L-ФОРМИ бактерій (син. L-фаза бактерій) - бактерії. повністю або частково втратили клітинну стінку або попередників її біосинтезу, що ростуть у вигляді характерних дрібних колоній. Вперше відкриті в 1935 р Клінебергер (E. Klieneberger) в культурі Streptobacillus moniliformis, виділеної К. Левадіті з співр. в 1932 р з суглобової рідини хворого епідемічної суглобової еритемою. Streptobacillus moniliformis - грам, гемоглобінофільная паличка з четковідние здуттями на кінцях, добре росте на кров'яному (10-20%) агарі і згорнутої сироватці.
При вивченні експериментальної інфекції у щурів Клінебергер виділила кілька штамів, що містять, крім типових бактеріальних форм, поліморфні мікроорганізми, вельми схожі за виглядом колоній і морфології з плевропневмоніеподобнимі організмами - pleuropneumoniae like organism (P PL О). Ці мікроорганізми були названі в честь Ін-ту ім. Листера - L-формою.
Протягом багатьох років Клінебергер розглядала L-форми як представників PPLO-симбіонтів бактерій Streptobacillus moniliformis. Доказом симбіотичного існування двох різних мікроорганізмів була відсутність реверсії бактерій з L-форм протягом 13 років (350 пересівань).
Різноманітні експерименти амер. дослідника Дайнес (L. Dienes) і ін. довели помилковість концепції Клінебергер. Було показано, що L-форми Streptobacillus moniliformis, Fusiformis necrophorus і інших бактерій здатні реверсувати в початковий вигляд бактерій. Освіта L-форм бактерій описано під назвами «L-трансформація», «L-конверсія», «індукція L-форм».
В. Д. Тімакова і Г. Я. Каган були отримані L-форми багатьох видів бактерій, вивчені їх біол, властивості і роль в патології (ревмокардит, септичний ендокардит, менінгоенцефаліт, хрон, гонорея та ін.).
Перетворення в L-форму - властивість, по всій ймовірності, властиве всім бактеріям. Препарати, які надають L-трансформує дію, або блокують певні ланки біосинтезу клітинних стінок, переважно пептидогликана (муреина), або їх руйнують. До препаратів, що індукують L-форми бактерій, відносять: 1) антибіотики відповідного спектру дії, напр, пеніцилін, циклосерин, лізостафін і ін .; 2) муролітіческіе ферменти - лізоцим, ендоацетілгексозамінідазу фагоассоціірованного лізину стрептокока групи С і ін .; 3) нек-риє амінокислоти (гліцин та ін.).
Індукція L-форм бактерій залежить від умов і середовищ культивування: необхідне створення фіз.-хім. оточення, що сприяє стабілізації осмотически тендітної мембрани бактерій і оберігає L-форми від загибелі.
Склад середовища і умови культивування варіюють в залежності від виду бактерій, обов'язкові напівтверда і напіврідка концентрація агарного гелю, присутність нормальної кінської сироватки і підбір осмотической концентрації солей, що сприяють збереженню цілісності цитоплазматичної мембрани L-форм бактерій.
Розрізняють нестабільні і стабільні L-форми бактерій. Нестабільні форми зберігають нек-риє елементи клітинної стінки або її попередників і при пасажах на середовищах без L-індукує агента реверсируют в початковий вигляд бактерій. Стабільні форми повністю втрачають компоненти клітинної стінки і не здатні її відновити, тому вони не реверсируют в початковий вигляд бактерій, навіть при багаторазовому пасирування на середовищах без індукує агента, а також на середовищах, що містять сукцинат натрію або желатину, що сприяють реверсії бактерій з L-форм .
