Posted on 06.04.2020 at. 06.04.2020 by alexxlab

Бактерии во рту человека

В наше время учёные делают много удивительных открытий. Например, они подсчитали, что общий вес живущих в организме человека микробов составляет 2 кг. Только 700 различных видов бактерий обитает  во рту человека, что в среднем составляет около 40 000 единиц.

Среди них есть как вредные микроорганизмы, так и полезные, которые помогают сохранить здоровье нашего организма. Полезные бактерии во рту человека поддерживают наш иммунитет. Дисбактериоз во рту человека (когда вредные бактерии преобладает над полезными) может стать причиной дисбактериоза кишечника и, как следствие этого, развития многих аутоиммунных заболеваний. Некоторые виды бактерий способны производить витамины В и К.  К тому же, недавно учёные Лундберг и Вейцберг выяснили, что во рту человека живут бактерии, которые превращают токсичные для нас нитраты, поступающие с пищей, в нейтральные соединения. Также бактерии инактивируют и другие агрессивные пищеварительные ферменты.

Во рту человека обитает и много вредоносных микроорганизмов. Многие патогенные микробы (стрептококк, пневмококк, гемофильная палочка) никак не проявляют себя, пока не наступит для них благоприятный момент. Тяжёлые заболевания, которые они вызывают, способны серьёзно подорвать здоровье человека. Многие бактерии во рту человека способствуют образованию вредного налёта на зубах, который является основной причиной кариеса.

Низкий уровень гигиены полости рта способствует безудержному росту количества вредных бактерий. За несколько часов их численность способна увеличиваться в сотни раз. Что примечательно, серопродуцирующие анаэробные бактерии, вызывающие неприятный запах изо рта, обитают вовсе не на зубах, а на корне языка и в горле. Некоторые виды микробов, живущих во рту человека, способны спровоцировать инфаркт и инсульт. А недавно исследователи из стоматологического университета Case Western Reserve University открыли бактерию Escherichia coli, которая является проводником в кровеносную систему человека для других бактерий. Стало известно, что этот микроб при определённых условиях нарушает защитную оболочку кровеносных сосудов. Это способствует проникновению в кровь и других микроорганизмов.

Многие виды бактерий во рту человека ещё не изучены. Но научный прогресс не стоит на месте, и, возможно, скоро мы станем свидетелями новых удивительных открытий в этой области.

Понравилась статья? Поделитесь!

Кто живет во рту | Наука и жизнь

Микробы гнездятся между вкусовыми сосочками языка.

На снимке, сделанном с помощью растрового электронного микроскопа, щель между зубами с микробным налетом.

Иногда чистить зубы приходится и слонам (снимок сделан на Цейлоне).

‹

›

Во рту у каждого из нас настоящие джунгли, состоящие из сотен разного рода бактерий, простейших, грибков, вирусов. Производители зубных паст, щеток и прочих средств гигиены ротовой полости изображают это население как армию злодеев, а реклама создает впечатление, что избежать кариеса можно только под корень уничтожив эти джунгли. Однако действительность несколько сложнее.

Большинство этих микроорганизмов обитает во рту постоянно. В этом нет ничего удивительного. В среде их обитания круглый год тепло — около 37 градусов Цельсия, постоянно влажно и все время поступают питательные вещества. Кроме съестных припасов в рот нередко попадают посторонние предметы — пальцы, карандаши, авторучки и так далее, и каждый несет новые микробы. На каждом квадратном миллиметре ткани щек, в каждой складке десен, в каждой бороздке языка таятся живые организмы. Даже хорошо вычищенные зубы кишат миллиардами бактерий.

Большинство специалистов оценивают количество видов микроорганизмов, постоянно живущих в ротовой полости человека, в 200 — 500, из них изучены и названы только полсотни. Выглядят они весьма разнообразно: шары, овоиды, палочки, нечто вроде кукурузных початков, ершиков для бутылок, спирали, змейки… Они прикреплены к одному месту или плавают в слюне, вращая жгутиком, как пропеллером.

Несмотря на такое богатство видов, исследователи уже давно концентрируют свое внимание на одном виде бактерий — стрептококке изменчивом. Эта округлая бактерия, живущая только на зубах человека, открыта в 20-х годах. В 1956 году было обнаружено, что она способна расщеплять сахар, вырабатывая молочную кислоту, которая разъедает зубную эмаль, что ведет к кариесу.

Изучение всего сообщества микроорганизмов рта началось в Королевском стоматологическом колледже в Орхусе (Дания) в 1966 году. Одиннадцати добровольцам на три недели прикрепили к зубам съемные пластинки и запретили пользоваться зубной щеткой. Пластинки время от времени удаляли и исследовали под микроскопом. Ученые увидели, как на поверхности первоначально чистых пластинок появились микробы, как один вид сменял другой и наконец установилось такое же сообщество, как на окружающей пластинки поверхности зубов.

Через восемь часов после чистки зубов они уже кишат стрептококками, есть также некоторое количество палочковидных актиномицетов. Через день зубы покрыты плотным слоем этих «первопоселенцев», и к ним добавляются длинные палочковидные и нитевидные организмы, среди которых фузобактерии, вырабатывающие дурно пахнущие соединения серы. Затем появляются скопления стрептококков в форме кукурузных початков. Если еще дольше не чистить зубы, размножаются особые зубные спирохеты. Через три недели картина микробного сообщества успокаивается, перемены оканчиваются, бактерии покрывают поверхность зубов слоем толщиной в два десятка клеток (15 микрон).

Американский микробиолог Пейдж Кофилд задался вопросом: откуда попадают микробы в рот новорожденных младенцев? Он брал у детей и их матерей пробы слюны на протяжении пяти лет и сравнивал ДНК имеющихся в слюне микробов. Кофилд обнаружил, что источником микробов служит мать ребенка. Оказалось, что почти у каждого из нас во рту живет свой собственный штамм стрептококка изменчивого, и только мать и ребенок, как правило, имеют одинаковый штамм. Из 34 детей 24 имели тот же штамм, что и их матери, а 10 имели штаммы неизвестного происхождения (кстати, многие из этих десяти вскармливались искусственно). Видимо, микробы, полученные в младенческом возрасте, остаются во рту на всю жизнь. Установившаяся с младенчества колония микроорганизмов защищает свою территорию, как стая обезьян в тропическом лесу.

Сравнение микрофлоры рта у супругов показало, что их микробы различны (хотя некоторые виды бактерий, способствующих развитию болезней десен, передаются при поцелуях). Из 300 семейных пар штаммы зубных микробов совпали только у одной пары.

Более того, сравнение ДНК ни в одном случае не показало, что кто-либо из детей мог заразиться ротовой микрофлорой от отца. Этого нет даже у тех 10 детей из 34, кто имел штаммы, отличные от материнских.

Кофилд предполагает, что дело даже не столько в более тесном и частом контакте ребенка с матерью, чем с отцом, сколько в участии иммунной системы. Еще до рождения, а потом с материнским молоком ребенок получает антитела матери. По мнению Кофилда, эти антитела не реагируют на те микробы, с которыми мать прожила всю свою жизнь, и это отсутствие иммунной реакции передается и ребенку. Когда при кормлении или поцелуях он получает материнские зубные микроорганизмы, его иммунная система не сопротивляется им.

Многообещающие опыты проводит микробиолог из Флоридского университета Джефф Хиллмен. Сначала он нашел штамм стрептококка изменчивого, который подавляет конкурирующие штаммы, выделяя специальное вещество. Затем Хиллмен подверг этот штамм генетическим манипуляциям и добился того, что способность вырабатывать это антимикробное вещество усилилась, а способность выделять кислоту, разрушающую зубы, исчезла совсем. Ученый заразил этим стрептококком молодых крыс и посадил их на диету с высоким содержанием сахара. В отличие от крыс с обычной микрофлорой рта, получавших ту же диету, у подопытных животных зубы остались здоровыми. Сейчас Хиллмен добивается разрешения провести опыты на людях. Он говорит, что одна прививка таких измененных микроорганизмов защитит зубы от кариеса на всю жизнь.

Традиционный подход к гигиене рта — пытаться уничтожить все микроорганизмы. Но это неверно, некоторые из них выполняют полезную функцию, останавливая проникновение более вредоносных микроорганизмов.

причина запаха и способы лечения

Беспокойство человека по поводу состояния полости своего рта объясняется желанием защитить свою пищеварительную систему и, как следствие, весь организм, от инфекционных заражений, а также намерением как можно дольше сохранить здоровье зубов и десен. Как уже сегодня известно, не последнюю роль в формировании условий для достижения поставленных задач играют бактерии во рту. Часто можно встретить фото новых видов микроорганизмов, обнаруженных учеными во рту у человека.

Разновидности

Полость рта, как и другие отделы организма человека, населенные бактериальными сообществами, имеет очень богатую микрофлору. Она представлена более чем тремя сотнями разных видов бактерий. На фото это сообщество выглядит как скопление живых клеток разных форм: круглой, продолговатой, нитевидной. Бактерии сплетаются в сложные структуры, которые очень быстро покрывают поверхность зубов, десен и языка.

Это микроорганизмы, живущие за счет переработки остатков пищевых продуктов, которые скапливаются во рту у человека, а также бактерии, питающиеся продуктами жизнедеятельности переработчиков пищи.

Опасность для человека от деятельности такого сообщества зависит исключительно от того, сколько вредных бактерий может питаться за счет продуктов жизнедеятельности непатогенных бактерий. Чем больше пищи для патогенов, тем благоприятнее будет для них полость рта как место обитания.

Если у вас во рту размножаются бактерии и их количество не контролируется извне, то скоро можно ожидать дисбактериоза во рту: преобладания болезнетворных микробов над безопасной бактериальной средой. Может потребоваться лечение, состоящее в устранении болезнетворных бактерий рта и заселении его полезными.

В связи с этим профилактическая цель человека в вопросе бактериальной безопасности рта состоит не столько в том, чтобы убить населяющее его бактериальное сообщество, сколько в том, чтобы регулировать количество безопасных бактерий и не допускать образования чрезмерного количества отходов их жизнедеятельности (зубного налета).

Бактерии, которые причастны к образованию зубного налета, подразделяются на две основных группы:

1. Ацидофильные – аэробные бактерии, которые живут в кислой среде. Некоторые из них вырабатывают молочную кислоту.
2. Протеолитические – анаэробные микроорганизмы, разлагающие аминокислоты и, как следствие, являющиеся возбудителями гнойных поражений тканей ротовой полости.

Механизм образования бактериальной угрозы

Состав бактериального сообщества во рту каждого человека во многом индивидуален. Это значит, что штаммы бактерий одного и того же вида у разных людей разные.

Мазок из ротовой полости

Есть большое сходство между штаммами микроорганизмов, которые живут во рту у матери и у ребенка. Это сходство объясняется тем, что у матери и у ребенка в организме одинаковые антитела к определенным бактериям и поэтому выживает только общий штамм.

Деятельность аэробных ацидофилов, в том числе стафилококков, заключается в том, что они разлагают остатки пищи. Побочным продуктом их деятельности является молочная кислота, которая благодаря другим химическим элементам, присутствующим в слюне и на зубах, плотно крепится к эмали. На фото бактериального налета на зубах видны обволакивающие зуб нитевидные бактериальные образования.

