Московский Государственный Областной УниверситетЕстественно-экологический Институт

Биолого-химический факультетКафедра ботаники и основ сельского хозяйства

Курсовая работа по теме: «Венерический лимфогранулематоз и его этиология»

Студент III курса: Карев А.Н.Научный руководитель: к.б.н., доцент

Снисаренко Т.А.

Москва2008

ОглавлениеВведение................................................................................................................................................ 3

Медицинская картина венерического лимфогранулематоза.............................................................3

Общая характеристика заболевания................................................................................................3

Клиническая картина........................................................................................................................ 6

I стадия........................................................................................................................................... 6

II стадия.......................................................................................................................................... 8

III стадия.......................................................................................................................................10

Диагностика..................................................................................................................................... 11

Лечение............................................................................................................................................ 13

Chlamydia trachomatis как возбудитель и этиологический компонент венерического лимфогранулематоза...........................................................................................................................14

Классификация хламидий...............................................................................................................14

Особенности клеточной организации Chlamydia trachomatis......................................................18

Строение клеточной стенки........................................................................................................18

Организация генома.................................................................................................................... 21

Особенности метаболизма..........................................................................................................22

Цикл развития Chlamydia trachomatis............................................................................................24

Иммунопатологический аспект заболевания и механизм персистенции Chlamydia trachomatis в клетках человека...........................................................................................................................29

Значение строения, механизмов иммунопатологии и персистенции Chlamydia trachomatis для лечения............................................................................................................................................. 33

Литература...........................................................................................................................................35

2

Введение

Венерический (паховый) лимфогранулематоз [синонимы: четвертая

венерическая болезнь, болезнь Никола-Фавра (Nicholas-Favre), венерическая

лимфогранулема (Lymphogranuloma venereum - LGV), венерическая лимфопатия,

тропический (климатический) бубон] относится к так называемым классическим

венерическим заболеваниям. Четвертой венерической болезнью паховый

лимфогранулематоз называется по аналогии с тремя основными венерическими

заболеваниями: сифилисом, гонореей и мягким шанкром [1].

Однажды встретив в одной газете описание этой болезни и ее клиническую

картину, мне стало интересно каков цикл развития микроорганизма и какие

биологические механизмы лежат в основе проявления тех «внешних уродств»,

которые сопутствуют этому заболеванию, а также причины, по которым столь

трудно оно диагностируется даже на этапе значительных физиологических и

морфологических проявлений. Однако причиной, побудившей меня взять эту

тему для курсовой работы, стала статья доктора медицинских наук Нелли

Мельман, изданная в русскоязычной газете “Cascade Russian Newspaper” (г.

Балтимор, США), «Опасность новой венерической болезни». В ней, несмотря на

то, что это венерическое заболевание известно науке более 90 лет, утверждается

уже с первых строк, что «сравнительно недавно список венерических болезней …

пополнился шестым заболеванием», забыв о первоначальном его названии. Под

словом «недавно» имеется ввиду XXI век, а точнее 2004 год (по-видимому, это

относится исключительно к США). В самой статье при этом некорректно

используются как микробиологические, так и медицинские термины, которые в

отдельных случаях заменяются вульгарным эквивалентом. Подобное изложение

проблемы заставило меня более подробно разобраться в данном вопросе.

Медицинская картина венерического лимфогранулематоза

Общая характеристика заболевания.Название «болезнь Никола-Фавра» венерический лимфогранулематоз получил

по именам французских врачей, Ж. Никола и М. Фавра, впервые описавших это

3

заболевание в 1913 году. Наконец, наиболее распространенное название болезни –

паховый или венерический лимфогранулематоз – дано ей из-за внешнего сходства

некоторых симптомов с симптомами другой болезни, поражающей лимфоузлы,

злокачественного лимфогранулематоза или болезни Ходжкина (Хочкина), которая

представляет собой онкологическое новообразование из лимфатической ткани [1].

Венерический (паховый) лимфогранулематоз – это хроническое

инфекционное заболевание, передающееся, главным образом, половым путем [1].

Возбудители - Chlamydia trachomatis серологических типов (антигенных

вариантов) L1, L2 и L3, впервые выделенные японским бактериологом Й. Миягавой

(1935) [3]. Долгое время хламидии относились к классу вирусов, в связи с чем и

венерическая лимфогранулема долгое время считалась вирусной инфекцией.

Наиболее широко венерический лимфогранулематоз распространен в странах

с субтропическим и тропическим (жарким и влажным) климатом. Сильнее всего

поражено венерическим лимфогранулематозом население Африки, Азии,

Австралии и Латинской Америки, спорадически встречается в Северной Америке,

Европе, Океании [1;4].

Несмотря на то, что венерическая лимфогранулема является относительно

редким заболеванием в США и в большинстве промышленно-развитых странах

по сравнения с развивающимися государствами, довольно часто встречается

инфицирование этим заболеванием в портовых городах Европы и Америки [1;2].

Согласно последним данным, в последние годы в США заболевание

диагностируется в среднем у 250 – 400 человек в год [2]. Однако, если взять весь

период регистрации этого заболевания в Северной Америке, то можно сказать,

что ежегодно там наблюдалось от 200 до 1000 случаев [1]. В США большинство

случаев обусловлены Chlamydia trachomatis серотипа L2 [5]. В настоящее время,

по прогнозам американских медиков, США стоят на пороге эпидемии

венерической лимфогранулемы, рост которой особенно силен, в основном, среди

мужчин-гомосексуалистов и бисексуалов [1].

О вспышках венерической лимфогранулемы сообщали и из Нидерландов, где

в 2003 году было зарегистрировано 92 случая заболевания вместо обычных для

4

этой страны 5 случаев инфекции в год [1]. Недавняя вспышка болезни в

Нидерландах среди геев и проведенные в связи с этим обследования

гомосексуалистов и ВИЧ-инфицированных лиц выявили большую частоту

заболевания. Уже с начала 2004 года и по начало 2007 года в Голландии

обнаружен 341 случай, в Великобритании - 80 больных. По состоянию на конец

2005, продолжали поступать сообщения о том, что в Нидерландах и других

европейских странах число заболевших составляло один или два случая в неделю.

Сообщения об отдельных случаях заболевания поступили также из Бельгии и

Франции. В Израиле зафиксированы единичные случаи болезни [2]. Что касается

России, то здесь паховый лимфогранулематоз относится к редким венерическим

заболеваниям, и единичные случаи заболевания связаны с завозом инфекции из

регионов ее распространения, однако не исключена возможность возникновения

эпидемиологической цепочки [1].

Заболевание имеет разнообразные клинические проявления. Различают 3

стадии инфекции. Редко обнаруживаемый первичный аффект представляет собой

располагающиеся на наружных половых органах папулы или везикулы, реже -

герпетиформную язву, быстро разрешающуюся. Вторая стадия у

гетеросексуальных мужчин характеризуется острым регионарным

лимфоденитом1, гнойным расплавлением и образованием свищей (паховый

синдром), а у женщин и гомосексуалистов (изредка и у гетеросексуальных

мужчин) заболевание может протекать в форме гнойно-геморагического проктита

(аногенитальный синдром) с регионарным лимфоденитом. Эта острая стадия

болезни сопровождается нарушением общего состояния, лихорадкой,

лейкоцитозом, вызванными распространением возбудителя в организме, но

системные осложнения (например, менингоэнцефалит) редки. Большинство

пациентов при проведении соответствующего лечения после вторичной стадии

инфекции выздоравливают, но у 4-18% больных после латентного периода

продолжительностью в несколько лет в результате персистенции хламидий в

1 Лимфаденит (от лимфа и греч. aden — железа) – воспаление лимфатических узлов. Возникает в результате поступления в них с лимфой болезнетворных микроорганизмов и их токсинов, продуктов тканевого распада, мельчайших инородных тел и т. п.

5

тканях апогенитальной абласти развиваются поздние осложнения в виде язв,

свищей, фистул тазовых органов, ректальных стриктур и элефантиаза гениталий

(слоновости половых органов) [4;5].

