Хламідії як біологічно своєрідні "енергетичні" паразити різних кліток-господарів володіють унікальним циклом внутріклітинного розвитку. Найдрібніші спороподібні елементарні тільця не мають аналогів серед бактерій, фільтруються через бактерійні фільтри і не ростуть на штучних живильних середовищах. У зв'язку з цим хламідії кардинально відрізняються від всіх інших бактерій і тому виділені в особливий порядок - Chlamidiales, що включає одне сімейство- Chlamidiaceas, що містить один рід - Chlamуdiа, хоча ряд біологічних ознак і дані електронної мікроскопії доводять їх приналежність до грамнегативних.
Рід Chlamуdia об'єднує 4 види: C. psittaci, C. trachomatis, C. pneumoniae і C. pecorum (табл.2.1).
Таблиця 2.1- Класифікація хламідій [5].
| Рід | Види | Біовари | Серовари |
| Chlamydia | Chlamуdia trachomatis | Трахома, пара трахома | A, B, Ba, C |
| Урогенітальний хламідіоз, кон’юнктивіт і пневмоніяНовонароджених | D, E, F, H, I, J, K | ||
| Венерична лімфогранульома (ВЛГ) | L1, L2, L3 | ||
| Мишача пневмонія | I | ||
| Chlamydia psittaci | Первинні патології тварин | I3 | |
| Chlamydia pneumoniae | Пневмонія, ГРЗ, атеросклероз, саркоїдоз, астма | TWAR, AR, KA, CWL | |
| Chlamydia pecorum | Виділені від хворих тварин | ? |
Таким чином, хламідії близькі по структурі і хімічному складу до класичних бактерій, але не володіють багатьма метаболічними механізмами, необхідними для самостійного розмноження. Особливостями хламідій є:
Обов'язковий внутрішньоклітинний енергозалежний від хазяїна паразитизм
Унікальний цикл розвитку.
Бактеріоподібні характеристики хламідійної клітини:
Збереження морфологічної суті на протязі всього життєвого циклу
Ділення вегетативних форм
Наявність клітинної стінки
Чутливість до ряду антибіотиків широкого спектру дії
Наявність загального родоспецифічного антигена.
Все це визначає самостійне положення цих мікроорганізмів серед прокаріот [5].
3. Характеристика будови та морфології представників роду Chlamydia
3.1 Морфологічні особливості
Хламідії є групою прокаріотних мікроорганізмів і мають вид дрібних грамнегативних коків. Добре видні в не зафарбованому стані при мікроскопії вологих препаратів під склом за допомогою фазовоконтрастної оптичної системи [6]. Це облігатні внутрішньоклітинні паразити, представлені двома формами, що відрізняються, і що мають загальний груповий антиген [7].
Із-за невеликих розмірів і нездатності виживати на неживих бактеріологічних середовищах хламідії вважалися вірусами. У табл. 3.1. перераховані характеристики Chlamydia порівняно з бактеріями, мікоплазмами і вірусами.
Таблиця 3.1 - Порівняльна характеристика хламідій, бактерій, мікоплазм та вірусів [2].
| Ознака | Хламідії | Бактерії | Мікоплазми | Віруси |
| Розмір (500 нм) | + | - | + | + |
| Клітинна оболонка | + | + | - | - |
| ДНК / РНК | + | + | + | - |
| Ядро безобмежувальної мембрани | + | + | + | - |
| Метаболізм карбон гідрату | + | + | + | - |
| Рибосоми 70S | + | + | + | - |
| Екліпсо-фаза | - | - | - | + |
| Використання нуклеїнових кислот хазяїна | - | - | - | + |
| Бінарне ділення | + | + | + | - |
| Інгібіювання антибіотиками | + | + | + | - |
| Ріст на неживих бактеріологічних середовищах | - | + | + | - |
Дві форми мікроорганізмів, що відрізняються, позначають як елементарні та ініціальні (або ретикулярні) тільця. Елементарні тільця є невеликими частинками розміром близько 300 нм. Це транспортні форми, високо інфекційні, адаптовані до виживання в неклітинному середовищі, не піддаються дії антибіотиків [8], при забарвленні по Гімзе дають рожево-фіолетовий відтінок. Вони оточені оболонкою, яка представлена жорсткими тришаровими структурами, аналогічними клітинним стінкам грамнегативних бактерій, вміщують нуклеоїд та протопласт, що забезпечує витривалість до факторів зовнішнього середовища при переносі від клітини до клітини [9]. Розмір ініціальних (ретикулярних) тілець 800-1200 нм, вони мало інфекційні і є внутріклітинними репродуктивними формами, що забарвлюються по Гімзе в голубуватий колір. Ініціальні тільця, отримали свою назву, оскільки вони з'являються на самому початку розвитку хламідійних включень. Клітинна оболонка ініціальних тілець тонша і ніжніша, ніж у елементарних, і тісніше прилягає до клітинної мембрани. Цей факт має важливе значення, оскільки дозволяє здійснюватися дифузії матеріалу включень, що розвиваються [2]. Елементарні тільця мають більшу електронну щільність, ніж ядерний матеріал, я також фібрилярний нуклеоїд. Проміжні тільця — проміжна стадія між елементарними і ретикулярними тільцями [9]. Форми їх досягають 500-1000 нм і навіть до гігантських розмірів діаметром 2-3 мкм діляться бінарно, або способом внутрішньої фрагментації. Знання про наявність проміжних форм має практичне значення і важливе при мікроскопії мазків [10]. Життєвий цикл хламідій в оптимальних умовах росту в еукаріотичних клітинах складає 17-40 год [6].