Ацидофилы очень быстро размножаются, и в этом основная причина того, что количество бактериального налета увеличивается. На фото ацидофилы видны как шарики (стрептококки) и палочки (бациллы). На фото, полученных в последнее время, уже зафиксированы спирохеты (спиралевидные бактерии) От того, сколько во рту скопилось ацидофилов-аэробов, зависит то обстоятельство, насколько быстро в этом налете начнут появляться и размножаться анаэробные патогенные микроорганизмы. Вырабатываемая ацидофилами молочная кислота разрушительно воздействует на эмаль зубов, чем пользуются анаэробные бактерии, проникая в тело зуба и развивая в нем разрушительную деятельность.

Зубной налет, 400-кратное увеличение

В связи с тем, что анаэробные бактерии не могут поддерживать свой метаболизм в кислородной среде, они будут искать области наибольшего скопления зубного налета, в котором у них есть возможность поддерживать свою жизнь.

Фузобактерии – анаэробные микроорганизмы, которые могут спровоцировать возникновение гнойных процессов во рту. Кроме этого, фузобактерии – причина неприятного запаха изо рта. На фото выглядят как толстые неподвижные палочки. Эти анаэробные бактерии есть во рту и у взрослых, и у детей, уничтожить их полностью невозможно. Единственный инструмент, который есть у человека против этих условно патогенных микроорганизмов – зубная щетка. Чем тоньше будет бактериальная пленка, образованная ацидофилами, тем хуже условия для того, чтобы анаэробные бактерии развили во рту активную деятельность.

Фузобактерии (Fusobacterium)

Способы нормализации микрофлоры

Причиной того, что появляется неприятный запах изо рта, чаще всего являются бактерии. Провоцирующие запах изо рта бактерии-анаэробы есть во рту всегда. Задача человека состоит в том, чтобы не дать им размножиться.

Это еще не лечение, а профилактика, и заключается она в соблюдении правил гигиены полости рта:

1. Чистить зубы нужно каждые 8 часов. Через восемь часов слой зубного налета достигает такой толщины, что в нем могут жить анаэробные бактерии.
2. Использовать зубную нить, удаляя бактерии, которые скапливаются между зубами. Они не только являются причиной неприятного запаха, но и выступают как возбудители воспалительных процессов на деснах.
3. Ежедневно чистить поверхность языка, особенно его заднюю часть. Можно посмотреть фото, на которых демонстрируется заселенность передней части языка анаэробными бактериями и задней. На задней части бактерий в несколько раз больше.
4. Использовать антибактериальные ополаскиватели для полости рта, которые уменьшат существующую анаэробную бактериальную популяцию.

Кроме соблюдения гигиенических правил для взрослых и детей, есть правила в питании, которые помогут уменьшить образование зубного налета.

Что нужно есть, чтобы анаэробных бактерий было меньше, а в чем нужно себя ограничить:

1. Правило, сложно выполнимое для детей, – не есть сладкого. Высокое содержание в сладостях сахара дает пищу аэробным ацидофилам. В местах скопления сахара, оставшегося на зубах ребенка, начинается активная деятельность ацидофилов. Они синтезируют молочную кислоту, которая разъедает эмаль на зубах ребенка. Чтобы убедить детей есть меньше сладкого и чистить зубы после еды, можно показывать им новейшие фото, на которых изображены зубные трещины и скопившиеся на них зубные стафилококки.
2. Следующее ограничение касается всех любителей белковой пищи. Белок – наилучшая питательная среда для анаэробных бактерий, которые продуцируют определенные вещества (кадаврин, путресцин, скатол) – причины неприятного запаха. Чем больше остатков белковой пищи во рту, тем больше анаэробов разовьется там.
3. Продукты, которые следует есть, чтобы дыхание было свежим: сладости для детей лучше заменять на мед, употреблять свежие овощи и фрукты, орехи.

Подходы к лечению

Нарушение бактериального равновесия во рту грозит не только неприятным запахом, но и более серьезными проблемами: дисбактериозом ротовой полости. На фото рта, пораженного дисбактериозом, видно, что язык покрыт густым налетом бактериального происхождения. В зависимости от того, какие анаэробы развиваются в этом налете, на фото можно заметить разные оттенки, от желтоватого, до коричневого.

Лечение дисбактериоза у детей связывают в первую очередь с применением пробиотиков. В ротовой полости ребенка создается безопасная бактериальная среда, в которой патогенные штаммы гибнут.

Если в результате заражения начали гноиться ткани ротовой полости ребенка, значит, анаэробы уже приступили к разложению тканей, и в данном случае лечение не обойдется без антибиотиков. В этом случае без обращения к специалисту не обойтись.

Лечение на начальных стадиях возможно с применением спрея Тантум Верде, в безопасных для ребенка дозировках. Если дисбактериоз запущенный, то не обойтись без трихопола, лечение которым должно производится только под наблюдением врача, тем более, если речь идет о здоровье детей.

Кроме антибактериальных процедур, лечение обязательно должно включать мероприятия по повышению естественного иммунитета, как у детей, так и у взрослых.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

1. Микрофлора полости рта

18

ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ МИКРОБИОЛОГИИ И ИММУНОЛОГИИ ПОЛОСТИ РТА

В полости рта насчитывается около 160 видов микроорганизмов — это один из наиболее обсемененных отделов орга­низма человека.

Микроорганизмы попадают в полость рта с пищей, водой, из воздуха. Здесь имеются благоприятные условия для их развития: всегда равномерная влажность, довольно постоянная температура (около 37 °С), достаточное содержание кислорода, слабощелочная рН, обилие питательных веществ. Развитию микроорганизмов способствуют и анатомические особенности полости рта: наличие складок слизистой оболочки, межзубных промежутков, десневых карманов, в которых задерживаются остатки пищи и спущенный эпителий. Все это объясняет тот факт, что микробная флора полости рта не только обильна, но и разнообразна.

Микроорганизмы в полости рта распределяются неравно­мерно. В большом количестве они обнаруживаются на спинке языка и поверхности зубов. В 1 г зубного налета содержится около 300 миллиардов микробов, в слюне их меньше — около 900 миллионов в 1 мл.

Количество микроорганизмов в полости рта подвержено значительным колебаниям, однако видовой состав микрофло­ры (аутофлоры) у здоровых людей характеризуется известным постоянством.

П. В. Циклинская (1859—1923) предложила различать посто­янную (резидентную) и непостоянную микрофлору полости рта.

1.1. Постоянная микрофлора полости рта

Резидентная микрофлора полости рта включает представите­лей всех классов микроорганизмов: бактерий, актиномицетов, спирохет, грибов, простейших, а также вирусов. Преобладают бактерии, причем около 90 % микробных видов составляют анаэробы.

Наиболее обширная группа бактерий, населяющих полость рта, кокковидные формы.

Стрептококки. Являются одними из основных обитателей полости рта. Обнаруживаются у 100 % людей в слюне (в 1 мл до 10⁸ — 10⁹ стрептококков) и в десневых карманах.

Стрептококки имеют шаровидную или овальную форму, грамположительны, неподвижны, не образуют спор. В мазках из культур на плотных средах располагаются попарно или короткими цепочками, в препаратах из бульонных культур — длинными цепочками и скоплениями.

По типу дыхания относятся к факультативным анаэробам, встречаются и облигатные анаэробы (Пептострептококки). Тем­пературные границы роста варьируют в зависимости от вида, оптимальная температура — около 37 «С.

На простых средах не растут или дают очень скудный рост. Для культивирования стрептококков к средам прибавляют кровь, сыворотку, асцитическую жидкость, глюкозу. Стрепто­кокки образуют мелкие (диаметром около 1 мм), полупрозрач­ные, сероватые или бесцветные колонии. В бульоне характе­рен придонно-пристеночный рост. На средах с кровью могут вызывать гемолиз эритроцитов. По характеру гемолиза делятся на три группы: 1) р-гемолитические — колонии окружены зоной полного гемолиза; 2) а-гемолитические (зеленящие) — вызы­вают частичный гемолиз вокруг колоний и дают зеленоватое окрашивание, обусловленное превращением гемоглобина в метгемоглобин; 3) у-стрептококки — не обладают гемолитической активностью.

Ферментируют углеводы с образованием почти исключи­тельно молочной кислоты, обусловливая молочнокислое бро­жение.

Благодаря этому являются сильными антагонистами по от­ношению ко многим гнилостным бактериям, встречающимся в полости рта.

Стрептококки продуцируют ряд экзотоксинов и ферментов агрессии (гемолизин, лейкоцидин, эритрогенный токсин, гиалуронидазу, стрептокиназу, О- и S-стрептолизины и др.).

Имеют сложную антигенную структуру. Известно 17 серо­логических групп стрептококков, обозначаемых заглавными латинскими буквами от А до S. В клеточной стенке находится группоспецифический полисахаридный С-антиген (гаптен), составляющий примерно 10 % сухой массы клетки.

Существуют стрептококки, не содержащие группового С-антигена и не принадлежащие поэтому ни к одной из 17 серологических групп. Стрептококки, не имеющие группоспецифического С-анти­гена, постоянно обнаруживаются в полости рта. Все они зе­ленящие или негемолитические, лишены таких признаков патогенности, как способность продуцировать стрептолизины, стрептокиназу. Однако именно эти стрептококки чаще всего являются причиной воспалительных процессов в по­лости рта.

Типичными представителями стрептококков, не имеющих группового С-антигена, являются S. salivarius и S. mitis, кото­рые в 100 % случаев обнаруживаются в полости рта. Харак­терной особенностью S. salivarius является образование кап­сулы как результат синтеза вязких полисахаридов из сахарозы. В местах наиболее частой локализации кариеса (в области фиссур, на проксимальных поверхностях зубов) обнаружива­ется S. mutans, трудно дифференцируемый от S. salivarius. Полагают, что S. mutans играет ведущую роль в возникнове­нии кариеса зубов.

Помимо стрептококков, лишенных группового антигена, в полости рта обнаруживаются представители почти всех 17 групп, но они встречаются менее постоянно и в значительно меньшем количестве.

Пептострептококки — облигатные анаэробы — являются постоянными обитателями полости рта. Различают 13 видов пептострептококков. Они играют большую роль при смешанной инфекции, так как усиливают патогенное действие других мик­роорганизмов.

Стафилококки. Обнаруживаются в слюне в 80% случаев, часто в зубодесневых карманах.

Клетки имеют сферическую форму, располагаются скоп­лениями, напоминающими грозди винограда (Staphylon — гроздь). Грамположительны, неподвижны, не образуют спор. —

Растут при температуре от 7 до 46 °С, температурный опти­мум 35 — 40 «С. Факультативные анаэробы. Неприхотливы, хо­рошо растут на простых питательных средах, образуя колонии средних размеров, круглые, гладкие, выпуклые, различных от­тенков желтого или белого цвета (в зависимости от проду­цируемого пигмента). На жидких средах дают равномерное помутнение.

Обладают выраженной ферментативной активностью. Сбраживают многие углеводы с образованием кислоты. Расщепляют белки с выделением сероводорода. Индол не образуют.

По современной классификации род Staphylococcus разде­лен на три вида:

1) S. aureus;

2) S. epidermidis;

3) S. saprophyticus.

