Новиков Д.К. Медицинская микробиология

Распространенность. Протеи – постоянные обитатели кишечника человека, многих видов позвоночных и беспозвоночных животных, встречаются в почве, сточных водах и гниющих органических субстратах. Протеи вызывают инфекции мочевыводящих путей, сепсис у больных с иммунодефицитами.

Свойства. Прямые палочки размерами 1-3х0,4-0,8 мкм, иногда выглядят в виде нитей или кокков, обладают подвижностью за счет жгутиков (перитрихи), факультативные анаэробы, хемоорганотрофы, имеют дыхательный и ферментативный метаболизм. Обладают каталазной активностью, сбраживают углеводы с образованием кислоты и газа, разжижают желатин, выделяют сероводород, гидролизуют мочевину, восстанавливают нитраты.

Культуральные свойства. Виды отличаются по способности выделять индол (P. vulgaris), расщеплению мальтозы (P. mirabilis), по реакции Фогеса-Проскауэра (положительна у P. mirabilis и P.myxofaciens), выделению сероводорода (тест отрицателен у P.myxofaciens и слабоположителен у P. рenneri) и другим свойствам. Растут на простых средах при 35-37оС, но могут расти в диапазоне от 10 до 430С, рН 7,2-7,4. В О-форме колонии округлые, выпуклые и полупрозрачные; в Н-форме – ползучий, роящийся рост. Характерен гнилостный запах (индол, сероводород). При росте на висмутсульфитном агаре образуют серо-коричневый пигмент, а на среде Эндо – бесцветный налет.

Антигенная структура. У протеев выявляют 49 О-, 19 Н- и К- антигены. Для антигенной идентификации определяют О- и Н-Аг. При встречном росте на чашках с агаром P. vugaris и P. mirabilis у протеев с одинаковыми Н-АГ происходит слияние зон роста, а если Н-АГ неодинаковы, зоны роста не сливаются.

Факторы патогенности: эндотоксин, фимбрии, бактериальные протеазы и уреазы, гемолизины и гемагглютинины, факторы адгезии.

1.Выделение уреазы характерно для рода Proteus. Гидролиз мочевины приводит к образованию хлорида аммония, вызывающего воспаление, повышающего рН, что в итоге приводит к образованию камней и застою мочи.

2.Адгезины, имеющиеся у «роящихся» бактерий обеспечивают прикрепление к паренхиме почек и эпителию.

3.P. vulgaris, P. mirabilis и P. penneri выделяют гемолизины и цитолизины, которые вызывают лизис эритроцитов и разрушение клеток эпителия, нейтрофилов и фибробластов.

4.Фимбрии P. mirabilis вызывают агглютинацию эритроцитов.

5.Протеи выделяют протеазы, разрушающие IgA и IgG, повышающие проницаемость сосудов.

Лабораторная диагностика

211

Бактериологический метод – выделение возбудителя.

Протеи определяют по характерному роящемуся, ползучему росту на плотных питательных средах, когда они образуют концентрические кольца по периферии колонии. Чистые культуры идентифицируют на виды по свойствам на дифференциально-диагностических средах. В отличие от других энтеробактерий протеи дезаминируют фенилаланин. Можно использовать фаготипирование протейным фагом.

Профилактика и лечение. Неспецифическая – общесанитарные мероприятия. Для специфической иммунопрофилактики и иммунотерапии используют вакцину из антигенов, полученных из Proteus vulgaris. Препарат предназначен для профилактики протейной инфекции при обширных травматических повреждениях мягких тканей, открытых переломах. Он используется для иммунотерапии гнойновоспалительных заболеваний и осложнений, вызванных протеем. Вакцину применяют для взрослых подкожно.

Бактериофаг протейный жидкий представляет собой стерильный фильтрат фаголизата протеев видов vulgaris и mirabilis и предназначен для лечения заболеваний, вызванных этими протеями.