Клиническая картина

Венерический лимфогранулематоз встречается чаще у мужчин, чем у женщин,

соотношение составляет приблизительно 5:1. Поздние формы заболевания

регистрируются чаще у пассивных гомосексуалистов. Венерическая

лимфогранулема обычно передается половым путем, но описаны также

контактный и контактно-бытовой пути передачи инфекции. Известны и случаи

заражения лабораторного персонала. Так, например, описано развитие

заболевания у врача, проводившего вскрытие абсцесса у пациента и

поранившегося иглой. При работе с инфицированным материалом (особенно при

гомогенизации и обработке ультразвуком) необходимо соблюдать меры

предосторожности [4;5].

Пик заболеваемости венерической лимфогранулемой приходится на 20-30 лет

- период наивысшей половой активности. Венерическая лимфогранулема менее

заразна, чем гонорея и сифилис. Ранние проявления болезни у мужчин

распознаются значительно чаще, чем у женщин, которые обычно обращаются к

врачу по поводу поздних осложнений. Основным резервуаром инфекции, по-

видимому, служат лица, переносящие ее бессимптомно [5].

Инкубационный период паховой лимфогранулемы в среднем составляет от 3

суток до 3 недель, однако может продлиться до 1-2 месяцев и более. Нередко

наружной манифестации заболевания предшествуют продромальные явления:

субфебрильная температура, мышечная и суставная боль, недомогание [4].

Выделяется три периода течения венерического лимфогранулематоза.

I стадия

Заболевание начинается с мелких (диаметром 0,3-0,7 мм) первичных

элементов в виде пузырька, папулы или поверхностной пустулы в том месте, где

произошло внедрение возбудителя в кожные покровы или слизистую оболочку.

Первичные элементы могут быть единичными или множественными. В

6

последнем случае они обычно располагаются группами [4]. Эти высыпания

характеризуются отсутствием плотности в основании, безболезненны, быстро

исчезают и часто остаются незамеченными больными: на них обращают внимание

менее трети больных мужчин и почти никто из больных женщин. Однако даже у

тех, кто обращается к врачу на этой стадии болезни, диагноз, как правило, ставят

позднее [4;5]. Наиболее часто встречается их локализация в области половых

органов, но первичные проявления могут встречаться и в других местах в

зависимости от того, какие разновидности сексуальных отношений практикуют

партнеры:

у гетеросексуальных мужчин – на головке или стволе полового члена,

наружной и внутренней поверхности крайней плоти, в области венечной

борозды, в междуягодичной складке, на мошонке [1;4];

у женщин – на малых и больших половых губах, стенке влагалища, на

шейке матки [4];

у пассивных гомосексуалистов и у женщин, практикующих анальные

половые сношения, первичный очаг локализуется в заднепроходном

канале или прямой кишке [5];

если заражение произошло в результате орального полового контакта, то

в этом случае они располагаются на губах, языке, слизистой оболочке

гортани [1].

При расположении первичного поражения в области первичного отверстия и

на слизистой оболочки уретры нередко возникают симптомы, сопутствующие

уретриту, который может быть единственным первичным проявлением

заболевания [4].

Через несколько дней после появления первичные элементы эрозируются или

изъязвляются. Эрозии или язвы округлые или овальные, безболезненны, имеют

склонность к самопроизвольному регрессированию с образованием рубчика или

вторичной пигментации. В редких случаях этот период может протекать с

островоспалительными явлениями, некротизацией тканей, а также быстрым

вовлечением в процесс регионарных лимфатических узлов [4]. С помощью

7

современных средств диагностики Chlamydia trachomatis серотипов L1, L2, и L3

иногда обнаруживают в отделяемом из язв половых органов [5].

II стадия

Через несколько недель или месяцев в клинической картине заболевания

начинают превалировать симптомы поражения лимфатической системы, первые

проявления которого в виде слабо выраженного регионарного лимфаденита и

лимфангита могут обнаруживаться уже в первичном периоде. У

гетеросексуальных мужчин паховые лимфатические узлы постепенно

увеличиваются, напоминают по размерам грецкий орех или куриное яйцо,

становятся болезненными (рис.1) Пораженные лимфоузлы сначала между собой

не спаяны, но по мере развития периаденита они сливаются между собой и с

окружающими тканями в единый конгломерат [4;5].

Рис. 1. Поражение паховых лимфатических узлов при венерической лимфогранулеме.

В процесс вовлекаются не только паховые, но и бедренные, подвздошные,

глубокие тазовые лимфатические узлы [4]. От места внедрения возбудителя

зависит и локализация лимфаденита. Если это половой член, вульва или

заднепроходный канал, страдают паховые лимфоузлы; прямая кишка -

параректальные и внутренние подвздошные; влагалище или шейка матки -

подвздошные, запирательные и параректальные [5]. Если в первичном периоде

язвы или эрозии проявлялись в горле, на миндалинах, то во вторичном периоде

будут, прежде всего, увеличиваться и воспаляться подчелюстные и шейные

лимфоузлы [1]. У двух третей больных встречается одностороннее поражение,

при этом часто пальпируются ипсилатеральные глубокие паховые и подвздошные

8

лимфоузлы. Затем происходит переход его на противоположную сторону (рис. 2)

[4;5].

Рис. 2. Двусторонее увеличение лимфатических узлов

У женщин поражение паховых лимфатических узлов обычно меньше

выражено, т.к. регионарными часто оказываются глубокие тазовые

лимфатические узлы. Этим объясняются медленное возникновение клинических

проявлений заболевания, длительное латентное его течение, развитие в качестве

первых симптомов позднего поражения. В этой стадии могут обнаруживаться

симптомы цервицита, сальпингита [4].

Кожа над конгломератом лимфатических узлов неподвижна, воспалена,

приобретает застойно-красный цвет, постепенно истончается (рис.1,2) В

результате гнойного расплавления возникают очаги флюктуации в

лимфатических узлах с последующим образованием свищей, выделением из них

желто-зеленого клееобразного гноя и творожистых масс [1;4;5]. Расплавление

ткани лимфатических узлов, формирование новых свищей, образование рубцовых

и спаечных изменений определяют характер длительного, торпидно

протекающего патологического процесса. Разнообразие клинического течения

этого периода болезни зависит от глубины, локализации поражения, вовлечения

тех или иных групп лимфатических узлов и рядом расположенных внутренних

органов [4].

Поражение лимфатических узлов в процессе развития «пахового синдрома»

сопровождается интоксикацией, потерей аппетита, похуданием, повышением

температуры тела, мышечной и суставной болью, аллергическими реакциями,

нарушением показателя иммунного статуса больных. Возможны генерализация и

9

диссеминация инфекции с поражениями печени, почек, селезенки, легких,

суставов [4].

При генерализации заболевания возбудитель обнаруживается в крови и

цереброспинальной жидкости. Обнаруживают лейкоцитоз, моноцитоз,

эозинофилию и повышение СОЭ [4].

В отсутствие лечения постепенно размеры лимфатических узлов

уменьшаются, свищевые отверстия рубцуются, но процесс не прекращается, в

него вовлекаются лимфатические узлы, расположенные рядом, и все начинается

сначала. Такая стадия венерического лимфогранулематоза может продолжаться,

затихая и обостряясь, в течение нескольких лет [1].

III стадия

Через 1-3 года от начала заболевания венерический лимфогранулематоз

переходит в стадию третичного периода, наблюдаемый в клинической картине у

20% больных (по К.К. Борисенко), для которой характерно тяжелое нарушение

лимфообращения в области малого таза: в половых органах, промежности,

области заднего прохода [1;4]. Симптоматику этого периода развития заболевания

объединяют термином «аногениторектальный синдром». Характерны жалобы на

боль в прямой кишке, слизисто-гнойные или кровянистые выделения (первые

проявление язвенно-гранулеметозного проктита) из заднего прохода. Могут быть

жалобы и на понос, но на самом деле имеют место частые болезненные

безуспешные попытки опорожнения прямой кишки (тенезмы). При

ректороманоскопии обнаруживают язвенный проктит или проктоколит, гнойный

экссудат, кровоточивость слизистой, что является подострым проявлением этого

синдрома [4;5].