3.2 Будова бактеріальної клітини хламідій
3.2.1 Мембрана та внутрішньоклітинні структури
Хламідії мають досить складну структурну організацію. Зовнішня мембрана, хімічний склад якої відповідає складу такої ж у грамнегативних бактерій [6], представлена в більшості ліпополісахаридом (ЛПС ), який вміщує детермінанти родової серологічної специфічності збудника. Вона складається із внутрішньої цитоплазматичної та зовнішньої мембран( обидві є подвійними, що забезпечує міцність клітинної стінки) [4]. В ній у великій кількості вміщуються ліпіди і пептидоглікан, до складу якого входить н-ацетилмурамова кислота [9]. Антигенні властивості хламідій визначаються внутрішньою мембраною [4].
Клітинна оболонка частинок містить лізин і D-аланін, але не має диамінопімелової кислоти. Дискутабельним є наявність N-ацетилмурамової кислоти (її виявляють тільки у бактерій). Структура клітинної оболонки ініціальних тілець (РТ) відрізняється від структури елементарних тілець (ET) тим, що пептидоглікани не сполучені пептидними містками. Можливо, що це збільшує проникність аденозинтрифосфату через клітинну оболонку ініціальних тілець. Передбачається, що пептидоглікан має інші функції, відмінні від інших бактерій [4]. На відміну від мікоплазм хламідії не містять холестеролу в клітинних оболонках. Спостерігаються в значних кількостях ліпіді і карбондигідратів, але частка нуклеїнових кислот не велика [2].
Оскільки хламідії є облігатними внутріклітинними паразитами, їх внутрішня будова набагато простіша, ніж у вільноживучих бактерій, багато органели зредуковані, або відсутні взагалі. Так головною їх ознакою є відсутність мітохондрій, і дані бактерії забезпечують своє існування за рахунок енергії клітин-хазяїна, тобто, використовують їх АТФ [11].
На відміну від вірусів, хламідії містять як ДНК (ядерний апарат), так і рибосоми [7]. Геном хламідії має невеликий розмір і складає не більше 15% генома кишкової палички. Він складається з хромосоми, що містить 1042519 пар основ (58,7% ) і плазміди, що має в своєму складі 7493 пара основ. Аналіз генома дозволив виділити 894 гени, що кодують різні білки. Схожість з раніше дослідженими білками інших бактерій дозволила визначити функціональне призначення 604 (68%) кодованих білків. 35 (4%) білків були схожі з білками, що є у інших бактерій. У тих, що залишилися 255 (28%) білках послідовності були несхожі раніше вивчені. Аналіз білкових послідовностей показав, що 256 (29%) хламідійних білків групуються в 58 сімейств в межах генома подібно до групування білків у бактерій з невеликим геномом, таких як мікоплазми і Haemophilus influenzae [4]. Так само як і в бактерійних клітинах, виявлена рибосома 70S, що підрозділяється на компоненти 30S і 50S. Описана наявність вісімнадцяти амінокислот. Важливим моментом, що відрізняє хламідії від вірусів, є виявлення циклогексіміда [Tribby, Friis, Moulder, 1973]. Цей компонент інгібує синтез рибосом в еукаріотних клітинах, отже, на відміну від вірусів хламідії синтезують свій власний ДНК-протеїн [2].
3.2.2 Антигени
Хламідії володіють специфічними антигенами. Один з них - термостабільний групоспецифічний – являє собою ліпоглікопротеїд, інший - термолабільний видоспецифічний антиген [6].
Всі хламідії мають загальний груповий, родоспецифічний антиген (ліпополісахаридний комплекс, реактивною половиною якого є 2-кето-3-дезоксиоктановая кислота), що використовується при діагностиці захворювання імунофлуоресцентними методами із специфічними антитілами.
Білки MOMР (Major Outer Membrane Protein) і OMР-2 (Outer membrane proteins) містять видо- і серотипоспецифічні епітоти. Проте в них є також області з високою схожістю серед видів (родоспецифічні епітоти), що зумовлює можливість появи перехресних реакцій. Основний білок клітинної мембрани і багаті цистеїнами інші білки зв'язані дисульфідними зв'язками. Виявлено п'ять генів дисульфізв'язаних ізомераз, що можливо грають роль в реструктуризації цистеїнбагатих білків при диференціації елементарних тілець в ретикулярні. У Сhl. trachomatis виявлено 9 генів, що кодують поверхневі мембранні білки, у Chlamydia рneumonia -18 [4]. У таблиці 3.2 наведені пізні групи антигенів у хламідій та їхній хімічний склад:
Таблиця 3.2 - Антигени хламідій (по Mardh P., 1990) [4]
| Антиген | Хімічний склад | Примітка |
| Родоспецифічний (загальний для всіх видів хламідій: Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae) | Ліпосахарид | Три різних антигенних домени |
| Видоспецифічний (різний для всіх видів хламідій Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae) | Білки | Більше 18 різних компонентів 155 кДа у Chlamydia trachomatis, епітопи у білку 40 кДа, білок теплового шоку hsp-60 |
| Типоспецифічний (різний для сероварів Chlamydia trachomatis) | Білки | Епітопи в 40 кДа протеїнів(МОМР), протеїнів 30 кДа у серотипів А и В |
3.2.3 Особливості поверхневих структур елементарних та ретикулярних тілець