Proteus mirabilis — бактерия семейства Morganellaceae¶
Proteus mirabilis (проте́ус мираби́лис) — вид грамотрицательных факультативно-анаэробных бактерий семейства Morganellaceae (ранее — семейство Enterobacteriaceae), широко распространённый в природе и являющийся одним из важнейших возбудителей инфекций мочевыводящих путей у человека и животных. Название рода происходит от имени древнегреческого морского божества Протея, способного менять облик, что отражает выраженную полиморфность клеток этого микроорганизма.
¶Общая характеристика
Proteus mirabilis — подвижная бактерия, движущаяся с помощью перитрихиально расположенных жгутиков. Культура на плотных средах образует характерные «строчковые» колонии, которые мигрируют по поверхности агара, формируя концентрические кольца. Клетки способны переходить из одного морфологического состояния в другое (превращение из коротких палочек в длинные нитевидные формы), что и дало виду эпитет mirabilis — «удивительный».
Бактерия не образует спор, не имеет капсул (у большинства штаммов), относится к семейству Enterobacteriales. Оптимальная температура роста — 37 °C. На среде с мочевиной протеус интенсивно расщепляет её с образованием аммиака, что приводит к защелачиванию среды и является основой одного из диагностических признаков — уреазной активности.
¶Морфология и физиология
| Признак | Характеристика |
|---|---|
| Форма клеток | Палочковидные, полиморфные |
| Размеры | 0,4–0,8 × 1,0–3,0 мкм |
| Окрашивание | Грамотрицательные |
| Подвижность | Подвижные (перитрихиальные жгутики) |
| Споры | Не образуют |
| Капсулы | Обычно отсутствуют |
| Ферментация глюкозы | Положительная (с газом) |
| Уреаза | Сильно положительная |
| Индол | Отрицательный |
| Оксидаза | Отрицательная |
| Каталяза | Положительная |
| Рост на среде Симмонса | Рост с изменением индикатора (щелочная реакция) |
Ключевое биохимическое свойство — высокая уреазная активность. Фермент уреаза катализирует гидролиз мочевины до аммиака и углекислого газа. Щелочная среда, создаваемая протеусом, способствует выпадению осадка в виде кристаллов струвита (фосфата аммония-магния), что лежит в основе образования «струвитных» камней в почках и мочевом пузыре.
¶Распространённость и экология
Proteus mirabilis обитает в кишечнике человека и теплокровных животных, выделяется с фекалиями. В окружающей среде встречается в почве, воде, компосте, на овощах. В России и других странах с умеренным климатом протеус обнаруживается в водоёмах повсеместно. Бактерия способна образовывать биоплёнки и персистировать в урологических катетерах, что обусловливает развитие катетер-ассоциированных инфекций мочевыводящих путей (ИМП).
¶Роль в патологии человека
Proteus mirabilis — один из ведущих возбудителей инфекций мочевыводящих путей, наряду с Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae и Pseudomonas aeruginosa. По частоте выделения из мочи протеус занимает 2–3 место после кишечной палочки. Инфекции чаще регистрируются у:
- пациентов с урологическими аномалиями;
- людей, длительно использующих мочевые катетеры;
- пациентов с мочекаменной болезнью;
- лиц пожилого возраста;
- больных с иммунодефицитами.
Клинические проявления включают цистит, пиелонефрит, уретрит, бактериурию. У новорождённых протеус может вызывать неонатальный сепсис и менингит, хотя такие случаи редки. Бактерия способна проникать в кровоток, вызывая бактериемию и сепсис, особенно у ослабленных пациентов.
Помимо мочевыводящих путей, Proteus mirabilis иногда выделяют из раневых инфекций, абсцессов, дыхательных путей, желчного пузыря. Описаны случаи инфекционного эндокардита, вызванного протеусом.
¶Устойчивость к антибиотикам
Продукция бета-лактамаз разного типа определяет устойчивость штаммов к пенициллинам и цефалоспоринам первого-второго поколений. Ряд штаммов продуцирует расширенный спектр бета-лактамаз (ESBL), что ограничивает выбор препаратов. К аминогликозидам, фторхинолонам и цефалоспоринам третьего поколения в большинстве случаев сохраняется чувствительность, однако в последние десятилетия отмечается рост устойчивости, в том числе к ципрофлоксацину и цефтриаксону. Формирование устойчивости связано с широким применением антибиотиков в клинической практике и сельском хозяйстве.
¶Лабораторная диагностика
Выделение Proteus mirabilis из мочи или других биоматериалов проводят по стандартным методикам:
- Посев на кровяной агар и среду с мочевиной (уреазный тест — быстрое позеленение индикатора).
- Биохимическая идентификация по панели тестов (системы «Энтеротест», API 20E и аналоги).
- Определение чувствительности к антибиотикам по диско-диффузионному методу или в автоматических анализаторах.
Характерный признак на среде Гисса — образование красного кольца вокруг колонии при посеве на среду с мочевиной.
¶Значение в ветеринарии и пищевой промышленности
У животных протеус вызывает инфекции мочевыводящих путей, маститы, раневые инфекции, особенно у собак, лошадей и скота. В пищевой промышленности Proteus mirabilis иногда выделяют из мяса птицы и мясопродуктов как индикатор загрязнения. Бактерия используется в некоторых лабораторных исследованиях как модельный организм для изучения биоплёнок и бактериальной подвижности.
¶История изучения
Род Proteus был выделен немецким бактериологом Генрихом Виктором Цопфом (Heinrich Victor Zopf) в 1885 году. Вид Proteus mirabilis описан Хаузером (Hauser) в 1885 году. В 1980-х годах род Proteus был переведён из семейства Enterobacteriaceae в семейство Morganellaceae на основании данных 16S рРНК и ДНК-ДНК гибридизации.