При развитии проктоколита появляются лихорадка, боль внизу живота, в

промежности, усиливаются тенезмы. На этом этапе стандартное клиническое

обследование обнаруживает лишь изменение лимфатических узлов по ходу

кишки. Постепенно формируется стеноз прямой кишки, обычно в виде

конусообразного фиброзного кольца, располагающегося на расстоянии 2-6 см от

заднего прохода, т.е. оно пальпируется при ректальном исследовании. Язвенно-

10

гранулематозные поражения прямой кишки ниже уровня стеноза ведут к

образованию периректальных абсцессов и свищей, нарушению оттока в

лимфатических и венозных сосудах. Именно периректальные абсцессы,

ректовагинальные, анальные свищи, стриктуру или стеноз прямой кишки и

относят к хроническим и поздним симптомам [4;5]. По мере заживления свищей

образуются грубые рубцы, которые в медицине получили название

гениторектальной слоновости (слоновости половых органов), приводящие к

нарушениям в работе всех органов тазовой области. Могут появляться также

абсцессы, язвы, кольцевидное сужение прямой кишки с явлениями кишечной

непроходимости [1].

Развитием бактериологических и серологических методов диагностики

описанные выше симптомы стали выявлять все чаще у гомосексуалистов на более

ранних этапах течения болезни: в некоторых случаях именно они становятся

первым проявлением и поводом для больного обратиться к врачу. Поэтому в

зарубежной медицинской литературе вместо «апогениторектального» фигурирует

термин «ректальный синдром» [5].

У женщин могут развиваться папилломатозные новообразования слизистой

оболочки мочевыводящих путей, ведущих к дизурическим явлениям или

недержанию мочи. Поражение мочевыводящих путей с развитием стеноза уретры

или без такового составляют «уретрогенитоперинеальный синдром» [4].

Диагностика

Диагностика венерического лимфогранулематоза может включать в себя

данные опроса и осмотра больного и основываться на клинической картине

заболевания, подтвержденной данными лабораторных исследований:

положительная кожно-аллергическая проба Фрея, реакция связывания

комплемента или другие серологические тесты, выделение возбудителя на

культуре клеток, результаты гистологического исследования пораженных тканей,

обнаружения с помощью окраски по методу Романовского-Гимзы возбудителя в

мазках отпечатках. Помощь в правильной диагностике могут оказать данные

11

анамнеза, факт пребывания пациента в эндемичных регионах, исследование

гемограммы (лейкоцитоз, моноцитоз, эозинофилия, повышение СОЭ), γ-

глобулинемия, увеличение содержания в сыворотке крови иммуноглобулинов

классов A, M, G, положительная реакция Гате-Папакоста (свертывание свежей

сыворотки крови больного при добавлении 40% формалина в течение 24 ч.) [1;4].

Антиген Фрея представляет собой специально обработанный в тепловом

режиме гной из невскрывшихся бубонов больного венерическим

лимфогранулематозом. Зарубежной и отечественной промышленностью

выпускаются стандартизированные, готовые к употреблению антигены. Препарат

вводят внутрикожно в среднюю треть предплечья в количестве 0,1 мл, результат

(появление папулы) читают через 48-72 часа. Положительным результатом

считается появление элементов размером 6-15 мм [4].

Реакция связывания комплемента (РСК) с хламидийным антигеном является

весьма чувствительной, но не строго специфичной для этого заболевания; она

становится положительной на 3-4 неделе после заражения [4].

Достаточно давно применяются и продолжают развиваться другие

серологические тесты для диагностики венерической лимфогранулемы

(иммунофлюоресцентный и иммуноферментный методы, реакция

радиоизотопной преципитации, с моноклональными антителами) [1;4].

Наиболее часто в диагностике венерического лимфогранулематоза, так же как

и многих других венерических заболеваний, используются методы ПИФ, ИФА,

посев [1].

ПИФ (прямая иммунофлюоресценция) и ИФА (иммуноферментный анализ)

относятся к наиболее распространенным в нашей стране методам выявления

антигенов возбудителя инфекции, в данном случае венерического

лимфогранулематоза. Точность этих методов сравнительно невысока (70%), зато

они быстро проводятся и недороги [1].

Что касается посева, то это один из наиболее точных видов анализа (95-100%),

но занимает достаточно много времени – неделю или больше. В ходе анализа на

посев исследуемый материал помещается в специальную питательную среду,

12

пригодную для роста микроорганизмов. Исследуемый материал при подозрении

на венерический лимфогранулематоз берется из лимфатических узлов или прямой

кишки, гораздо реже из уретры или цервикального канала [1].

Однако в каждом конкретном случае, учитывая многие факторы, не

раскрытые в этом тексте, врач может назначить лабораторный анализ другим

методом [1].

Лечение

Лечение венерического лимфогранулематоза в настоящее время проводится

весьма успешно, причем вероятность полного излечивания венерического

лимфогранулематоза прямо пропорциональна быстроте обращения больного к

врачу [1].

Начинать лечение необходимо при первых же симптомах венерического

лимфогранулематоза, пока процесс нагноения не пошел вглубь организма и не

вызвал необратимых последствий. Венерологи сходятся на том, что прогноз на

выздоровление, будучи благоприятным на первой стадии венерического

лимфогранулематоза, на второй стадии ухудшается, а в третичный период

венерического лимфогранулематоза это заболевание становится практически

неизлечимым [1].

Лечение пахового лимфогранулематоза комплексное, оно направлено не

только на устранение причины заболевания (хламидий), но и на профилактику

деформирующих рубцов [1].

В лечении венерического лимфогранулематоза чаще всего используются

антибиотики, которые применяются курсом примерно в течение трех недель.

Наиболее эффективными антибиотиками являются тетрациклины, олететрин,

рондомицин, метациклин; несколько менее эффективны сульфаниламидные

препараты. Рекомендуется сочетанное применение доксициклина с

метилурацилом. Вместе с антибиотиками могут использоваться

иммунокоррегируюшие препараты [1;4].

13

Как и во всех случаях лечения венерических заболеваний, лечение

венерического лимфогранулематоза должно проводиться только под контролем

врача-венеролога и только по назначенной врачом схеме лечения. После

проведенного лечения венерического лимфогранулематоза в течение нескольких

лет продолжается контрольное наблюдение за пациентами [1].

На более поздних, запущенных стадиях венерического лимфогранулематоза

лечение сводится, как правило, к хирургическому вмешательству, особенно при

аноректальной форме [1].

Chlamydia trachomatis как возбудитель и этиологический компонент венерического лимфогранулематоза

Как было отмечено выше венерический лимфогранулематоз вызывается

одним из трех серотипов Chlamydia trachomatis: L1, L2, L3. Отличительной

особенностью каждого из этих трех серотипов является его взаимодействие с

иммунной системой хозяина. Клеточная организация микроорганизма, цикл

развития и общая картина его жизнедеятельности сходны у всех представителей

данного вида.

Но прежде, чем описать выше названные пункты, рассмотрим классификацию

этих микроорганизмов, которая претерпела последнее изменение в 2000 году.

Этому послужило детальное изучение генотипа хламидий и родственных (по

особенностям цикла развития) им микроорганизмов, что стало возможным

благодаря данным, полученным с помощью методов рестрикции и молекулярной

гибридизации, а также использованию строгих критериев геносистематики для

описания бактериальных таксономических групп различного уровня.

Классификация хламидий

Хламидии - мелкие грамотрицательные кокковидные бактерии размером 250-

1500 нм (0,25-1,5 мкм), при первичной инфекции поражающие клетки основных

барьерных систем организма человека [7;8]. Они являются облигатными

внутриклеточными паразитами, то есть жизнедеятельность этих бактерий

невозможна вне клетке-хозяина. Вследствие тесной связи жизненного цикла

14

внутриклеточно паразитирующих бактерий с зараженными клетками такие

микробы долгое время считали крупными вирусами [3]. Однако они имеют все

основные признаки бактерий: содержат два типа нуклеиновых кислот (ДНК и

РНК); рибосомы клеток прокариотического типа; клеточную стенку, сходную со

стенкой грамотрицательных бактерий (мурамовая кислота); способны к

самостоятельному синтезу нуклеинвых кислот, белков и липидов; размножаются

бинарным делением и чувствительны к некоторым антибиотикам [3;7;8].

