GARDNERELLA VAGINALIS: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ, ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ - БІОЛОГІЯ - 2025

Gardnerella vaginalis належить до сімейства Bifidobacteriaceae у порядку біфідобактерій Actinobacteria. Цей вид характеризується тим, що він може вести себе як грампозитивний або грамнегативний, залежно від штаму та культурального середовища.

Він є факультативним анаеробним, утворюючи в основному оцтову кислоту в процесі бродіння. Він плеоморфний (має дві структурні форми), і може мати форму бацили або кокосового горіха (округлої форми).

ЗОБРАЖЕННЯ: Вигляд мікроскопа Gardnerella vaginalis. Автор: доктор Ф.К. Тернер, через Wikimedia Commons

Заокруглені (кокобацили) та подовжені (бацили) форми можуть виникати в одному і тому ж штамі на різних стадіях розвитку. Так само може впливати тип фарбування, яке вони є (грам позитивне чи негативне).

Коли він був вперше описаний, його помістили до роду Haemophilus. Згодом були засвідчені морфологічні та функціональні відмінності виду. Він був розташований у роду Gardnerella, який складається з одного виду.

Загальна характеристика

G. vaginalis є факультативним анаеробним, хоча деякі штами можуть бути облігаційними анаеробними.

Основним продуктом бродіння цукрів є оцтова кислота. Однак деякі штами можуть виробляти молочну, мурашину або янтарну кислоту. У процесі бродіння не утворюються гази.

Ці бактерії можуть ферментувати різні види цукрів, такі як декстрин, глюкоза, мальтоза та крохмаль.

Для визнання цього виду найважливішими характеристиками є гідроліз крохмалю та гіппурату (ароматична органічна сполука). Так само вони генерують гемоліз у присутності крові людини, але не в крові овець.

G. vaginalis вважається основним збудником вагінального бактеріозу. Вид є частиною бактеріальної мікрофлори піхви, але може стати вірулентним.

Вагінальний бактеріоз пов’язаний із виникненням дисбалансу мікробіоти у піхві. Таким чином, лактобактерії, які виробляють велику кількість перекису водню, замінюються анаеробними бактеріями.

Вид G. vaginalis пригнічує ріст лактобактерій і рН піхви може підніматися до значень, близьких до 7. Бактерія має здатність руйнувати муцини, які секретуються в епітеліальні клітини піхви.

Найбільш очевидні симптоми вагінального бактеріозу - це утворення білого або жовтуватого виділення і неприємний запах. Також він може бути сверблячим і червоним.

Найпоширеніші форми зараження - це незахищений секс та наявність кількох сексуальних партнерів. Також часто хвороба отримує від спільного використання іграшок або використання ВМС (внутрішньоматкового пристрою).

Найпоширеніші методи лікування - це використання антибіотиків, таких як метронідазол та кліндаміцин.

Умови масової культури

Оптимальна температура для розвитку бактерій коливається в межах 35 - 37 ° C, хоча вони можуть розвиватися від 25 - 42 ° C. Діапазон pH становить 6 - 6,5, але деякий ріст може спостерігатися при рН 4,5.

Колонії не є гемолітичними в овечій крові. Вони виробляють гемоліз, що росте в крові людини та кролика.

Їх вважають "влучними" бактеріями, оскільки для вирощування в культуральному середовищі їм потрібні певні специфічні поживні речовини. Серед них маємо присутність біотину, фолієвої кислоти, тіаміну, рибофлавіну та пуринів / пірамід.

Помічено, що за наявності ферментованих вуглеводів та пептонів прискорюється ріст бактерій у середовищі.

Генетика

Розмір генома G. vaginalis становить 1490-1 700 пар основ, вміст GC коливається в межах 41-43% серед різних штамів. Основний геном (гени, якими поділяються всі штами) - це лише 716 генів. Таким чином, що лише 27% геному є загальними для всіх досліджених штамів виду.

У молекулярних дослідженнях, проведених на різних штамах, було встановлено, що зустрічаються щонайменше чотири різні групи. Ці групи мають різний розмір генома та співвідношення GC один до одного.

Таксономія

Вид був вперше виділений у 1953 році Леопольдом. Цей автор отримав бактерії з сечостатевої системи чоловіків.

Виділення відповідало бактерії, яка поводилася як грамнегативно, була нерухомою і без наявності капсули. Цю першу культуру виготовляли на агарі крові при температурі 37 ° C.

Леопольд вважав, що вид відноситься до роду Haemophilus. Пізніше Гарднер і Герцог у 1955 році визначили його як Haemophilus vaginalis, завдяки його негативному пляму та граблі форми Грама. Крім того, вони вважали, що це причина характерних виділень з піхви.

Однак, коли дослідження виду продовжувалося, було визначено, що для його розвитку не потрібні деякі елементи, необхідні для росту видів гемофілу. З іншого боку, бактерії проявляли тенденцію до збереження кристалічного фіолетового забарвлення у плямі Грама.

Ці характеристики вказували на те, що вид був більше пов'язаний з родом Corynobacterium, який є грампозитивною групою актинобактерій. З цієї причини в 1963 році Циннеманн і Тернер визначили його як Corynobacterium vaginale.

Стать

У 80-х роках XX століття проводилися різні дослідження за допомогою біохімічних та молекулярних методик та спостережень за допомогою пропускаючого електронного мікроскопа. Грінвуд та Пікет визначають, що не було роду з характеристиками цього виду.

Автори пропонують новий рід під назвою Gardnerella на честь Гарднера, який є одновидовим (із лише одним видом). Вони вказують, що бактерії роду мають грамнегативні до змінних, стрижнеподібні та мають шаруватий клітинну стінку.

В даний час рід розташований у сімействі Bifidobacteriaceae сімейства Bifidobacteriales порядку Actinobacteria. Останні молекулярні дослідження показують, що вид утворює клад з видами роду Bifidobacterium (B. coryneforme та B. minimimum).

Морфологія

Бактерії - це плеоморфні бацили завдовжки приблизно 0,5 мкм довжиною 1,5-2,5 мкм. На відміну від інших актинобактерій, вони не утворюють ниток.

Колонії мають діаметр 0,4-0,5 мм через 48 годин інкубації. Ці колонії мають округлий, непрозорий і гладкий вигляд. Після цього часу інкубації вони виростають в діаметрі більше 0,5 мм. Життєздатність колоній швидко втрачається.

Клітинна стінка

Будова клітинної стінки у бактерій визначає їх реакцію на пляму по Граму.

Що стосується грам негативних груп, вони представляють зовнішню мембрану, яка покрита полісахаридами, білками та фосфоліпідами. Стіна має три шари, покриті тонким шаром пептидогліканів.

Для грам позитивних груп стінка товста, представляє аморфні матриці, переплетені з пептидогліканами. Мабуть, кількість пептидогліканів у стінці визначає, негативна чи позитивна пляма за Грамом.

У випадку G. vaginalis ультраструктура клітинної стінки має тенденцію до грампозитиву. Штами, як правило, реагують як грампозитивні у фазі експоненціального росту. Однак, коли культура дорослішає, пептидоглікановий шар стає дуже тонким і реагує як грамнегативний.

По відношенню до свого хімічного складу клітинна стінка виду має різні органічні сполуки. До них відносяться N-ацетилглюкозамін, аланін, аспарагінова та глутамінова кислоти, гліцин та лізин.

Зовнішній шар полісахариду

Видно, що зовні до клітинної стінки є шар, що складається з полісахаридів. Він має тенденцію утворювати мережу ниток, які можуть з'єднувати клітини один з одним.

Цей шар вважається релевантним у механізмах приєднання G. vaginalis до епітеліальних клітин піхви. Так само це може бути причиною утворення груп клітин у культуральному середовищі.

Фімбрії

Навколо бактерій спостерігаються невеликі фімбрії (короткі волоски). Вони мають діаметр між 3-7,5 нм. Клітини з фімбріями поширені в ізолятах пацієнтів з бактеріальним вагінітом. Що стосується штамів, отриманих у культурі, то наявність фімбрій менш постійна.

Життєвий цикл

Як і всі бактеріальні клітини, G. vaginalis розмножується безстатевим шляхом шляхом бінарного поділу. По-перше, відбувається дублювання ДНК, і кожна дочірня бактерія наділена генетичним доповненням, ідентичним до материнської клітини.

Як тільки бактерії починають ділитися, вони утворюють колонії. Коли починають утворюватися колонії G. vaginalis, клітини можуть приймати різну форму.

У 24-годинних культуральних середовищах спостерігаються невеликі коккобацили та трохи більш витягнуті форми.

Тип культурального середовища може впливати на форму та реакцію на пляму по Граму виду. Клітини, що ростуть на вагінальному агарі, як правило, дуже короткі, грамнегативні стрижні. У крохмальних культурах бактерії були більш плеоморфними, кластеризованими та Грам змінними.

У випадку культур, що проводяться з крові заражених пацієнтів, бактерії поводяться як грампозитивні. Це також відбувається в експоненціальній фазі зростання колоній у різних культуральних середовищах.

Зараження

G. vaginalis - головний збудник бактеріозу піхви. Гарднер у 1954 р. Підтвердив, що вид став причиною захворювання, застосовуючи постулати Коха.

Деякі автори не розглядають вагінальний бактеріоз як захворювання, що передається статевим шляхом, оскільки інфекція спричинена не зовнішнім збудником, а видом, який зазвичай присутній у мікрофлорі піхви.

Однак статевий акт може посилити інфекцію, ввівши надлишки бактерій у піхву. Так само було зазначено, що може бути зараження при використанні внутрішньоматкових пристроїв (ВМС) або спільному використанні секс-іграшок.

Зараження відбувається, коли спостерігається дисбаланс рН піхви (> 4,5), що сприяє розвитку G. vaginalis на види Lactobacillus.

