2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Коленчукова_О_А_Микробиоценоз_слизистой_оболочки_носа_и_риносинуситы

Пили менингококков облегчают адгезию бактерий на слизистой носоглотки и, предположительно, на тканях мозговых оболочек.

Менингококки не продуцируют экзотоксинов. Клеточная стенка содержит термолабильный токсичный компонент (эндотоксин) липополисахаридной природы. Эндотоксин обусловливает токсические проявления менингококковой инфекции и играет ведущую роль в патогенезе поражений сосудов и кровоизлияний во внутренние органы.

IgA-протеазы менингококков расщепляют молекулы IgA в шарнирной области, инактивируя их.

Входные ворота менингококков – носоглотка. В большинстве случаев инфекция протекает субклинически (менингококконосительство). Патогенез клинически выраженных форм включает проявления токсического и септического характера в сочетании с аллергическими реакциями. Преобладание того или иного компонента проявляется в различных клинических формах. В месте внедрения возбудителя развивается острый назофарингит. Из этой области возбудитель может диссеминировать гематогенным путѐм. Менингококковую бактериемию (менингококкемия) сопровождает массовая гибель возбудителей с выделением эндотоксина [148, 156].

Менингококк способен преодолевать ГЭБ и вызывать гнойное воспаление оболочек спинного и головного мозга – эпидемический цереброспинальный менингит. Генерализация наиболее часто связана с предшествующими респираторными инфекциями (особенно вирусными), нарушениями иммунного статуса, а также резкой сменой климатических условий. Перенесѐнная локализованная или генерализованная менингококковая инфекция формирует стойкую невосприимчивость к повторным инфекциям. Доказана возможность развития невосприимчивости в результате носительства. Специфические AT могут передаваться трансплацентарно от матери к плоду, однако они циркулируют в крови новорождѐнного только в течение 2~5 мес и лишь у

50% детей [102, 120, 148].

Развитие иммунных реакций вызывают капсульные полисахариды менингококков групп А и С. На их основе для микроорганизмов этих серогрупп разработаны вакцины с высокими протективными свойствами. Образующиеся AT циркулируют в течение 5 лет после вакцинации и проявляют комплементзависимую бактерицидность. Полисахариды группы В обладают слабой иммуногенностью и не приводят к образованию AT.

101

3.3.5. Характеристика бактерий семейства Enterobacteriaceae

Среди условно-патогенных энтеробактерии наиболее частыми возбудителями ОКИ служат Proteus mirabilis и P. vulgaris, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae и Е. aerogenes, Citrobacter freundii, Serratia marcescens, более редкими-Proteus rettgeri, Morganella morganii, Providencia alcalifacicns и Р. stuartii, Hafnia alvei, Edwardsiella tarda. Все они являются резидентными представителями нормальной фекальной флоры человека,

при этом (наряду с Е. coli) Enterobacter, Klebsiella и Proteus составляют преобладающую часть факультативных анаэробов этой флоры (рис.14). Условно-патогенные энтеробактерии являются также естественными обитателями кишечника многих животных, в том числе сельскохозяйственных.

Рис. 14. Колонии энтеробактерий

Попадая с испражнениями в окружающую среду, условнопатогенные энтеробактерии могут длительно сохраняться в ней и при благоприятных условиях размножаться, ведя сапрофитический образ жизни. Таким образом, способность паразитировать в организме человека не является единственным условием их существования.

Условно-патогенные энтеробактерии широко распространены в природе; доказано их постоянное пребывание в воде открытых водоемов, особенно протеев, энтеробактерий и клебсиелл. Последние более других распространены в растительном мире, их выделяли из клубней картофеля, листьев салата и других растений, из цветов, зерен, семян, опилок древесины, а также из почвы и сточных вод. Обширность экологической сферы клебсиелл связана со значительной устойчивостью их капсульных форм, способных выдерживать различные биологические и физикохимические воздействия, включая воздействия дезинфектантов и высоких

102

температур. Это обусловливает нередкую обсемененность клебсиеллами бытовых предметов, пищевых продуктов, а также объектов внутрибольничной среды [79, 102, 104, 156].

Эшерихии относят к отделу Gracilicutes, семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia [104]. Свое название бактерии получили в честь немецкого педиатра Т.Эшериха, впервые выделившего Escheriсhia сoli из содержимого кишечника детей. Они входят в состав микрофлоры толстой кишки теплокровных, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Эшерихии – основная аэробная микрофлора кишечника, вызывающая, однако, обширную группу заболеваний человека, известных как эшерихиозы. Кишечные палочки также рассматривают как санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) при анализе воды и пищевых продуктов [38].