Золотистые стафилококки (S. aureus) обладают рядом при­знаков патогенности. В отличие от других видов стафилококка они коагулируют цитратную плазму и ферментируют маннит в анаэробных условиях.

В полости рта здоровых людей (на деснах, в зубном налете) обнаруживаются преимущественно S. epidermidis. У некото­рых лиц в полости рта могут присутствовать и золотистые ста­филококки. Однако значительно чаще S. aureus локализуются, на слизистой оболочке передних отделов полости носа и сли­зистой глотки, обусловливая бактерионосительство. При соот­ветствующих условиях они могут явиться причиной гнойно-вос­палительных процессов в полости рта. Вследствие выраженной ферментативной активности стафилококки принимают участие в расщеплении остатков пищи в полости рта.

Вейлонеллы. Бактерии рода Veillonella представляют собой мелкие грамотрицательные кокки. Клетки имеют сферическую форму, в мазках располагаются попарно, в виде скоплений или коротких цепочек. Неподвижны, не образуют спор.

Облигатные анаэробы. Хорошо растут при 30—37 °С. На плотных питательных средах, образуют колонии 1—3 мм в наи­большем измерении. Колонии гладкие, маслянистые, серовато-белого цвета, по форме чечевицеобразные, ромбовидные или сердцевидные. Относятся к хемоорганотрофам со сложными пищевыми потребностями.

Не ферментируют углеводы и многоатомные спирты. Не разжижают желатин, не образуют индол, не обладают гемолитической активностью. Продуцируют сероводород. Культуры издают характерный зловонный запах.

Вейлонеллы содержат эндотоксины липополисахаридной природы. В полости рта обнаружено два вида этих кокков: Veillonella parvula и Veillonella alcalescens, которые постоянно присутствуют в большом количестве (в 1 мл слюны до 10⁷— 10⁸ ). Количество их возрастает при гнойно-воспалительных процессах в полости рта, особенно при альвеолярной пиорее и одонтогенных абсцессах.

Нейссерии. Грамотрицательные диплококки бобовидной формы. Род Neisseria объединяет сапрофитные и патогенные микроорганизмы (к патогенным относятся менингококки и го­нококки).

Сапрофитные нейссерии всегда в большом количестве встречаются в полости рта здоровых людей

(1—3 млн в 1 мл слюны). Все они являются аэробными (за исключением N. dis-coides). В отличие от патогенных сапрофитные нейссерии хорошо растут на простых питательных средах даже при ком­натной температуре. Оптимальная температура роста 32…37 °С. Различают пигментообразующие виды: N. flavescens. N. pha-ryngis — пигмент различных оттенков желтого цвета и не образующиепигмента (N. sicca). В биохимическом отношении нейссерии малоактивны — сбраживаются лишь немногие угле­воды.

Бранхамеллы. Представляют собой кокки, обычно распо­лагаются попарно. Грамотрицательны, неподвижны, не обра­зуют спор.

По типу дыхания относятся к аэробам. Температурный оп­тимум — около 37 °С. Растут на обычных средах. Углеводы не ферментируют.

В полости рта обнаруживается Branhamella catarrhalis. В мазках со слизистой оболочки часто располагаются внутри лейкоцитов. Некоторые штаммы патогенны для морских свинок \^и мышей.

N. sicca и В. catarrhalis чаще всего обнаруживаются в пуль­пе и периодонте при остром серозном воспалении. Они уси­ленно размножаются при катаральном воспалении слизистой •оболочки полости рта и верхних дыхательных путей.

Помимо кокковой микрофлоры обитателями полости рта являются разнообразные палочковидные формы бактерий.

Молочнокислые бактерии (лактобациллы). У 90 % здоровых людей в полости рта обитают молочнокислые бактерии (в 1 мл слюны содержится 10³—10⁴ клеток).

Бактерии рода Lactobacillus представляют собой палочки ot длинных и тонких до коротких типа коккобацилл. Часто образуют цепочки. Неподвижны, не образуют спор и капсул. Грамположительны, при старении культуры и при повышении кислотности становятся грамотрицательными.

Могут расти при температуре от 5 до 53 °С, оптимальная тем­пература +30.. .40 °С. Кислотолюбивые, оптимум рН 5,5—5,8. Микроаэрофилы в анаэробных условиях растут значительно лучше, чем в аэробных.

Требовательны к питательным средам. Для их роста необ­ходимы некоторые аминокислоты, витамины, соли, жирные кислоты и др. На элективных питательных средах колонии мел­кие, бесцветные, уплощенные.

По сахаролитическим свойствам отличаются друг от друга, на основании этого различают гомоферментативные и гетероферментативные виды.

Гомоферментативные виды (Lactobacillus casei, L. Lactis) при сбраживании углеводов образуют только молочную кислоту.

Гетероферментативные виды (L fermentum, L. brevis) про­дуцируют около 50% молочной кислоты, 25% С02 и 25 % уксусной кислоты и этилового спирта.

Благодаря образованию большого количества молочной кислоты лактобациллы являются антагонистами других микро­бов: стафилококков, Е. coli и других энтеробактерий. Антаго­нистические свойства молочнокислых бактерий были замечены еще И. И. Мечниковым, который предложил употреблять про­стоквашу из молока, заквашенного L. bulgaricus, для подавле­ния гнилостных бактерий в кишечнике.

До 90% обитающих в полости рта лактобацилл относятся к L. casei и L. fermentum. Молочнокислые палочки не обладают патогенными свойствами, однако их количество резко возрас­тает при кариесе зубов. Для оценки активности кариозного процесса даже предложен «лактобациллентест» — определе­ние количества лактобацилл.

Бактероиды. В полости рта здоровых людей всегда при­сутствуют бактероиды — анаэробные грамотрицательные не-спорообразующие палочки, относящиеся к семейству Bacteroi-daceae. Отличаются большим полиморфизмом — могут иметь палочковидную, нитевидную или кокковидную форму. Не об­разуют капсул. Большинство видов неподвижно. Растут на сре­дах с добавлением белка (крови, сыворотки, асцитической жидкости). Ферментируют углеводы с образованием янтарной, молочной, масляной, пропионовой и других кислот.

Семейство Bacteroidaceae включает несколько родов. Оби­тателями полости рта являются представители родов Васteroides, Fusobacterium, Leptotrichia.

Собственно Bacteroides регулярно обнаруживаются в полости рта (тысячи микробных клеток в 1 мл слюны). Наиболее рас­пространенными видами являются В. melaninogenicus, В. oralis, В. fragilis и др.

Количество бактероидов увеличивается при различных гнойно-воспалительных процессах ротовой полости (в нагноив­шихся зубных гранулемах, при остеомиелите челюстей, актиномикозе, а также при гнойно-воспалительных процессах в других органах — легких, почках и т. д.). Нередко бактерои­ды обнаруживаются в сочетании с другими микроорганизмами, преимущественно анаэробными. В fundiliformis продуцирует экзотоксин. При внутрикожном введении морским свинкам или

кроликам вызывает некроз кожи, при внутривенном — септикопиемию с гнойными очагами в различных органах и тканях. У людей при снижении реактивности может вызывать тяжело протекающий «фундилиформис — сепсис» с образованием абсцессов в суставах, печени, легких, мозге. Входными воро­тами в этом случае могут являться миндалины и раневые по­верхности, например, после экстракции зубов, при травмати­ческих повреждениях лицевых костей.

Бактерии рода Fusobacterium представляют собой верете­нообразные палочки с заостренными концами. В цитоплазме содержат гранулы, которые окрашиваются грамположительно, тогда как сама цитоплазма — грамотрицательно. Неподвижны, не образуют спор и капсул. Фузобактерии различаются по сахаролитической и протеолитической активности.

К сахаролитической группе относятся F. plauti и некоторые другие. Они сбраживают углеводы с образованием большого количества кислоты. Непатогенны для животных.

Протеолитические виды (F. nucleatum, F. biacutum) расщеп­ляют белки с образованием сероводорода, культуры издают гнилостный запах. Иногда патогенны для животных (вызывают перитонит, абсцессы).

Фузобактерии постоянно присутствуют в полости рта (в 1 мл слюны содержится несколько десятков тысяч микробов). Их количество резко возрастает при различных патологических процессах (при ангине Венсана, гингивите, стоматите — в 1000—10000 раз). Фузобактерии находятся в кариозном дентине, в десневых карманах при пародонтите.

Бактерии рода Leptotrichia представляют собой крупные, прямые или слегка изогнутые палочки с закругленными или чаще заостренными концами. Образуют нити, которые могут переплетаться друг с другом. Неподвижны, не образуют спор и капсул, грамотрицательны. Облигатные анаэробы. Растут на средах с добавлением сыворотки или асцитической жидкости. Ферментируют углеводы с образованием молочной кислоты. Известно большое количество видов лептотрихий, все они содержат общий антиген, который обнаруживается с помощью реакции связывания комплемента (РСК). В полости рта при­сутствуют постоянно и в большом количестве (10³—10⁴ клеток в 1 мл слюны). Чаще локализуются у шейки зуба. Матрикс (органическая основа) зубного камня состоит главным образом из лептотрихий. Представителем лептотрихий — обитателей полости рта — является L. buccalis.

Актиномицеты. Обнаруживаются в слюне практически у 100 % людей, очень часто встречаются в десневых карманах. Актиномицеты представляют собой группу нитчатых бакте­рий. По Международной классификации выделены в само­стоятельную группу, порядок Actinomycetales семейство Actinomycetaceae. В эту же группу входят родственные микроорганизмы — Корине- и микобактерии.

Актиномицеты грамположительны, имеют тенденцию обра­зовывать разветвленные нити в тканях или на питательных сре­дах. Нити тонкие (диаметр 0,3—1 мкм), не имеют перегородок, легко фрагментируются, что приводит к образованию палочковидных или кокковидных форм. Неподвижны, не образуют спор в отличие от бактерий сем. Streptomycetaceae.

По типу дыхания относятся к факультативным анаэробам, большинство предпочитает анаэробные условия. Растут при температуре от 3 до 40 °С, оптимальная температура 35— 37 «С.

Культивируют актиномицеты на средах, содержащих сыво­ротку, кровь, асцитическую жидкость, экстракты органов (серд­ца, мозга). Рост медленный, зрелые колонии формируются на 7—15-й день. Колонии мелкие (0,3—0,5 мм), реже крупные, могут иметь гладкую или складчатую, бугристую поверхность. Консистенция колоний кожистая или крошковатая, некоторые колонии с трудом отделяются от питательной среды. Образуют пигмент, благодаря этому колонии могут быть окрашены в чер­новато-фиолетовый, оранжевый, зеленоватый, белый, коричне­вый цвет. На жидких средах растут в виде пленки на поверх­ности или в виде осадка.

Сбраживают углеводы с образованием кислоты. Протеолитической активностью обычно не обладают.

Антигенная структура изучена недостаточно. Обнаружены типо- и видоспецифические антигены. Также недостаточно изу­ченным является вопрос о токсинообразовании. Предполагают, что патогенные актиномицеты содержат эндотоксин.

