Mycobacterium leprae

Mycobacterium leprae

? Палочка Хансена
Mycobacterium leprae (окраска по Цилю — Нельсену)
Научная классификация
Царство: Бактерии Тип: Actinobacteria Класс: Actinobacteria Порядок: Actinomycetales Семейство: Mycobacteriaceae Род: Mycobacterium Вид: Палочка Хансена
Латинское название
Mycobacterium leprae Hansen, 1880
Систематика на Викивидах Поиск изображений на Викискладе NCBI 1769

Па́лочка Ха́нсена, или баци́лла Ха́нсена^[1] (лат. Mycobacterium leprae) — вид актиномицетов из семейства микобактерий (Mycobacteriaceae), один из возбудителей лепры (проказы). Впервые обнаружен в 1873 году норвежским врачом Герхардом Хансеном^[2].

Лепра

Вызываемая палочкой Хансена лепра — хроническое гранулематозное заболевание, которое может протекать в трёх клинических формах: лепроматозной, туберкулоидной и недифференцированной^[3]. Поражаются преимущественно периферические нервы и нервные окончания, верхние дыхательные пути, глаза, у мужчин — яички. Основные пути передачи — воздушно-капельный и контактный^[4].

Ввиду тяжести заболевания и отсутствия вероятности реконвалесценции, в прошлом прокажённых нередко изгоняли из поселений. Кроме того, со Средневековья практикуется изоляция больных в лепрозориях. Предположительно, в Европу проказа была занесена из Передней Азии во время крестовых походов.

Морфология и физиология бактерии

Микобактерии лепры имеют длину 1—8 мкм, ширину 0,3—0,5 мкм, обладают плеоморфизмом^[5]. Располагаются чаще группами в виде пачек сигар или скоплений (шаров). При микроскопии окрашиваются по Цилю — Нельсену в красный цвет; при этом обесцвечиваются легче, чем туберкулёзные микобактерии. Не образуют спор и капсул, неподвижны. В культурах встречаются разветвлённые, сегментированные формы.

Цитоплазма микобактерии лепры окружена несколькими оболочками:

• микрокапсула — полисахаридная оболочка из 3—4 слоёв толщиной 200—250 нм, прочно связанная с клеточной стенкой и лежащая на ее поверхности, которая защищает микобактерию от воздействия внешней среды, обладает антигенными свойствами (термостабильный и термолабильный антигены), проявляет серологическую активность^[4];
• клеточная стенка — ограничивает микобактерию снаружи, обеспечивает стабильность размеров и формы клетки, механическую, осмотическую и химическую защиту, включает факторы вирулентности — липиды, с фосфатидной фракцией которых связывают вирулентность микобактерий, а также миколовую кислоту, лепрозиновую оксикислоту и воск (лепрозин);
• цитоплазматическая мембрана — включает липопротеиновые комплексы, ферментные системы

Нуклеоид состоит из кольцевой ДНК без плазмид.

Патоген является облигатным внутриклеточным паразитом^[6] — на питательных средах, применяемых для культивирования туберкулёзного возбудителя, рост получен не был, однако их удалось культивировать на жидких яичных средах, содержащих лизаты семенников животных и рыб. В литературе описана также возможность культивироания на специальных средах с добавлением сывороточного белка при температуре 32 °C, однако рост также медленный. Культуральные формы отличаются от тканевых и теряют патогенность для животных^[5].

В лаборатории линии этой микобактерии поддерживаются в броненосцах, а также на лапках мышей.

Геном

Геном палочки Хансена был успешно расшифрован в 2001 году на материале штамма, выделенного в штате Тамилнад (Индия) и обозначенного TN. Его длина составила 3 268 203 пар нуклеотидных оснований, а содержание гуанина и цитозина — 57,8 %. Значения оказались намного ниже, чем соответствующие значения у возбудителя туберкулёза — палочки Коха (соответственно, 4 441 529 пар и 65,6 %).

Число общих генов Mycobacterium tuberculosis и Mycobacterium leprae составляет около 1500. Сравнительный анализ показывает, что микобактерии, произошедшие от общего предка, на первоначальном этапе имели геном аналогичного размера. На сокращение генома с 4,42 миллионов пар оснований до 3,27 миллионов пар приходится потеря около 1200 генных последовательностей. Значительная редукция генетического материала у M. leprae сопровождалась помимо потери генов генетическими перестройками и появлением псевдогенов из прежде функционировавших генов: лишь 50% генома кодирует белки (у M. tuberculosis этот показатель составляет 91%)^[7].

В более раннем исследовании^[8] было получено несколько меньшее значение содержания гуанин-цитозиновых пар (56,2 ± 1%). Размер генома, определённый в этой работе: (2,2 ± 0,3) · 10⁹ дальтон (что соответствует (3,5 ± 0,5) миллионам пар оснований) — достоверно не отличается от данных по секвенированию. В исследовании также были получены данные о различиях генома микобактерий лепры и Mycobacterium «lufu» (доля GC-пар составляет 61 %, геном имеет размеры 3,1 · 10⁹ дальтон), а также о различиях с Mycobacterium vaccae (доля GC-пар составляет 65 %, геном имеет размеры 3,1 · 10⁹ дальтон).

Сходство с Mycobacterium «lufu»

В своих работах М. Ю. Юшин доказывает тождественность свободноживущих микобактерий-сапрофитов Mycobacterium lufu и паразитических Mycobacterium leprae^[9], что, тем не менее, не подтверждают данные по различиям в размерах геномов этих видов и ряду других молекулярно-генетических признаков^{[10] [11]}.

Примечания

1. ↑ Проказа — статья из Большой советской энциклопедии
2. ↑ Биография Герхарда Хансена на whonamedit.com (англ.)
3. ↑ Воробьев А. А. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — МИА, 2003. — С. 75. — ISBN 5-89481-136-8
4. ↑ ^{1 2} Борисов Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 442—443. — ISBN 5-89481-278-X
5. ↑ ^{1 2} Пяткин К. Д. Микробиология с вирусологией и иммунологией. — М.: Медицина, 1971. — С. 267-268.
6. ↑ Воробьев А. А. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — МИА, 2003. — С. 44. — ISBN 5-89481-136-8
7. ↑ Cole S. T., Eiglmeier K., Parkhill J. et al. (2001). Massive gene decay in the leprosy bacillus. Nature 409 (6823): 1007—1011 DOI:10.1038/35059006 PMID 11234002
8. ↑ Clark-Curtiss J.E. et al. (1985). «Molecular analysis of DNA and construction of genomic libraries of Mycobacterium leprae». Journal of Bacteriology 161 (3): 1093-1102. PMID 3882664.
9. ↑ http://elibrary.ru/item.asp?id=9957352 Биологические параллели Mycobacterium leprae и Mycobacterium «lufu» М. Ю. Юшин]
10. ↑ Ji, Y.; Colston, M.J. & R.A. Cox (1994). Nucleotide sequence and secondary structures of precursor 16S rRNA of slow-growing mycobacteria. Microbiology 140: 123-132 [1]
11. ↑ Plikaytis, B., R. Gelber & T. Shinnick (1990). Rapid and sensitive detection of Mycobacterium leprae using a nested-primer gene amplification assay. J. Clin. Microbiol. 28 (9): 1913–1917 [2]