Форма E. сoli типична для энтеробактерий и представлена короткими подвижными (перитрихальными) палочковидными бактериями с закругленными концами размерами 1,1–1,5*2,0–6,0 мкм. В мазках они располагаются одиночно или парами. У большинства штаммов существуют капсулы или микрокапсулы. Температурный оптимум для роста 37°С. Эшерихии ферментируют углеводы с образованием кислоты или кислоты и газа, оксидаза-отрицательны и каталаза-положительны. На плотных средах бактерии образуют плоские выпуклые мутные S-колонии с ровными или слегка волнистыми краями (3-5 мм в диаметре) либо сухие плоские R-колонии с неровными краями. В жидких средах растут диффузно, вызывая помутнение среды и образование осадка (реже формируют поверхностную пленку или пристеночное кольцо) [102, 156].

Согласно современным знаниям, эшерихии, выделяемые при кишечных и септических болезнях, подразделяются на энтеропатогенные, энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтерогеморрагические и септические. Данная градация основана на наличии у кишечной палочки определенных факторов патогенности и достаточно условна, т.к. один и тот же штамм может одновременно обладать рядом патогенных свойств

[76].

К энтеропатогенным видам относят эшерихии продуцирующие клеточно связанный протеиновый токсин и энтероадгезивный фактор. Особенностью действия эндотоксинов (О-антиген) является цитолитический и анафилоксигенный эффект, результатом которого является разрушение клеток эпителия, атрофия и дегенерация ворсинок, эрозия и некроз пейеровых бляшек, повреждение кровеносных сосудов, нейронов, блокирование лимфоидно–макрофагальной системы, нарушение функции надпочечников и щитовидной железы, проявляющихся чаще всего гипертермией, диспепсическим синдромом, сердечно-сосудистой и вегетативной патологией [38, 76].

Энтеротоксигенные варианты продуцируют адгезивные антигены и экзотоксины двух типов – термостабильный и термолабильный, именно с

103

ними связывают чаще всего диареи у новорожденных животных. Особенностью энтеротоксинов является то обстоятельство, что их действие ограничивается только влиянием на клеточную мембрану энтероцитов, а именно медиаторную систему, поэтому чаще всего какихлибо специфических морфологических изменений в слизистой кишечника не происходит. Между тем в сочетании с продуктами метаболизма действуют раздражающе на слизистую тонкой кишки [104, 126].

Кишечные палочки способны внедрятся в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника и размножаться там с последующим проникновением в кровяное русло, называются энтероинвазивными. Энтероинвазивные штаммы E. coli после прикрепления к микроворсинкам сразу же вызывают их разбухание и деструкцию, активно проникают в цитоплазму эпителиоцитов с последующим внутриклеточным размножением. Бактерии, размножаясь в цитоплазме энтероцитов распространяются в кишечном эпителии с проявлением эндотоксемии и цитотоксемии, развитием эрозий, язв и резко выраженного воспаления

[76].

Энтерогеморрагические клоны E. coli вырабатывают веро– или шига– подобный токсин, который обуславливает дизентериеподобную диарею и отечный синдром. Действие токсина основано на цитотоксическом и нейротоксическом эффекте. Причем последний обусловлен не столько прямым действием на нейроны, сколько воздействием на сосуды и гематоэнцефалический барьер, проницаемость которого увеличивается при интоксикации в 2 раза [102].

Септические E.coli способны не только проникать в кровоток, но и размножаться там, вызывая патологический процесс. Установлено, что кишечная палочка у новорожденных животных может вызывать септический процесс только в случае значительного поступления в кровяное русло, что возможно в естественных условиях при внутриутробном заражении, инфицировании до потребления молозива, когда открыт кишечный гемопоэтический барьер и низком уровне защитно–приспособительных способностях. Основные факторы патогенности септических эсшерихий обусловлены наличием эндоксина, плазмид, капсулы, гемолизинов [76].

Между тем развитие острой кишечной колибактериозной инфекции связывают с наличием 3 групп факторов патогенности. Первая группа определяет адгезию и колонизацию, вторая – сообщает устойчивость бактерий к фагоцитам и гуморальным факторам защиты хозяина, третья – обуславливает диарейный и токсический компоненты кишечного заболевания. В прикреплении эшерихий и колонизации организма принимают участие фимбриальные структуры, которые являются поверхностными придатками бактерий. В настоящее время у E. coli,

104

вызывающих диарейные заболевания, выявлено две разновидности адгезивных антигенов – общие и специфические [104].

