Новиков Д.К. Медицинская микробиология

Устойчивость в окружающей среде. Устойчивы к низким температурам, долго сохраняются в почве, навозе (4-5 месяцев), в шерсти овец (3-4 месяца). В замороженных мясных продуктах сохраняют жизнеспособность до 5 месяцев. К высоким температурам, дезинфицирующим растворам и УФ-лучам бруцеллы очень чувствительны, что используется для неспецифической профилактики бруцеллеза.

Характеристика заболевания

Источники инфекции – больные животные.

B.melitensis, B.abortus, B. suis являются патогенными для людей.

B.ovis, B. canis и B.neotomae патогенны только для животных и грызунов. Все они выделяются в окружающую среду и обсеменяют ее.

Пути передачи – алиментарный (через мясные и молочные продукты от больных животных при недостаточной их термической обработке); контактный (прямой контакт с больными животными, у них особенно много возбудителя в околоплодных водах; возможен непрямой контакт через объекты окружающей среды); воздушно-

капельный.

Входные ворота – кожа и слизистые (даже неповрежденные). Патогенез. От входных ворот бруцеллы диссеминируют лимфо-

генно и гематогенно. Депонируются в лимфоузлах, проникают в макрофаги, благодаря незавершенному фагоцитозу размножаются. Параллельно происходит диффузная пролиферация и гиперплазия элементов макрофагальной системы. Попадая в кровь, бруцеллы инфицируют печень, селезенку, почки, костный мозг, ткани лимфопоэтической системы. Бактерицидные факторы крови частично разрушают возбудителя, в результате выделяется эндотоксин, который способствует появлению очагов некроза в пораженных органах. При аэрогенном проникновении возбудителя первым признаком заболевания является вялотекущая пневмония. В патогенезе заболевания имеет значение рано развивающаяся ПЧЗТ. Она сохраняется в течение всей болезни и длительное время после выздоровления. При бруцеллезе развивается вторичный иммунодефицит. Бруцеллы могут персистировать в организме, переходя в L-формы и обеспечивать рецидивы заболевания.

Клинические проявления очень разнообразны. Развиваются полиартрит, невриты, миозиты, пневмония, орхиты, эпидидимиты, часто прерывается беременность. Заболевание приводит к длительной потере трудоспособности и временной инвалидности.

Лабораторная диагностика

Так как заболевание протекает по типу хрониосепсиса, а возбудители плохо культивируются, имеют сходные антигены и малую биохимическую активность, основными методами диагностики явля-

ются серологический и аллергический.

231

Для серологического диагноза исследуют сыворотку первоначально качественным методом (реакция Хеддельсона), а затем количественным (реакция Райта). Реакция Хеддльсона ставится на стекле с концентрированной сывороткой больного в разных количествах с единым бруцеллезным диагностикумом. Для подтверждения диагноза ставят развернутую реакцию агглютинации Райта. Диагностический титр реакции составляет 1:100-1:200. С этой же целью можно использовать РСК, РПГА, ИФА. В ранних сроках в сыворотке выявляют IgМ, в поздних – IgG.

Аллергический метод – кожно-аллергическая проба Бюрне с

бруцеллином (протеиновый фильтрат культуры бруцелл) для выявления ПЧЗТ.

Для ускоренной диагностики используют РИФ с целью выявления антигена в синовиальной жидкости, ликворе, крови или моче. Можно использовать пробу Банга для выявления антигена в молоке. Реакция проводится по принципу кольцепреципитации.

Бактериологический метод проводят в специализированных лабораториях. Делают посев 5-10 мл крови на вышеуказанные жидкие среды. Затем пересевают на плотные среды и через 3-4 недели проводят идентификацию выделенной культуры по антигенным и биохимическим свойствам (таблица № ). Метод используют редко.

Таблица №

Дифференциальные признаки типов бруцелл

Молекулярно-биологический метод – применяют полимеразную цепную реакцию (ПЦР).

Профилактика: неспецифическая – обеззараживание продуктов от больных животных, обработка стойл. Обязательно использование молочных и мясных продуктов с достаточной термической обработкой. Специфическая профилактика – вакцинация лиц из группы риска (работников специализированных лабораторияй, ветврачи, доярки, работники мясокомбинатов) живой ослабленной бруцеллезной вакциной из вакцинного штамма B.abortus. Активный искусственный

232

иммунитет сохраняется 1-3 года. Ревакцинацию проводят, если титр антител низкий и нет ПЧЗТ. Имеется химическая вакцина.

