Иллюстрационное пособие по бактериологии

Каталазная и оксидазная активность у различных видов гемофильных бактерий является вариабельным признаком.

Антигенные свойства. H. influenzae обладают соматическим О-антигеном и капсульным полисахаридным К-антигеном. В зависимости от особенностей строения капсульного антигена различают 6 серотипов H. influenzae (а, b, с, d, е, f). Капсульный антиген гемофильной палочки серотипа b, имеющего наибольшее значение в патологии человека, представляет собой полимер рибозы и рибитола - поли-рибозорибитол фосфат (PRP). Капсульные варианты гемофилов могут быть типированы с помощью теста “набухания капсулы” или РИФ с помощью специфических сывороток. Большинство вариантов H. influenzae, представителей нормальной микрофлоры верхних отделов респираторного тракта, являются бескапсульными формами, которые принято называть “нетипируемыми”.

Факторы вирулентности. Ведущим фактором вирулентности H. influenzae типа b является полисахаридная капсула (полирибозилрибитолфосфат или PRP), которая защищает бактерии от фагоцитоза, обеспечивает выживаемость бактерий в организме и способствует распространению инфекции (рисунок 3.190).

Полирибозилрибитолфосфат

(PRP)

Полисахаридная

капсула

Рисунок 3.190 – Полисахаридная капсула H. influenzae типа b. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

322

Капсула препятствует активации комплемента. Штаммы, имеющие капсулу (преимущественно типа b), вызывают наиболее тяжело протекающие инфекции.

Гемофильные палочки могут продуцировать IgA-протеазу, способную инактивировать секреторные антитела. Пили (фимбрии) и IgА-протеаза возбудителя играют ведущую роль в прикреплении микроорганизмов к эпителию респираторного тракта и его колонизации.

IgA-протеаза, белки наружной мембраны Hap, Hia и Hsf H. influenzae обеспечивают колонизацию слизистых оболочек и персистенцию возбудителя в организме человека. Эти факторы патогенности называются аутотранспортерами.

При этом белки Hap и Hia ускоряют прикрепление H. influenzae к эпителиальным клеткам. После адгезии происходит Hap-Hap-взаимодействие и образование микроколонии, что в дальнейшем способствует формированию биопленки. Кроме того, Hap-опосредованная адгезия способствует проникновению бактерий в эпителиальные клетки (рисунок 3.191).

Рисунок 3.191 – Формирование биопленки и проникновение H. influenzae в эпителиальные клетки. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Экзотоксины H. influenzae не продуцирует. ЛПС наружной мембраны играет роль эндотоксина, участвуя также в процессах адгезии и инвазии гемофильной палочки. Липоолигосахарид (LOS) и белки наружной мембраны Р1 и Р2 препятствуют бактерицидному эффекту сывороточных антител. Эндотоксин может также вызывать паралич ресничек мерцательного эпителия респираторного тракта человека, способствуя тем самым микробной колонизации верхних дыхательных путей.

Нейраминидаза способствует распространению бактерий в тканях. Некоторые авторы к факторам патогенности H. influenzae относят β-

лактамазы, обеспечивающие устойчивость бактерий к β-лактамным антибиотикам. Резистентность. H. influenzae обладает низкой устойчивостью в окружающей среде и вне организма быстро погибает. Гемофилы довольно чувствительны к нагреванию и обычным дезинфицирующим средствам. Однако у H. influenzae выявлена способность к продукции β-лактамаз, что обуславливает их

высокую устойчивость к некоторым β-лактамным антибиотикам.

Эпидемиология. H. influenzae обладает патогенностью только для человека. Источником инфекции являются больные люди или бактерионосители.

323

Бескапсульные маловирулентные штаммы способны в норме колонизировать слизистые оболочки верхних дыхательных путей здоровых детей (около 60-90%) и взрослых (около 35%). Имеющие капсулу штаммы H. influenzae типа b также выделяются из носоглотки у 2% бессимптомных носителей.