В 1966 году на 9-м Международном съезде микробиологов хламидии были

исключены из класса вирусов. Систематическое название у этой группы

микроорганизмов было тоже не одно. Ранее их называли гальпровиями,

бедсониями, миягаванеллами, с 1 января 1980 года согласно решению

Международной Ассоциации Микробиологических Обществ (МАМО) эти

микроорганизмы получили родовое название "Chlamydia"(от греч. chlamys –

мантия; название дано для обозначения матрикса вокруг элементарных телец,

наблюдаемых при окраске по Гимзе). [6;7;8].

Развитие молекулярной биологии позволило открыть новые микроорганизмы

с характерным для хламидий циклом развития и наряду с определением генома

уже известных возбудителей привело к необходимости пересмотра их

номенклатуры. На 4-м Европейском конгрессе «Хламидия -2000» (Хельсинки,

2000) была принята новая международная классификация хламидий [7].

Рис 3. Новая таксономия Chlamydiales

15

На основании выраженной гомологии р-РНК генов ранее

неклассифицированные микроорганизмы, характеризующиеся сходным с

хламидиями циклом развития, были выделены в три дополнительных семейства в

составе порядка Chlamydiales. Вопрос относительно того, чтобы порядок

Chlamydiales рассматривался как класс, пока остается открытым, так как включает

еще небольшое количество видов [6;7].

Все представители порядка Chlamydiales являются облигатными

внутриклеточными бактериями, имеют две формы жизни (элементарные и

ретикулярные тельца, ЭТ и РТ), сходный двухфазный цикл развития (состоящий

из чередования функционально и морфологически различных форм — ЭТ и РТ),

обладают склонностью к латентному существованию или к персистенции и

имеют >80% гомологии по последовательности 16S и 23S р-РНК генов.

Филогенетический анализ рибосомных генов позволил также выделить 9

отдельных групп на уровне видов в семействе Chlamydiaceae. Согласно

современным подходам геносистематики для описания бактериальных таксонов

на уровне видов, родов и семейств, классификация хламидий и хламидия-

подобных микроорганизмов основана на наличии > 95% гомологии в

нуклеотидной последовательности генов 16S и 23S р-РНК для всех

представителей рода и > 90% — семейства [6;7].

Таблица 1. Соответствие старых и новых видовых названий для некоторых представителей семейства Chlamydiaceae

Старое название вида Новое название вида

Chlamydia trachomatis (биовар трахома)

Без изменений

Chlamydia trachomatis (биовар LGV) Без изменений

Chlamydia trachomatis (биовар MoPn) Chlamydia muridarum

Chlamydia psittaci Chlamydophila psittaci

Chlamydia psittaci Chlamydophila abortus*Chlamydophila caviae*

16

Chlamydophila felis*

Chlamydia pneumoniae (биовар TWAR) Chlamydophila pneumoniae (биовар TWAR)

Chlamydia pneumoniae (биовар Koala) Chlamydophila pneumoniae (биовар Koala)

Chlamydia pneumoniae (биовар Equine) Chlamydophila pneumoniae (биовар Equine)

Chlamydia pecorum Chlamydophila pecorum

* Микроорганизмы, выделенные в отдельные виды из Chlamydia psittaci.

В соответствии с этими критериями порядок Chlamydiales представлен уже не

единственным семейством, как было до недавнего времени, а четырьмя:

Chlamydiaceae, Parachlamydiaceae, Simkaniaceae, Waddliaceae (табл.1). Наиболее

радикальные изменения произошли в систематике семейства Chlamydiaceae, в

котором в настоящее время выделено два рода - Chlamydia и Chlamydophila,

причем они отличаются между собой и по фенотипическим признакам.

Представители рода Chlamydia обладают сходными по структуре

экстрахромосомными элементами, способны накапливать гликоген во

включениях, элементарные тельца, попав в клетку-хозяина, стремятся слиться в

одно общее большое включение, биологический смысл которого в обмене

генетической информацией, что обусловливает большую генетическую

вариабельность возбудителя. Представители рода Chlamydophila не способны

продуцировать гликоген, каждое элементарное тельце образует собственное

включение, которых может быть много, и они более мелкие [7].

Род Chlamydia включает три вида: давно известный — Chlamydia trachomatis и

два новых вида — Chlamydia muridarum и Chlamydia suis. Согласно новой

классификации, Chlamydia trachomatis является исключительно паразитом

человека, вызывает трахому, урогенитальные заболевания, некоторые формы

артрита, конъюнктивит и пневмонию новорожденных. 18 сероваров С. trachomatis

объединены в два биовара: trachoma (возбудители трахомы и урогенитального

17

хламидиоза – 14 сероваров: A, B, Ba, C, D, Da, E, F, G, H, I, Ia, J, K) и

Lymphogranuloma venereum (LGV – 4 серовара: L1, L2, L2a, L3) (табл.2) [6;7;8].

Таблица 2. Классификация представителей вида С. trachomatis

Вид Биовар2 Серовары3 Поражения, вызываемые у людей

С. trachomatisTrachoma

A, B, Ba, CТрахома, паратрахома, конъюктивит

D, Da, E, F, G, H, I, Ia, J, K

Урогенитальный хламидиоз, пневмония новорожденных, конъюктивит

Lymphogranuloma venereum (LGV)

L1, L2, L2a, L3Венерическая лимфогранулема

Особенности клеточной организации Chlamydia trachomatis

Строение клеточной стенки

Структура клеточной стенки хламидий соответствует общему принципу

построения грамотрицательных бактерий (рисунок 4) [9].

В состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий входит наружная

мембрана, связанная посредством липопротеина с подлежащим слоем

пептидогликана. На ультратонких срезах бактерий наружная мембрана имеет вид 2 Биовар (биотип) — внутривидовая систематическая категория; вариант, отличающийся от прочих вариантов этого вида какими-либо существенными биологическими свойствами.3 Серовар (серотип или серолгический тип или антигенный вариант) - подвид какого-либо микроорганизма, отличающийся от других представителей своего вида особыми антигенными свойствами. Деление на серотипы клинически очень важно, т.к. именно эти специфические антигены определяют токсичность микроорганизмов, устойчивость во внешней среде, способность преодолевать защитные системы организма - т.е., в конечном итоге, патогенность и вирулентность микроорганизмов данного серотипа.

18

Рис. 4. Схема строения клеточной стенки грамотрицательных бактерий

волнообразной трехслойной структуры, сходной с внутренней мембраной,

которую называют цитоплазматической. Основным компонентом этих мембран

является биполярный двойной слой липидов. Внутренний слой наружной

мембраны представлен фосфолипидами, а в наружном слое расположен

липополисахарид. ЛПС наружной мембраны состоит из 3 фрагментов:

липополисахарида А – консервативной структуры, практически одинаковой у

всех грамотрицательных бактерий; ядра, или стержневой, коровой части (от лат.

core – ядро), относительно консервативной олигосахаридной структуры (наиболее

постоянной частью ядра ЛПС является кетодезоксиоктановая кислота);

высоковариабельной О-специфической цепи полисахарида, образованной

повторяющимися идентичными олигосахаридными последовательностями (О-

антиген) [11]. Поэтому ЛПС представляет собой родоспецифический антиген4

(общий для всех хламидий), имеющий три различных антигенных домена [9].

4 Антиген - вещество (обычно белковой природы), характерное и специфичное для выработавшего его организма и стимулирующее выработку иммунной системой чужеродного организма антител, направленных на изоляцию и уничтожение вышеупомянутых антигенов; вещество, индуцирующее состояние чувствительности и/или резистентности к инфекциям или токсинам при контакте с иммунной системой после латентного периода; несет признаки генетически чужеродной информации и вызывает в организме развитие специфических иммунологических реакций.

19

Белки матрикса наружной мембраны пронизывают ее таким образом, что

молекулы белка, называемые поринами, окаймляют гидрофильные поры, через

которые проходит вода и мелкие гидрофильные молекулы. Периплазма

содержащит ферменты, необходимые для переваривания одних веществ,

транспортировки других и улавливания химических градиентов в окружающей

среде (протеазы, липазы, фосфатазы, нуклеазы, бета-лактомазы), а так же

компоненты транспортных систем [11].