Плазму противопротейную человеческую получают от доноров, иммунизированных протейной вакциной. Она применяется для иммунотерапии больных с заболеваниями и осложнениями, вызванных протеем.

Протеи нередко устойчивы к антибиотикам. Для лечения назначают ампициллин, цефалоспорины и фторхинолоны.

13.1.6. Иерсинии

13.1.6.1. Иерсинии псевдотуберкулеза

Возбудитель псевдотуберкулеза – Yersinia pseudotuberculosis. Впервые выявлен французскими учеными Малассе и Виньялем в 1883 г. в материале от умершего ребенка с диагнозом туберкулезного менингита. Позже Эберт выделил возбудителя в чистой культуре, изучил свойства и отметил общие с туберкулезом патоморфологические изменения в пораженных органах.

Морфология. Короткая полиморфная овоидная палочка с закругленными концами хорошо воспринимает анилиновые красители, грамотрицательна. Лучше прокрашивается по полюсам – биполярно. В мазках из бульонных культур располагается парами или короткими цепочками. В мазках из агаровой культуры могут быть ветвистые, нитевидные формы. Подвижна при температуре 18-200С, при 370С движение прекращается.

212

Культуральные свойства. Растет на простых и даже голодных средах, факультативный анаэроб. Разработаны и применяются жидкие специальные и плотные питательные среды, например плотная среда Серова (МПА, глюкоза, мочевина, молибденовокислый аммоний, желчь, генцианвиолет, индикатор конгорот – среда темно-вишневого цвета) и жидкая среда Серова (1% пептонная вода, глюкоза, феноловый красный). Оптимальная температура роста 22-280С, могут расти при 40С. Колонии на плотных средах мелкие, полупрозрачные с нежным фестончатым краем, полиморфны по цвету и величине, могут образовывать золотисто-коричневый пигмент. В S-форме колонии напоминают росинки. На плотных средах кроме S-колоний могут появляться R-формы и SR – переходные. При росте на плотной среде дают неприятный запах.

Биохимические свойства. Активны, расщепляют до кислоты многие углеводы: глюкозу, рамнозу, мальтозу, маннит, глицерин, декстрин; не расщепляют лактозу, сахарозу. Обладают уреазной активностью, восстанавливают нитраты в нитриты.

Факторы патогенности. При разрушении высвобождают эндотоксин с гемолитическими свойствами, который вызывает гемолиз эритроцитов кролика, морской свинки, барана, лошади и не лизирует эритроциты человека. Выражены аллергизирующие свойства.

Антигенная структура. Выделено три антигена: Н-жгутиковый, два соматических О- антигена: S и R. R – общий для всех иерсиний, по S-антигену различают 10 сероваров. От людей чаще выделяют 1, 3 и 4 серовары. Иерсинии 1 и 3 сероваров – токсигенны.

Устойчивость во внешней среде. Чувствительны к нагреванию, высушиванию, дезсредствам; устойчивы к холоду, переносят температуры до –250С. Вне организма в молоке сохраняются до 16 дней, могут размножаться; в хлебе – 24 дня; в масле – 145 дней; в воде – до 244 дней. Долго сохраняются на свежих овощах, фруктах, в квашениях и могут там размножаться.

Характеристика заболевания

Источники инфекции – грызуны, зайцы, лисы, крупный рогатый скот, свиньи и другие животные. Грызуны выделяют иерсинии во внешнюю среду с калом, мочой, загрязняя ее. Это способствует заражению домашних животных, создается дополнительный резервуар инфекции. Люди инфицируются от грызунов и других животных алиментарным путем через продукты, чаще овощные, не подлежащие термической обработке – квашения, салаты. Случаев заражения людей непосредственно от грызунов чрезвычайно редки. Роль человека как источника инфекции не доказана. Чаще болеют дети в возрасте от 3-х лет и старше в любой сезон года, но заболеваемость выше в осен- не-зимнее время.