Актиномицеты являются обитателями кожи и слизистых оболочек, они присутствуют в зубном налете, на поверхности десен, в зубодесневых карманах, в кариозном дентине, в криптах миндалин. В полости рта обычно обнаруживаются A. Israeli!, A. viscosus. Количество актиномицетов резко воз­растает при различных стоматологических заболеваниях, со­провождающихся увеличением числа анаэробных микроорга­низмов. Могут вызывать поражение различных тканей и органов, получившего название актиномикоз.

У здоровых людей в полости рта обнаруживается целый ряд других палочковидных и извитых форм: коринебактерии (дифтероиды), гемофильные бактерии (Haemophilus influenzae — палочка Афанасьева-Пфейффера), анаэробные вибрионы (Vibrio sputorum), спириллы (Spirillum sputigenum) и др.

Спирохеты полости рта. У любого здорового человека в полости рта обитает большое количество сапрофитных спи­рохет. Они обнаруживаются преимущественно в десневых кар­манах.

Клетка спирохеты состоит из осевых фибрилл, образующих осевую нить, и протоплазматического цилиндра, спирально за­витого вокруг нити. Протоплазматический цилиндр и осевые фибриллы заключены во внешнюю оболочку. Осевые фибриллы прикреплены к концам протоплазматического цилиндра, от места прикрепления они тянутся к противоположному полюсу клетки, могут выходить за концы протоплазматического ци­линдра, создавая впечатление жгутиков, однако в отличие от истинных жгутиков они заключены во внешнюю оболочку.

Спирохеты подвижны. Совершают движения трех типов: вращательное, сгибательное, волнообразное.

В полости рта постоянно находятся сапрофитные спирохеты, относящиеся к трем родам семейства Spirochaetaceae:

1) Borrelia;

2) Treponema;

3) Leptospira.

Боррелии представляют собой спиральные клетки с 3— 10 крупными, неровными витками. Грамотрицательны. По Ро­мановскому—Гимзе окрашиваются в сине-фиолетовый цвет. Облигатные анаэробы. Обитателем полости рта является Borrelia buccalis.

Трепонемы имеют вид туго закрученных спиралей. Завитки равномерные, мелкие. Грамотрицательны. Строгие анаэробы. В полости рта присутствуют: Treponema macrodentium, Т. microdentium (по морфологии очень сходна с возбудителем сифи­лиса Т. pallidum), T. vincentii.

Лептоспиры представлены в полости рта Leptospira dentium. По морфологическим признакам L dentium не отличается от других представителей рода. Клетки имеют форму спиралей с мелкими витками. Один или оба конца могут быть загнуты в виде крючка. Облигатные аэробы.

В чистой культуре спирохеты, встречающиеся в полости рта, не патогенны для человека и животных. Они вызывают патологические процессы в сочетании с другими микроорганизмами, кокками, фузобактериями, вибрионами. Большое количество спирохет, обнаруживается при язвенном стоматите, ангине Венсана, в зубодесневых карманах при тяжелых формах пародонтита, в кариозных очагах и некротизированной пульпе.

Дрожжеподобные грибы рода Candida. Распространены повсеместно. Постоянно обнаруживаются в микробных ассо­циациях на коже, слизистых оболочках открытых полостей че­ловека, в кишечнике.

Род Candida включает около 100 видов, большинство кото­рых не патогенны для человека. Имеются и условно-патоген­ные виды, способные вызвать заболевания при снижении за­щитных сил организма. К ним относятся С. albicans, С. krusei, С. tropicalis, С. pseudotropicalis и др.

Клетки грибов рода Candida могут быть округлой, овоидной, цилиндрической, иногда неправильной формы, диаметр их колеблется от 5 до 8 мкм. Размножаются многополюсным почко­ванием. Не имеют истинного мицелия, образуют псевдомицелий, состоящий из цепочек удлиненных клеток.

Грамположительны, могут окрашиваться неравномерно: пе­риферический слой клетки — в фиолетовый цвет, центральная часть — в розоватый; встречаются целиком грамотрицательные клетки. По Цилю-Нильсену клетки грибов окрашиваются в синий цвет с красными включениями липоидов.

По типу дыхания относятся к аэробам. Оптимальная темпе­ратура роста 30…— 37 °С, несколько медленнее растут при комнатной температуре.

Могут культивироваться на простых питательных средах, лучше растут на средах, содержащих углеводы, сыворотку, кровь, асцитическую жидкость. Наиболее распространенной элективной средой является среда Сабуро (в ее состав входят глюкоза или мальтоза и дрожжевой экстракт).

На плотных средах образуют крупные сметанообразные ко­лонии желтовато-белого цвета с гладкой или шероховатой по­верхностью. Характерно врастание грибов в питательную среду. Созревание колоний происходит к 30-му дню. На жид­ких средах растут в виде пленки и мелких зерен на дне и стен­ках пробирки.

Ферментируют многие углеводы до кислоты и газа, разжи­жают желатин, но очень медленно.

Антигенная структура довольно сложная. Клетки грибов яв­ляются полноценными антигенами, в ответ на них в организме развивается специфическая сенсибилизация, и вырабатываются соответствующие антитела.

Дрожжеподобные грибы обнаруживаются в полости рта здоровых людей (в 1 мл слюны 10²—10³ клеток), причем наблюдается тенденция к их более широкому распростране­нию. Так, в 1933 г. С. albicans были выделены из полости рта у 6 % здоровых людей, в 1939 — у 24 %, в 1954 — у 39 %.

В настоящее время эти грибы встречаются в 40—50 % случаев в полости рта здоровых людей.

При снижении реактивности организма грибы рода Candida способны вызывать заболевания, которые получили название кандидозов или кандидамикозов.

Простейшие полости рта. У 45—50 % здоровых людей обитателем полости рта является Entamoeba gingivalis. Эти микроорганизмы обнаруживаются преимущественно в десневых карманах, криптах миндалин, зубном налете.

Е. gingivalis имеет диаметр 20—30 мкм, очень подвижна,’ лучше видна в нативном неокрашенном препарате (раздавлен­ная капля). Аэроб. Культивируют на кровяном или сывороточ­ном агаре, покрытом слоем раствора Рингера с добавлением триптофана (1:10 000).

У 10—20 % людей в полости рта обитает Trichomonas elongata (Trichomonas tenax), имеет грушевидную форму длиной 7—20 мкм. На переднем конце расположены четыре жгутика, отходящие от базальных зерен. Один из жгутиков окаймляет ундулирующую мембрану. У основания жгутиков имеется щелевидное углубление. Предполагают, что оно служит для захвата пищи (бактерий). Трихомонады подвижны, хорошо видны в живом состоянии в неокрашенных препаратах. Куль­тивируют их так же, как и амеб.

Амебы и трихомонады усиленно размножаются при неги­гиеническом содержании полости рта, а также при гингивитах и пародонтите.

на коже, во рту, в кишечнике. Фото грибков и бактерий

Болезнетворные бактерии: на коже, во рту, в кишечнике. Фото грибков и бактерий

Болезнетворные бактерии, полезные бактерии — их миллионы разновидностей. Как подсчитали ученые, в организме человека содержится от 500 до 1000 всевозможных видов бактерий или триллионы этих удивительных жильцов, что составляет до 4-х кг совокупного веса. До 3-х килограмм микробных тел находится только в кишечнике. Остальная их часть находится в мочеполовых путях, на коже и других полостях человеческого тела.

Полезные бактерии составляют 99% всей популяции, которые заселяют организм человека и только 1% из них имеет плохую репутацию. Из-за вреда, который бактерии причиняют человеку, любое упоминание о них вызывает негативные эмоции. Сдерживает развитие инфекции иммунная система человека. При снижении иммунитета «плохие» бактерии наносят большой вред человеческому организму.

Болезнетворные бактерии проникают в организм человека через воздух, воду, продукты питания и контактным путем.

Рис. 1. В человеческом организме содержится от 500 до 1000 всевозможных видов бактерий или триллионы этих удивительных жильцов, что составляет до 4-х кг совокупного веса.

Бактерии во рту

Микрофлора полости рта представлена сотнями видов разных бактерий, вирусов и грибков. Некоторые из них полезны для человека. Другие — являются условно-патогенными. Их рост сдерживает иммунитет.

Стрептококки

Стрептококки составляют около половины нормальной микрофлоры ротоглотки. Слущенный эпителий и остатки пищи являются хорошей питательной средой для них. Стрептококки заселяют также желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, половые органы, их большое количество обитает на кожных покровах. Сдерживает развитие бактерий иммунитет.

Под воздействием целого ряда факторов бактерии из условно-патогенных превращаются в болезнетворные бактерии и становятся основной причиной развития тяжелых инфекционных заболеваний.

Рис. 2. На фото бактерии стрептококки (компьютерная визуализация).

Бета-гемолитические стрептококки группы А (Streptococcus pyogenes, БГСА)

При снижении иммунитета бета-гемолитические стрептококки группы А (гноеродные бактерии) превращаются в болезнетворные бактерии и становятся виновниками развития целого ряда заболеваний. Среди них гнойничковые болезни кожи и мягких тканей (абсцессы, флегмоны, фурункулы, остеомиелит), болезни глотки и дыхательных путей (ангины и фарингиты, бронхиты), ревматизм, скарлатину и токсический шок. Особенность стрептококковой инфекции вызывать аутоиммунный ответ, приводит к возникновению серьезных поражений внутренних органов — ревматическое поражение сердца, суставов, почек.

Рис. 3. На фото бактерии — гемолитические стрептококки группы А pyogenes (Streptococcus pyogenes, БГСА).

Рис. 4. На фото гнойная ангина. Виден гной и гнойные пробки в лакунах. До 80% случаев виновниками ангин, вызванных бактериями, являются β-гемолитические стрептококки группы А (Streptococcus pyogenes, БГСА).

Рис. 5. Паратонзилярный абсцесс — одно из ранних гнойных осложнений тонзиллита. Виновниками заболевания являются β-гемолитические стрептококки группы А (Streptococcus pyogenes, БГСА).

Стрептококки группы В (Streptococcus agalactiae)

Стрептококки агалактиэ обитают в носоглотке, желудочно-кишечном тракте и во влагалище беременных. Под воздействием целого ряда факторов они превращаются в болезнетворные бактерии, которые становятся причиной пневмонии, сепсиса и менингитов у половины новорожденных, рожденных от инфицированных матерей. Бактерии этой группы поражают органы мочеполовой системы и сердце, являются причиной развития сепсиса и менингита, маститов и эндометритов у родильниц, поражают кожу и кости, вызывают перитонит.

Рис. 6. На фото бактерии стрептококки агалактиэ (Streptococcus agalactiae).

Стрептококки mutans, anginosus, bovis, mittis и sanguis

Стрептококки mutans, anginosus, bovis, mittis и sanguis составляют от 30 до 60% всей микрофлоры полости рта. Они образуют на поверхности зубов бактериальные бляшки. Бактерии способны ферментировать сахарозу, а молочная кислота, которая получается в результате таких реакций, повреждает зубную эмаль, вызывая ее деминерализацию, что приводит к кариесу.

Рис. 7. На фото кариес, причиной которого являются стрептококки.