Антигенные свойства хламидий определяются наружной мембраной. В нее,

как отмечено выше, интегрированы так называемые белки наружной мембраны

(Outer membrane proteins - OMP). На основной белок наружной мембраны (40 кДа)

- Maior Outer Membrane Protein (элементарное тельце) приходится 60% общего

количества белка. МОМР представляет собой трансмембранный порин, части

которого локализованы на поверхности Chl. trachomatis. Соответственно,

гуморальный иммунный ответ направлен против вариабельных, поверхностно-

экспонированных доменов этого белка. Оставшаяся антигеннная структура

представлена белками наружной мембраны второго типа (или

цистеиннасыщенный белок) - ОМР-2 (60 кДа) [8;9].

Рис. 5. Особенности структуры клеточной стенки хламидий.

Все хламидии имеют общий групповой, родоспецифичный антиген

(липополисахаридный комплекс, реактивной половиной которого является 2-кето-

З-дезоксиоктановая кислота), используемый при диагностике заболевания

иммунофлюоресцентными методами со специфическими антителами [9].

20

Белки MOMP и ОМР-2 содержат видо- и серотипоспецифические эпитопы.

Однако в них имеются также области с высоким сходством среди видов

(родоспецифические эпитопы), что обуславливает возможность появления

перекрестных реакций. Именно МОМР обладает сильной иммуногенностью.

Основной белок клеточной мембраны и богатые цистеинами другие белки

связаны дисульфидными связями. У Chl. trachomatis выявлено 9 генов,

кодирующих поверхностные мембранные белки [9;12].

 Таблица 3. Антигены хламидий (по Р.A. Mardh, 1990)

Антиген Химический состав Примечание

Родоспецифический(общий для всех видов хламидий. Chlamydia psittaci, Chlamydia tra-chomatis, Chlamydia pneumoniae)

Липосахарид Три различных антигенных домена

Видоспецифический(различен для всех видов хламидий

Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis. Chlamydia pneumoniae)

Белки Более 18 различных компонентов 155 кДа у Chlamydia trachomatis, эпитопы в белке 40 кДа, белок теплового шока hsp-60

Типоспецифический(различен для сероваров Chlamydia

trachomatis)

Белки Эпитопы в 40 кДа протеине (МОМР), протеине 30 кДа у серотипов А и В

 

У хламидии отсутствует пептидогликан – компонент клеточной стенки,

существующий как у грамположительных, так и у грамотрицательных бактерий,

но при этом в геноме содержатся гены, кодирующие белки, которые необходимы

для его полного синтеза. Предполагается, что синтезируемые пептидогликан или

пептидогликановый компонент имеют иные функции, отличные от других

бактерий [9]. Это подтверждается тем, что для всех представителей не только

рода, но и семейства также характерно наличие незначительного количества

мурамовой кислоты - основного компонента пептидогликана [6].

Организация генома

В отличие от большинства бактерий с секвенированным к настоящему

времени геномом, хламидии способны, как уже отмечалось, расти только внутри

эукариотной клетки-хозяина. В связи с этим внимание к уже секвенированному

21

геному C.trachomatis связано со стремлением установить те его особенности,

которые определяют фенотип, позволяющий адаптироваться к богатой в

питательном отношении, но "потенциально враждебной" среде [10].

В 1998 году Stephens RS, Kalman S, Lammel C et al. сообщили о

секвенировании5 генома Chlamydia trachomatis. Геном хламидий имеет небольшой

размер и составляет не более 15% генома кишечной палочки. Он состоит из

хромосомы, содержащей 1042519 (1,05 мегабаз) пар оснований (58,7% ) и

плазмиды, имеющей в своем составе 7493 пар оснований [9].

Анализ генома позволил выделить 894 гена, кодирующих различные белки.

Сходство с ранее исследованными белками других бактерий позволило

определить функциональное назначение 604 (68%) кодируемых белков. 35 (4%)

белков были схожи с белками, имеющимися у других бактерий. В оставшихся 255

(28%) белках последовательности были непохожи на ранее изученные, т.е. не

имеющих близкого сродства с пептидными последовательностями в других

организмах. Из этого следует, что выполненные в аспекте сравнительной

геномики исследования требуют продолжения уже в плане геномики

функциональной. Анализ белковых последовательностей показал, что 256 (29%)

хламидийных белков группируются в 58 семейств [9;10].

R.S. Stephens et al. обнаружили значительную филогенетическую мозаику

генов хламидий, включающую огромное число генов, происходящих от

эукариотов, несомненно, эволюционно обусловленную и связанную с

особенностями внутриклеточного паразитизма, свойственного хламидиям и

возникающим при этом феноменом "генетического дрейфа". Так, у хламидий

были обнаружены некоторые ассоциированные с хроматином белки, типичные

только для эукариотов и обеспечивающие эукариотический механизм

нуклеотидной конденсации и деконденсации. Эти данные могут объяснять

причины инициирования в процессе хламидийной инфекции аутоиммунных

заболеваний организма-хозяина, что, вероятно, связано с захватом хламидиями

фрагментов последовательностей белков организма-хозяина, которые, будучи

5 Секвенирование биополимера (белка или ДНК) – определение его первичной аминокислотной или нуклеотидной последовательности.

22

экспрессированы хламидиями на поверхности клеток в порядке молекулярной

мимикрии при защите от быстрого распознавания иммуной системой,

провоцируют в дальнейшем аутоиммунные реакции против собственных

тканевых антигенов [8]. Однако следует отметить, что многие из эукариотических

генов более близки по степени гомологии к генам растений, чем животных.

Отсюда возможно предположение, что первоначально хозяйской клеткой для них

являлся одноклеточный организм растительного типа [10].

Секвенирование геномов C.trachomatis позволило не только выявить ряд

новых фактов, касающихся метаболизма хламидий, но и поставило новые

вопросы [10].

Особенности метаболизма

Длительное время считалось, что хламидии имеют характерный дефект ряда

ферментных систем и не способны самостоятельно окислять глутамин и пируват,

а также осуществлять фосфорилирование и эффективное окисление глюкозы.

Ранее также предполагалось, что хламидии являются облигатными

внутриклеточными энергетическими паразитами, использующими

метаболическую энергию эукариотической клетки в виде АТФ и других

макроэргических соединений, так как отсутствуют ключевые энзимы

генерирования АТФ и организм снабжает себя нуклеозид-трифосфатами клетки

хозяина за счет транслокационного механизма [9;10]. Это подтверждено наличием

генов двух потенциальных АТФ/АДФ транслоказ, однако обнаружены и гены,

позволяющие хламидиальной клетке генерировать минимальные, по крайней

мере, количества АТФ как собственного продукта [10]. Таким образом, в

настоящее время анализ генома показал, что хламидии способны синтезировать

АТФ, хотя и в незначительных количествах, путем гликолиза и расщепления

гликогена [9]. Это соответствует общей тенденции, характерной для клеток

патогенов – частому наличию дублирующих систем жизнеобеспечения в условиях

in vivo [10]. Надо отметить, что гликолитический цикл немного редуцирован,

поскольку не обнаружены некоторые ферменты, что компенсируется через

пентозофосфатный и гексозофосфатные шунты [9].

23

Также в ходе исследования генома было обнаружено пять генов

дисульфидсвязанных изомераз, возможно играющих роль в реструктуризации

цистеинбогатых белков при дифференциации элементарных телец в

ретикулярные [9].

Некоторые факты, обнаруженные в ходе исследования, не нашли своего

объяснения в связи с тем, что хламидии в процессе приспособления к

внутриклеточному паразитизму выработали уникальные структуры и

биосинтетические механизмы, не имеющие аналогов у других бактерий. Не

объяснен тот факт, что у хламидии не обнаружен высококонсервативный ген Ftsz,

абсолютно необходимый для клеточного деления всех прокариот, поскольку он

ответственен за образование клеточной перегородки во время деления клетки [9].

