1.3.Екологія та поширення Proteus mirabilis

Протеї є мешканцями кишечника людини і багатьох тварин, вологої поверхні агару. Proteus mirabilis також знаходили у стічних водах,у водоймах, на овочах. Є представниками нормальної мікрофлори людини. У навколишньому середовищі вони більш стійкі, ніж ешерихії, і навіть здатні зберігати життєдіяльності в слабких розчинах фенолу та інших дезінфектантів. Ці мікроорганізми - сапрофіти. Виділяючись від хворих, мікроорганізми довгий час зберігаються на предметах побуту, медичних інструментах. Чутливі до змін температури, оптимальна для них 35-37̊С. У природі протеї поширені широко, беруть участь у процесах гниття, розмножуючись в органічних субстратах.

Протеї ростуть на простих середовищах в широкому діапазоні температур. Proteus mirabilis вільно живуть у вологих місця, таких як вода і грунт. Вони також знайдені в гнилому м'ясі, навозі і абсцесах. Proteus mirabilis потребує середовища, що має високу лужність, це означає, що концентрація лугу в розчині, який вимірюється з точки зору рН , повинна бути високою. Підходяще середовище для Proteus mirabilis повинне мати рН вище 7. Proteus mirabilis колонізує сечовивідні шляхи, розщеплюючи сечовину до гідроксиду аміаку і цим олужує сечу та утворює каміння. Це каміння заважає відтоку сечі, слугує постійним джерелом інфекції і руйнує ниркову паренхіму. Це призводить до підвищення рівня рН сечового міхура а, отже, й до інфекції сечових шляхів [8].

РОЗДІЛ ІІ. Значення бактерій Proteus mirabilis

2.1.Патогенність Proteus mirabilis

Proteus mirabilis викликає 90 % інфекцій людини з роду Proteus. Це в першу чергу в сечових шляхах. Протеї виділяють токсичні речовини - ендотоксини з гемолітичними властивостями і з різним ступенем біохімічної активності.

Патогенність P.mirabilis здійснюється в наступні два кроки. По-перше, мікроорганізм повинен колонізувати сечовивідні шляхи і, по-друге, мікроорганізм повинен успішно ухилитися від захисних сил організму. Бактерія також виробляє уреазу. Уреаза (від грец ούρον - сеча і "-аза" - стандартний афікс біохімічної номенклатури, який вказує на приналежність речовини до класу ферментів) - гідролітичний фермент з групи амидаз, що володіє специфічною властивістю каталізувати гідроліз сечовини до діоксиду вуглецю та аміаку. Крім того , гемолізини, що виділяє бактерія, цитотоксичні для сечових шляхів епітеліальних клітин , які підлягають вторгненню Proteus mirabilis. Роїння бактерії також відіграє важливу роль в ниркових інфекціях , що включає колонізацію нижніх сечових шляхів і потім висхідний рух бактерії. Вважається, що роїння корелює з ефективним вторгненням в епітелії клітин господарів, так як воно забезпечує здатність швидко рухатися і, отже, швидко колонізувати і проникати в клітини [9].

Колонізація сечовивідних шляхів здійснюється за допомогою двох з чотирьох видів фімбрій так званих маннозо-стійких фімбрій (MRF) і Р.mirabilis фімбрій (PMF). Важливість MRF була визначена в дослідженні, проведеному в лабораторії Моблі в Університеті штату Мічиган. У своєму дослідженні вони змогли успішно виробити носову вакцину проти манноза - резистентних фімбрій, що працювала у мишей.

Фімбрії (з лат. fimbriac – бахрома), довгі, тонкі, прямі вирости, що складаються з гідрофобного білка і знаходяться у великій кількості (інколи до декількох тисяч) на поверхні кліток грамнегативних бактерій. Довжина фімбрій – до 12 мкм, товщина – не більше 0,2 мкм. Вони значно тонші і коротші за джгутики. «Чоловічі» клітини бактерій (донори) можуть мати 1–3 статеві фімбрії (пілі), створюючі між ними і «жіночими» клітками (реципієнтами) порожнисті містки, через які при кон’югації бактерій передається ДНК(дезоксирибонуклеїнова кислота). Фімбрії можуть бути як у рухливих, так і в нерухомих бактерій; виникають зазвичай з базального тельця,що знаходиться в цитоплазматичній мембрані, і проходять через клітинну стінку назовні. Фімбрії додають бактеріальній клітині неспецифічну здатність «прилипати» до щільної поверхні клітин, тканин [10].

Є чотири етапи, за допомогою яких P.mirabilis ухиляється від захисних сил організму. Перший - це виробництво IgA- принигнічуючої протеази , яка функціонує для розщеплення секреторної IgA . IgA звільняється господарем-організмом у початковій відповідь на інфекцію. Другий імунний механізм ухилення: система через три унікальні гени флажеліну, які задіяні для рекомбінації і утворюють нові джгутики, здатні обманювати оборону господаря. Третій - експресії MRP-фімбрій. Вони проходять через процес , що називається зміна фази , за якими вид джгутиків знайдений в деяких клітинах змінюється. Четвертий – є формування каменів уреазою. Виробництво аміаку під дією уреази призводить до кам'яного утворення, і ці камені у свою чергу, захищають бактерії.

Уреаза і гемолізина як відомо, викликають пошкодження епітеліальних клітин. Як згадувалося вище, уреаза може пошкодити епітеліальні клітини господаря через утворення каменів. Гемолізина пошкоджує клітину через її властивості як потужного цитотоксину.

При бактеріологічному дослідженні раньової поверхні встановлено наявність полівалентної мікрофлори. Найчастіше висівались комбінації Staphylococcus aureus, стрептококки Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae. У хворих на цукровий діабет - Escherichia coli, Proteus mirabilis, Acinetobacter spp., Enterobacter spp. та Pseudomonas aeruginosa.Тому Proteus часто є причиною бактеріального вторгнення в кровотік часто асоціюється з діабетом, хвороби серця і легенів, або рак через експресії PMF-фімбрій [11].