GARDNERELLA VAGINALIS: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, ŽIVOTNÝ CYKLUS - BIOLÓGIE - 2026

Gardnerella vaginalis patrí do rodiny Bifidobacteriaceae v rámci radu Bifidobacteriales of Actinobacteria. Tento druh sa vyznačuje tým, že sa môže správať ako grampozitívne alebo gramnegatívne v závislosti od kmeňa a kultivačného média.

Je fakultatívny anaeróbny a pri fermentačnom procese produkuje hlavne kyselinu octovú. Je pleomorfný (má dva štruktúrne tvary) a môže mať tvar bacilu alebo kokosu (zaoblený).

OBRÁZOK: Pohľad na Gardnerella vaginalis z mikroskopu. Autor: Dr. FC Turner, prostredníctvom Wikimedia Commons

Zaoblené (kokobacily) a predĺžené (bacily) formy sa môžu vyskytovať v rovnakom kmeni v rôznych štádiách vývoja. Podobne môže byť ovplyvnený typ sfarbenia, ktoré sa vyskytuje (gramnegatívne alebo negatívne).

Keď bol prvýkrát opísaný, bol umiestnený do rodu Haemophilus. Následne sa dokázali morfologické a funkčné rozdiely druhov. Nachádza sa v rode Gardnerella, ktorý je tvorený jedným druhom.

Všeobecné charakteristiky

G. vaginalis je fakultatívny anaeróbny, hoci niektoré kmene môžu byť anaeróbne.

Hlavným produktom fermentácie cukrov je kyselina octová. Niektoré kmene však môžu produkovať kyselinu mliečnu, mravčiu alebo jantárovú. Pri fermentačnom procese nevznikajú žiadne plyny.

Tieto baktérie môžu fermentovať rôzne typy cukrov, ako je dextrín, glukóza, maltóza a škrob.

Na rozpoznanie tohto druhu je najdôležitejšou charakteristikou hydrolýza škrobu a hippurátu (aromatická organická zlúčenina). Podobne vytvárajú hemolýzu v prítomnosti ľudskej krvi, ale nie v ovčej krvi.

G. vaginalis je považovaný za hlavný pôvodca vaginálnej bakteriózy. Tento druh je súčasťou bakteriálnej mikroflóry vagíny, ale môže sa stať virulentným.

Vaginálna bakterióza je spojená s výskytom nerovnováhy mikrobioty vo vagíne. Laktobacily, ktoré produkujú veľké množstvá peroxidu vodíka, sú nahradené anaeróbnymi baktériami.

Druh G. vaginalis inhibuje rast laktobacilu a pH vagíny môže stúpať na hodnoty blízke 7. Baktéria má schopnosť degradovať mucíny, ktoré sú vylučované v epitelových bunkách vagíny.

Najzreteľnejšími príznakmi vaginálnej bakteriózy sú tvorba bieleho alebo žltkastého výboja a zápach. Môže byť tiež svrbivá a červená.

Najbežnejšou formou infekcie je nechránený sex a mať viac sexuálnych partnerov. Je tiež bežné dostať túto chorobu zo zdieľania sexuálnych hračiek alebo pomocou IUD (vnútromaternicového zariadenia).

Najbežnejšou liečbou je použitie antibiotík, ako je metronidazol a klindamycín.

Podmienky kultúrnych médií

Optimálna teplota pre vývoj baktérií sa pohybuje od 35 - 37 ° C, aj keď sa môžu vyvíjať od 25 - 42 ° C. Rozsah pH je 6 - 6,5, ale pri pH 4,5 sa môže vyskytnúť určitý rast.

Kolónie nie sú hemolytické v ovčej krvi. Produkujú hemolýzu rastúcu v ľudskej a králičej krvi.

Sú považované za „náročné“ baktérie, pretože na svoj rast v kultivačných médiách vyžadujú určité špecifické živiny. Medzi nimi máme prítomnosť biotínu, kyseliny listovej, tiamínu, riboflavínu a purínov / pyramíd.