L-форми бактерій ростуть у вигляді двох типів колоній - А. і В. Колонії типу А частіше притаманні стабільним L-форм бактерій, вони дуже дрібні (50-100 мкм), вростають в агар, добре ростуть групами, поодинокі колонії часто не дають зростання. Мінімальні репродукується елементи колоній типу А, повністю позбавлені клітинної стінки, не мають фаговоспріімчівих рецепторів. Колонії типу В частіше притаманні нестабільним L-форм бактерій, вони більші, розміром 0,5-2 мм, з ніжним мереживним краєм і вростає в середу центром. У колоніях переважають кулясті тіла різної оптичної щільності; субмикроскопических елементів в них менше, ніж в колоніях типу А. Вони зберігають нек-риє елементи клітинної стінки, фаговоспріімчівие рецептори і можуть агглютинироваться сироваткою початкового вигляду.
Диференціація колоній на типи А і В умовна, так само як і явище стабілізації L-форм. У культурах стабільних L-форм бактерій можуть міститися, колонії типу В, а в культурах нестабільних L-форм-колонії типу А.
Мал. 1. L-форми деяких видів бактерій, що складаються з тіл різної оптичної щільності, форми і розмірів (фазовий контраст): 1 - Salmonella typhi; 2 - Corynebacterium diphtheriae; 3 - Staphylococcus aureus; 4 - Streptococcus hemolyticus; 5 - Neisseria gonorrhoeae; 6 - Neisseria meningitidis; x 1350.
У складі колоній L-форм бактерій містяться: 1) сферичні тіла різної оптичної щільності і розмірів; 2) елементарні тільця або гранули, які містяться групами, а також Інтрацелюлярно в більших сферичних утвореннях або вакуолях; 3) погано контуровані, безформні, весь час ростуть тіла; 4) покручені форми; 5) великі тіла з включеннями у вигляді вакуолей. L-форми бактерій відрізняються поліморфізмом (рис. 1, 1-6) і разом з тим принципово однакові у різних видів бактерій / що не дозволяє диференціювати їх по морфол, ознакою.
Поряд з втратою клітинної стінки у L-форм бактерій втрачаються Мезосома, що призводить до безпосереднього прикріплення цитоплазматичної мембрани до нуклеоида; відновлення мезосом в процесі реверсії не спостерігається.
Відсутність клітинної стінки обумовлює дезорганізацію ділення і множинність морфол, проявів при відтворенні L-форм бактерій. Розмножуються L-форми бактерій розподілом, брунькуванням або дезінтеграцією клітини на дрібні гранули.
Фізіолого. антигенні і патогенні особливості цих форм детерміновані структурою їх цитоплазматичної мембрани, і, можливо, цитоплазми.
L-форми бактерій утворюються не тільки in vitro, але і in vivo, вони можуть зберігатися в організмі і реверсировать в вихідну бактеріальну форму.
Розроблено оригінальну схема виділення L-форм з Патол, матеріалу, до-раю дозволила виділити й ідентифікувати L-форми бактерій з цереброспинальной рідини хворих на гнійний менінгіт і ревмокардитом.
Мал. 3. L-форми Streptococcus hemolyticus, виділені з крові хворого ревмокардитом, і їх реверсія (фазовий контраст). 1 і 2 - різні види L-форм; 3 - бактеріальна форма, що утворилася в результаті реверсії; х900.
На малюнку 3 представлені мікрофотографії L-форм, виділених з крові хворого ревмокардитом, і їх ревертанти, що утворилися в результаті реверсії в стрептококи, згодом ідентифіковані як Streptococcus hemolyticus групи А.
Антитіла до стабільних L-форм Streptococcus hemolyticus виявлені у 87,9% хворих на ревматизм, у 77% хворих інфекційно-алергічним міокардитом і всього лише у 11% здорових людей (В. Д. Тімаков, Г. Я. Каган, 1973). L-форми різних видів бактерій виявляються при хрон, бактеріурії, пієлонефритах, абактеріальним формах туберкульозу, ревмокардиті і ін.
