Характеристика мікроорганізмів роду CORYNEBACTERIUM

За сучасною класифікацією бактерій, рід Corynebacterium об'єднує декілька видів, які викликають захворювання у людей.

Міжнародними номенклатурами визначено вид Corynebacterium diphtheriae, куди входять токсигенні (збудник дифтерії) та нетоксигенні коринебактерії дифтерії (що не викликають захворювань з клінічними проявами дифтерії). За даними зарубіжних дослідників нетоксигенні C.diphtheriae асоціюються з септицемією, ендокардитом, септичним артритом, остеомієлітом та церебральним абсцесом.

C.ulcerans та C.pseudotuberculosis – природні патогени великої та малої рогатої худоби, коней. Можливість зараження людини C.ulcerans вкрай низька. Проте відомі випадки, коли при клінічній картині захворювання, схожій з такою при дифтерії, були виділені C.ulcerans токсигенні. Такі хворі частіше мешкали у сільській місцевості і мали контакт із хворими тваринами. Нетоксигенні C.ulcerans асоціюються з некротичними гранульомами і захворюваннями легень. За літературними даними інфекція, викликана C.pseudotuberculosis зустрічається серед населення дуже рідко, має прояви у вигляді казеозного лімфаденіту, який придбано як професійне захворювання. C.pseudotuberculosis часто є причиною захворювань овець, рідше кіз та коней.

C.xerosis та C.pseudodiphtheriticum (псевдодифтерійна паличка Гофмана) часто живуть в організмі людини. C.xerosis можуть бути чинниками кон'юнктивітів, які довго і в'яло протікають. Багато дифтероїдів - широко розповсюджені сапрофіти, тому орієнтовним критерієм оцінки якості роботи бактеріологів може служити вміння виділяти деякі дифтероїди зі слизових оболонок людини.

Мікроорганізми роду Corynebacterium - прямі або ледь зігнуті палички, не утворюють спор, нерухливі і мають різний ступінь плеоморфізму (різноманітність форм), грампозитивні, гетеротрофи, факультативні анаероби, каталазопозитивні.

Для морфології C.diphtheriae характерно: велика різноманітність у довжині клітин - від коротких кокоподібних до тонких булавоподібних, плеоморфізм - клітини можуть мати форму булави, сперматозоїда, ракетки, овоїда тощо, невпорядковане розташування, яке часто нагадує римські цифри X, Y, наявність гранул, може бути виражена внутрішньоклітинна смугастість, що є, очевидно, скупченням зерен волютину. Описана спорідненість волютину до метилено­вого синього і при обробці клітин цим барвником гранули або смужки – скупчення гранул – забарвлюються в синій колір, а протоплазма в деяких випадках може набути рожевуватого відтінку. Не доцільно фарбувати за Грамом або іншими складними методами для виявлення волютину, оскільки непроявлені властивості можуть невірно трактуватися бактеріологами.

Для C.ulcerans і C.pseudodiphtheriticum характерна схильність до паралелізму у розташуванні окремих клітин. 24-48-годинні культури цих видів мають найчастіше кокоподібну чи овоїдну форму.

Звичайно колонії коринебактерій на твердих поживних середовищах (наприклад, на кров'яному агарі) забарвлені в білий або жовтуватий колір, непрозорі, мають круглу форму, діаметр 1-2 мм. Найчастіше вони бувають м'якої маслянистої консистенції, деякі види роду коринебактерій можуть утворювати крихкі шорсткуваті R-колонії. Багато видів цього роду утворюють яскраві пігменти. Представники його не відзначаються високою ферментативною активністю. Оптимум росту – 37 °C, стійкі до низьких температур, чутливі до високих. Всі дезінфікуючі речовини у звичайних концентраціях (3-5 %) вбивають коринебактерії дифтерії через 20-30 хвилин. Токсигенні C.diphtheriae більш чутливі до антибіотиків, ніж нетоксигенні. Можливе формування антибіотикорезистентних штамів. Результати тестування на чутливість in vitro показали, що коринебактерії чутливі до еритроміцину, пеніциліну, ампіциліну, цефуроксиму, хлорамфеніколу, ципрофлокса­цину, гентаміцину та тетрацикліну; деякі штами стійкі до дії триметоприму та рифампіну. За даними зарубіжних авторів нетоксигенні C.diphtheriae чутливі до бета-лактамів (крім цефіксиму та цефподоксиму), цефлоксацину та ванкоміцину і тільки у декількох штамів була виявлена стійкість до моноцикліну, еритроміцину та рифампіну.

За структурою колоній і деякими біохімічними властивостями C.diphtheriae розподіляються на так звані колоніальні або культурально-біохімічні варіанти - gravis, mitis, belfanti та internedius.

Через 48 годин росту на кров'яно-телуритовому агарі:

- варіанти mitis та belfanti утворюють сірі або чорні, круглі, гладкі, випуклі, з рівним краєм колонії, діаметром 1, 5-2 мм, для них характерна варіабельність розміру колоній;

- варіант gravis звичайно утворює сірі або чорні матові сухі колонії, які можна пересувати петлею по поверхні агару, не порушуючи їх цілісності, крихкі, плоскі, гладкі, діаметром 1, 5-2 мм;

- варіант intermedius утворює дрібні сірі прозорі колонії плоскі, гладкі, діаметром 0, 5-1 мм.

Колонії C.ulcerans схожі на колонії C.diphtheriae варіанту gravis – чорні, матові, мають радіальну посіченість, у C.pseudodiphtheriticum з'являється характерний світлий обвідок. Але не можна спиратись лише на морфологічні властивості колоній або мікробної клітини. Описані випадки бактеріологічної гіподіагностики в 55 % і 14, 5 % гіпердіагностики при ідентифікації лише за морфологічними властивостями.

При ідентифікації C.diphtheriae необхідно використовувати комплекс тестів, в першу чергу, визначення токсигенності – основної ознаки збудника захворювання, яке проводиться на першу добу росту підозрілих колоній на чашках первинного посіву матеріалу. Обов'язковим є імунохімічний тест на токсигенність (in vitro) – реакція дифузної преципітації в агарі, яка базується на взаємодії дифтерійного екзотоксину і специфічних антитіл дифтерійного антитоксину. За сучасними даними понад 20 % штамів нетоксигенних в реакції преципітації, мають ген токсигенності, тобто потенційну змогу продукувати токсин, тому нетоксигенні штами, що виділені від хворих та в осередках дифтерії, необхідно вивчати за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР).

Представники роду Corynebacterium не відзначаються високою ферментативною активністю, але визначення деяких біохімічних властивостей полегшує їх ідентифікацію (див. табл.).

Ферментативну активність мікроорганізмів вивчають за трьома тестами - визначення ферментів цистинази, уреази та нітратредуктази. Середовища Гісса (кольоровий ряд) використовуються в скороченому варіанті: глюкоза, сахароза, крохмаль. Як додатковий, можна використовувати тест на піразинамідазу.

Таким чином, ідентифікація C.diphtheriae базується на визначенні токсигенних та дея­ких біохімічних властивостей, з урахуванням морфології клітин (при необхідності) і колоній.

Основні біохімічні властивості коринебактерій