Морфологические свойства
Y. enterocolitica и Y. pseudotuberculosis - грамотрицательные палочки с закругленными концами, диаметром 0,5-0,8 и длиной 1-3 мкм. Размеры палочек колеблются в зависимости от возраста культуры, температуры и среды выращивания. Микроорганизмы окрашиваются всеми анилиновыми красителями. В мазках имеют вид палочек, а из бульонных культур и отпечатков органов экспериментально зараженных животных - коккобактерии с биполярной окраской. В мазках из жидких питательных сред Y. pseudotuberculosis могут располагаться цепочками, что не наблюдается у Y. enterocolitica.
Культуральные свойства
Возбудители псевдотуберкулеза и иерсиниоза - факультативные анаэробы. Оптимальная температура их культивирования - 22-28 °С, но они могут размножаться при температуре от 2 до 40 °С, в том числе при 2-10 °С, что дало основание J.S.Peterson и R.A.Cook (1963) предложить метод выделения культуры после выдерживания посевов на холоде (4-6 °С) в фосфатном буфере (так называемое холодовое обогащение). При более высокой температуре культивирования иерсинии обоих видов неподвижны. Y. pseudotuberculosis имеет 3-5 жгутиков, расположенных перитрихиально или полярно, а Y. enterocolitica - множество расположенных перитрихиально. Благодаря жгутикам бактерии подвижны. При температуре выше 30 °С жгутики не активны, а также культуры слабо и/или не активны в серологических реакциях.
Иерсинии неприхотливы и не требовательны к питательным веществам; растут на обычных питательных средах (МПА, агары Хоттингера и Мартена, Эндо и др.). Оптимальной для роста является рН среды 7,2-7,4; хотя иерсинии могут расти при рН от 5,2 до 9,0. Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica способны размножаться на минимальной среде без добавлении аминокислот, что позволяет отнести их к прототрофам.
На плотных средах при температуре 22-28 °С через сутки иерсинии вырастают в виде мелких, выпуклых, полупрозрачных, бесцветных колоний с ровным или волнистым краем. При температуре 37 °С колонии становятся прозрачными и имеют неровные фестончатые края и выпуклый центр. Оба микроорганизма хорошо растут на средах Мак-Конки и дезоксихолатном агаре.
Как правило, Y. pseudotuberculosis, выделенные от больных и грызунов, находятся в S-форме при росте на плотной питательной среде, хорошо эмульгируются в физиологическом растворе, полупрозрачные, с ровным краем. При посеве старых, хранившихся в лабораторных условиях, культур и иногда при выделении Y. pseudotuberculosis из объектов окружающей среды бактерии растут в виде колоний с выпуклым, бугристым, коричневым центром и тонкой прозрачной "кружевной" периферической зоной (R-форма), имеющих сходство с колониями Y. pestis.
Полиморфизм колоний Y. enterocolitica менее выражен. Однако в условиях культивирования при 37 °С Y. enterocolitica диссоциируют на S-R варианты, колонии не прозрачны, имеют неровный фестончатый край, выпуклый, сферический, иногда бугристый или исчерченный центр. В жидкой питательной среде такие культуры растут в виде хлопьевидного осадка на дне, оставляя бульон прозрачным, а гладкие - равномерно мутят среду. Такой рост в жидкой среде характерен больше для Y. pseudotuberculosis. При росте Y. enterocolitica бульон не бывает прозрачным. Диссоциированные культуры слабо и/или не активны в серологических реакциях.
Биохимические свойства
В табл.1 представлены биохимические свойства, дифференцирующие Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica.