213

Патогенез. Вместе с пищей возбудитель поступает в слизистую оболочку илеоцекального угла, область слепой кишки, аппендикулярный отросток. Инкубационный период длится в среднем 8-10 дней Патогенность Y.pseudotuberculosis связана с продукцией токсинов и действием ЛПС клеточной стенки. По лимфатическим путям попадают в регионарные лимфатические узлы, затем в кровь. Начало острое, развивается интоксикация, вызванная эндотоксином. Патологические процессы могут развиться в печени, селезенке, легких, суставах и т.д. Клинические формы псевдотуберкулеза самые разнообразные. Всем формам сопутствует аллергия в виде крапивницы. Псевдотуберкулез – токсикоинфекция с циклическим течением, поражением желудочнокишечного тракта, лимфаденитом, поражением различных органов. Летальность 0,3%.

Лабораторная диагностика

Материал для исследования берется различный, но при всех клинических формах обязательно исследуются фекалии.

Бактериологический метод. Первичный посев исследуемого материала производят в консервант – фосфатный буфер или жидкую среду накопления, Серова. В глицериновом консерванте иерсинии гибнут. Посевы выдерживают в холодильнике до 30 суток, делая каждые 3-4 дня высевы на плотные среды, например Эндо, Серова. Выращивание производят при комнатной температуре. Подозрительные колонии пересевают на скошенный агар или на среду Эндо в сектора. Выделенную культуру идентифицируют по комплексу морфологических, культуральных, биохимических, серологических свойств, фаголизабельности. Обязательно дифференцируют от возбудителя чумы (Y.pestis) и от возбудителя кишечного иерсиниоза (см. табл. 10).

Биобактериологический метод. Для накопления иерсиний материалом заражают белых мышей или морских свинок с последующим выделением и идентификацией культуры.

Серологический метод. Применяется на 7-14 дни болезни. Ставится реакция агглютинации (титр 1:200) или в более ранние сроки – РПГА (титр 1:100) с набором эритроцитарных диагностикумов, несущих антигены разных типов иерсиний. Реакция ставится в динамике заболевания, регистрируется нарастание титра антител.

Дополнительно можно ставить экспресс-методы – РПГА для обнаружения возбудителя в материале или МИФ с этой же целью.

Таблица 10.

Дифференциация возбудителей псевдотуберкулеза от возбудителей чумы

214

Иммунитет после перенесенного заболевания нестойкий, возможны повторные случаи.

Профилактика неспецифическая, предупреждение загрязнения грызунами овощей и других продуктов.

Лечение – назначение антибиотиков с учетом чувствительности возбудителя.

13.1.6.2. Y.enterocolitica

Иерсиниоз, вызываемый Y.enterocolitica, представляет собой инфекционное заболевание из группы антропозоонозов с поражением желудочно-кишечного тракта, явлениями интоксикации и бактериемии, сходное с псевдотуберкулезом. В настоящее время рост заболеваемости кишечным иерсиниозом отмечается повсеместно.

Морфология. Сходная морфология с возбудителями чумы и псевдотуберкулеза. В отличие от Y.pseudotuberculosis подвижность у Y.enterocolitica сохраняется и при температуре 370С.

Культуральные свойства такие же как и у Y.pseudotuberculosis. Биохимические свойства хорошо выражены. Ферментируют до

кислоты глюкозу, мальтозу, маннит, сахарозу, арабинозу, мочевину; не расщепляют лактозу, рамнозу, дульцит, декстрин, обладают каталазной активностью. По расщеплению трегалозы, салицина, эскулина

идругих углеводов описано 5 биоваров. Y.enterocolitica так же, как и возбудители псевдотуберкулеза, не обладают плазмокоагулирующей

ифибринолитической и протеолитической активностью. Вызывают гемолиз эритроцитов человека и животных.