В 80-х годах методом сканирующей электронной микроскопии на

поверхности хламидии были выявлены куполообразные структуры, пронизанные

микрофиламентами. Микрофиламенты, выходящие из их центра достигают

мембраны включений (вакуолей), в которых обитает хламидия в клетке-хозяине, и

пронизывают ее. Функцию этой структуры связывали лишь с транспортом

питательных веществ от эукариотической клетки к паразиту [9;10]. Однако

представление такого рода являются упрощенными. Обнаружение в геноме

хламидии генов, кодирующих аппарат для III типа секреции, который

обуславливает вирулентность6 грамотрицательных бактерий, позволил

предположить, что это образование осуществляет передачу сигнала от паразита к

эукариотической клетке [9]. Система экскреции типа III позволяет инвазировать

хозяйскую клетку и разрушать ее защитные механизмы. Эта система известна для

многих грамотрицательных патогенов у растений и животных: ее гены

консервативны; но субстраты, которые секретируются непосредственно в

хозяйскую клетку, по-видимому, уникальны для каждого вида. Исключительно

важными, не только в патогенетическом, но и общебиологическом аспекте

представляются будущие исследования, направленные на проверку

6 Вирулентность - "заразность", степень проявления патогенности; способность данного микроорганизма вызывать заболевание у определенного хозяина. Понятие включает в себя степень инфекционности, инвазивности и токсигенности возбудителя.

24

предположения о секретировании системой III в клетку хозяина фактора,

ингибирующего апоптоз (запрограммированную гибель) этой клетки [10].

Функциональное назначение субстрата, секретируемого аппаратом III типа

секреции неизвестно. Предполагается, что в процессе взаимодействия хламидии с

клеткой хозяина вовлечены не только поверхностные структуры хламидии, но и

мембраны включений, поскольку в ассоциации с ними обнаружены хламидийные

белки, функциональное назначение которых еще полностью не раскрыто [9].

Цикл развития Chlamydia trachomatis

Жизненный цикл, с которым во многом связана вирулентность, хламидий

существенно отличается от бактерий. Хламидии существуют в двух основных

формах, различающихся по морфологическим и биологическим свойствам [9].

Элементарное тельце (ЭТ или CE) – мелкая (диаметром 0,15-0,5 мкм)

сферическая внеклеточная спороподобная структура (рис. 6,7). Метаболически

малоактивна и адаптирована к внеклеточному выживанию. Элементарное

тельце является высокоинфекционной внеклеточной формой, обладающей

антигенными свойствами, но не чувствительной к применению любых

антибактериальных препаратов. ЭТ неспособно к самостоятельному

размножению, обеспечивает диссеминацию инфекции в клетки или переход к

новому хозяину. Таким образом ЭТ – это инфекционные единицы,

заражающие клетки. По Романовскому-Гимзе окрашиваются в пурпурный

цвет [3;9;12;13];

Ретикулярное тельце (РТ или CR) - вегетативная,

репродуцирующаяся, внутриклеточная форма, которая имеет сетчатую

структуру типичных грамотрицательных бактерий размером около от 0,3 до

1,0 мкм (рис. 6,7). РТ обладают полиморфизмом (округлой, овальной,

полулунной, коккобациллярной формы), не имеют постоянного размера. В ЭТ

содержится больше дисульфидных связей, что позволяет им противостоять

осмотическому давлению. Эти тельца не обладают инфекционными

свойствами, не имеют нуклеотида, проницаемы для трипсина и разрушаются

25

ультразвуком. Они имеют более тонкую и менее защищенную клеточную

стенку, благодаря чему очень чувствительны к применению антибиотиков

определенных классов [3;9;12;13].

Все виды C.trachomatis размножаются, как правило, только лишь в клетках

цилиндрического эпителия генитального и респираторного трактов. Серотип L C.

Trachomatis отличается своим ретикулоэндотелиальным и ганглионарным

тропизмом, что делает LGV системным хроническим заболеванием, начиная со

своего генитального происхождения [12].

26

Рис. 6. Элементарные (ЭТ) и ретикулярные (РТ) тельца, в соскобе из урогенитального тракта больного. Окраска флюоресцирующими моноклинальными антителами (прямой метод РИФ).

Рис. 7. Поражённая хламидиями клетка с многочисленными элементарными и ретикулярными телами Chl. trachomatis.  (ТЭМ, х 3600)

Рис. 8. Схема жизненного цикла Сhlamidia trachomatis

Первый этап инфекционного процесса - адсорбция ЭТ на плазмалемме

чувствительной клетки организма хозяина (рис. 8). Важную роль на этом этапе

играют электростатические силы. Внедрение хламидий происходит путем

эндоцитоза [9]. Инвазивность хламидий связывают со строением углеводной

части главного липополисахарида их внешней мембраны. Так Kuo C., Takahashi

N. (1996) в исследованиях показали, что ведущая роль в инвазивности по

отношению к различным клеткам организма принадлежит остаткам маннозы в

олигосахаридах, связанных с главным белком внешней мембраны хламидий,

которые опосредуют прикрепление хламидий к заражаемым клеткам [8;13].

Инвагинация участка плазмалеммы с адсорбированным ЭТ происходит в

цитоплазму с образованием фагоцитарной вакуоли, которая транспортируется в

дистальные участки аппарата Гольджи (рис. 8) [9;14]. Эта фаза занимает 7-10

часов [9]. При этом ЭТ, внедряясь в клетку, использует для роста и размножения

клеточную АТФ [13]. После этого уже в клетке в течение 6-8 часов происходит

реорганизация ЭТ в вегетативную форму – ретикулярное тельце, способное к

росту и делению [9]. Первоначально из ЭТ образуется инициальное тельце (уже

вегетативная форма), окрашивающееся в синий цвет по Романовскому-Гимзе [3].

Затем инициальное тельце превращается в РТ. Именно на этой фазе эффективно

27

курсовое применение антибактериальных препаратов, поскольку, как отмечалось

выше, ЭТ к ним не чувствительно [9].

CR находятся в плотном контакте с мембраной вакуолей благодаря своей

системе секреции типа III напоминающий шприц, обеспечивая передачу

информации. Для размножения бактерия осуществляет стратегию выживания,

куда входит фаголизосомальная ингибиция и контроль за апоптической

активностью клетки. Ингибиция сплавления с лизосомами зависит от клетки

хозяина и вида, что объясняет более менее ограниченный спектр заболевания,

соответствующий виду и серотипу. Встраивающиеся в мембрану вакуоли белки,

секретируемые РТ, препятствуют слиянию с лизосомами. Бактерия также

посылает антиапоптотические сигналы в начале цикла с целью обеспечения

выживания в живой клетке, а затем наоборот, проапоптотические сигналы в конце

цикла с целью облегчения выхода новых СЕ неоформ. Это отражается на

воспалительном ответе, так как клеточный апоптоз вызывает секрецию

провоспалительных цитокинов [12].

28

Рис. 9. Бинарное делениеретикуярного тельца хламидии (электронограмма ультратонкого среза)

Размножение хламидий бинарным делением (рис. 9)

ведет к формированию включений, известных под

названием телец Гальберштадтера-Провачека (рис. 10) [9].

По Романовскому-Гимзе они окрашиваются в пурпурный

цвет [3]. В течение 18-24 часов развития они локализованы

в цитоплазматическом пузырьке, образованном из

мембраны клетки хозяина [9]. Располагаются тельца

включений обычно околоядерно [3]. Во включении может

содержаться от 100 до 500 хламидий. Во включениях

активно накапливается гликоген, что заметно при окраске

йодом. Далее начинается процесс созревания ретикулярных

телец через переходные (промежуточные) тельца в течение 36-42 часов развития в

ЭТ следующего поколения (неоформы) (рис. 12) [9]. Превращение РТ в ЭТ

требует не только энергии, но зависит от присутствия биологических субстратов,

среди которых важнейшее место занимает аминокислота триптофан. Во многом

именно его отсутствие приводит к остановке процесса развития на этой стадии,

что ведет к персистенции7 хламидийной инфекции [13]. Полный цикл (рис. 11)

репродукции хламидий равен 48-72 часам и завершается разрушением 7 Персистенция - длительное существование, присутствие микроорганизма в чужеродной среде, обусловленное его устойчивостью в этих условиях.

