо растет в аэробных и анаэробных условиях, оптимальным является содержание 5-10% СО₂ в атмосфере. Рост на питательных средах стимулируется Х-фактором. На шоколадном агаре формирует через 24 ч единичные, мелкие (около 1 мм), круглые, выпуклые, блестящие колонии серо-белого цвета. При надавливании бактериологической петлей колонии скользят по по­верхности среды. Гемолитической активностью не обладает. Плохо рас­тет на кровяном, сывороточном агаре, не растет на агаре Мак-Конки.

Остальные виды рода Haemophilus, по современным данным, не иг­рают роли в патологии сельскохозяйственных животных.