Патогенність L-форм бактерій доведена експериментально, відомі хрон, артрити, викликані інтраартікулярних введенням L-форм Streptococcus hemolyticus, ангіна мавп, ускладнена інтерстиціальним міокардитом, індукована внутрішньовенним введенням L-форм Streptococcus hemolyticus, пієлонефрити щурів і кроликів, обумовлені L-формами бактерій роду Proteus і Streptococcus faecalis, менінгоенцефаліт кроликів, пов'язаний з L-формами менінгококу, і лістеріоз овець і кроликів, викликаний введенням L-форм Listeria monocytogenes. Патол, процеси, зумовлені L-формами бактерій, відрізняються поступовим розвитком Патол. явищ, пролонгованим перебігом і персистенцією збудника в L-формі, що підтримує перехід захворювання в хрон, форму. Персистенція L-форм бактерій встановлена експериментально на L-формах Mycobacterium tuberculosis і Streptococcus hemolyticus.
Мал. 4. L-форми Streptococcus hemolyticus, розташовані у вигляді світлих гранул в селезінці заражених мишей (реакція імунофлюоресценції): 1 - через 3 тижні після зараження; 2 -через 27 тижнів після зараження; х 900
При одноразовому внутрибрюшинном зараженні білих мишей стабільними L-формами Streptococcus hemolyticus і подальше спостереження протягом року антиген L-форм зберігається у всіх внутрішніх органах. На малюнку 4, 1 наведено приклад локалізації L-форм Streptococcus hemolyticus в селезінці через 3 тижні. після інфікування, на малюнку 4, 2 - через 27 тижнів. Тривала персистенція L-форм в організмі супроводжується наростанням що ушкоджує ефекту; розвитком інтерстиціального міокардиту і важкого гломерулонефриту.
Освіта L-форм бактерій in vivo, їх зв'язок з багатьма хронічно протікають процесами, можливість реверсії бактеріальних форм з відновленням їх вірулентності і виникнення внаслідок цього не піддаються ефективної терапії рецидивів поставили перед мед. мікробіологією проблему вишукування способів боротьби з варіантами мікроорганізмів, що втратили клітинну стінку (сферопласти, протопластів, L-форми). Пошуки ведуться з двох діаметрально протилежних позицій: 1) запобігання можливості індукції L-форм in vivo (шлях, важко контрольований); 2) використання коштів, які індукують утворення L-форм, з подальшим застосуванням інших препаратів, недієвих щодо інтактних клітин, але проникають внутрішньоклітинно лише в L-форми бактерій і руйнують їх. Цей шлях найбільш перспективний. Є дані про ефективність комбінацій пеніциліну і канаміцину, використовуваних для терапії пієлонефритів. Пеніцилін індукує утворення L-форм бактерій, к-які руйнуються внутрішньоклітинним проникненням канаміцину, не діючого на інтактні бактерії.
Бібліогр .: Пєшков М. А. Цитологія бактерій, с. 151, М.-Л. 1955; Тімаков В.Д, і Каган Г.Я. L-форми бактерій і сімейство mycoplasmataceae в патології, М. 1973 библиогр .; вони ж, L-форми бактерій, сімейство mycoplasmataceae і проблема мікробного ПЕРСИСТУЮЧИМИ-вання, Журн, мікр. епід, і імунної. № 4, с. 3, 1977, бібліогр .; Di enes L. The morphology of the Li of Klieneberger and its relationship to streptobacillus monoli-formis, J. Bact. v. 54, p. 231, 1947; D i e-nes L. a. Weinberger H. The L-forms of bacteria, Bact. Rev. v. 15, p. 245, 1951; Klieneberger E. The natural occurrence of pleuropneumonialike organisms, its apparent symbiosis with streptobacillus moniliformis and the other bacteria, J. Path. Bact. v. 40, p. 93, 1935; K li eneb erger-N obel E. Pleuropneumonia-like organisms (PPLO) mycoplasmataceae, L.- N. Y. 1962; Microbial protoplasts, spheroplasts and L-forms, ed. by L. B. Guze, Baltimore, 1968.
В. Д. Тімаков, Г. Я. Каган.