Адгезины общего типа или фимбрии 1 типа участвуют в прикреплении бактерий друг к другу и различным клеткам животного и растительного происхождения. В отличие от фимбрий 1 типа, специфические антигены адгезии встречаются преимущественно у энтеротоксигенных E. coli. На одной и той же клетке могут присутствовать одновременно и фимбрии 1 типа и специфические адгезины [102].

После проникновения и закрепления клеток E. coli в организме животного, вторая основная задача возбудителя состоит в том, чтобы удержаться в нем, поскольку в отношении бактерий активизируются собственные клеточные и гуморальные механизмы защиты хозяина. Наличие у эсшерихий О- и К- антигенов препятствует поглощению бактерий макрофагами, а поглотившимся – способствуют переживанию или даже размножению в них; наличие белков наружной мембраны, ЛПС и JgА–протеазы обеспечивает защиту от бактерицидного действия системы антитело – комплемент; капсульные антигены К1, К4, К5 и др. полисахариды обуславливают слабую иммунную реакцию и явление антигенной мимикрии; способность ряда штаммов нейтрализовать лизоцим, интерферон, комплемент позволяет им длительно находиться в организме хозяина [76].

Вышеобозначенные факторы патогенности являются основными в механизме развития колибактериозной инфекции и в зависимости от наличия тех или иных форм заболевание проявляется либо в виде септицемии, либо диареи или в смешанной форме. Как правило, патогенные штаммы E. coli имеют сразу 2 и более факторов патогенности, что отличает их от сапрофитных изолятов. В зависимости от биологической особенности (патогенных свойств) E. coli, типы ее взаимодействия с эпителием слизистой кишечника могут быть различны. Между тем установлено, что способность к токсинообразованию у клинических штаммов эшерихий не постоянное свойство, в процессе хранения и пересевов они теряют гены отвечающие за продукцию токсинов. Это объясняется тем, что факторы патогенности у кишечной палочки закреплены не на уровне хромосомной ДНК, а существуют на внехромосомных участках ДНК – плазмидах, которые могут элиминировать из клетки хозяина [76, 102, 104].

3.3.6. Характеристика Haemophilus influenzae

Род Haemophilus семейства Pasteurellaceae отдела Gracilicutes

образуют небольшие неподвижные овоидные палочковидные бактерии. Потребность в ростовых факторах, содержащихся в эритроцитах, отражает

105

название рода [от греч. haima, кровь, и philos, любить]. Haemophilus influenzae (палочка Афанасьева-Пфайффера) – возбудитель пневмоний, эпиглоттитов, менингитов, эндокардитов, абсцессов, артритов, поражений кожи, ногтей и глаз. Бактерии первыми выделили М.И. Афанасьев (1891) и Р. Пфайффер (1892) из организма больного, умершего от гриппа [107].

Некоторые виды гемофил входят в состав нормальной микрофлоры человека, другие вызывают тяжѐлые инфекционные заболевания (менингит, эпиглоттит, пневмонию, перикардит и др.).

Палочка инфлюэнцы представлена небольшими (0,3-0,4×1-1,5 мкм) коккобациллами, располагающимися в мазках одиночно или короткими цепочками. Часть штаммов имеет полисахаридную капсулу (рис. 15). Бактерии хорошо растут в аэробных условиях. Обязательное условие роста палочки инфлюэнзы – присутствие в питательной среде свежей крови. Перед внесением в среду кровь прогревают при 80 °С в течение 15 мин, что способствует высвобождению факторов из эритроцитов и разрушению сывороточных ингибиторов, инактивирующих фактор V [148].

Гемофильные бактерии растут на питательных средах с добавлением крови или еѐ препаратов. Для нормального развития гемофилам нужны ростовые факторы X и V. Фактор X содержится в эритроцитах в виде термостабильной группы тетрапирролов, входящих в состав гематина и гемина. Фактор V – термолабильный кофермент (включает НАД или НАДФ), продуцируемый многими бактериями, а также присутствующий в эукариотических клетках. Большинство видов гемофил относят к облигатным паразитам слизистых оболочек человека. Внутри рода гемофил дифференцируют по потребности в факторах роста и биохимическим свойствам. Фактор V синтезируют некоторые бактерии (например, сарцины, стафилококки и др.), поэтому для культивирования гемофилов часто используют так называемые «бактериальные кормилки», выполняя посев рядом с колониями бактерий, выделяющих фактор V. Н. influenzae и H. ducreyi патогенны для человека.