Основной механизм передачи гемофильной инфекцией - респираторный, путь передачи - воздушно-капельный (при распылении капель секрета верхних дыхательных путей при кашле, разговоре, чихании). Наиболее подвержены гемофильной инфекции дети в возрасте от 2 месяцев до 6 лет. Однако менингиты и септицемии, вызванные H. influenzae типа b, чаще встречаются у детей от 6 месяцев до 2 лет. Пневмонии, синуситы и другие инфекции дыхательных путей встречаются также и у пожилых людей, пациентов с хронической легочной патологией, со сниженным иммунитетом, а также у курильщиков.

Патогенез. Проникая через верхние дыхательные пути, H. influenzae прикрепляется к мерцательному эпителию и колонизирует его. Бескапсульные варианты гемофильных бактерий часто остаются во входных воротах инфекции, не вызывая симптомов заболевания (бессимптомное носительство). Тем не менее, у людей со сниженным иммунитетом они способны проникать в подслизистый слой и с помощью эндотоксина вызывать местные ГВЗ - средние отиты (поражение среднего уха), синуситы (воспаление придаточных пазух носа), ларинготрахеиты, бронхиты, пневмонии.

H. influenzae, преимущественно типа b, может распространяться в организме гематогенно, вызывая септицемию, септический артрит, эндокардит. После проникновения через гематоэнцефалический барьер, капсульные варианты гемофильной палочки вызывают тяжелые гнойные менингиты. Поражение мозга является следствием воспалительной реакции в ответ на инвазию возбудителя. Воспалительный экссудат накапливается в спинномозговом канале и желудочках мозга и служит хорошей питательной средой для гемофильной палочки, способствуя ее размножению. Нарушение оттока жидкости из субарахноидального пространства приводит к повышению внутричерепного давления, субдуральному отеку, а васкулит и тромбофлебит мягкой мозговой оболочки ведут к некротическим изменениям мозговой ткани. Гнойный менингит, вызванный H. influenzae, заканчивается летально в 5% случаев, даже при проведении адекватной терапии.

H. influenzae типа b является также возбудителем острого бактериального эпиглоттита (воспаление надгортанника) у детей 2-5 лет, который приводит к нарушению проходимости дыхательных путей и асфиксии. Эпиглоттит проявляется резкими болями в горле, выраженной одышкой, невозможностью глотания, расстройством дыхания, положением “принюхивания” (рисунок 3.192).

324

Рисунок 3.192 – Эпиглоттит и положение “принюхивания” у ребенка. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Инфекционные болезни, вызываемые H. influenzae, могут быть инвазивными (гнойный менингит, эпиглоттит, пневмония, септический артрит, остеомиелит, целлюлит, бактериемия) и неинвазивными (отит, синусит, конъюнктивит). Инвазивные инфекции в 90% случаев обусловлены H. influenzae типа b, а неинвазивные инфекции в 90% случаев вызываются нетипируемыми H. influenzae.

Клиника. Клиническая картина заболевания, вызванного H. influenzae типа b (ХИБ-инфекции), определяется локализацией воспалительного процесса. Выделяют следующие клинические формы заболеваний, вызванных H. influenzae: гнойный менингит, острая пневмония, септицемия, воспаление подкожной клетчатки (целлюлит), эпиглоттит (воспаление надгортанника), гнойный артрит, перикардит, синуситы, отит и др. (рисунок 3.193).

Рисунок 3.193 – Клинические проявления гемофильной инфекции. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Симптомы менингита, вызванного гемофильными бактериями, не отличаются от таковых при менингококковой или пневмококковой инфекциях, поэтому диагностика базируется, главным образом, на выделении и идентификации возбудителя. Гнойные поражения твердой и мягкой мозговых оболочек приводят к тяжелым осложнениям - потере зрения, глухоте, гидроцефалии, слабоумию.

У детей возможны фулминантные молниеносные формы ларинготрахеита и эпиглоттита с отеком гортани, требующие срочной трахеотомии и интубации.

325

По данным мировой статистики, гемофильная инфекция занимает одно из первых мест среди причин детской смертности. Летальность при гнойном менингите, сепсисе и эпиглоттите в отсутствие адекватного лечения составляет 90%.