Лечение – убитая вакцина, антибиотики тетрациклинового ряда, стрептомицин, рифампицин, стимуляторы иммунитета.

13.6. Возбудитель туляремии

Туляремия – зоонозное природно-очаговое особо опасное заболевание, протекающее с интоксикацией, лихорадкой с явлениями лимфаденита и поражением различных органов. Возбудитель впервые был обнаружен Ч. Мак-Коем и Ш. Чепиным в 1921 г. при изучении чумоподобного заболевания у сусликов в местности Туляре в Калифорнии и назван Bacterium tularense. В 1921 г. Э. Френсис доказал, что этот возбудитель патогенен для человека. В результате было дано название роду – Francisella, а виду – F.tularensis.

Таксономия. Семейство Brancicellaceae, род Francisella, виды:

F. tularensis, F. novicida (патогенность для людей не доказана).

Свойства

Морфологические. Мелкие, полиморфные, грамотрицательные биполярно окрашиваемые коккобактерии, неподвижны, не имеют спор, есть тонкая слизистая капсулоподобная оболочка. Содержат Г+Ц в ДНК 33-36 моль%.

Культуральные свойства. Аэробы, метаболизм окислительный. Очень прихотливы к питательным средам, для роста нуждаются в аминокислотах, пантотеновой кислоте, ионах Мg2+, растут на яичных или на агаровых средах с кровью, лецитином, цистином, рост медленный, скудный (через 3-7 дней). Колонии нежные, блестящие, бесцветные (S-формы). На жидких средах – скудный поверхностный рост. Лучше культивируются в организме морских свинок и кроликов.

Биохимические свойства. Ферментируют глюкозу, мальтозу до кислоты. Белки разлагают до сероводорода, выделяют каталазу, глутаминазу, аспарагиназу, цитруллинуреидазу, не выделяют оксидазу.

Антигенные свойства различны у S- и R-форм туляремийного возбудителя. S-формы имеют 2 антигена: О-АГ – соматический и ViАГ – поверхностный, который выявляется у свежевыделенных культур и обеспечивает вирулентность. У R-форм присутствует только О- антиген. В О-антигене возбудителя туляремии есть общие субстанции с антигенами бруцелл, что может приводить к перекрестным реакциям.

Географические расы (подвиды) возбудителей туляремии:

1. Голарктическая – встречается в странах северного полушария. Не имеет фермента цитруллинуреидазы, не ферментирует глицерин, слабо патогенна для кроликов.

233

2.Среднеазиатская – слабо патогенна для кроликов, имеет цитруллинуреидазу, ферментирует глицерин.

3.Американская – высокопатогенна для кроликов, выделяет цитруллинуреидазу, ферментирует глицерин.

Факторы патогенности. Возбудители туляремии имеют капсулу, которая угнетает фагоцитоз. Фагоцитоз носит незавершённый характер, возбудители размножаются в фагоцитах, подавляя их киллерный эффект. Выделяют нейраминидазу, что способствует адгезии. Аллергены клеточной стенки вызывают ПЧЗТ, имеются рецепторы для взаимодействия с Fс-фрагментами иммуноглобулинов класса IgA. Это способствует нарушению активности комплемента и фагоцитоза. При разрушении выделяют эндотоксин.

Устойчивость возбудителя в окружающей среде: возбудители достаточно устойчивы. В воде при 40С сохраняются 4 месяца, при температуре 200С – 2 месяца. Чувствительны к высоким температурам (60-800), к дезинфицирующим веществам (карболовой кислоте, лизолу), к антибиотикам.

Характеристика заболевания

Источники инфекции. Естественные хозяева возбудителя – грызуны, хомяки, зайцы, домашние мыши, крысы, животные.

Пути передачи. Контактный – при контакте с больными животными или их трупами; алиментарный – через воду и продукты, инфицированные возбудителем. Возможна передача клещами, комарами, которые являются переносчиками. От больного человека возможно заражение только при вторичной бубонной форме.

Входные ворота: кожа, слизистые глаз, ротовой полости, носа, пищеварительного тракта. Возможно проникновение возбудителя через неповрежденную кожу. У входных ворот часто появляется местная реакция в виде язвы.