Антигенная структура: у Y.enterocolitica выявлены О- и Н- антигены. По О-антигену разделены на 30 сероваров. Кроме того, обнару-

215

жены антигены, родственные с другими иерсиниями, сальмонеллами, эшерихиями, протеем, холерным вибрионом, бруцеллами.

Токсинообразование. Возбудители кишечного иерсинеоза высвобождают при разрушении эндотоксин, связанный с ЛПС клеточной стенки и действующий энтеротропно. Они способны к внутриклеточному паразитированию.

Факторами патогенности являются адгезины к клеткам эпителия тонкого кишечника, инвазины, помогающие взаимодействию с эпителиальными клетками кишечника, термостабильный энтеротоксин, который стимулирует синтез гианилатциклазы.

Характеристика заболевания

Источник инфекции. В природе иерсинии выделяются от зайцев, среди которых эта инфекция очень распространена, от грызунов, гусей, диких уток, бобров, енотов, пресноводных рыб; от домашних животных – коров, овец, свиней, лошадей, собак, кошек. Есть наблюдения, что источником заболевания может быть и человек. Известны внутрисемейные вспышки кишечного иерсиниоза, вспышки в детских коллективах, больницах, когда прямой контакт с животными исключен.

Способы заражения: алиментарный, контактно-бытовой, особенно если источник инфекции человек. Восприимчивы к заболеванию люди от 4 месяцев до 80 лет. Заболевание регистрируется в течение всего года, но чаще осенью. Заражение происходит при употреблении овощных, мясных и других продуктов, особенно без термической обработки, контаминированных иерсиниями. Немаловажное значение имеет способность иерсиний сохраняться и размножаться при низких температурах.

Патогенез. Попав через рот и преодолев зищитный барьер желудка иерсинии, обладая адгезинами и пилями, внедряются в слизистую оболочку и лимфоидные образования терминального отдела тонкого кишечника, размножаются в пейеровых бляшках и мигрируют в брыжеечные лимфатические узлы. Из лимфы микроорганизмы проникают в кровь. Генерализация процесса сопровождается токсинемией и паренхиматозной диффузией, поражением суставов, что связано со способностью компонентов клеточной стенки взаимодействовать с молекулами II класса HLA, образуется суперантиген, который вызывает поликлональную активацию Т-клеток.

Клиническая картина разнообразная, в подавляющем большинстве случаев отмечается диарея, гепатолиенальный синдром. Преобладание той или иной симптоматики связывают с возрастом больного. Решающее значение придается лабораторным исследованиям. Постановка микробиологического диагноза проводится точно так же, как при псевдотуберкулезе. Материал для исследования берется различ-

216

ный, но обязательно исследованию подлежат фекалии. Выделенную культуру дифференцируют от возбудителя псевдотуберкулеза по следующим свойствам (см. табл. 11).

Профилактика – неспецифическая, предупреждение инфицирования из перечисленных выше источников.

Лечение – антибиотики тетрациклинового ряда, ампициллин. К пенициллинам, цефалоспоринам, олеандомицину, новобиоцину Y.enterocolitica резистентна. Можно для лечения использовать аминогликозиды (гентамицин), сульфаниламиды (бисептол), но предварительно следует проверять степень чувствительности у выделенной культуры к этим препаратам.

Таблица 11.

Дифференциация Y.enterocolitica от возбудителей псевдотуберкулеза

13.1.6.3 Возбудители чумы

Таксономия: семейство Enterobacteriaceae, род Yersinia, вид Y.pestis; подвиды: pestis; altaica; caucasica и др. Первый подвид явля-

ется основным.

Чума является острым природно-очаговым, трансмиссивным, антропозоонозным заболеванием, относящимся к особо опасным конвенционным инфекциям. Она характеризуется лихорадкой, тяжелой интоксикацией, серозно-геморрагическим воспалением лимфатических узлов, поражением внутренних органов, септицемией, высокой летальностью, быстрым распространением на целые материки.

