Бактерии – это микроорганизмы, которые имеют кольцевую двухцепочечную ДНК (за исключением видов Streptomyces) и клеточные стенки (за исключением видов микоплазм). Большинство бактерий живут внеклеточно, но некоторые живут и размножаются преимущественно внутри леток.
Облигатные внутриклеточные патогены способны расти, размножаться и вызывать заболевание только в клетках хозяина. Примеры этих патогенов включают: хламидии и риккетсии.
Факультативные внутриклеточные патогены способны жить и размножаться как внутри, так и вне клеток хозяина. Примеры этих патогенов включают Salmonella typhi, представителей рода Brucella, Francisella tularensis, Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, представителей родов Legionella и Listeria, и Mycobacterium tuberculosis.
Многие бактерии присутствуют у человека в качестве нормальной микрофлоры, часто в больших количествах и во многих областях (например, в желудочно-кишечном тракте и на коже). Только некоторые разновидности бактерий являются абсолютно болезнетворными для человека.
Бактерии классифицируются по следующим критериям (см. также таблицу Классификация распространенных патогенных бактерий [Classification of Common Pathogenic Bacteria]):
Морфология
Окрашивание
Инкапсуляция
Потребности в кислороде
Морфология
Классификация бактерий может быть основана на форме:
Цилиндрические (палочки)
Сферические (кокки)
Спиральные (спирохеты)
Отдельные кокки, многие бациллы и большинство спирохет подвижны.
Окрашивание
Наиболее распространенное окрашивание для общей идентификации бактерий – окраска по Граму. Грамположительные бактерии удерживают краситель кристаллический фиолетовый (окрашивающий в темно-синий цвет) после фиксации йодом и обесцвечивания спиртом с последующим докрашиванием сафранином; грамотрицательные бактерии, которые не удерживают кристаллический фиолетовый краситель, остаются окрашенными в красный цвет. Грамотрицательные бактерии имеют дополнительную наружную мембрану, содержащую липополисахарид (эндотоксин), повышающий вирулентность и устойчивость этих бактерий к антибиотикам. (Относительно других факторов, которые увеличивают бактериальную патогенность, см. Факторы, содействующие проникновению микробов [Factors Facilitating Microbial Invasion]).
Окраска по Цилю–Нельсену и окраска по Киньону (краска для прокрашивания кислотоустойчивых бактерий) используются главным образом для идентификации микобактерий, в особенности M. tuberculosis. Они также позволяют идентифицировать грамположительные бациллы Nocardia и простейшие организмы родов Cryptosporidia, Cyclospora и Cystoisospora. Применяют карболфуксин с последующим обесцвечиванием соляной кислотой и этанолом, за которым следует контрастное окрашивание метиленовым синим.
Окрашивание флуорохромом (например, аурамин-родамином) также используют при идентификации кислотоустойчивых микроорганизмов, но при этом необходим специальный флуоресцентный микроскоп.
(См. также Микроскопия).
Инкапсуляция
Некоторые бактерии заключены в капсулы; для части из них (например, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae) капсула помогает защищаться от поглощения фагоцитами. Инкапсуляция увеличивает бактериальную вирулентность.
Потребности в кислороде
Аэробным бактериям (облигатные аэробы) требуется кислород для продуцирования энергии и роста в культуре. Они продуцируют энергию, используя аэробное клеточное дыхание.
Для существования анаэробных бактерий (облигатных анаэробов) не требуется наличия кислорода и они не растут в культуре в присутствии воздуха. Они продуцируют энергию, используя ферментацию или анаэробное дыхание. Анаэробные бактерии распространены в желудочно-кишечном тракте, влагалище, зубных щелях и хронических ранах, когда кровоснабжение нарушено.
Факультативные бактерии могут расти как в присутствии кислорода, так и без него. Они продуцируют энергию ферментацией или анаэробным дыханием, когда кислород отсутствует, и аэробным клеточным дыханием, если кислород присутствует. Микроаэрофильные бактерии предпочитают уменьшенное парциальное давление кислорода (например, 2–10%).