Патогенез заболевания. От входных ворот возбудитель попадает

влимфу, лимфатические узлы, проникает в фагоциты, но не разрушается в них, размножается, после чего проникает в кровь. В очагах скопления возбудителя образуются специфические туляремийные гранулёмы, т.е. первичные бубоны. При дальнейшем распространении возбудителя могут появляться вторичные бубоны. Бактерицидные факторы крови действуют на возбудителя, он разрушается, высвобождается эндотоксин, который способствует появлению реактивных проявлений со стороны внутренних органов и тканей, развивается ПЧЗТ.

Клинические формы: бубонная (ангинозно-бубонная, глазобубонная, язвенно-бубонная); легочная форма – результат гематогенного заноса возбудителя или при заражении от больного человека воз- душно-капельным путём; генерализованная форма – чаще при зара-

234

жении алиментарным путём, её называют ещё тифоидной туляреми-

ей; абортивная или желудочно-кишечная форма – язвенные очаги в желудочно-кишечном тракте и специфическое воспаление брыжеечных лимфатических узлов, лихорадка, диарея, возможны желудочнокишечные кровотечения.

Лабораторная диагностика

Серологический метод. Начиная со второй недели заболевания ставят реакцию агглютинации или РПГА. Диагностический титр 1:100; 1:200. Необходимо проверять титр антител в динамике, т. к. есть сходство в антигенной структуре у бруцелл и возбудителей туляремии, а, следовательно, могут быть перекрестные реакции.

Аллергический метод – проба с аллергеном тулярином (взвесь возбудителя, убитого нагреванием при температуре 700С, вводят 0,1 мл – 100 млн микробных тел). Реакция положительна с 3-4 дня заболевания (ПЧЗТ).

Для выявления антигена в исследуемом материале используют РИФ, ИФА, реакцию преципитации.

Бактериологический метод используется редко. Первые генерации возбудителя растут очень медленно и скудно, поэтому лучше использовать биобактериологический метод. При этом заражают морских свинок или белых мышей, через 10-15 дней они гибнут. Трупный материал засевают на кровяной агар с глюкозой и цистином или на яичные среды. Наблюдается рост через 2-3 недели. Идентификацию культуры проводят по биохимическим, антигенным и культуральным свойствам в специальных лабораториях для особо опасных инфекций. Выделить возбудителя можно и в желточном мешке куриного эмбриона. Идентификацию проводят в РИФ со специфическими сыворотками.

Профилактика. Специфическую профилактику проводят живой вакциной Б.Я. Эльбера и Н.А. Гайского в эндемических районах лицам из группы риска (например, сотрудникам специализированных лабораторий). Неспецифическая профилактика: дератизация в эндемических районах, санитарный контроль за водными источниками, продовольственными складами, санитарно-просветительная работа среди населения.

Лечение. Назначают антибиотики с учётом чувствительности возбудителя к ним. Чаще используют аминогликозиды, левомицетин.

13.7. Патогенные вибрионы

Общая характеристика семейства.

235

В семейство Vibrionaceae объединены изогнутые подвижные палочки размерами 1,4-5,0х0,3-1,3 мкм. Это хемоорганотрофы с окислительным и бродильным типом метаболизма.

Температурный оптимум для большинства видов 37 С (некоторые вибрионы, обитающие в морской воде, лучше размножаются при температуре 25 С и ниже). Оксидазоположительны, ферментируют глюкозу и другие углеводы с образованием кислоты, иногда газа. Для большинства вибрионов в среду необходимо вносить 2-3% раствор

NaCl.

Представители семейства распространены повсеместно: обитают в морской и пресной воде, часто колонизируют организмы водных животных, амфибий и рыб.

Патогенные для человека виды входят в состав родов Vibrio, Aeromonas и Plesiomonas. Классификация семейства не завершена.

13.7.1. Род Vibrio

В состав рода входят прямые или изогнутые подвижные палочки размерами 1,4-2,6х0,5-0,8 мкм. Подвижность обусловлена одним или несколькими жгутиками. В основании жгутиков расположено базальное тело, погруженное в цитоплазму. Снаружи жгутики покрыты оболочкой из выроста наружного слоя клеточной стенки. Хемоорганотрофы, метаболизм окислительный и бродильный, оксидазоположительны.