Bolo pozorované, že v prítomnosti fermentovateľných uhľohydrátov a peptonov je rast baktérií v médiu urýchlený.

genetika

Veľkosť genómu v G. vaginalis je 1 490 - 1 700 párov báz, s obsahom GC v rozmedzí od 41 do 43% medzi rôznymi kmeňmi. Jadrom genómu (gény zdieľané všetkými kmeňmi) je iba 716 génov. Týmto spôsobom je iba 27% genómu spoločné pre všetky študované kmene tohto druhu.

V molekulárnych štúdiách uskutočňovaných na rôznych kmeňoch sa zistilo, že sa vyskytujú najmenej štyri rôzne skupiny. Tieto skupiny majú navzájom odlišnú veľkosť genómu a GC.

taxonómie

Tento druh bol prvýkrát izolovaný v roku 1953 Leopoldom. Tento autor získal baktérie z genitourinárneho systému mužov.

Izolát zodpovedal baktérii, ktorá sa chovala ako gramnegatívna, bola imobilná a bez prítomnosti kapsuly. Táto prvá kultúra sa pripravila na krvnom agare pri teplote 37 ° C.

Leopold usúdil, že tento druh súvisel s rodom Haemophilus. Neskôr ho Gardner a Dukes v roku 1955 identifikovali ako Haemophilus vaginalis, kvôli jeho gramnegatívnemu zafarbeniu a tvaru bacilu. Okrem toho sa domnievali, že to bolo príčinou charakteristického vaginálneho výtoku.

Keď však štúdia tohto druhu pokračovala, zistilo sa, že na jeho vývoj nevyžadujú niektoré prvky potrebné na rast druhov Haemophilus. Na druhej strane, baktérie vykazovali tendenciu udržať si farbu kryštálovej fialovej farby v Gramovom farbení.

Tieto charakteristiky naznačujú, že druh bol viac príbuzný s rodom Corynobacterium, ktorý je grampozitívnou skupinou Actinobacteria. Zinnemann a Turner ju preto v roku 1963 označili za Corynobacterium vaginale.

rod

V 80. rokoch 20. storočia sa uskutočňovali rôzne štúdie s biochemickými a molekulárnymi technikami a pozorovania pomocou transmisného elektrónového mikroskopu. Greenwood a Picket určujú, že neexistoval rod s charakteristikami tohto druhu.

Autori navrhujú nový rod menom Gardnerella na počesť Gardnera, ktorý je monošpecifický (iba s jedným druhom). Naznačujú, že baktérie rodu sú gramnegatívne k variabilným, tyčinkovitým a majú laminovanú bunkovú stenu.

V súčasnosti sa rod nachádza v rodine Bifidobacteriaceae z radu Bifidobacteriales z Actinobacteria. Posledné molekulárne štúdie naznačujú, že tento druh tvorí kladu s druhom rodu Bifidobacterium (B. coryneforme a B. minimimum).

morfológia

Baktérie sú pleomorfné bacily široké približne 0,5 um a dlhé 1,5 až 2,5 um. Na rozdiel od iných aktinobaktérií netvoria vlákna.

Po 48 hodinách inkubácie majú kolónie priemer 0,4 až 0,5 mm. Tieto kolónie sú zaoblené, nepriehľadné a hladké. Po tejto inkubačnej dobe rastú v priemere viac ako 0,5 mm. Životaschopnosť kolónií sa rýchlo stráca.

Bunková stena

Štruktúra bunkovej steny v baktériách určuje ich reakciu na Gramovo farbenie.

V prípade gramnegatívnych skupín predstavujú vonkajšiu membránu, ktorá je pokrytá polysacharidmi, proteínmi a fosfolipidmi. Stena má tri vrstvy pokryté tenkou vrstvou peptidoglykánov.

V prípade grampozitívnych skupín je stena hrubá a predstavuje amorfné matrice vzájomne prepletené peptidoglykánami. Množstvo peptidoglykánov v stene zjavne určuje, či je Gramovo farbenie negatívne alebo pozitívne.

V prípade G. vaginalis má ultraštruktúra bunkovej steny tendenciu byť grampozitívna. Kmene majú tendenciu reagovať ako grampozitívne vo fáze exponenciálneho rastu. Avšak, keď je kultúra staršia, peptidoglykánová vrstva sa stáva veľmi tenkou a reaguje ako gramnegatívna.