Во время третьей пандемии чумы (1894) Китазато и Иерсен выделили возбудителя в чистой культуре. В 1944 г. по предложению ван

217

Логхема род, в который входил возбудитель чумы, был назван родом Yersinia. В него включено 11 видов. Наибольшую роль в патологии играет Y.pestis – возбудитель чумы.

Свойства

Морфологические. Возбудители чумы отличаются полиморфизмом, могут иметь шаровидную, кольцевидную, но чаще овоидную форму с биполярной окраской, грамотрицательны. Не имеют жгутиков, спор, образуют капсулу в организме и на свежих средах (слегка кислых) при 370С, имеют пили – органы адгезии.

Культуральные свойства. Аэробы, хорошо растут на простых питательных средах. Оптимальная температура роста 27-280С, рН среды 6,9-7,1. На МПБ дают нежную пленку, от которой вниз отходят нити, («сталактитовый рост»). На МПА рост нежных мелких колоний с приподнятыми краями, напоминают кружевной или батистовый платочек. Могут диссоциировать на вирулентные R- и авирулентные S- формы. Длительность роста 18-24 ч, для ускорения роста в среду добавляют стимуляторы: кровь, сульфат натрия или лизат культуры сарцины.

Биохимические свойства. Разлагают до кислоты глюкозу, арабинозу, маннит, мальтозу, не разжижают желатин, не разлагают мочевину, ферментируют белки до сероводорода, не имеют оксидазы, обладают каталазной активностью.

Антигенные свойства. Иерсинии чумы имеют сложный антигенный состав. О-АГ (эндотоксин) представлен липополисахариднобелковым комплексом. К-АГ капсульный, гликопротеиновой природы, обладает сильными иммуногенными свойствами, препятствует фaгоцитoзу. V-АГ-белок и W-АГ-липопротеин обладают антифагоцитарными свойствами. Фepмeнты инвазии и агрессии, выделяемые возбудителем чумы, тоже обладают антигенными свойствами (фибринолизин, плазмокоагулаза и др.)

Резистентность возбудителя. Возбудители чумы гибнут при температуре 50-700С через 30 минут, при 1000С – через 1 минуту, при температуре 220С сохраняют жизнедеятельность в течение 4 месяцев. Губительное действие на возбудителя оказывают растворы сулемы, лизола, 3% карболовая кислота и антибиотики.

Факторы патогенности. Вирулентные штаммы возбудителя чумы выделяют целый ряд факторов, обеспечивающих устойчивость возбудителя в организме человека и способность вызвать инфекционный процесс. Наибольшее значение имеют токсины: ЛПС (эндотоксин) и экзотоксин. Они оказывают токсическое и аллергенное действие на организм, блокируют перенос электронов в митохондриях сердца, печени и других органов. Бактериоцины (пестицины) обеспечивают антагонистические свойства возбудителя. Антигены V-W угнетают фа-

218

гоцитоз. Аденилатциклаза подавляет «дыхательный взрыв», блокирует киллерное действие макрофагов, аминопептидазы разрушают регуляторные пептиды. Капсула угнетает активность макрофагов. Ферменты инвазии и агрессии (фибринолизин, плазмокоагулаза, нейраминидаза) способствуют паразитированию возбудителя. Пили являются органами адгезии и способствуют внедрению возбудителя чумы в макрофаги.

Факторы патогенности контролируются генами плазмид трёх видов: I – pVP (pst-ген кодирует синтез пестицинов, pim определяют иммунитет к пестицину и pla обеспечивает фибринолитическую и плазмокоагулирующую активность), II – pVT – плазмида токсигенности, III– pVV – плазмида вирулентности. Плазмида инвазивности (72 кв) кодирует остров патогенности, который называется IOP-вирулон. Он кодирует инвазивные белки ISC 3 типа секреций, обеспечивающих микробное проникновение в эпителиоциты кишечника и фагоциты подавляют фагоцитоз за счет блокады цитоскелета и блокады выработки цитокинов.