Пневмококк (Streptococcus pneumoniae)

Носительство пневмококков отмечается в 5 — 70% случаев. Максимальный уровень носительства зарегистрирован у детей организованных коллективов. Под воздействием целого ряда факторов пневмококки превращаются в болезнетворные бактерии, которые становятся основной причиной бронхитов, внебольничных пневмоний (70% всех пневмоний), плевритов, заболеваний среднего уха (25% всех отитов) и синуситов. Пневмококки часто становятся причиной эндокардитов и артритов, менингитов и перитонитов.

Рис. 8. На фото бактерии пневмококки (Streptococcus pneumoniae).

Бактерии гингивалис (Bakteroides gingivalis)

Бактерии гингивалис (Bakteroides gingivalis) постоянно паразитируют в ротовой полости. Под воздействием целого ряда факторов из условно-патогенных они превращаются в болезнетворные бактерии и становятся основной причиной развития периодонтита.

Рис. 9. На фото периодонтит. При заболевании воспаляются ткани, окружающие корень зуба, которые отвечают за надежное удерживание органа в челюсти. Стрелкой указан свищ при периодонтите.

Трепонема дентикола (Treponema denticola)

Трепонемы дентикола паразитируют в ротовой полости и в десневых щелях здорового человека и ничем себя не проявляют. Но при снижении иммунитета они превращаются в болезнетворные бактерии и становятся виновниками развития пародонтоза.

Рис. 10. На фото бактерии Treponema denticola.

Рис. 11. На фото пародонтоз. При заболевании постепенно атрофируется десна и альвеолярная часть челюсти.

к содержанию ↑

Бактерии кожи

Микрофлора кожи довольно разнообразна. Бактерии и грибки на коже обитают в огромном количестве, но участки кожных покровов заселены неравномерно. Наибольшее скопление грибов отмечается в местах, где много ороговевшего эпителия, в устьях волосяных фолликулов и складках кожи. Бактерии кожи любят тепло и влагу. Большое их количество становится источником неприятного запаха.

Стрептококки на коже

Бактерии стрептококки заселяют желудочно-кишечный тракт человека, дыхательные пути, половые органы, их большое количество обитает на кожных покровах.

Снижение иммунитета способствует развитию тяжелых инфекционных заболеваний.
Стрептококки способны производить токсины, которые повреждают ткани человеческого организма и способствуют распространению инфекции по всему организму. Воспалительные очаги во внутренних органах носят гнойно-некротический характер. Выделяемые токсины вызывают тяжелые токсикозы, сопровождающиеся большой температурой тела, рвотой, головной болью и даже нарушением сознания.

Болезнетворные бактерии стрептококки способны длительно находится в организме человека. При снижении иммунитета они становятся причиной обострения хронического тонзиллита и рожистого воспаления.

Рис. 12. На фото стрептодермия у ребенка.

Рис. 13. На фото рожистое воспаление голени, вызванное бактериями стрептококками.

Рис. 14. На фото панариций.

Рис. 15. На фото карбункул кожи спины.

Стафилококки на коже

Контакт со стафилококковой инфекцией человека начинается с самого рождения. В течение жизни организм постоянно вырабатывает довольно стойкий иммунитет к этой инфекции. Под воздействием целого ряда факторов они превращаются в болезнетворные бактерии, которые становятся причиной поражения кожи (пиодермии, ячмени, фурункулы, нарывы и карбункулы). При распространении инфекции возникают целлюлиты, фолликулиты, абсцессы, флегмоны мягких тканей, гидрадениты и маститы.

Распространяясь с током крови, стафилококковая инфекция вызывает заболевания костей (остеомиелиты), заболевания суставов (бактериальные артриты), сердца (перикардиты и эндокардиты), верхних и нижних дыхательных путей, мозга и мочевыводящей системы. Стафилококки, распространяясь с током крови, могут вызывать стафилококковый сепсис и токсический шок. Стафилококковая инфекция поражает практически все органы и ткани человека. Насчитывается более 100 нозологических форм (заболеваний), вызванных этими микробами.

Попадая с обсемененными продуктами питания в желудочно-кишечный тракт, энтеротоксины стафилококков вызывают пищевую токсикоинфекцию. При дисбактериозах инфекция вызывает энтериты и колиты.

Самым подверженным заражению контингентом являются дети первого года жизни и взрослые с низким иммунитетом.

Проявления поражений зависят от места внедрения патогенного стафилококка, степени его агрессивности и состояния иммунной системы больного.

Рис. 16. На фото бактерии стафилококки. Они паразитируют на коже любого человека. Поражают почти все органы человеческого организма. Вызывают более 100 заболеваний.

Рис. 17. На фото болезнь Риттера. Видно воспаление больших участков кожи с отслаиванием верхних слоев у новорожденного. Виновник заболевания — болезнетворные бактерии стафилококки.

Рис. 18. На фото остеомиелит верхней челюсти, вызванный стафилококками.

Грибки на коже

Грибки на коже обитают в огромном количестве, но участки кожных покровов заселены неравномерно. Наибольшее их скопление отмечается в местах, где много ороговевшего эпителия, в устьях волосяных фолликулов и складках кожи. Грибки любят тепло и влагу. Снижение иммунитета способствует развитию тяжелых грибковых заболеваний.

Грибы рода Microsporum, Trichophyton и Epidermophyton вызывают самые распространенные по частоте грибковые заболевания (дерматомикозы). Грибы дерматофиты обладают способностью усваивать кератин. Они постоянно обитают на коже и волосах животных и человека. Некоторые грибы живут в почве.

Рис. 19. Фото грибков рода Microsporum, Trichophyton и Epidermophyton. Вызывают самые распространенные по частоте грибковые заболевания.

Грибок Trichophyton rubrum вызывает заболевание руброфитию. При руброфитии поражается кожа стоп, межпальцевых промежутков на руках и ногах и ногти. Чуть реже поражается кожа туловища и крупных складок. Еще реже грибок поражает кожные покровы лица и головы. Больной человек и его личные вещи являются источником инфекции в общественных местах – бассейнах и банях. Болезнь передается всем членам его семьи. Снижение иммунитета и несоблюдение правил личной гигиены способствуют развитию заболевания.

Рис. 20. Фото грибков Trichophyton rubrum (красный трихофитон). Вид под микроскопом.

Рис. 21. На фото грибковое поражение межпальцевых промежутков, вызванное Trichophyton rubrum.

Грибы рода микроспорумом (Microsporum) вызывают заболевание микроспорию. Источником инфекции служат больные трихофитией кошки, реже заболевание передается от собак. Грибы очень устойчивы во внешней среде. Они живут на чешуйках кожи и волосах до 10-и лет. Чаще болеют дети, так как они чаще контактируют с больными бездомными животными. В 90% грибы поражают пушковые волосы. Значительно реже микроспорум поражает открытые участки кожных покровов.

Рис. 22. Фото грибков рода микроспорум (Microsporum).

Рис. 23. На фото грибок кожи головы (микроспория). На коже головы очаг поражения покрыт асбестовыми чешуйками и корками.

Грибы рода трихофитон (Trichophyton) вызывают трихофитию. Грибы паразитируют на кожных покровах человека, крупного рогатого скота и грызунов. Заболевание чаще регистрируется осенью, когда начинаются полевые работы. Тогда источником заболевания становится сено и солома. При этом поражаются открытые участки тела.

Заболевание высоко контагиозное (заразное). Сам человек и его вещи являются источником инфекции. При этой форме трихофитии так же поражаются открытые участки тела, но при затяжном течении может поражаться кожа ягодиц и коленей.

Рис. 24. На фото грибок кожи головы (трихофития).

Дрожжеподобные грибы Malassezia furfur паразитируют в самых верхних слоях кожи и в зонах волосяных фолликулов. При определенных условиях они способны вызвать разноцветный (отрубевидный) лишай и себорейный дерматит.

Разноцветный лишай является довольно распространенным заболеванием. Болезнь чаще встречается у лиц молодого и среднего возраста. Считается, что причиной заболевания является изменение химического состава пота при повышенной потливости. Заболевания желудка и кишечника, эндокринной системы, нейровегетативная патология и иммунодефицит являются пусковым механизмом развития отрубевидного лишая.

Грибы поражают кожные покровы туловища. Очаги поражения часто отмечаются на коже груди и живота. Значительно реже поражаются кожные покровы головы, конечностей и паховых областей.

Рис. 25. На фото отрубевидный лишай кожного покрова спины.

Грибы Malassezia furfur (Pityrosporum)паразитируют на коже многих людей. Волосистая часть головы поражается грибом Pityrosporum ovale (P. ovale). При себорейном дерматите очаги поражения имеют обширную локализацию, но чаще всего болезнь поражает кожу волосистой части головы. Очаги поражения могут появляться на границе роста волос, бровей и ресниц. Поражаются кожные покровы в области усов и бороды. Часто очаги поражения регистрируются в носогубных складках, на коже слуховых проходов и заушных областей. Реже поражается кожа области грудины и складок тела. Возбудитель может поражать кожу вокруг ануса и половых органов. В случае негативного развития событий заболевание приобретает распространенный характер.

Рис. 26. На фото грибки Malassezia furfur (рост колоний на питательной среде).

Рис. 27. На фото себорейный дерматит. Поражена кожа головы.

Грибы Pityrosporum orbiculare (P. orbiculare) поражают кожу туловища. Возбудители сосредотачиваются в местах наибольшего скопления кожного сала, которое продуцируют сальные железы. Кожное сало возбудители себорейного дерматита используют в процессе своей жизнедеятельности. Бурный рост грибов провоцируется нейрогенными, гормональными и иммунными факторами.

Грибы рода Candida являются виновниками известного многим заболевания кандидоза. Дрожжеподобные грибы широко распространены в окружающей среде. Они постоянно, начиная с момента рождения, паразитируют на кожных покровах и слизистых оболочках. Заболеванию способствует резкое снижение иммунитета и назначение длительных курсов антибиотиков широкого спектра действия. Большое количество грибов могут попасть на кожи слизистые человека одномоментно. При некоторых профессиях возбудитель попадает к человеку постоянно малыми порциями.

При кандидозе изменения появляются, в первую очередь, на коже крупных и мелких складок тела. При развитии заболевания поражения распространяются на кожу туловища.

Несколько реже очаги поражения отмечаются на коже ладоней и подошв. Грибы рода Candida поражают слизистые оболочки наружных и внутренних органов. Способны вызывать системные микозы.

Болезнь часто поражает грудных детей. В группе риска по заболеванию кандидозом находятся больные сахарным диабетом и тяжелой соматической патологией.
Болезнь протекает длительно. Часто рецидивирует.

Рис. 28. Фото грибков рода кандида (Candida albicans). Вид в микроскоп.

Рис. 29. Фото грибков рода кандида (Candida albicans). Рост колоний на питательной среде.

Рис. 30. На фото кандидоз кожи складок груди.

Плесневые грибки недерматофиты чаще вызывают грибковые поражения человека
в странах с тропическим климатом. Они поражают ногти и кожные покровы.

Рис. 31. На фото колонии плесневых грибов.

к содержанию ↑

Бактерии в кишечнике

В организме человека содержится от 500 до 1000 всевозможных видов бактерий или триллионы этих удивительных жильцов, что составляет до 4-х кг совокупного веса. До 3-х килограмм микробных тел находится только в кишечнике. Остальная их часть находится в мочеполовых путях, на коже и других полостях человеческого тела.