Таблица 1
Основные биохимические свойства бактерий рода Yersinia, отличающие их от представителей семейства Enterobacteriaceae
Тест или субстрат | Y. pestis | Y. pseudo- | Y. enterocolitica | Y. fre- | Y. inter- | Y. kris- | Y. nic- | Y. aldo- | Y. roh- | Y. molla- | Y. ber- | Haf- | Pro- | |||||
Биовары | ||||||||||||||||||
I | II | Ill | IV | V | ||||||||||||||
IA | IВ | |||||||||||||||||
Мальтоза | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | - | - | +\- | + | + | +* |
Маннит | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | -** |
Сахароза | - | - | + | + | + | + | + | -/+ | + | + | - | - | -/+ | + | + | + | - | В |
Рамноза | (+) | + | - | - | - | - | - | - | (+) | (+) | - | - | - | - | - | - | + | - |
Сорбит | (+\-) | - | + | + | + | + | + | - | + | + | + | +/- | + | + | + | + | - | - |
Мочевина | - | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | - | + | +/- | + | + | - | + |
Фогес- | - | + | + | + | + | + | + | + | + | - | -\+ | + | - | - | - | +\- | - | |
Подвижность 22-24 °С | - | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | +\- | + | + | + | + | + | + |
Индол | - | - | + | + | + | - | - | - | + | + | +\- | - | - | - | - | - | - | В |
Ксилоза | + | + | + | + | + | + | - | - | + | + | + | - | +/- | + | +/- | + | + | +*** |
Салицин (24 ч) | +\- | - | + | - | - | - | - | - | + | + | - | - | - | - | -\+ | -\+ | - | В |
Трегалоза | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | В | |
Цитрат Симмонса | - | - | - | - | - | - | - | - | -/+ | - | - | (+) | - | - | - | - | + | в |
Фенилаланин | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | + |
Орнитин- | - | - | + | + | + | + | + | -/+ | + | + | + | + | + | +\- | + | + | - | -* |
Гидролиз эскулина (24 ч) | + | + | +\- | - | - | - | - | - | + | + | - | - | + | - | -\+ | +\- |
________________
+ - положительная реакция; (+) - положительная реакция только при 22-25 °С; +/- - положительная реакция более, чем у 50% культур; -\+ - положительная реакция менее, чем у 50% культур; - - отрицательная реакция; В - вариабельная реакция; * - за исключением P. mirabilis: ** - положительная у P. rettgeri; *** - за исключением P. myxofaciens
Как видно из таблицы, дифференцирующими тестами являются использование мелибиозы, рамнозы, сахарозы, сорбита, сорбозы, целлобиозы, а также тесты на орнитиндекарбоксилазу, дезоксирибонуклеазу, реакция Фогеса-Проскауэра (при 18-25 °С). Y. enterocolitica включает в себя достаточно гетерогенную группу штаммов. Основываясь преимущественно на различиях биохимических реакций, Wauters et al. (1987) разделили их на 6 биогрупп (табл.1, 2).
Таблица 2
Биогруппы/серогруппы Y. enterocolitica и их связь с патогенностью
Патогенные свойства | Биогруппа | Серогруппа |
Есть | 1 В | О:8; О:4; О:13а,13b; О:18; О:20; О:21; |
Нет | 2 | О:9; О:5,27; |
3 | О:1,2,3; О:5,27; | |
4 | О:3; | |
5 | О:2,3; | |
1 А | О:5; О:6,30; О:6,31; О:7,8; О:10; О:13,7; О:14; О:16; О:18; О:19,8; О:22; О:36; О:41,42; О:41,43; О:46; О:63; О:64; О:65; О:66; О:72 |
При этом биогруппа 1 подразделена также на 2 подгруппы (1А и 1В), исходя из ферментации салицина, эскулина и наличия пиразинамидазы. Считают, что представители 1В (американский вариант) и 2-5 (европейский вариант) биотипов являются патогенными, а подгруппы 1А - непатогенными. Однако некоторые штаммы Y. enterocolitica биотипа 1А могут вызывать заболевания у людей, особенно у детей 1-го года жизни, кроме того, они имеют хорошо определяемые детерминанты вирулентности, кодируемые плазмидой 42 МДа и разными хромосомными генами.
К настоящему времени известен 21 серотип (по О-антигену) Y. pseudotuberculosis и 29 серотипов Y. enterocolitica (табл.3).
Таблица 3
Серотипы Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica