Принципы классификации бактерий

Несмотря на широкую распространенность вирусных инфекций, бактерии остаются наиболее часто распознаваемыми этиологическими агентами инфекционных заболеваний. В связи с этим представляются важными вопросы таксономии бактерий – их описания, названия и идентификации.

Взаимосвязь этих понятий схематично представлена на рис.1 [ 1].

Рис. 1. Взаимосвязь между описанием, классификацией и номенклатурой в таксономии прокариотических организмов [ 1].

Биологическая классификация бактерий неоднократно пересматривалась. Но лишь современная классификация, представленная в Руководстве по систематике бактерий Берджи, содержит ясные указания о медицинском значении представителей конкретных таксонов [ 2].

Бактерии представляют по сравнению с вирусами более высокий (клеточный) уровень организации. Они входят в надцарство прокариотических (одноклеточных, "доядерных") микроорганизмов, для которых характерны: –геном в виде кольцевидно замкнутой двухспиральной молекулы ДНК, лежащей непосредственно в цитоплазме клетки; –амитотическое бинарное деление; –размеры в пределах 0,3–2 мкм; –рибосомы 70S; –отсутствие митохондрий, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи и хлоропластов; –наличие пептидогликана в клеточной стенке; –широкий спектр вариантов метаболизма и выраженные адаптационные свойства.

Некоторые виды образуют покоящуюся форму – эндоспору (спору).

Основой определения систематического положения являются: морфология и тинкториальные свойства клеток (форма, размеры, взаимное расположение, спорообразование, окраска по методу Грама и другими методами), культуральные, биохимические, антигенные характеристики, а также чувствительность к различным антимикробным воздействиям и степень генетического родства с представителями других таксонов (по процентному соотношению содержания гуанина и цитозина в геноме, гомологии нуклеиновых кислот и способности к обмену генетической информацией).

По уровню биологической организации бактерии стоят ниже эукариотических организмов (грибов, простейших, гельминтов), для которых характерно оформленное ядро, набор линейных хромосом с диплоидным набором генов, митотическое деление, половое размножение, сопровождающееся мейозом и кроссинговером, размеры более 2 мкм, рибосомы 80S, митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, отсутствие эндоспор [ 3].

Несмотря на введение новых методов таксономических исследований, вопрос о полной и всеобъемлющей классификации бактерий остается до конца нерешенным. Даже истинное родство, выявленное по гомологии нуклеиновых кислот, свидетельствует лишь о наличии общего предка и может быть оспоренным.

Наибольшее практическое значение имеют схемы идентификации, основанные на морфофизиологических, тинкториальных, метаболических и других легко выявляемых свойствах бактерий ( рис.2) [ 4]. Определение этих свойств в ходе диагностики позволяет не только выделять и идентифицировать чистые культуры, но и дифференцировать их с представителями сопутствующей микрофлоры, не связанными с заболеванием. Более того, даже начальные этапы исследования могут дать ценную информацию для выбора средств этиотропной терапии.

Рис. 2. Пример идентификации неизвестного микроорганизма классическими микробиологическими методами [ 4].

Морфология и тинкториальные свойства. По морфологическому принципу бактерии разделяют на шаровидные (кокки), палочковидные (овоидные, коккобациллы, прямые, изогнутые, вибрионы, с закругленными, заостренными, "обрубленными" концами, ветвящиеся, нити) и извитые формы (спиралевидные с одним или более завитками). В зависимости от расположения в микропрепарате различают одиночные, попарно расположенные клетки (диплококки), в виде тетрад (тетракокки), цепочек (стрептококки, стрептобациллы), пакетов (сарцины), беспорядочных скоплений (стафилококки).

Интересно знать

Проблемы выбора карбапенемных антибиотиков в конце 90-х гг.
Первый антибиотик из группы карбапенемов – имипенем – появился в клинической практике в 1980г. К настоящему времени известно более 40 природных и синтетических соединений этой группы, однако для клинического применения используются только несколько препаратов: имипенем, меропенем, биапенем и панипенем (пос ...

Полимиксины – новый взгляд на известные антибиотики
Появление множественно-резистентных возбудителей заставляет пересматривать отношение к ряду известных и давно используемых препаратов, в частности к полимиксинам – группе полипептидных антибиотиков, продуцируемых Bacillus polymyxa, и высокоактивных в отношении грамотрицательной микрофлоры – Escherichia coli ...