При захворюванні хворобою можуть виникати різні ускладнення. Бактеремія (виділення бактерій у кров) може виникнути після кесаревого розтину. Так само це може спричинити септицемію у новонароджених, спричинити передчасні пологи або інфекції після гістеректомії.

епідеміологія

У проведених дослідженнях було помічено, що вагінальний бактеріоз зустрічається у 10-20% жінок. Однак є деякі фактори ризику, які збільшують ці відсотки.

У пацієнтів із інфекціями, що передаються статевим шляхом, відсоток збільшується до 36%. Він також зустрічається у 28% жінок, які перенесли аборт.

З іншого боку, хоча це частіше зустрічається у жінок, які змінили статевих партнерів, захворювання спостерігалося у жінок, які не мали активного сексуального життя. У жінок, які перебувають у клімактеричному періоді, частота захворювання не оцінювалася.

Чорні пацієнти, мабуть, більш сприйнятливі до захворювання. У сільському населенні Уганди зафіксовано його появу у 50% опитаних жінок.

Симптоми

Більшість жінок з вагінальним бактеріозом протікають безсимптомно. Що стосується симптомів, то основними з них є вироблення білого або жовтуватого виділення з піхви. Цей потік збільшується при менструації або після незахищеного сексу

Також спостерігається поганий запах піхви через виробництво гнилості та кадаверину. З іншого боку, може спостерігатися почервоніння і свербіж у піхві. Точкові крововиливи можна побачити на вульві.

Діагноз

При зверненні до лікаря з вищезазначеними симптомами оцінюються різні аспекти. РН піхви вивчається, вважається, що може бути інфекція, коли вона перевищує 4,5.

Так само проводиться мікроскопічне дослідження виділень з піхви, щоб виявити наявність ключових клітин. Це епітеліальні клітини піхви, які оточені бактеріями.

В даний час найбільш точним способом діагностування захворювання є проведення ПЛР-тесту для генетичної ідентифікації G. vaginalis.

Лікування

G. vaginalis сприйнятливий до різних антибіотиків, включаючи ампіцилін, карбеніцилін, оксацилін, пеніцилін та ванкоміцин. Спостерігалося, що штами по-різному реагують на тетрациклін та гентамініцин, серед інших.

З іншого боку, метродіназол досить ефективний in vivo, але дає мінливі результати в культурах in vitro.

Найбільш поширені методи лікування захворювання включають використання метронідазолу або кліндаміцину. Застосовувати можуть бути оральні або вагінальні креми.

У разі перорального застосування зазвичай використовується метронідазол, а лікування триває близько семи днів. При застосуванні вагінальних кремів вони можуть бути на основі метронідазолу або кліндаміцину, який застосовується протягом одного-двох тижнів.

Вагітним пацієнтам із захворюванням рекомендується пероральне лікування, оскільки воно вважається більш безпечним та ефективним.

Ці методи лікування можуть мати деякі побічні ефекти, такі як нудота, болі в шлунку, кашель та металевий присмак у роті.

Існують деякі альтернативні методи лікування, такі як прийом пробіотиків, які можуть допомогти запобігти рецидив. Так само застосування борної кислоти показало певну ефективність.

Список літератури

1. Ахмед А, Дж граф. До безтурботних. S Хіллієр. Л.К. Рейб. T Cherpes. Е Пауелл. Б Ксантос, Р Етсей, Н. Л. Гіллер. R Boissy, M Dahlgren.B Hall JW Costerton. JC Post. FZ Hu та GD Ehrlich (2012) Порівняльний геномний аналіз 17 клінічних ізолятів Gardnerella vaginalis свідчить про безліч генетично ізольованих кладов, що відповідають субспекціям геноварів. Журнал бактеріології 194: 3922-3937.
2. Castellanos D, Galuppo C та V Da Silva (2010) Бактеріальний вагіноз: клінічні, епідеміологічні та мікробіологічні особливості. Журнал HU, Juiz de For 36: 223-230.
3. Catlin, W (1992) Gardnerella vaginalis: характеристики, клінічні міркування та суперечки. Огляди клінічної мікробіології 5: 213-237.
4. Hay, P (2002) Бактеріальний вагіноз. Журнал педіатрії, акушерства та гінекології. Вересень / жовтень: 36-40.
5. Бурі V і P Vandamme (2015) Гарднерела. В: Вітман ВБ (редактор) Посібник Бергей з систематики Археї та бактерій. John Wiley & Sons, Inc., спільно з Посібником довіри Бергей.
6. Yeoman C, S Yildirim, S Thomas, AS Durkin, M Torralba, G Sutton, CJ Buhay, Y Ding, SP Dugan-Rocha, D Muzny, X Qin, RA Gibbs, S Leigh. R Stumpf, B White, SK Highlander, KE Nelson і BA Wilson (2010) Порівняльна геноміка штамів вагінали Gardnerella vaginalis виявляє суттєві відмінності в метаболічному потенціалі вірулентності. Площа ОДНА 5: 1-15.