Самостоятельно лизировать эритроциты палочка инфлюэнзы не способна. Оптимальные среды для роста палочки инфлюэнзы – ША и среда с переваром Файлдса (пептический перевар эритроцитов). Температурный оптимум 37 Со. На ША капсулосодержащие штаммы И. influenzae формируют слизистые М-колонии (сочные, сероватые, с радужными переливами) либо полупрозрачные блестящие S-колонии диаметром 3-4 мм. Некапсулированные штаммы палочек инфлюэнцы на твѐрдых питательных средах формируют более мелкие зернистые R- колонии, с неровным краем, серовато-белого цвета. Ферментация углеводов вариабельна. Микроорганизм проявляет уреазную и орнитиндекарбоксилазную активность, восстанавливает нитраты в нитриты. По способности разлагать мочевину, образовывать индол и декарбоксилировать орнитин выделяют 6 биоваров (I-VI) [102, 107, 156].

106

Основные факторы патогенности палочки инфлюэнзы – капсула и пили, затрудняющие поглощение бактерий фагоцитами и облегчающие адгезию к слизистой оболочке верхних отделов дыхательных путей.

Позднее бактерии инфлюэнзы проникают в подслизистую оболочку, вызывая воспалительную реакцию. Штаммы инфлюэнзы, обладающие высокой вирулентностью, могут мигрировать в лимфо- и кровоток. Определѐнную роль играют IgA1 протеазы, а также липополисахаридный и термостабильный гликопротеиновый факторы, ингибирующие мукоцилиарный клиренс [79].

Клиническая картина поражений палочки инфлюэнзы зависит от локализации воспалительного процесса (типичны пневмонии). Наибольшую опасность представляют острый эпиглоттит и менингит. При воспалении надгортанника часто возникает необходимость в наложении трахеостомы. Менингит обычно развивается при бессимптомном носительстве вследствие диссеминирования возбудителя по лимфатическим путям. Нередко у детей после излечения остаются стойкие неврологические изменения [95].

Основу диагностики палочки инфлюэнзы составляют выделение и идентификация возбудителя. Материалом служит слизь из зева, СМЖ, гнойное отделяемое, мокрота и др. Посевы обычно проводят на ША и среду с сердечно-мозговой вытяжкой. Типичные колонии пересевают, выявляют наличие капсул (в реакции иммунного набухания Найфельда) и исследуют биохимические свойства. Аг бактерий выявляют при помощи РП в агаре. Для быстрой идентификации в СМЖ используют методы прямой иммунофлюоресценции и встречного иммуноэлектрофореза. Важную информацию может дать анализ потребности в факторах X и V.

Прямой метод диагностики палочки инфлюэнзы. Выполняют газонный посев культуры на твѐрдую питательную среду. Полоски бумаги, пропитанные факторами X и V, накладывают на поверхность агара. Рост бактерий вокруг полосок, а не на других участках среды, подтверждает предположение об их принадлежности к виду палочки инфлюэнзы.

Для идентификации палочки инфлюэнзы также применяют тест сателлитных колоний («бактериальная кормилка»). На КА засевают исследуемую культуру, а через центр чашки (по диаметру – штрихом) засевают золотистый стафилококк. Последний синтезирует фактор V, а также высвобождает фактор X, разрушая эритроциты. Около зоны роста стафилококка палочка инфлюэнзы образует более крупные колонии [98].

Основу лечения составляет адекватная антимикробная терапия (препараты выбора – ампициллин, аминогликозиды). Детям, контактировавшим с больным, назначают рифампицин. Антимикробную терапию следует сочетать с симптоматическим лечением. Для специфической иммунопрофилактики созданы вакцины на основе капсульных полисахаридов, но они не приводят к образованию AT в

108

необходимом количестве у детей младше 2 лет, составляющих группу наибольшего риска.

За рубежом для активной иммунизации от палочки инфлюэнзы наиболее часто используют конъюгаты основного капсульного Аг – фосфата рибитола – с различными белковыми анатоксинами (например, дифтерийным или столбнячным).

До введения вакцинации Haemophilus influenzae типа В был ведущим возбудителем гнойного артрита у детей младше 2 лет. На гнойный артрит приходится около 8% инвазивных инфекций, вызванных этим микроорганизмом. Страдают преимущественно крупные суставы – коленный, голеностопный, тазобедренный и локтевой. Иногда инфекция распространяется на кость, первичный остеомиелит встречается редко. Обычно артриту предшествуют общие симптомы, вслед за которыми появляются боль и припухлость сустава и покраснение кожи. При поражении тазобедренного сустава проявления выражены слабее и могут ограничиться снижением подвижности в суставе или отраженной болью. При гнойном артрите тазобедренного сустава и в большинстве случаев артрита плечевого сустава требуется хирургическое вмешательство. Гнойный артрит часто сочетается с менингитом, поэтому рекомендуется выполнить люмбальную пункцию [148].

