Біологічні та екологічні властивості Listeria monocytogenes: сучасний огляд

Abstract

У статті проведено комплексний огляд сучасних наукових даних щодо основних біологічних і екологічних властивостей Listeria monocytogenes, а також патогенезу лістеріозу. Розглянуто особливості морфології, тинкторіальних характеристик, фізіологічних та біохімічних властивостей збудника, що обумовлюють його здатність виживати в широкому діапазоні температур, кислого pH та осмотичного стресу. L. monocytogenes – основний патогенний вид роду Listeria, який включає близько двадцяти видів, більшість із яких не викликають захворювань. Це грампозитивна бактерія у формі коротких паличок, здатна рости як у присутності кисню, так і без нього. Збудник є психрофільним мікроорганізмом, що дозволяє йому розмножуватися при низьких температурах, каталазопозитивний, оксидазонегативний, не утворює спор, але деякі штами продукують капсулу. Особлива увага в роботі приділена здатності L. monocytogenes формувати біоплівки, які відіграють ключову роль у її тривалій персистенції в харчових продуктах та на виробничому обладнанні, підвищуючи резистентність до антимікробних засобів і дезінфектантів. Описано молекулярні механізми інвазії та внутрішньоклітинного розповсюдження, включно з функціонуванням лістеріолізину О, фосфоліпаз та білків інвазії InlA та InlB, які забезпечують проникнення в епітеліальні клітини та уникнення імунного контролю. Проаналізовано шляхи передачі інфекції, зокрема харчовий, контактний і трансплацентарний (від матері до плода), а також клінічні форми, які варіюють від легких гастроентеритів до тяжких інвазивних форм з високою летальністю, особливо в осіб з групи ризику: вагітних, новонароджених, пацієнтів з імунодефіцитами й людей похилого віку. Наведено відомості про механізми адаптації бактерії до кислотного, температурного та осмотичного стресу, що зумовлює її екологічну пластичність і складність контролю у харчовій промисловості. Підкреслено необхідність удосконалення методів діагностики, а також розробки ефективних профілактичних заходів з урахуванням стійкості L. monocytogenes до зовнішніх чинників. Висвітлено ключові виклики сучасної інфектології та харчової безпеки, пов’язані з лістеріозом, що потребують подальших досліджень і системного підходу для мінімізації ризиків передачі інфекції людині. The article provides a comprehensive review of current scientific data on the key biological and ecological characteristics of Listeria monocytogenes, as well as the pathogenesis of listeriosis. The study examines the morphology, staining properties, physiological and biochemical traits of the pathogen that determine its ability to survive across a wide range of temperatures, acidic pH, and osmotic stress. L. monocytogenes is the primary pathogenic species of the Listeria genus, which includes approximately twenty species, most of which are non-pathogenic to humans and animals. This Gram-positive rod-shaped bacterium can grow under both aerobic and anaerobic conditions. It is a psychrophilic microorganism, allowing it to multiply at low temperatures. The bacterium is catalase-positive, oxidase-negative, and nonspore- forming, although some strains can produce a capsule. Special attention is given to the ability of L. monocytogenes to form biofilms, which play a crucial role in its long-term persistence in food products and on processing equipment, enhancing resistance to antimicrobial agents and disinfectants. The molecular mechanisms of invasion and intracellular dissemination are described, including the roles of listeriolysin O, phospholipases, and invasion proteins InlA and InlB, which facilitate entry into epithelial cells and evasion of immune surveillance. The routes of transmission are analyzed, including foodborne, contact, and transplacental (from mother to fetus) pathways, as well as clinical manifestations ranging from mild gastroenteritis to severe invasive forms with high mortality, particularly among risk groups such as pregnant women, neonates, immunocompromised individuals, and the elderly. The article outlines the bacterium’s adaptation to acid, temperature, and osmotic stress, highlighting its ecological plasticity and the challenges it poses for control in the food industry. The need for improved diagnostic methods and the development of effective preventive measures – considering the environmental resilience of L. monocytogenes – is emphasized. The review underscores key challenges in modern infectious disease control and food safety associated with listeriosis, which require further research and a systematic approach to minimize the risk of human infection.