Иммунитет. В течение первых 3-6 месяцев жизни дети защищены от инфекции материнским IgG, полученным пассивно через плаценту. Поэтому в этом возрасте заболевания редки, а пик заболеваемости гемофильной инфекцией (в особенности типа b) приходится на возраст от 6 месяцев до 2 лет, когда концентрация материнских IgG снижается, а ребенок не способен самостоятельно синтезировать необходимое количество антител к полисахаридному капсульному антигену H. influenzae. Это объясняется тем, что полирибозорибитолфосфат капсульного антигена типа b является Т-независимым антигеном, антитела к которому образуются без участия Т-хелперов. У младенцев способность синтезировать антитела к таким антигенам снижена. Антитела же против других антигенов H. influenzae не способны опсонизировать капсульные штаммы гемофильной палочки.

Иммунитет после перенесенной гемофильной инфекции мало изучен. Однако известно, что к 5-6 годам в сыворотке крови многих детей (даже не иммунизированных и не переболевших) имеются естественно приобретенные протективные антитела против капсульного антигена H. influenzae типа b (анти-РRР антитела). Тем не менее, пневмония и артрит, вызванные H. influenzae, могут развиваться у взрослых в присутствии таких антител.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования - слизь из носоглотки, кровь, содержимое очагов поражения, мокрота или ликвор. При отитах или синуситах исследуют также гнойное отделяемое, а при септических артритах - суставную жидкость.

Методы диагностики. Микроскопическое исследование малоинформативно, однако применяется при гнойном менингите путем микроскопии мазков, приготовленных из спинномозговой жидкости и окрашенных по Граму (рисунок

3.194).

Рисунок 3.194 – Гемофильные палочки в спинномозговой жидкости. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

326

Для ускоренной диагностики и дифференциации гемофильной палочки от других возбудителей используют серологические тесты с целью обнаружения b- капсульного антигена H. influenzae: встречный иммуноэлектрофорез, прямую РИФ или реакцию латекс-агглютинации с анти-b-антителами (рисунок 3.195).

Рисунок 3.195 – Набор реагентов для реакции латекс-агглютинации при диагностике H. influenzae-инфекции. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для выделения и идентификации возбудителя из материала от больных применяют культуральный метод исследования. В связи с низкой жизнеспособностью гемофилов во внешней среде для доставки материала в лабораторию используют транспортные среды. Посев для выделения гемофилов производят на шоколадный или кровяной агар. Инкубирование проводят в течение 24-48 часов. H. influenzae дифференцируют от других близкородственных грамнегативных палочек по их потребности в Х- и V-факторах роста, отсутствию гемолиза на кровяном агаре и другим тестам. Для чистой культуры гемофильной палочки характерно наличие специфического “мышиного” запаха.

При высокой концентрации возбудителя в исследуемом материале возможна также постановка “теста набухания капсулы”.

Для диагностики ХИБ-инфекции применяют также ПЦР, реакцию микропреципитации и ИФА.

Лечение ХИБ-инфекции проводят с помощью антибиотиков. Для антимикробной терапии “гемофильного менингита” важным принципом выбора антибиотика является его способность накапливаться в ликворе. В отсутствие адекватного лечения уровень летальных исходов составляет около 90%, причем смерть может наступить в первые 24 часа от начала заболевания. Поэтому лечение назначают эмпирически до получения результатов антибиотикограммы. Препаратами выбора являются цефалоспорины III – IV поколения (например, цефтриаксон, цефотаксим, цефиксим). В тяжелых случаях назначают 2 антибиотика. Многие штаммы H. influenzae типа b чувствительны к ампициллину, но около 25% продуцируют β-лактамазу, которая контролируется трансмиссивной плазмидой.

327

При синуситах, отитах и других инфекциях дыхательных путей, вызванных гемофилами, назначают β-лактамные антибиотики с ингибиторами β- лактамазы (например, амоксициллин с клавулановой кислотой) или бисептол.