Bunková stena druhu má vo vzťahu k svojmu chemickému zloženiu rôzne organické zlúčeniny. Patria sem N-acetylglukozamín, alanín, kyselina asparágová a glutámová, glycín a lyzín.

Vonkajšia vrstva z polysacharidu

Je vidieť, že zvonka bunkovej steny je vrstva zložená z polysacharidov. Má tendenciu vytvárať sieť vlákien, ktoré môžu navzájom spájať bunky.

Táto vrstva sa považuje za relevantnú v mechanizmoch priľnavosti G. vaginalis k epitelovým bunkám vagíny. Rovnako môže byť príčinou tvorby skupín buniek v kultivačnom médiu.

fimbriata

V okolí baktérií boli pozorované malé fimbrie (krátke chĺpky). Majú priemer medzi 3-7,5 nm. Bunky s fimbriami sú bežné v izolátoch od pacientov s bakteriálnou vaginitídou. V prípade kmeňov získaných v kultúre je prítomnosť fimbrií menej konštantná.

Životný cyklus

Rovnako ako všetky bakteriálne bunky sa G. vaginalis asexuálne reprodukuje binárnym štiepením. Najprv dôjde k duplikácii DNA a každá dcérska baktéria je vybavená genetickým doplnkom identickým s genetickým doplnkom materskej bunky.

Keď sa baktérie začnú deliť, tvoria kolónie. Keď sa začnú tvoriť kolónie G. vaginalis, bunky môžu mať rôzne tvary.

V 24-hodinovom kultivačnom médiu boli pozorované malé kokobacily a mierne predĺžené formy.

Typ kultivačného média môže ovplyvniť tvar a reakciu na Gramovo farbenie druhu. Bunky rastúce na vaginálnom agare majú tendenciu byť veľmi krátke, gramnegatívne tyčinky. V škrobových kultúrach boli baktérie pleomorfnejšie, zhlukovanejšie a gramovo variabilnejšie.

V prípade kultúr vykonávaných z krvi infikovaných pacientov sa baktérie správajú ako grampozitívne. K tomu tiež dochádza v exponenciálnej fáze rastu kolónií v rôznych kultivačných médiách.

nákaza

G. vaginalis je hlavným pôvodcom vaginálnej bakteriózy. Gardner v roku 1954 potvrdil, že tento druh bol príčinou choroby pomocou Kochových postulátov.

Niektorí autori nepovažujú vaginálnu bakteriózu za sexuálne prenosné ochorenie, pretože infekcia nie je spôsobená vonkajším patogénom, ale druhom, ktorý sa bežne vyskytuje vo vaginálnej mikroflóre.

Styk však môže zvýšiť infekciu zavedením prebytočných baktérií do pošvy. Podobne bolo naznačené, že môže dôjsť k nákaze použitím vnútromaternicových zariadení (IUD) alebo zdieľaním sexuálnych hračiek.

K infekcii dochádza, keď existuje nerovnováha v pH vagíny (> 4,5), ktorá podporuje vývoj G. vaginalis na druhoch Lactobacillus.

Ak trpíte touto chorobou, môžu sa vyskytnúť rôzne komplikácie. Bakterémia (výtok baktérií do krvi) sa môže vyskytnúť po cisárskom reze. Rovnako môže spôsobiť septikémiu u novorodencov, spôsobiť predčasné pôrody alebo infekcie po hysterektómii.

epidemiológia

V vykonaných štúdiách sa zistilo, že vaginálna bakterióza sa vyskytuje u 10 - 20% žien. Tieto percentá však zvyšujú určité rizikové faktory.

U pacientov so sexuálne prenosnými infekciami sa percento zvyšuje na 36%. Vyskytuje sa tiež u 28% žien, ktoré podstúpili potrat.

Na druhej strane, hoci je častejšie u žien, ktoré zmenili sexuálnych partnerov, choroba sa pozorovala u žien, ktoré nemali aktívny sexuálny život. U žien, ktoré sú v menopauze, nebol výskyt ochorenia vyhodnotený.