Человеческий организм населяют и полезные и вредные, болезнетворные бактерии. Существующий баланс между организмом человека и бактериями отшлифовывался веками. При снижении иммунитета «плохие» бактерии наносят большой вред человеческому организму. При некоторых заболеваниях затрудняется процесс пополнения организма «хорошими» бактериями.

Микробы заполняют организм новорожденного уже с первых минут его жизни и окончательно формируют состав кишечной микрофлоры к 10-13 годам.

До 95% микробной популяции толстого кишечника составляют бифидобактерии и бактероиды. До 5% составляют кишечные палочки, молочнокислые палочки, стафилококки, энтерококки, грибы и др. Состав этой группы бактерий всегда постоянный и многочисленный. Он осуществляет основные функции. 1% составляют условно-патогенные бактерии (болезнетворные бактерии). Бифидобактерии, кишечные палочки, ацидофильные палочки и энтерококки подавляют рост условно-патогенной флоры.

При заболеваниях, снижающих иммунитет организма, болезнях кишечника, длительном приеме антибактериальных препаратов и при отсутствии в организме человека лактозы, когда сахар, содержащийся в молоке, не переваривается и начинает бродить кишечнике, изменяя кислотный баланс кишечника, возникает микробный дисбаланс — дисбактериоз (дисбиоз). Кишечные палочки, энтерококки, клостридии, стафилококки, дрожжеподобные грибы и протей начинают усиленно размножаться. Среди них начинают появляться патологические формы.

Дисбактериоз характеризуется гибелью «хороших» бактерий и усиленным ростом патогенных микроорганизмов и грибков. В кишечнике начинают превалировать процессы гниения и брожения. Это проявляется поносами и вздутием кишечника, болями, снижением аппетита, а потом и веса, дети начинают отставать в развитии, развивается анемия и гиповитаминоз.

Рис. 32. Вздутие кишечника у ребенка при дисбактериозе.

Бактерии и человек всегда будут сосуществовать вместе. Болезнетворные бактерии не вызовут никаких проблем у человека, если его иммунитет нормальный. Здоровье каждого человека находится в его руках. Если человек будет беречь себя, то он останется здоровым, а значит счастливым многие годы.

Вредные бактерии в окружающей среде — см. статью

«Вредные бактерии. Где живут и какие вызывают болезни».

 — ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ Статьи раздела «Что мы знаем о микробах»Самое популярное

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ?

Подпишитесь на нашу рассылку!

   Статьи раздела «Что мы знаем о микробах»  Новые статьи  Популярные статьи  Похожие статьи О микробах и болезнях © 2020 Наверх

Как убить бактерии во рту, прежде чем они попадут в мозг

Ревматоидный артрит, болезнь Альцгеймера и пневмония — это только три диагноза, связанные с заболеваниями десен; как убить бактерии во рту и защитить здоровье?

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в Science Advances, привычные бактерии из ротовой полости могут вырабатывать токсины, которые через кровь проникают в мозг.

Оказавшись там, они способствуют болезни Альцгеймера.

Пока стоматологи всего мира разводят руками, предлагаем практические советы по защите здоровья.

Какие бактерии живут в ротовой полости?

Ученые подсчитали, что во рту у среднестатистического человека обитает более 6 миллиардов бактерий, относящихся минимум к 700 различным видам. Одни укрепляют наше здоровье, другие провоцируют болезни.

«По разумным оценкам, количество «плохих» видов составляет примерно 15–20, но эта цифра будет изменяться по мере того, как мы больше узнаем о том, как эти виды взаимодействуют друг с другом», — говорит Тара Фурре, руководитель исследований по здоровью и микробиологии полости рта в Johnson & Johnson.

По словам Фурре, микробиом полости рта представляет собой «сложное сообщество, в котором множество связей между бактериями одного и того же вида, а также между различными видами». Когда зубы становятся шершавыми и нуждаются в чистке, вы физически ощущаете присутствие этих микроскопических соседей.

Бактерии также процветают на ваших щеках и языке, миндалинах и деснах. Ваш рот — отличная среда обитания для одноклеточных микроорганизмов. Рот постоянно влажный, имеет нейтральную рН и комфортную температуру. Однако, несмотря на идеальную среду, не все микроорганизмы ведут оседлый образ жизни.

«Два десятка разновидностей бактерий полости рта связаны с заболеваниями в других частях тела», — говорит Фурре.

Вы проглатываете много бактерий, которые попадают в кишечник, но кровоток также является удобным транспортом. При пережевывании пищи, чистке зубов или использовании зубной нити на слизистой оболочке образуются микротравмы, через которые микроорганизмы легко проникают в мелкие кровеносные сосуды, и далее — по всему организму.

«Зубы состоят из той же клеточной структуры, что и кости. Однако зубы уникальны тем, что являются единственной частью тела, которая пробивается через кожу и кость в основании», — поясняет Марк Бурхенн, основатель проекта AsktheDentist.

Основание каждого из зубов защищено как бы защитной прокладкой ткани, благодаря которой бактериям не удается проникнуть в организм. Но этот барьер работает только тогда, когда он неповрежденный (интактный). Если у человека развивается воспаление десен или другие проблемы, эта «печать» быстро разрушается.

«По мере того, как бактерии ротовой полости проникают в кровоток, они начинают распространяться в любые внутренние органы, включая мозг. Последствия этой колонизации могут быть очень серьезными», — говорит доктор Бурхенн.

Когда мошенники во рту становятся убийцами

Один из известных микроорганизмов, способных причинять вред другим органам — Porphyromonas gingivalis (Pg).

«Pg полон сюрпризов и заслуживает гораздо большего внимания, чем мы ему уделяем», — говорит Ян Потемпа, профессор Школы стоматологии Университета Луисвилля, заведующий кафедрой микробиологии Ягеллонского университета в Польше.

В зависимости от того, куда направится Pg, бактерия может вызвать следующие заболевания:

• Аспирационная пневмония
• Ревматоидный артрит
• Ишемическая болезнь сердца
• Рак пищевода
• Гепатит

Теперь ученые знают, что он может проникнуть через гематоэнцефалический барьер, систему плотных клеток, которая защищает мозг от вредных веществ и микроорганизмов. Оказавшись там, Pg вызывает патологические изменения.

Потемпа и другие исследователи наблюдали Pg в мозге умерших людей с болезнью Альцгеймера.

«Но что было действительно удивительно, так это обнаружение в мозге основных белков Pg, гингипаинов, в гораздо более высоких концентрациях, чем у неврологически здоровых людей того же возраста», — поясняет свое открытие Потемпа.

Когда лабораторные мыши были инфицированы Pg оральным путем, в головном мозге были обнаружены такие же отпечатки ДНК и патологические изменения, которые обычно наблюдаются у людей с болезнью Альцгеймера.

«Этот результат не только убедительно подтверждает, что инфекция мозга Pg связана с болезнью Альцгеймера, но и определяет гингипаины как один из ведущих механизмов в этом процессе», — сказал Потемпа.

Как убить бактерии во рту: практические советы

Между тем, миграция бактерий из одной части тела в другую является естественным процессом.

Мы не можем предотвратить этого, но количество и состав бактерий, которые проникают в кровоток через ротовую полость, можно контролировать лучшей гигиеной. Во рту миллиарды микробом, и важно поддерживать их равновесие.

Наши советы, как убить болезнетворные бактерии во рту:

Зубная щетка и нить

Чистите зубы дважды в день и всегда делайте это в течение полных двух минут.

«Путем дезорганизации биопленки, когда вы чистите зубы, можно предотвратить кислотные повреждения, вызываемые болезнетворными бактериями в определенной области», — поясняет важность этого мероприятия доктор Бурхенн.

Зубочистка так же важна. Чистка межзубного пространства помогает выбить крошечные кусочки пищи, которые в противном случае могли бы собирать бактерии и способствовать воспалению десен.

Не злоупотреблять ополаскивателями

Бурхенн и его коллеги не рекомендуют ополаскиватель для рта как часть повседневной гигиены ротовой полости.

«Ополаскиватели нарушают нормальный рост полезных бактерий, поэтому это слишком разрушительно для микробиома полости рта. Сравните это с использованием антибиотиков: иногда они могут помочь избавиться от инфекции, но если вы будете принимать антибиотики все время, у вас не останется иммунной системы», — добавил Бурхенн.

Употреблять больше овощей и фруктов

Согласно исследованию, опубликованному в 2012 году «Журналом Американского общества гериатрии», употребление в пищу продуктов с высоким содержанием клетчатки, особенно фруктов и овощей, снижает прогрессирование заболевания десен. При этом клетчатка способствует выделению слюны и компенсирует разрушительное воздействие кислоты во рту.

Полоскать рот после еды

«Вместо того, чтобы покупать антибактериальные ополаскиватели, вам лучше полоскать рот водой после еды и закусок с высоким содержанием углеводов, а через 30–45 минут после приема пищи чистить зубы щеткой», — говорит Бурхенн.

Вода помогает предотвратить накопление бактерий, пока вы не доберетесь до щетки.

Лечить хронические заболевания и очаги инфекций

«Люди с определенными хроническими заболеваниями более подвержены риску болезней полости рта, потому что у них уже был сбой иммунной системы. Некоторым следует рассматривать воспаление десен как комплексную проблему, связанную с другими органами», — обращает внимание доктор Бурхенн.

Регулярные профилактические осмотры и лечение хронических заболеваний — ключ к вашему здоровью и долголетию.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

Бактерии — Википедия

Бакте́рии (лат. Bacteria), от др.-греч. βακτήριον — «палочка») — домен прокариотических микроорганизмов. Бактерии обычно достигают нескольких микрометров в длину, их клетки могут иметь разнообразную форму: от шарообразной до палочковидной и спиралевидной. Бактерии — одна из первых форм жизни на Земле и встречаются почти во всех земных местообитаниях. Они населяют почву, пресные и морские водоёмы, кислые горячие источники, радиоактивные отходы^[2] и глубинные слои земной коры. Бактерии часто являются симбионтами и паразитами растений и животных. Большинство бактерий к настоящему времени не описано, и представители лишь половины типов бактерий могут быть выращены в лаборатории^[3]. Бактерии изучает наука бактериология — раздел микробиологии.

Один грамм почвы в среднем содержит 40 миллионов бактериальных клеток, а в миллилитре свежей воды можно найти миллион клеток бактерий. На Земле насчитывается около 5⋅10³⁰ бактерий^[4], и их биомасса превышает суммарную биомассу животных и растений^[5]. Они играют важную роль в круговороте питательных веществ^[en], например, именно бактерии осуществляют фиксацию атмосферного азота. Они также разлагают останки животных и растений посредством гниения^[6]. Экстремофильные бактерии, обитающие рядом с холодными^[en] и горячими гидротермальными источниками, вырабатывают энергию из нерастворимых соединений, таких как сероводород и метан. Предполагается, что бактерии живут и в Марианской впадине, имеющей глубину 11 километров^[7][8]. Имеются сообщения о бактериях, обитающих в каменистых породах на 580 метров глубже морского дна на глубине 2,6 км около северо-востока США^[7][9].

Человеческую микрофлору составляют 39 триллионов бактериальных клеток (само тело человека состоит из около 30 триллионов клеток)^[10]. Наиболее многочисленна кишечная микрофлора, кожа также заселена многими бактериями^[11]. Большинство бактерий, обитающих в человеческом теле, безвредны за счёт сдерживающего действия иммунной системы или приносят пользу (микрофлора человека). Ряд бактерий патогенны для человека. Такие инфекционные болезни, как холера, сифилис, сибирская язва, проказа и бубонная чума, вызываются бактериями. Наибольшее число смертей вызвано бактериальными респираторными инфекциями^[en], и один лишь туберкулёз ежегодно убивает 2 миллиона человек (преимущественно в Африке южнее Сахары)^[12]. В развитых странах антибиотики используются не только для лечения заболеваний человека, но и в животноводстве, из-за чего проблема устойчивости к антибиотикам становится всё более актуальной. В промышленности бактерии используют в очистке сточных вод, для ликвидации разливов нефти, при получении сыра и йогурта, восстановлении золота, палладия, меди и других металлов из руд^[13], а также в биотехнологии, для получения антибиотиков и других соединений^[14].

Первоначально бактерии поместили в царство растений в составе класса Schizomycetes. Сейчас известно, что бактерии, в отличие от растений и других эукариот, не имеют оформленного ядра и, как правило, мембранных органелл. Традиционно бактериями называли всех прокариот, однако в 1970-х годах было показано, что прокариоты представлены двумя независимыми доменами — бактериями и археями (эукариоты составляют третий домен)^[15].

Слово «бактерия» происходит от лат. bacterium, производного от греч. βακτηρία, что означает «трость, палочка», так как первые описанные бактерии были палочковидными^[16][17].

Предки современных бактерий были одноклеточными микроорганизмами, которые стали одной из первых форм жизни на Земле, появившись около 4 миллиардов лет назад. Почти три миллиарда лет вся жизнь на Земле была микроскопической^[18][19]. Хотя для бактерий известны ископаемые останки (например, строматолиты), их морфология очень однообразна, что не позволяет идентифицировать отдельные виды. Однако для реконструкции филогении бактерий можно использовать последовательности генов, и именно с их помощью было показано, что бактерии отделились раньше архей и эукариот^[20]. Ближайший общий предок бактерий и архей, вероятнее всего, был гипертермофилом, который жил 3—2,5 млрд лет назад^[21][22].

Бактерии сыграли важнейшую роль в появлении эукариот. Считается, что эукариотическая клетка возникла, когда бактерии стали эндосимбионтами одноклеточных организмов, вероятно, близких к современным археям^[23][24]. Иными словами, прото-эукариотическая клетка проглотила клетку α-протеобактерии, которая дала начало митохондриям и гидрогеносомам. На данный момент неизвестны эукариоты, лишённые и митохондрий, и гидрогеносом, хотя иногда эти органеллы сильно редуцированы. Впоследствии некоторые из эукариот, уже имеющих митохондрии, проглотили клетки цианобактерий, которые стали пластидами растений и водорослей^[25][26].

Различные морфотипы бактерий

Бактериальные клетки имеют чрезвычайно разнообразную морфологию (то есть форму и размер). Как правило, бактериальные клетки в десять раз мельче эукариотических и достигают 0,5—5 мкм в длину. Однако есть и бактерии, видимые невооружённым глазом: так, Thiomargarita namibiensis достигает половины миллиметра в длину^[27], а длина Epulopiscium fishelsoni может составлять 0,7 мм^[28]. К числу самых мелких бактерий можно отнести представителей рода Mycoplasma, длина клеток которых не превышает 0,3 мкм, что сравнимо по размерам с вирионами некоторых вирусов^[29]. Существуют ещё более мелкие бактерии (ультрамикробактерии^[en]), однако они плохо изучены^[30].

Большинство бактерий имеют шарообразную (кокки) или палочковидную (бациллы) форму^[31]. Некоторые бактерии, называемые вибрионами^[en], выглядят как слегка закрученные палочки или запятые; спириллы имеют спиральную форму, а спирохеты имеют длинные плотно закрученные клетки. Описаны и бактерии с другими необычными формами клеток, например, клетками в форме звезды^[32]. Разнообразие форм бактериальных клеток обусловлено особенностями их клеточных стенок и цитоскелета. Форма бактериальной клетки обусловливает их способность поглощать питательные вещества, прикрепляться к поверхностям, плавать в жидкостях и ускользать от питающихся бактериями организмов^[33].

Многие виды бактерий существуют в виде одиночных клеток, однако у некоторых видов клетки образуют характерные скопления: например, клетки Neisseria объединены в пары, у Streptococcus — в цепочки, у Staphylococcus — в скопления в виде грозди винограда. Некоторые бактерии могут формировать более сложные многоклеточные структуры. Так, Actinobacteria формируют длинные филаменты (внутриклеточные нитевидные образования), Myxococcales образуют плодовые тела, а Streptomyces образуют ветвящиеся нити^[34]. Иногда такие сложные структуры появляются только при некоторых условиях. Например, при нехватке аминокислот клетки Myxococcales определяют расположение соседних клеток того же вида с помощью чувства кворума, движутся навстречу друг другу и формируют плодовые тела до 500 мкм длиной, состоящие из около 100 тысяч бактериальных клеток^[35]. Бактериальные клетки в составе плодовых тел выполняют различные функции: десятая часть всех клеток мигрирует к верхней части плодового тела и превращается в особую покоящуюся форму, называемую миксоспорой, которая более устойчива к высыханию и другим неблагоприятным условиям внешней среды^[36].

Бактерии часто прикрепляются к какой-либо поверхности и формируют плотные скопления, известные как биоплёнки, или более крупные скопления — бактериальные маты. Толщина биоплёнок и матов может составлять от нескольких микрометров до полуметра, в их состав могут входить бактерии разных видов, а также археи и протисты. В биоплёнках наблюдается сложное расположение клеток и внеклеточных компонентов, которые формируют вторичные структуры, известные как микроколонии, через которые проходит сеть каналов, обеспечивающая лучшую диффузию питательных веществ^[37][38]. В таких местообитаниях, как почва и поверхность растений, большинство бактерий, прикреплённых к поверхностям, входят в состав биоплёнок^[39]. Биоплёнки имеют важное значение для медицины, потому что они часто образуются при хронических бактериальных инфекциях или инфекциях, связанных с инородными имплантатами. Более того, бактерии в составе биоплёнок гораздо сложнее убить, чем отдельные бактериальные клетки^[40].

Строение клетки типичной грамположительной бактерии (обратите внимание на наличие только одной клеточной мембраны)

Внутриклеточные структуры[править | править код]

Бактериальная клетка окружена мембраной, состоящей в основном из фосфолипидов. Мембрана окружает всё содержимое клетки и выступает в роли барьера для удержания в клетке питательных веществ, белков и других компонентов цитоплазмы^[41]. В отличие от клеток эукариот, у бактерий, как правило, отсутствуют крупные мембранные органеллы, такие как ядро, митохондрии, хлоропласты^[42]. Однако у некоторых бактерий имеются органеллы с белковой оболочкой, в которых протекают определённые метаболические процессы^[43][44], например, карбоксисомы^[45]. Кроме того, у бактерий имеется многокомпонентный цитоскелет, который контролирует локализацию нуклеиновых кислот и белков внутри клетки и управляет клеточным делением^[46][47][48].

Многие важные биохимические реакции, такие как образование АТФ, происходят за счёт градиента концентрации определённых ионов по разные стороны мембраны, что создаёт разность потенциалов, как в батарейке. Поскольку у бактерий нет мембранных органелл, такие реакции (например, перенос электронов) протекают при участии мембраны бактериальной клетки, обращённой во внешнюю среду в случае грамположительных бактерий или в периплазматическое пространство в случае грамотрицательных бактерий^[49]. Однако у многих фотосинтезирующих бактерий мембрана образует многочисленные складки, которые заполняют почти всё внутреннее пространство клетки^[50]. На этих складках располагаются светопоглощающие комплексы, однако у некоторых бактерий, например, зелёных серных бактерий, светопоглощающие комплексы находятся внутри особых мембранных пузырьков — хлоросом^[51].

У большинства бактерий нет ядра, окружённого мембранами, и их генетический материал, в большинстве случаев представленный единственной кольцевой молекулой ДНК^[en], находится в цитоплазме в составе нуклеоида, имеющего неправильную форму^[52]. Нуклеоид содержит не только геномную ДНК, но также взаимодействующие с ней белки и РНК. Как все живые организмы, бактерии имеют рибосомы, которые обеспечивают синтез белков, однако размеры и структура рибосом бактерий отличаются от таковой у рибосом архей и эукариот^[53].

У некоторых бактерий в цитоплазме имеются гранулы, запасающие питательные вещества, такие как гликоген^[54], полифосфат^[55], сера^[56] или полигидроксиалканоаты^[57]. Ряд бактерий, например, фотосинтезирующие цианобактерии, имеют газовые вакуоли, с помощью которых они регулируют свою плавучесть, благодаря чему могут перемещаться между слоями воды с разным содержанием питательных веществ и уровнем освещённости^[58].

Внеклеточные структуры[править | править код]

Поверх мембраны бактериальной клетки располагается клеточная стенка. Клеточная стенка бактерий состоит из пептидогликана, также известного как муреин, который состоит из полисахаридных цепочек, связанных пептидными линкерами из D-аминокислот^[59]. По химическому составу бактериальная клеточная стенка отличается от клеточной стенки растений и грибов, у которых она состоит из целлюлозы и хитина соответственно^[60]. Клеточная стенка архей также не содержит пептидогликана. Клеточная стенка жизненно необходима для многих видов бактерий, и некоторые антибиотики, такие как пенициллин, подавляют биосинтез пептидогликана и тем самым убивают бактерию^[60].

В широком смысле по составу клеточной стенки бактерий принято делить на грамположительные и грамотрицательные. Название этих типов связано с их дифференциальной окраской по методу Грама, который долгое время используется для классификации бактерий^[61]. У грамположительных бактерий имеется толстая клеточная стенка, состоящая из многих слоёв пептидогликана и тейхоевых кислот. У грамотрицательных бактерий, напротив, клеточная стенка значительно тоньше и включает всего лишь несколько слоёв пептидогликана, а поверх неё залегает вторая мембрана, содержащая липополисахариды и липопротеины. Большинство бактерий грамотрицательны, и только фирмикуты и актинобактерии грамположительны (ранее они были известны как грамположительные бактерии с низким GC-составом и грамположительные бактерии с высоким GC-составом соответственно)^[62]. Различия между грамположительными и грамотрицательными бактериями могут обусловливать различную чувствительность к антибиотикам. Например, ванкомицин эффективен только против грамположительных бактерий и не действует на грамотрицательные бактерии^[63]. У некоторых бактерий строение клеточной стенки не соответствует в строгом смысле ни грамположительному, ни грамотрицательному типу. Например, у микобактерий имеется толстый слой пептидогликана, как у грамположительных бактерий, который покрыт внешней мембраной, как у грамотрицательных бактерий^[64].

У многих бактерий клетка покрыта так называемым S-слоем, состоящим из плотно уложенных молекул белков^[65]. S-слой обеспечивает химическую и физическую защиту клетки и может выступать в роли макромолекулярного диффузионного барьера. Функции S-слоя разнообразны, но плохо изучены, однако известно, что у Campylobacter он выступает фактором вирулентности, а у Geobacillus stearothermophilus^[en] он содержит поверхностные ферменты^[66].

Электронная микрофотография Helicobacter pylori, на клеточной поверхности располагается множество жгутиков

У многих бактерий имеются жгутики, представляющие собой плотные белковые структуры около 20 нм в диаметре и до 20 мкм в длину. Они обеспечивают подвижность клеток и по строению и механизму работы не имеют ничего общего с эукариотическими жгутиками. Движение жгутиков бактерий происходит за счёт энергии, которая высвобождается при движении ионов по электрохимическому градиенту через клеточную мембрану^[67].

Нередко клетки бактерий покрыты фимбриями, которые представляют собой белковые филаменты, достигающие 2—10 нм в диаметре и до нескольких мкм в длину. Они покрывают всю поверхность бактериальной клетки и в электронный микроскоп выглядят как волоски. Предполагается, что фимбрии участвуют в прикреплении клеток бактерий к различным поверхностям и друг к другу, а у многих патогенных бактерий они являются факторами вирулентности^[68]. Пили — это клеточные белковые придатки, более толстые, чем фимбрии, которые обеспечивают перенос генетического материала от одной бактериальной клетки к другой в ходе конъюгации (половые пили)^[69]. Кроме того, пили IV типа участвуют в движении^[70].

Многие бактериальные клетки выделяют покрывающий их гликокаликс различной сложности строения: от тонкого неструктурированного слоя внеклеточных полимеров^[en] до высоко структурированной капсулы. Гликокаликс может защищать бактерию от поглощения эукариотическими клетками, например, макрофагами, входящими в состав иммунной системы^[71]. Он также может выступать в роли антигена, который используется для распознавания бактериальных клеток иммунной системой, а также участвовать в формировании биоплёнок и прикреплении бактериальных клеток к поверхностям^[72].

Образование внеклеточных структур бактериальной клетки обеспечивается бактериальными системами секреции. Они транспортируют белки из цитоплазмы в периплазматическое пространство или во внешнюю среду. Известно несколько типов бактериальных систем секреции, кроме того, бактериальные системы секреции нередко выступают в роли факторов вирулентности^[73].

Эндоспоры[править | править код]

Окрашенный препарат Bacillus subtilis. Вегетативные клетки красные, споры зелёные.

Представители нескольких родов грамположительных бактерий, таких как Bacillus, Clostridium, Sporohalobacter^[en], Anaerobacter^[en] и Heliobacterium, образуют покоящиеся структуры, обладающие повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды и называемые эндоспорами^[74]. Эндоспоры образуются в цитоплазме клетки, и, как правило, в одной клетке может сформироваться только одна эндоспора. Каждая эндоспора содержит ДНК и рибосомы, окружённые поверхностным слоем цитоплазмы, поверх которого залегает плотная многослойная оболочка, состоящая из пептидогликана и разнообразных белков^[75].

Внутри эндоспор не протекают метаболические процессы, и они могут выживать при сильнейших неблагоприятных физических и химических воздействиях, таких как интенсивное УФ-излучение, γ-излучение, детергенты, дезинфицирующие агенты, замораживание, давление и высыхание^[en][76]. Эндоспоры могут сохранять жизнеспособность в течение миллионов лет^[77][78], и с их помощью бактерии могут оставаться живыми даже в условиях вакуума и космического излучения^[79]. Некоторые бактерии, формирующие эндоспоры, патогенны. Так, сибирская язва развивается после вдыхания спор грамположительной бактерии Bacillus anthracis, а попадание эндоспор Clostridium tetani в глубокие открытые раны может привести к столбняку^[80].

У бактерий наблюдается колоссальное разнообразие видов метаболизма^[81]. Традиционно таксономия бактерий строилась на основе их метаболических особенностей, однако она во многом не совпадает с современной классификацией, построенной на геномных последовательностях^[82]. Бактерии делятся на три типа питания в зависимости от ключевых черт метаболизма: источника энергии, донора электронов и источника углерода^[83].

Бактерии получают энергию двумя способами: поглощая свет в ходе фотосинтеза или окисляя химические соединения (хемосинтез)^[84]. Хемотрофы используют в качестве источника энергии химические вещества, перенося электроны с имеющегося донора на конечный акцептор электронов в ходе окислительно-восстановительной реакции. Высвобождающаяся при этой реакции энергия далее используется для нужд метаболизма. В зависимости от того, какое вещество используется как донор электронов, хемотрофы подразделяются ещё на несколько групп. Бактерии, использующие неорганические вещества, такие как водород, угарный газ или аммиак, называются литотрофами, а бактерии, окисляющие органические соединения, называются органотрофами. Бактерий также классифицируют в зависимости от веществ, выступающих акцепторами электронов. У аэробов акцептором электронов выступает кислород, а анаэробы используют для этого другие соединения, такие как нитрат, сульфат и углекислый газ^[84].

Многие бактерии удовлетворяют свои потребности в углероде за счёт органических соединений; такие бактерии называются гетеротрофами. Другие бактерии, например, цианобактерии и некоторые пурпурные бактерии, являются автотрофами, то есть получают углерод, фиксируя углекислый газ^[85]. В некоторых условиях метанотрофные бактерии используют метан и как источник электронов, и как источник углерода^[86].

Типы питания бактерий

Тип питания	Источник энергии	Источник углерода	Примеры
Фототрофы	Солнечный свет	Органические вещества (фотогетеротрофы) или фиксированный углекислый газ (фотоавтотрофы)	Цианобактерии, зелёные серные бактерии, Chloroflexi[en], пурпурные бактерии
Литотрофы	Неорганические соединения	Органические вещества (литогетеротрофы) или фиксированный углекислый газ (литоавтотрофы)	Thermodesulfobacteria[en], Hydrogenophilaceae[en], Nitrospirae[en]
Органотрофы	Органические соединения	Органические вещества (хемогетеротрофы) или фиксированный углекислый газ (хемоавтотрофы)	Bacillus, Clostridium, Enterobacteriaceae

Метаболизм бактерий имеет огромное значение для экологической стабильности и деятельности человека. Например, некоторые бактерии являются единственными фиксаторами атмосферного азота (с помощью фермента нитрогеназы)^[87]. Другими важными для окружающей среды химическими процессами, осуществляемыми бактериями, являются денитрификация, восстановление сульфата и ацетогенез^[88][89]. Метаболические процессы бактерий также могут служить источниками загрязнения. Так, сульфатредуцирующие бактерии образуют высокотоксичные соединения ртути (метил- и диметилртуть)^[90]. Ряд анаэробных бактерий осуществляет брожение для получения энергии, и его побочные продукты (например, этанол при спиртовом брожении) попадают в окружающую среду. Факультативные анаэробы могут переключаться между получением энергии с помощью брожения и получением её с помощью дыхания с различными акцепторами электронов в зависимости от условий окружающей среды^[91].

Многие бактерии размножаются бинарным делением (сравните с митозом и мейозом на этой схеме)

В отличие от многоклеточных организмов, у одноклеточных организмов (и бактерий в том числе) рост, то есть увеличение клетки в размерах, и размножение путём деления клеток тесно связаны^[92]. Бактериальные клетки достигают определённого размера и после этого делятся бинарным делением. В оптимальных условиях бактерии растут и делятся очень быстро, описан пример морской псевдомонады, популяция которой может удваиваться каждые 9,8 минуты^[93]. При бинарном делении образуются две дочерние клетки, идентичные материнской. Некоторые бактерии, хотя и размножаются простым делением, образуют более сложные структуры, предназначенные для распространения дочерних клеток. Примером могут служить плодовые тела миксобактерий и воздушные гифы стрептомицетов. Некоторые бактерии способны к почкованию, когда дочерняя клетка образует вырост на материнской, который впоследствии отделяется и переходит к самостоятельной жизни^[94].

В лаборатории бактерии растят на твёрдых или жидких средах. Твёрдые среды, такие как агар, используются для изоляции^[en] чистых культур бактериальных штаммов. Жидкие среды используются, когда необходимо измерять скорость роста или получить большое количество клеток. При выращивании бактерий в жидкой среде с перемешиванием получаются однородные клеточные культуры, однако сложно заметить загрязнение другими бактериями. Для идентификации отдельных бактерий используются селективные среды, содержащие антибиотики, специфические питательные вещества или, наоборот, лишённые каких-то соединений^[96].

Для большинства лабораторных методов выращивания бактерий необходимы большие количества питательных веществ, чтобы обеспечить быстрое получение больших объёмов клеток. Однако в естественных условиях питательные вещества ограничены, и бактерии не могут размножаться бесконечно. Из-за ограниченного количества питательных веществ в ходе эволюции появились различные стратегии роста. Некоторые виды растут чрезвычайно быстро, когда питательные вещества доступны, например, цианобактерии нередко вызывают цветение водоёмов, насыщенных органикой^[97]. Другие организмы адаптированы к жёстким условиям окружающей среды, например, бактерии рода Streptomyces выделяют антибиотики, которые подавляют рост конкурирующих бактерий^[98]. В природе многие виды бактерий живут сообществами (например, в виде биоплёнок), которые обеспечивают каждую клетку необходимым питанием и защищают от неблагоприятных условий^[39]. Некоторые организмы и группы организмов растут только в составе сообществ и не могут быть выделены в чистую культуру^[99].

Динамику роста бактериальной популяции можно подразделить на четыре фазы. Когда популяция бактерий попадает в среду, богатую питательными веществами, клетки начинают адаптироваться к новым условиям. Первая фаза роста называется лаг-фазой, это период медленного роста, когда клетки адаптируются к среде, богатой питательными веществами, и готовятся к быстрому росту. Во время лаг-фазы происходит интенсивный синтез белков^[100]. За лаг-фазой следует логарифмическая, или экспоненциальная фаза, во время которой происходит быстрый экспоненциальный рост. Скорость, с которой клетки растут во время этой фазы, называют скоростью роста, а время, которое необходимо для удвоения клеточной популяции, называется временем генерации. В ходе лог-фазы питательные вещества потребляются с максимальной скоростью, до тех пор пока одно из необходимых соединений не кончится и не начнёт подавлять рост. Третья фаза роста называется стационарной, она начинается при нехватке питательных веществ для быстрого роста. Скорость метаболизма падает, и клетки начинают расщеплять белки, не являющиеся строго необходимыми. Во время стационарной фазы экспрессируются гены, белковые продукты которых участвуют в репарации ДНК, метаболизме антиоксидантов и транспорте питательных веществ^[101]. Финальная фаза роста — фаза смерти, при которой запас питательных веществ исчерпывается и бактерии погибают^[102].

У большинства бактерий геном представлен единственной кольцевой молекулой ДНК (её иногда называют хромосомой), а размер генома варьирует от 160 тысяч пар оснований (п. о.) у эндосимбиотической бактерии Carsonella ruddii^[en][103] до примерно 13 миллионов п. о. у почвенной бактерии Sorangium cellulosum^[en][104]. Впрочем, у ряда представителей родов Streptomyces и Borrelia геном представлен единственной линейной хромосомой^[105][106], а у некоторых видов рода Vibrio имеется более одной хромосомы^[107]. Многие бактерии также содержат плазмиды — маленькие внехромос