Флегмона. Самая частая локализация флегмон, вызванных Haemophilus influenzae типа В, – голова и шея. Большинство случаев приходятся на первые 2 года жизни. Флегмона щек встречается почти исключительно у грудных детей и проявляется приподнятым теплым участком болезненного уплотнения, который постепенно приобретает фиолетовый оттенок. Иногда клиническая картина напоминает рожу. У детей младшего возраста встречается флегмона век, причиной которой нередко служит прямое распространение инфекции из придаточных пазух носа. Флегмону век дифференцируют с флегмоной глазницы. Флегмона сопровождается бактериемией, поэтому всем больным нужно проводить люмбальную пункцию для исключения менингита.

Криптогенная бактериемия. У большинства детей с бактериемией, вызванной Haemophilus influenzae типа В, имеется явный очаг инфекции. Иногда такого очага обнаружить не удается и единственным проявлением болезни служит лихорадка. Такая ситуация обычно встречается у детей младше 2 лет с температурой тела 39°С и выше. До введения вакцинации Haemophilus influenzae типа В был второй по частоте причиной криптогенной бактериемии, уступая только Streptococcus pneumoniae. Следует отметить, что в большинстве случаев криптогенная пневмококкемия проходит самостоятельно без каких-либо осложнений, в то время как бактериемия, вызванная Haemophilus influenzae типа В, в 30– 50% случаев осложняется вторичными очагами инфекции, включая

109

менингит. Это означает, что у каждого ребенка с положительным посевом крови на Haemophilus influenzae типа В нужно исключать менингит.

Пневмония. По клинической картине пневмония, вызванная Haemophilus influenzae типа В, не отличается от других бактериальных пневмоний. До начала массовой вакцинации на долю этого возбудителя приходилась почти треть бактериальных пневмоний. При рентгенографии выявляют затемнение доли легкого, сегмента или его части либо сетчатую перестройку легочного рисунка. Нередко присоединяется плевральный выпот; на момент постановки диагноза рентгенологические признаки поражения плевры наблюдаются у половины больных. Лучший метод диагностики – посев крови, он положителен почти в 90% случаев. Пневмония может осложниться перикардитом, менингитом и эмпиемой плевры, требующей плеврэктомии.

Перикардит. Классические проявления перикардита, вызванного Haemophilus influenzae, – интоксикация, лихорадка и дыхательная недостаточность у ребенка в отсутствие изменений в легких. Перикардиту могут сопутствовать пневмония и менингит, иногда он развивается на фоне антибактериальной терапии. Перикардит следует исключать у детей с менингитом, вызванным Haemophilus influenzae, у которых на фоне лечения сохраняется упорная лихорадка. В диагностике помогают определение границ сердца и тщательное исследование яремных вен, но лучший метод выявления перикардиального выпота – ЭхоКГ. Другой ценный метод диагностики – перикардиоцентез. Лечение заключается в ранней перикардэктомии и антибактериальной терапии.

Инфекции новорожденных. В последние годы у новорожденных участились случаи бактериемии и менингита, вызванные Haemophilus influenzae. Большинство этих случаев вызваны нетипируемыми штаммами, которые высевались также из половых путей матери, предполагаемого источника инфекции. Инфекция проявляется ранним сепсисом – более чем у 80% детей он развился на первой неделе жизни. Не исключено внутриутробное заражение плода, поскольку инфекции часто сопутствуют недоношенность, малый вес при рождении, а также осложнения у матери (преждевременное излитие околоплодных вод, хориоамнионит). Эмпирическое лечение предполагаемого сепсиса у новорожденного ампициллином и гентамицином может не помочь, если возбудителем окажется устойчивый к ампициллину штамм Haemophilus influenzae.

Бразильская геморрагическая лихорадка. Возбудитель этого заболевания – Haemophilus influenzae биотипа aegyptius. Это заболевание было описано относительно недавно, после вспышки у детей на юге Бразилии. Вслед за гнойным конъюнктивитом развиваются бактериемия, лихорадка, шок и молниеносная пурпура. Заболевание следует дифференцировать с менингококковым сепсисом, но в США оно не встречается.

110