Профилактика. Для создания искусственно приобретенного активного иммунитета против H. influenzae типа b применяют субкорпускулярную вакцину, содержащую очищенный капсульный антиген (РRР). Однако ввиду низкой иммуногенности этого препарата его назначают только детям старше 1,5 лет.

Для повышения эффективности вакцинации против H. influenzae b-инфекции предложено использовать конъюгированные вакцины, содержащие PRP-антиген на белке-носителе. В качестве таких носителей применяют дифтерийный либо столбнячный анатоксины, или белки наружной мембраны менингококка группы В (комбинированная вакцина для профилактики менингококкового и гемофильного менингитов). Схема вакцинации предусматривает повторное многократное введение препарата детям, начиная с 2-3-месячного возраста, вместе с введением АКДС, а также вакцин против гепатита В и полиомиелита.

Массовая вакцинация против гемофильной инфекции за рубежом позволила значительно снизить частоту развития менингитов гемофильной этиологии у детей. Применение вакцины, однако, не защищает от носительства гемофильных палочек. В России отечественной вакцины нет, но разрешены к применению зарубежные препараты как моновалентные, так и комбинированные конъюгированные вакцины. Все вакцины против ХИБ-инфекции основаны на бактериальном полисахариде, конъюгированном с белком-носителем: дифтерийным анатоксином (PRP-D), столбнячным анатоксином (PRP-T), белком наружной мембраны менингококка

(PRP-ОМР).

В России зарегистрированы как моновакцины против гемофильной инфекции (Акт-ХИБ и Хиберикс), так и комбинированные вакцины (Пентаксим – против дифтерии, столбняка, коклюша, полиомиелита и гемофильной инфекции; Инфанрикс Гекса - для профилактики дифтерии, столбняка, коклюша, полиомиелита, гепатита В и ХИБ-инфекции). Вакцинация с использованием АктХИБ производится в 3, 4,5 и 6 месяцев, ревакцинация – в 18 месяцев в один день с введением АКДС-вакцины. Примеры вакцин против ХИБ-инфекции представлены на рисунке 3.196.

Рисунок 3.196 – Вакцины против ХИБ-инфекции. Заимствовано из Интернетресурсов.

Иммунизация против гемофильной инфекции в России пока не включена в календарный план обязательной вакцинации детей.

328

Пассивная иммунизация с помощью донорских сывороточных препаратов, содержащих высокие концентрации IgM, может быть назначена детям со слабым иммунным ответом на вакцину и иммунодефицитным лицам.

Контакт с пациентами, страдающими гемофильной инфекцией, малоопасен для взрослых, но представляет определенный риск для неиммунизированных детей. Поэтому детям в возрасте до 4 лет, находившимся в тесном контакте с больным, а также для санации бактерионосителей рекомендуется введение рифампицина с профилактической целью. Рифампицин выделяется со слюной, что уменьшает концентрацию возбудителя в верхних дыхательных путях, снижая тем самым риск распространения возбудителя в популяции. Однако злоупотреблять химиопрофилактикой гемофильной инфекции не рекомендуется из-за возможности развития лекарственной устойчивости H. influenzae.

Haemophilus influenzae биовар aegyptius

H. influenzae биовар aegyptius (H. aegyptius) был выделен Р. Кохом в 1883 г. в

Египте от больного с гнойным конъюнктивитом. Эти бактерии принято называть “бацилла Коха-Уикса” или “ H. influenzae биотип III”.

Морфологические, тинкториальные и культуральные свойства этих бактерий не отличаются от таковых H. influenzae.

Эпидемиология, клиника. H. influenzae биовар aegyptius вызывает распространенный повсеместно гнойный конъюнктивит с высокой контагиозностью. Передается от человека к человеку контактным путем через грязные руки, полотенце, контактные линзы, косметику (тушь для ресниц), а также иногда респираторно. Инкубационный период составляет 1-3 дня.

Полагают также, что биовар aegyptius гемофильной палочки вызывает пурпурную (красную) бразильскую лихорадку - тяжелое инфекционное заболевание детей, которое характеризуется лихорадкой, пурпурой, шоком и заканчивается гибелью больного. Механизм заражения бразильской лихорадкой - респираторный.