29

Рис. 10. Призматический эпителий канала шейки матки, поражённый хламидиями. Синими стрелками обозначены "здоровые" клетки, красными - клетки, в которых размножаются хламидии. Характерные признаки таких клеток: околоядерные вакуоли - тельца Гальберштадтера-Провачека. На рисунке справа можно различить размножающиеся ретикулярные тельца (одно из них внутри красного круга).

пораженной клетки, в случае возникновения для хламидий неблагоприятных

метаболических условий этот процесс может затягиваться на более длительный

период [9].

Рис. 11. Отдельные этапы цикла развития хламидий. Электронная микроскопия

Хламидии могут высвобождаться из инфицированной клетки через узкий

ободок цитоплазмы. При этом клетка может сохранять жизнеспособность - этим

можно объяснить бессимптомность течения хламидийной инфекции [9].

30

Рис. 12. Ретикулярные и элементарные тела. Отпочковывание элементарных тел от материнского ретикулярного тела. (ТЭМ, х 40.000)

Иммунопатологический аспект заболевания и механизм персистенции

Chlamydia trachomatis в клетках человека.

Считается, что ведущую роль в патогенезе хламидийной инфекции играют

иммунопатологические механизмы. Обобщая последние исследования по этой

проблеме, попытаемся представить общую картину патогенеза персистирующей

хламидийной инфекции, представляющую не только научный интерес, но и

позволяющую определить ряд важных положений, необходимых для разработки

новых методов и схем лечения [15].

Схематически инфекционный процесс можно представить следующим

образом: на уровне инфицированной слизистой происходит размножение

бактерий, затем инфицированные клетки начинают секрецию провоспалительных

цитокинов8, способных заблокировать размножение CR и вызвать их

трансформацию в аберрантные тельца, продуцирующие в больших количествах

hsp60, иммунопатогенный протеин. Воспалительная реакция поддерживается

персистирующей инфекцией, которая может реактивироваться в любой момент

[12].

Использование методов ультраструктурного анализа позволило доказать

возможность персистирования хламидий в эпителиальных клетках и

фибробластах инфицированных слизистых мембран. Хламидии поглощаются

периферическими моноцитами и распространяются в организме, моноциты

оседают в тканях и превращаются в тканевые макрофаги. Тканевые макрофаги

могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких месяцев, являясь при

этом мощным антигенным стимулятором, приводя к образованию фиброзных

гранулем в здоровой ткани. Хламидии или их фрагменты могут высвобождаться

из клеток и вызывать образование специфических антител, независимо от того,

определяется ли хламидийный антиген в месте проникновения инфекции [9].

Теперь рассмотрим более подробно, те процессы, которые протекают в

организме хозяина после проникновения в него Chlamydia trachomatis.

8 Цитокины – белки с гармоноподобным действием, вырабатываемые клетками при контакте с антигеном, выступают как короткодистантные медиаторы межклеточных взаимодеиствий. Можно сказать, что они выступают на первой линии защиты, ограничивая распространение инфекции.

31

Из-за способности хламидий ингибировать слияние фагосом (эндосом или

вакуолей) с лизосомами фагоцитоз при хламидийной инфекции непродуктивный.

При этом рост хламидий в моноцитах приостанавливается в промежуточном

состоянии на стадии между элементарными и ретикулярными тельцами (ЭТ и РТ).

Формируются так называемые аберрантные тельца, отличающиеся особенностями

метаболизма и морфологией от ЭТ и РТ. На этом этапе в цитоплазме моноцитов

обнаруживается липополисахарид клеточной стенки и отсутствует основной

белок наружной мембраны (МОМР) хламидий. Таким образом, макрофаги

предъявляют Т-хелперам липополисахаридный антиген и на предъявляют

основной протективный (типоспецифический) антиген хламидий МОМР.

Следовательно, иммунный ответ формируется на вариабельный ЛПС и

оказывается неспецифическим по отношению к Chlamydia trachomatis [15].

Иммунный ответ при хламидийной инфекции носит преимущественно Т1-

хелперный характер, и ему принадлежит решающая роль в выздоровлении [15].

Продуктами активации Т-хелперного звена являются:

a) интерлейкин-2 (ИЛ-2) – истинный Т-клеточный лимфокин (индуктор),

стимулирующий пролиферацию клонов Т-клеток;

b) фактор некроза опухоли-β (ФНО-β) – лимфотоксин, стимулирующий

рост фибробластов, приводя к повышению продукции

гликозаминогликанов, коллагена и белков основного вещества

соединительной ткани, способствуя тем самым фиброобразованию [15].

Пролиферацию фибробластов также активирует интерлейкин-1 (ИЛ-1),

вырабатываемый активированными макрофагами [15].

В иммунопатологическом аспекте весьма важно то обстоятельство, что пред-

ставители рода Chlamydia способны инфицировать моноциты и макрофаги и реп-

лицироваться в них. Известно мало организмов, способных к выживанию внутри

макрофагов в связи с кислой средой в фагоцитирующих вакуолях и наличием

гидролитических энзимов. Микроорганизмы, выживающие в макрофагах, должны

быть устойчивы к токсическим формам кислорода, которые генерируют перекис-

ные формы липидов и других соединений. Это подразумевает наличие у внутри-

32

клеточных паразитов тех или иных защитных механизмов против "активных"

форм кислорода и способность к детоксикации перекисных форм [10]. Так

наравне с активацией Т1-хелперного звена также идет выработка большого

количества цитокинов в макрофагах с последующей активацией «респираторного

взрыва». Но выбрасываемые при этом свободные радикалы не способны

повредить «жесткую» клеточную стенку как ЭТ, прочность которой

обеспечивается за счет антиоксидантной роли дисульфидных (-S-S-) связей между

структурными белками МОМР, так и РТ. Прочность последних обусловлена

полисахаридной микрокапсулой, устойчивой к супероксидному радикальному

окислению [15]. К тому же у Chlamydia защитную роль при окислительном

стрессе играют супероксиддисмутаза и тиоредоксин. Ими обеспечивается защита

от генерируемых внутри хозяйской клетки оксидантов [10]. Таким образом,

вместо микробицидного действия активные формы кислородсодержащих

соединений приводят к активации перекисного окисления липидов (ПОЛ) и

повреждению двойного фосфолипидного слоя мембран собственных клеток [15].

К цитокинам, вырабатываемым активированными макрофагами, относятся γ-

интерферон (γ-ИФ), фактор некроза опухоли-α (ФНО-α) и ИЛ-1. Функциями γ-ИФ

являются:

1. усиление экспрессии антигенов клеточных мембран. Этот эффект

приводит не только к активации макрофагов, но и так называемых

«непрофессиональных фагоцитов» – фибробластов и эпителиальных клеток,

что, в свою очередь, ведет к возрастанию адгезивной способности мембран

непораженных клеток и быстрейшему их заражению – формируется первый

порочный круг хламидийной инфекции;

2. стимуляция выработки ИЛ-1 и ИЛ-2;

3. регуляция иммунологической функции макрофагов, что проявляется в

активации фагоцитарной активности – формирование второго порочного

круга;

4. стимуляция выработки иммуноглобулинов (антител) В-лимфоцитами;

33

5. индукция микробицидных продуктов метаболизма кислорода

(радикалов) [15].

Высокие дозы ингибируют рост хламидий. Низкие дозы, наоборот,

индуцируют развитие морфологически аберрантных форм [15].

In vitro были идентифицированы некоторые факторы, способные вызывать

переход дифференцирующихся РТ в аберрантные тельца. Речь идет о факторах

питания, таких как недостаток аминокислот, а именно триптофана; антибиотиков,

таких как пенициллинов, и иммунных факторах, таких как цитокины, а именно γ-

интерферона, который индуцирует клеточный фермент индоламин-диоксигеназу

(ИДО), разрушающий триптофан [12;13]. Уменьшение триптофана приводит или

к гибели хламидий, или к замедлению процессов репликации (клеточного

деления). Эти формы морфологически СЕ и CR: аберрантные тельца в 10 - 100

более крупные, чем CR [12].

У персистирующих микроорганизмов изменена не только морфология, но и

экспрессия ключевых хламидийных антигенов. У аберрантных форм отмечается

уменьшение синтеза всех основных структурных компонентов, придающих

особую прочность клеточной стенке (МОМР, белок клеточной стенки с

относительной молекулярной массой 40 кДа и ЛПС). На этом фоне идет

непрерывный синтез белка теплового шока с молекулярной массой 60 кДа (Hsp-

60) [15]. Данный белок играет важную роль в иммунопатогенезе персистирующей

инфекции и поддержании постоянной воспалительной реакции. Hsp-60 ведет:

1. к антигенной перегрузке организма и запуску вторичного гуморального

ответа с гиперпродукцией lgG и lgA;

2. к активации реакции гиперчувствительности замедленного типа,

обуславливая инфильтрацию слизистых оболочек лимфоцитами и

моноцитами;

3. к стимуляции запуска аутоиммунного перекрестного ответа, т. к.

является подобием белков эукариот;

34

4. эффекту теплового шока у клетки-хозяина, стимуляции развития стресс-

реакции у микроорганизма, проявлением которой является остановка в в

развитии на стадии РТ [15];

5. к активации СD4+- и СD8+-лимфоцитов, которым принадлежит

значительная роль в борьбе макроорганизма с хламидиальной инфекцией. В

случае СD4+-лимфоцитов, активированных хламидиальными антигенами,

поступающими из содержимого вакуолей, секретируются цитокины, которые

активируют макрофаги и стимулируют образование антител В-клетками. Этим

обуславливаются пункты 1 и 2 [10].

Таким образом, основным механизмом, препятствующим редифференциации

РТ в ЭТ, является действие особого спектра цитокинов, ведущее к дефициту

компонентов и/или блокаде синтеза белков наружной мембраны ЭТ хламидий под

влиянием факторов, способствующих персистенции. Это приводит к

продолжению роста микроорганизма без соответствующего деления.

Неполноценность наружной мембраны и клеточной стенки способствует

увеличению внутриклеточного осмотического давления, приводящего к

разбуханию хламидийных структур [15].

Значение строения, механизмов иммунопатологии и персистенции Chlamydia

trachomatis для лечения [12]

Создание терапевтических схем требует знания об эффективности in vitro

антибиотиков в отношении хламидий. Это не так легко установить по причине

применения клеточных культур и из-за субъективности интерпретации

микроскопирования.

Эти технические трудности объясняют тот факт, что исследования

чувствительности не проводились рутинно. С учетом цикла особого развития

хламидий, антибиотики, способные проявлять активность, должны проходить

несколько мембран, таковых клеток хозяина, вакуолей и бактерии. Весьма

немногие антибиотики по природе своей эффективны в отношении хламидий. К

потенциально активным антибиотикам в порядке снижения активности in vitro

35

относятся рифампицин с CMI наиболее низкими, тетрациклины, особенно

моноциклин и доксициклин, флюороквинолоны самые последние

(спарфлоксацин, левофлоксацин, моксифлоксацин, гемифлоксацин и

гатифлоксацин), макролиды (эритромицин, рокситромицин, азитромицин) и

некоторые флюороквинолоны более старые (офлоксацин, сипроф-локсацин).

Активность этих антибиотиков в отношении C.pneumoniae и C.trachmatis вполне

сравнима.

Хламидии проявляют естественную резистентность к аминозидам, к

ванкомицину, в квинолонам первого поколения, к метронидазолу и колимицину.

Среди беталактамов только пенициллин G или амоксициллин обладают

определенной активностью, квалифицируемой как пародоксальная, так как

бактерии лишены пептидогликана. Фактически анализ генома показал, что

C.trichomatis имеет все необходимые гены для синтеза пептидогликана.

Современная гипотеза состоит в том, что пептигликан синтезируется транзиторно

во время дифференцировки ретикулярных телец в элементарные тельца, чем

объясняется действие пенициллина G, мешающего этой дифференцировке,

вызывая образования аберрантных телец.

Резистентности приобретаемые при лечении являются исключением. Имеются

только разрозненные описания видов с пониженной чувствительностью к

тетрациклинам или к другим антибиотикам. Генетический механизм,

объясняющий резистентность этих клинических изолятов, не установлен.

Получение in vitro резистентных мутантов, а именно, к флюорквиналонам

представляется одним из подходом, позволяющим изучить механизмы способные

сказываться in vivo.

В то же время в литературе есть описания неудач терапии. Материал

генитального тракта получаемый у пациентов после прекращения лечения еще

остается положительным при методе PCR (полимеразной цепной реакции) в

течение одного-трех месяцев и более. При хронической инфекции оказывают

влияние кажется два элемента, отсутствие проницаемости для антибиотиков к

месту инфекции в связи с фиброзным характером поражений, и непроницаемость

36

аберрантных телец, находящихся в клетке. Аберрантные тельца лишены MOMP,

который в норме играет роль пор необходимых для проницаемости CE и CR.

Трудности лечения антибиотиками хронических инфекций показывает

насколько важно лечить острые инфекции выявляемые на ранних стадиях, то есть

у молодых лиц с симптомами или без них. Для хронических и глубоких инфекций

рекомендуется базовое лечение циклинами продолжительностью от 15 дней до

трех недель, откуда проистекает важное значение уметь диагностировать стадию

инфекции.

Литература

1. Лимфогранулематоз. – Интернет-статья: venerologia.policlinica.ru

2. Нелли Мельман. Опасность новой венерической болезни: статья. – Газета

«Cascade Russian Newspaper» (№ 180 от 23 февраля 2007 года).

3. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / Под ред. акад. РАМН В.И.

Покровского. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001.

4. Кожные и венерические болезни. Руководство для врачей. В 4 томах. – Т. 4/

Под реакцией Ю. К. Скрипкина. – М.: Медицина, 1996.

5. Венерическая лимфогранулема. – Интернет-статья из «Базы знаний по

биологии человека»: www.humbio.ru

6. Эйдельштейн И.А. Фундаментальные изменения в классификации

хламидий и родственных им микроорганизмов порядка Chlamydiales:

статья. – Журнал «Клиническая микробиология и антимикробная

химиотерапия» (Том 1, № 1, стр. 5-11), 1999.

7. Н.М. Герасимова, Н.В. Кунгуров, Ю.А. Бажин. Новая классификация

хламидий и ее значение для практики. – Интернет-статья: www.primer.ru

8. Е.В. Доронина, В.В. Гайворонский, А.Б. Овсиенко, А.Т. Терешин.

Хламидии. Механизмы взаимодействия с иммунной системой организма-

хозяина. – Интернет-статья: www.dp5.ru

9. Биологические свойства хламидий. – Интернет-статья: www.primer.ru

37

10.Егоров А.М., Сазыкин Ю.О. Хламидии. Молекулярная организация

клетки и некоторые особенности патогенеза инфекций: статья. – Журнал

«Антибиотики и химиотерапия», 2000 (№ 4, стр. 3-5).

11.Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии:

Учебное пособие для студентов медицинских вузов / Под редакцией А.А.

Воробьева, А.С. Быкова – М.: Медицинское информационное агенство,

2003

12.B. de Barbeyrac, C. Bebear. Histoire naturelle des infections a Chlamydia.

Physiopathologie des infections a Chlamydia: consequences diagnostiques et

therapeutiques / Archives de pediatrie 12. (Перевод с французского –

Ю.М.Богданов, кафедра педиатрии ФПК Северного медуниверситета,

г.Архангельск)

13.Тихомиров А.Л., Сарсания С.И. Урогенитальный хламидиоз: Брошюра

практического врача акушера-гинеколога. – Интернет-публикация: medi.ru

14.Гучев И.А. Хламидийные инфекции. Возможности антибактериальной

терапии: статья. – Журнал «Инфекции и антибактериальная терапия». Том

11, №3, 2005.

15.Глазкова Л.К., Акилов О.Е. Практические аспекты персистирующей

хламидийной инфекции. – Интернет-публикация.

38