Бледная трепонема

Морфология T. pallidum, тёмнопольная микроскопия

По Граму не окрашивается, длинная (8—20 мкм) тонкая (0,25—0,35) спирохета, глубина спирали 0,8—1 мкм, амплитуда витка — 1 мкм, количество завитков — 8—12—14. Бледная трепонема способна к винтообразным, сгибательным и контрактильным движениям, обеспечиваемым фибриллами и собственными сокращениями клетки трепонемы. Имеется т. н. аксилярное тело, представляющее собой внутриклеточные жгутики[6].

Тело бледной трепонемы окружено слизевидным бесструктурным капсулоподобным веществом, выполняющим защитную функцию. Ввиду наличия большого числа гидрофобных компонентов в цитоплазме трепонема плохо прокрашивается анилиновыми красителями, но окрашивается в бледно-розовый цвет по методу Романовского — Гимзе (за что и получила название «бледная трепонема»). Применимы также методы протравления и импрегнации серебром. Неокрашенные нефиксированные живые трепонемы не видны в световой микроскоп, для их визуализации применяют метод темнопольной микроскопии, просмотр в фазово-контрастном микроскопе и более современный метод флюоресцентных антител.

Хемоорганогетеротроф, облигатный анаэроб. Не культивируются на простых питательных средах. Известны методы получения т. н. «смешанных культур» (например метод Шерешевского[7] на полусвёрнутой лошадиной сыворотке, метод Ногути[8] на смеси щелочного агара и асцитической жидкости и прибавлением кусочка почки или тестикула кролика, метод Прока, Даниела и Стро (Proca, Daniela, Stroe)[9] и др.), также известны методы получения чистых культур (как из смешанных — метод по Мюленсу[10], так и непосредственно из крови больных сифилисом), известны методы культивирования на плотных питательных средах (на кровяном или сывороточном агаре в анаэробных условиях[11]). Культивируемые спирохеты теряют патогенность, но антигенные свойства частично сохраняются (кардиолипиновый экстракт используется для постановки реакции Вассермана). Также T. pallidum культивируется путём заражения кроликов в яичко ввиду восприимчивости последних и являются удобным организмом для моделирования сифилиса[12][13] (в том числе и нейросифилис). Для этого используют лабораторный штамм Никольса (Nichols), специально адаптированный для животных.

Штамм Никольс был выделен в 1912 году из спинномозговой жидкости пациента с ранним нейросифилисом (работа американских ученых Nichols and Hough, 1913). Этот штамм стал эталонным в лабораторных исследованиях сифилиса и уже более столетия пассируется (перевивается) на кроликах. Штамм Никольс остается заразным и для человека; несмотря на многолетнее культивирование на кроликах, известны случаи случайного лабораторного заражения работников лабораторий.

Бледная трепонема обладает уникальной биологической особенностью: её размножение может происходить только в очень узком интервале температур — около 37 °C. На этом явлении основан метод пиротерапии сифилиса. Бактерия размножается делением один раз в 30—32 часа.

Бледную трепонему невозможно обнаружить вне инфицированного или его личных вещей, так как она не выживает в окружающей среде. При нагревании до 55 °С гибнет в течение 15 мин, при 60°С через 10-15 минут, а при кипячении (при 100°С) гибнет мгновенно. Чувствительна к высыханию, свету, солям ртути, висмуту, мышьяку, пенициллину. При комнатной температуре во влажной среде трепонемы сохраняют подвижность до 12 часов. Трепонемы чувствительны к большинству антисептических средств. К низким температурам бледные трепонемы устойчивы.

Бледная трепонема имеет сложный антигенный состав. Тело трепонемы содержит липидные компоненты, протеиновые (белковые) и полисахаридные комплексы, основная их часть локализуется в клеточной стенке.

Практическое применение получили белковые и липидные антигены, поскольку серологическая диагностика сифилиса исторически основана на выявлении антител именно к этим антигенам. Белковые и липидные антигены используют при конструировании диагностикумов для поиска сывороточных антител. Некоторые липопротеины являются сильными иммуногенами, и антитела к ним можно обнаружить уже в конце инкубационного периода.

• Липидные антигены

Основной фосфолипидный антиген — кардиолипин. Неспецифический липидный антиген по своему составу аналогичен кардиолипину, экстрагированному из бычьего сердца и представляющему по химической структуре дифосфатидилглицерол - применяется при постановке реакции Вассермана (в современных тест-системах используются рекомбинантные или синтетические пептиды. Первые получили большое распространение).

• Белковые антигены

ТрN 15 (вызывает образование IgМ), Тр 17,Тр 37, Тр 47, Тр 44,5, и др. TmpA (выявлена зависимость между титром АТ к этому АГ и эффективностью терапии - предлагался для использования с целью оценки качества лечения).

Белки цитоплазматической и наружной мембраны (наружная мембрана трепонем напоминает мембрану грамотрицательных бактерий, но не содержит вызывающего воспаление гликолипида липополисахарида (липополисахаридного эндотоксина)). Они, в первую очередь, являются мишенями для иммунной системы организма хозяина. Антитела к белкам наружной мембраны играют важную роль в элиминации возбудителя из макроорганизма.

Наружная мембрана клетки возбудителя сифилиса состоит из двух слоев липидных молекул (липидный бислой), в которые встроены белки. Поверхностные антигены T. pallidum представляют собой трансмембранные белки, содержание которых очень невелико, поэтому они и получили особое название — "редкие белки наружной мембраны бледной трепонемы" (T. pallidum rare outer membrane proteins, TROMP).

Высказывается предположение, что малочисленность поверхностных белков, ограничивает антигенность вирулентного микроорганизма и позволяют ему уклоняться от интенсивного гуморального иммунного ответа, развивающегося при вторичном сифилисе и более поздних стадиях болезни.

Геном T. pallidum штамм Nichols представлен кольцевой двуцепочечной молекулой ДНК размером 1138012 п.н. и содержит 1090 генов, из них 1039 кодируют белки, открытые рамки считывания составляют 92,9 % генома, процент Г+Ц пар составляет 52,77 %[14]. T. pallidum отличается сильной редукцией катаболических и биосинтетических функций[15], сравнение с геномом T. pallidum штамма SS14 показывает наличие 327 однонуклеотидных замен (224 транзиций, 103 трансверсий), 14 делеций и 18 инсерций, также были найдены гипервариабельные районы хромосомы T. pallidum[16]. Также изучены различия геномов Treponema pallidum штамма Nichols и T. paraluiscuniculi штамма Cuniculi[17]. Ген tprK имеет много аллелей и различается между штаммами T. pallidum[18] и отвечает за антигенные различия различных штаммов T. pallidum[19].