Čierni pacienti sú zrejme náchylnejší na túto chorobu. U vidieckej ugandskej populácie bol jej výskyt hlásený u 50% hodnotených žien.

príznaky

Väčšina žien s vaginálnou bakteriózou je asymptomatická. V prípade príznakov sú hlavnými príznakmi biely alebo žltkastý vaginálny výtok. Tento tok sa zvyšuje s menštruáciou alebo po nechránenom sexe

Tiež existuje zlý vaginálny zápach spôsobený produkciou putrescínu a kadaverínu. Na druhej strane môže byť vo vagíne začervenanie a svrbenie. Presné krvácanie je vidieť na vulve.

diagnóza

Pri návšteve lekára s vyššie uvedenými príznakmi sa hodnotia rôzne aspekty. Hodnotí sa pH vagíny, predpokladá sa, že môže dôjsť k infekcii, keď je vyššia ako 4,5.

Podobne sa robí mikroskopická štúdia vaginálneho výboja, aby sa zistila prítomnosť kľúčových buniek. Sú to epitelové bunky vo vagíne, ktoré sú obklopené baktériami.

Najpresnejším spôsobom diagnostikovania ochorenia je v súčasnosti vykonanie testu PCR na genetickú identifikáciu G. vaginalis.

liečba

G. vaginalis je citlivý na rôzne antibiotiká vrátane ampicilínu, karbenicilínu, oxacilínu, penicilínu a vankomycínu. Zistilo sa, že kmene okrem iného reagujú odlišne na tetracyklín a gentaminycín.

Na druhej strane, metrodinazol je celkom účinný in vivo, ale poskytuje rôzne výsledky v kultúrach in vitro.

Medzi najbežnejšie spôsoby liečby tohto ochorenia patrí použitie metronidazolu alebo klindamycínu. Aplikáciou môžu byť orálne alebo vaginálne krémy.

V prípade perorálnej aplikácie sa zvyčajne používa metronidazol a liečba trvá asi sedem dní. Ak sa používajú vaginálne krémy, môžu byť založené na metronidazole alebo klindamycíne, ktorý sa aplikuje jeden až dva týždne.

U tehotných pacientov s týmto ochorením sa odporúča perorálna liečba, pretože sa považuje za bezpečnejšiu a účinnejšiu.

Tieto liečby môžu mať niektoré vedľajšie účinky, ako je nevoľnosť, bolesti brucha, kašeľ a kovová chuť v ústach.

Existuje niekoľko alternatívnych spôsobov liečby, napríklad užívanie probiotík, ktoré môžu pomôcť predchádzať relapsom. Podobne aj aplikácie kyseliny boritej preukázali určitú účinnosť.

Referencie

1. Ahmed A, J Earl. Na retchless. S Hillier. LK Rabe. T Cherpes. E Powell. B Xanthos, R Eutsey, NL Hiller. R Boissy, M Dahlgren.B Hala JW Costerton. JC Post. FZ Hu a GD Ehrlich (2012) Porovnávacie genomické analýzy 17 klinických izolátov Gardnerella vaginalis poskytujú dôkaz o viacerých geneticky izolovaných kmeňoch, ktoré sú v súlade so subspekciou na genovary. Journal of Bacteriology 194: 3922-3937.
2. Castellanos D, Galuppo C a V Da Silva (2010) Bakteriálna vaginóza: klinické, epidemiologické a mikrobiologické vlastnosti. HU Magazine, Juiz de For 36: 223-230.
3. Catlin, W (1992) Gardnerella vaginalis: charakteristika, klinické úvahy a kontroverzie. Clinical Microbiology Reviews 5: 213-237.
4. Hay, P (2002) Bakteriálna vaginóza. Časopis pediatrie, pôrodníctva a gynekológie. Sep / október: 36 - 40.
5. Storms V a P Vandamme (2015) Gardnerella. In: Whitman WB (editor) Bergey's Manual of Systematika Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc., v spojení s Bergey's Manual Trust.
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 a BA Wilson (2010) Porovnávacia genomika kmeňov Gardnerella vaginalis odhaľuje podstatné rozdiely v potenciáli metabolickej virulencie. Plos ONE 5: 1-15.