Ваш регион -
Бесплатно по России
Москва и МО

Биологические свойства Helicobacter pylori

Выделенные спиральные и изогнутые бактерии из биоптатов СОЖ больных антральным гастритом и язвенной болезнью первоначально были классифицированы как C.pylori на основе морфологической (изогнутые, подвижные, грамотрицательные микробы), физиологической (микроаэрофилы, асахаролитические, муколитические) и экологической (адаптированы к жизни в слизистой желудка) характеристик (C. Goodvin, 1989; 1990).

Однако дальнейшие исследования в области таксономии (ультраструктуре) C.pylori отчетливо показали значительные отличия их от рода Campylobacter по следующим параметрам: последовательности аминокислотных остатков в 5S и 16S РНК, составу дыхательных хинонов и высших жирных кислот клетки, структуре белков наружной мембраны, степени гомологии ДНК и особенностям чувствительности к антибиотикам. Изучение фенотипических и ультраструктурных критериев C.pylori и, другого тесно связанного с ним рода, Wolinella, также выявило значительные отличия по профилю клеточных жирных кислот, ростовым характеристикам и ферментативным возможностям. Все это не позволило отнести новый выделенный микроорганизм ни к роду Campylobacter, ни к роду Wolinella, поэтому был образован новый род, получивший название Helicobacter (helix – спираль, bacter - палочка), а изучаемый микроорганизм был назван Helicobacter pylori (хеликобактер пилори) (J. Fox, 1987; M. Lambert, 1987; P. Lau, 1987; L.Thomson, 1988).

Helicobacter pylori – мелкие, грамотрицательные, неспорообразующие, микроаэрофильные бактерии, в форме изогнутой, S-образной или слегка спиральной формы.

В настоящее время описано 24 вида хеликобактеров, некоторые из них ранее были известны под другими наименованиями (Fox J.2004).

Стареющие бактериальные клетки утрачивают типичную спиралевидную форму и переходят в кокковую (тип 1). Дегенеративные изменения в кокковую форму могут происходить и при неблагоприятных воздействиях факторов внешней среды (изменение температуры или рН) или неправильном применении антибиотиков (тип 2). Кокковые формы 2 типа теряют фермента-тивную активность и репродуктивную способность, у них редуцируется обмен веществ, что создает благоприятные условия для их сохранения в кишечнике и во внешней среде, откуда они могут передаваться человеку фекально-оральным путём. Попав в желудок, H.pylori вновь трансформируется в спиралевидные, активные формы, способные колонизировать СОЖ.

Кокковидные формы H.pylori имеют огромное значение для диагностики H.pylori-инфекции. Их наличие может привести к ошибкам в диагностике, поскольку эти формы не культивируются, не имеют характерных признаков при световой микроскопии, не продуцируют уреазу или продуцируют ее в малых количествах, способны экспрессировать другие антигены (G. Bode, 1993; L. Cellini 1994).

Толщина бактерии 0,5-1,0 мкм, длина 2,5-3,5 мкм. Бактериальная клетка покрыта гладкой оболочкой, на одном из полюсов имеет 1-6 мономерных жгутиков.

Наличие жгутиков, а также гладкой клеточной оболочки и спиралевидной формы, позволяет этому микроорганизму передвигаться в толще слизи вдоль градиента рН и служит одним из факторов его вирулентности. Кроме того, жгутики способствуют аггрегации H.pylori для колонизации их на эпителиальной поверхности СОЖ (С.Г Довгаль, 1993; М.А. Рожавин, 1989; R. Sidebothman, 1990)

Клеточная стенка H.pylori гладкая, к наружи от ее мембраны определяется электронноплотный гликокаликс (капсулоподобная оболочка) толщиной более 40 нм с радиальной цикличностью около 14 нм, в его состав входят углеводсодержащие полимеры, необходимые для адгезии H.pylori на поверхности эпителиоцитов. Наиболее прочно H.pylori связывается с экстрактом глицеролипидов (сульфатированным алколацил-глицеролипидом) эпителиальных клеток антрального отдела СОЖ, являющимся специфическим рецептором для H.pylori и объясняет его родство к пилорическому отделу желудка.

Наиболее благоприятными условиями для жизни, роста и размножения микроорганизма считаются: температура +37оC и рН среды 4,0-6,0, хотя они выживают и при рН 2,5. В ходе эволюции, бактериальная клетка приобрела жизненноважные физиологические свойства, позволяющие ей активно функционировать при «неблагоприятных» условиях.

H.pylori имеет достаточно широкий набор факторов патогенности, большинство из которых хорошо адаптированы к условиям паразитизма этого микроорганизма в желудке, обеспечивая ему выживание в кислой среде желудочного содержимого и колонизацию слизистой оболочки.

H.pylori продуцируют высокоактивный фермент уреазу, каталазу, муциназу, оксидазу, гемолизин, щелочную фосфатазу, гамма-глутамилтрансферазу, алкогольдегидрогеназу, глюкосульфосфатазу, протеазу, фосфолипазу, белок – ингибитор секреции соляной кислоты, многочисленные адгезины (к цитоскелету, клеточной мембране, ламинину, холестеролу), цитотоксины белковой природы и др. (Л.И. Аруин, 1990; А.Б. Жебрун, 1993; R. Sidebothman, 1990).

При столь широком спектре ферментативной активности H.pylori не содержит ферментов, метаболизирующих углеводы. Метаболизм бактериальной клетки обеспечивается энергией, освобождающейся при утилизации трикарбоновых кислот или/и аминокислот, но не углеводов, к окислению которых он не способен.

Реализация факторов патогенности H.pylori запускает целый ряд механизмов патогенеза инфекции: деструктивные процессы на молекулярном, клеточном и тканевом уровне, цитотоксические эффекты, нарушение секреции, компенсаторные реакции желез, интенсивную воспалительную реакцию с преобладанием нейтрофильной инфильтрации и большим числом в слизистой оболочке плазматических клеток, продуцирующих IgA (В.А. Исаков, 2003).

Бактерии рода Helicobacter и источники их выделения

Helicobacter spp. Хозяин Локализация Исследование
H.hepaticus кошки, собаки мыши, крысы печень желчный пузырь, кишечник Ward J. (1994) Fox J.(19940 Ward J. (1996) Geistfeld J. (2003)
H.bilis кошки, собаки мыши желчный пузырь кишечник (нормофлора, колит) желчный пузырь печень Fox J. (1995) Frankein C. (1998) Shomer N. (1998)
H.rappini (Flexispira rappini) кошки, собаки, овцы мыши клишечник желудок, печень кишечник (нормофлора) SchaUer D. (1993) Milosavlievic T. (2001)
H.muridarum крысы, мыши кошки, собаки кишечник (нормофлора, колит) желудок кишечник Queiroz D (1992) Lee A. (1992)
H.rodentium крысы, мыши кишечник (нормофлора) Shomer N. (1998) Geistfeld J. (2003)
H.trocontum крысы кишечник (нормофлора) Geistfeld J. (2003)
H.cholecystus сирийские хомяки камни желчного пузыря Franklin C. (1996)
H.cinaedi (H.westmeadii) сирийские хомяки, кошки собаки, крысы, лисы, резус макаки кишечник (нормофлора) кишечник, желудок кишечник Gebhart C. (1989) Vandame P. (2001)
H.gonmani мыши кишечник Robertson B. (2001)
H.canis собаки, бельгийские кошки печень, желудок кишечник (диарея) Stanley J. (1993) Fox J. (1996) Foley J. (1999)
H.pullorum куры печень, кишечник Stanley J. (1994)
H.heilmanii (Gastrospirillum gominis) кошки, собаки обезьяны желудок (нормофлора, гастрит), кишечник Lee A. (1993) Stolte M. (1997) Fox J. (2001)
H.bizzozeronii кошки, собаки желудок (нормофлора, гастрит), кишечник Hanninen M. (1996) Vandamme P. (2000)
H.pametensis стицы, свиньи желудок Dewhist F. (1994) Hague M. (1995)
H.fenneliae собаки обезьяны кишечник Hague M. (1995)
H.canadensis кишечник Hague M. (1995)
H.felis мыши кошки, собаки желудок желудок (нормофлора, гастрит) Simmons J. (2000) Vandame P. (2000) Gestfeld J. (2003)
H.nemestrinae (Gastrospirillum gominis 1) макаки желудок (нормофлора) Bonsdon M. (1991)
H.mustelae хорьки, норки желудок (аденокарцинома, MALT-лимфома) кишечник Erdman S. (1997) Fox J. (1997)
H.acinomix гепард желудок (нормофлора)
H.salomonis кошки, собаки желудок (нормофлора, гастрит) Vandamme P. (2000)
H.aurati сирийские хомяки желудок Patterson M. (2000)
H.mesocricetorum хомяки кишечник (нормофлора) Simmons S. (2000)
H.pylori кошки гастрит Esteves M. (2000)

Современные данные о факторах патогенности Helicobacter pylori

Группа факторов патогенности Факторы
1. Структура и компоненты бактериальной клетки
  • «гель-динамическая» (эластичная морфология)
  • наличие жгутиков и подвижность
  • адгезины (к цитоскелету, клеточной мембране, ламинину, холестеролу)
  • липополисахарид
  • способность превращаться в кокковую форму (при неблагоприятных условиях
2. Экстрацеллюлярные факторы
  • уреаза
  • каталаза
  • оксидаза
  • гемолизин
  • муциназа
  • гемолизин
  • щелочнуая фосфатаза
  • гаммаглутамилтрансфераза
  • алкогольдегидрогеназа
  • глюкосульфосфатаза
  • протеаза
  • фосфолипазу
  • белок – ингибитор секреции соляной кислоты
  • цитотоксины белковой природы
3. Способность индуцировать, активировать или стимулировать целлюлярные продукты макроорганизма
  • индукция фактора активации тромбоцитов
  • индукция лейкотриенов
  • индукция прокоагулянтной активности
  • стимуляция интерлейкинов и фактора некроза опухоли
  • активация цитохрома Р-450
4. Индукторы аутоиммунных реакций
  • наличие общих свойств H.pylori с компонентами слизистой желедка/li>