Диагностика. При конъюнктивите исследуют мазок со слизистой оболочки глаз или гнойное отделяемое. Для диагностики бразильской лихорадки берут кровь пациента. Применяют бактериоскопический и культуральный методы исследования. Идентификацию возбудителя проводят с помощью реакции агглютинации со специфической сывороткой.

Для лечения применяют антибиотики, при конъюнктивите антибиотики назначают местно - мази и глазные капли с тетрациклином, аминогликозидами и сульфаниламидами.

Специфическая профилактика не разработана.

Haemophilus ducreyi

Возбудитель мягкого шанкра был выделен русским врачом О. В. Петерсеном (1887 г.), а подробно описан итальянским венерологом А. Дюкре (1890 г.).

Мягкий шанкр (син. шанкроид) - это венерическое (сексуальнотрансмиссивное) заболевание, симптомы которого напоминают сифилис.

329

Источником инфекции является больной человек. Механизм заражения - контактный, путь инфицирования - половой и контактно-бытовой. Заболевание распространено в странах Африки, Центральной и Южной Америки. В России встречается очень редко.

Инкубационный период составляет 3-5 дней, однако первые симптомы заболевания (красное пятно в месте проникновения возбудителя) можно наблюдать уже в первые сутки после инфицирования. Характерные для шанкроида поражения появляются в очаге инвазии возбудителя: на гениталиях или иногда - экстрагенитально. Локально процесс представляет собой мягкую шероховатую язву со значительным отеком (рисунок 3.197).

Рисунок 3.197 – Локализация патологического процесса при мягком шанкре. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Регионарные лимфоузлы увеличены и болезненны. Мягкий шанкр отличается от твердого шанкра при сифилисе болезненностью при пальпации и кровоточивостью. Язва заживает медленно, и существует риск проникновения возбудителя в кровоток. Заболевание необходимо дифференцировать с сифилисом, простым герпесом и венерической лимфогранулемой.

Иммунитет после перенесенного заболевания не вырабатывается.

Микробиологическая диагностика основана на обнаружении мелких грамотрицательных палочек в отделяемом из язвы, обычно в ассоциации с другими гноеродными микробами. При культуральном исследовании определяют потребность Н. ducreyi в факторах роста (требует Х-фактор, но не нуждается в добавлении V-фактора). Растет на шоколадном агаре, содержащем ванкомицин (3 мкг/мл), при температуре 33°С в атмосфере 10% углекислого газа. Н. ducreyi образуют мелкие сероватые колонии без гемолиза.

В некоторых странах для идентификации возбудителя применяют ПЦР. С этой целью используют содержимое язвы.

330

Лечение проводят с помощью антибиотиков: назначают внутримышечно цефтриаксон, перорально триметоприм с сульфометоксазолом (бисептол) или эритромицин в течение 2 недель. Тетрациклин, сульфаниламиды и пенициллин в настоящее время не применяют из-за формирования у Н. ducreyi устойчивости к этим препаратам.

Специфическая профилактика не разработана.

Вопросы для контроля усвоения материала

1.Таксономическое положение гемофильных бактерий.

2.Морфологические и тинкториальные свойства H. influenza.

3.Культуральные и биохимические свойства гемофильных бактерий.

4.Факторы патогенности H. influenzae.

5.Диагностика, профилактика и лечение гемофильной инфекции.

Тренировочные тесты:

1.H. influenzae относится к семейству (один правильный ответ): 1.1 Streptococcaceae

1.2 Pasteurellaceae

1.3 Staphylococcaceae

1.4 Pseudomonadaceae

1.5 Bacillaceae

2.Для H. influenzae характерно (один правильный ответ):

2.1грамположительные кокки

2.2грамположительные палочки

2.3грамотрицательные палочки

2.4спорообразующие палочки

2.5грамотрицательные кокки

3. Факторами патогенности H. influenzae являются (несколько правильных ответов):

3.1капсула

3.2IgA-протеаза

3.3нейротоксин

3.4экзотоксин

3.5гемолизин

Правильные ответы: 1.2; 2.3; 3.1, 3.2.