Характеристика заболевания

Природные очаги чумы. Различают природные первичные («дикая чума») и синантропные очаги чумы («городская», «портовая», «корабельная» и «крысиная»). Природные очаги сложились в древние времена. Циркуляция возбудителя в них происходит между дикими животными и кровососущими членистоногими (блохи, клещи). Человек в этих очагах инфицируется через укусы переносчиков возбудителя или при контакте с кровью инфицированных животных. Известно около 300 видов и подвидов грызунов – носителей возбудителя чумы. Особую роль среди них играют суслики, крысы, морские свинки.

Синантропные очаги чумы являются вторичными. В них источниками и хранителями инфекции являются домашние мыши и крысы, у которых заболевание чаще протекает в хронической форме или в виде бессимптомного носительства. Наиболее активными переносчиками чумы являются крысиные блохи в очагах первого и второго вида.

Патогенез. Входные ворота – кожа и слизистые оболочки.

Пути передачи: трансмиссивный через укусы инфицированных блох; контактный при снятии шкурок у инфицированных промысловых грызунов и разделке мяса зараженных верблюдов; алиментарный

– при употреблении в пищу продуктов, обсеменённых возбудителями чумы, и аэрогенный – при контакте с больными лёгочной формой чумы.

Возбудитель размножается в кишечнике блохи, паразитирующей на грызунах и других природных хозяевах микроба, у которых вызывает хроническую инфекцию. Благодаря действию бактериальной ко-

219

агулазы в пищеводе блохи формируется пробка из чумных бактерий (чумный блок), который блоха срыгивает в место укуса.

При попадании высоковирулентного штамма в популяцию животных – природных хозяев возбудителя чумы, среди животных наблюдается массовая гибель (эпизоотия), что вынуждает блох искать новые источники питания и нападать на человека.

При температуре тела блохи (280С) чумной микроб не образует F-АГ, V-W-АГ. При попадании в организм человека при температуре 370С начинает продуцировать эти факторы, в результате вирулентность возрастает. В месте внедрения Y.pestis поглощается макрофагами, где частично погибает, а выжившие бактерии попадают в регионарные лимфоузлы – развивается серозно-геморрагическое воспаление, образуется первичный бубон (спаянные между собой лимфатические узлы), который характеризуется резкой болезненностью. Гнилостная микрофлора вызывает нагноение бубона.

Сначала развивается бактериемия, а затем септицемия. Большое значение в патогенезе отводится незавершённому фагоцитозу, лимфогенному и гематогенному распространению возбудителя, развитию множественных полиаденитов и возникновению серозногеморрагических очагов в лимфатических узлах и внутренних органах, угнетению иммунных реакций. Этому способствуют и другие факторы патогенности возбудителя.

Выделяют 7 форм чумы: кожная форма сопровождается появлением некротической язвы у входных ворот; бубонная – резко увеличивается регионарный лимфоузел, развивается геморрагическое воспаление; первично-септическая форма – бурное начало, озноб, лихорадка, сильнейшая головная боль, возбуждение, бред, токсический шок, кома, чаще заканчивается смертью; вторично-септическая форма – осложнение других форм, течение очень тяжёлое, прижизненная диагностика затруднена; первично-легочная форма – наиболее тяжёлая и эпидемиологически очень опасная. Характеризуется тяжелой пневмонией с геморрагическими изменениями в легких и кровянистой жидкой мокротой с большим количеством возбудителя, присоединяются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, отёк лёгких, смерть; вторично-легочная форма – осложнение других форм; чума у вакцинированных больных протекает легче с удлинённым инкубационным периодом, но если не начинают активную терапию – заболевание может протекать так же тяжело, как у невакцинированных.

Иммунитет стойкий, клеточный, велика роль Т-лимфоцитов, макрофагов и завершенного фагоцитоза.

220