Микроаэрофильные бактерии могут расти в среде, где кислород ограничен. Примеры включают представителей видов Campylobacter и Helicobacter pylori.
Облигатные внутриклеточные паразиты, такие как хламидии, получают энергию от клетки-хозяина и не производят ее сами.
Классификация общих патогенных бактерий
Тип | Бактерии |
|---|---|
Облигатные аэробы | |
Грамотрицательные кокки | |
Грамположительные палочки | Corynebacterium jeikeium |
Кислотоустойчивые палочки | Mycobacterium avium complex, M. kansasii, M. leprae, M. tuberculosis Nocardia spp |
Неферментирующие грамотрицательные бациллы, не принадлежащие порядку Enterobacterales (ранее Enterobacteriaceae) | Acinetobacter calcoaceticus Elizabethkingia meningoseptica (ранее Flavobacterium meningosepticum) Pseudomonas aeruginosa,* P. alcaligenes, другие представители рода Pseudomonas Stenotrophomonas maltophilia |
Грамотрицательные палочки и коккобациллы, требовательные к питательным средам | Виды Brucella Виды рода Bordetella Виды рода Francisella |
Leptospiraceae (спириллы) | Виды Leptospira |
Облигатные анаэробы | |
Bacteroides fragilis, другие виды Bacteroides Виды Fusobacterium Виды Prevotella | |
Грамотрицательные кокки | Veillonella spp |
Грамположительных кокков | Peptococcus niger |
Неспорообразующие грамположительные палочки | Actinomyces вид Виды Bifidobacterium Виды Eubacterium Cutibacterium (ранее Propionibacterium) виды |
Образующие эндоспоры грамположительные палочки | Clostridium botulinum, C. perfringens, C. tetani, другие Clostridium вид |
Факультативные анаэробы | |
Грамположительные кокки, каталаза-положительные | Staphylococcus aureus (коагулаза-положительный), S. epidermidis (коагулаза- отрицательный), другие коагулазо-отрицательные стафилококки |
Грамположительные кокки, каталаза-отрицательные | Enterococcus faecalis, E. faecium Streptococcus agalactiae (стрептококки группы В), S. bovis, S. pneumoniae, S. pyogenes (стрептококки группы А), стрептококки группы вириданс (S. mutans, S. mitis, S. salivarius, S. sanguis), группа S. anginosus (S. anginosus, S. milleri, S. constellatus) Gemella morbillorum |
Грамположительные палочки | Erysipelothrix rhusiopathiae Gardnerella vaginalis (грам-вариабельный) |
Enterobacterales (виды родов Citrobacter, Enterobacter, Escherichia coli, виды рода Klebsiella, Morganella morganii, виды рода Proteus, Plesiomonas shigelloides, Providencia rettgeri, Salmonella typhi, другие виды рода Salmonella, Serratia marcescens, виды рода Shigella, Yersinia enterocolitica, Y. pestis) | |
Ферментирующие бактерии, не принадлежащие порядку Enterobacterales | Aeromonas hydrophila Chromobacterium violaceum Pasteurella multocida |
Грамотрицательные палочки и коккобациллы, требовательные к питательным средам | Aggregatibacter (ранее Actinobacillus) actinomycetemcomitans Eikenella corrodens Haemophilus influenzae, другие Haemophilus вид |
Микроаэрофильные | |
Изогнутые палочки | Campylobacter jejuni Vibrio cholerae, V. vulnificus |
Спирохеты (спириллы) | |
Облигатные внутриклеточные паразиты | |
Хламидии | Chlamydia trachomatis, C. psittaci, Chlamydophila pneumoniae |
Коксиеллы | |
Rickettsia prowazekii, R. rickettsii, R. typhi Anaplasma phagocytophilum | |
* Хотя эти бактерии обычно считаются облигатными аэробами, они способны расти в отсутствие кислорода, используя нитрит в качестве альтернативного акцептора электронов. | |