Восстанавливают нитраты, ферментируют глюкозу, мальтозу, маннозу и другие углеводы с образованием кислоты.

Все вибрионы разделены на А и В группы. В группу А входят холерные вибрионы, в группу В – холероподобные. Наибольшее ме-

дицинское значение имеют виды V. сholerae, V. рarahaemolyticus,

V. vulnificus. Типовой вид рода – V. сholerae – возбудитель холеры.

13.7.1.1. Возбудители холеры Холера – острое антропонозное особо опасное инфекционное за-

болевание, протекающее с дегидратацией и деминерализацией (потерей воды и солей) в результате диареи и рвоты.

Известна с давних времен. До 1817 г. она вызывала эпидемии в странах Юго-Восточной Азии (в районах рек Ганга и Брахмапутры). С 1817 г. по 1926 г. наблюдался выход холеры за пределы эпидемических очагов с развитием 6 пандемий почти на всех континентах. В 1883 г. Р. Кох открыл возбудителя холеры – классического холерного вибриона. В 1906 г. Ф. Готшлихт на карантинной станции Эль-Тор выделил еще один биовар вибрионов – вибрион Эль-Тор, который в 1962 г. был признан возбудителем холеры.

236

В1961 г. развилась 7 пандемия холеры с преобладанием вибриона Эль-Тор. В начале 1993 г. появились данные о вспышках холеры в Юго-Восточной Азии, вызванных вибрионами неизвестной ранее серогруппы О139 (Бенгал).

Морфология. Холерные вибрионы представляют собой изогнутые палочки размерами 1,5-4,0х0,2-0,4 мкм, имеют один полярный жгутик (иногда два), который окружен чехлом.

Холерные вибрионы обладают полиморфизмом. Типичные «запятые» обычно наблюдают в образцах клинического материала. В мазках из колоний преобладают палочковидные формы.

Встарых культурах, на средах с крахмалом или иммунной сывороткой образуются нитевидные, S-образные, кокковидные, булавовидные формы. Под действием пенициллина образуют L-формы, спор

икапсул не образуют.

Подвижность вибрионов весьма выражена, является важным диагностическим признаком.

Хорошо окрашиваются многими анилиновыми красителями, грамотрицательны.

Культуральные свойства. Факультативный анаэроб, с более выраженными аэробными свойствами.

Хорошо растет на простых питательных средах в температурном диапазоне 16-40 С, оптимум – 37 С, элективными являются щелочные среды с рН 7,6-9,0.

На жидких средах вызывает помутнение и образование нежной голубоватой пленки на поверхности. На 1% пептонной воде (рН 8,8- 9,0) растут быстро, помутнение и пленка появляется через 6-8 часов.

На твердых средах (щелочной агар) образуют мелкие, прозрачные, с ровными краями, голубоватые в проходящем свете колонии.

На агаре с тиосульфатом, цитратом, солями жёлчных кислот и сахарозой (TCBS-агар) образуют желтые колонии на фоне голубова- то-серой среды. На среде Монсура (щелочной таурохолат-теллурит- желатиновый агар) растут в виде серо-черных колоний.

Биохимические свойства. Холерные вибрионы сбраживают с образованием кислоты глюкозу, сахарозу, мальтозу, маннозу, маннит, гликоген, крахмал. По отношению к трем углеводам – маннозе, сахарозе и арабинозе (триада Хейберга) все вибрионы разделяют на 8 групп.

Холерные вибрионы разлагают только маннозу, сахарозу, не разлагают арабинозу и принадлежат к 1 группе Хейберга. Проявляют протеолитическую активность: разжижают желатину в виде «воронки», гидролизуют казеин. Обладают плазмокоагулирующим и фибринолитическим действием. Свертывают молоко, разлагают белки до индола и аммиака. Восстанавливают нитраты в нитриты.

237

Образование индола и восстановление нитратов определяют в нитрозоиндоловой реакции (холера-рот реакция).

На основании биохимических и биологических различий холерные вибрионы разделяют на 2 биовара: классический (V.сholerae asiaticae) и Эль-Тор (V.сholerae asiaticae eltor). Особенностью вибриона Эль-Тор является способность гемолизировать эритроциты, в связи с чем его относят к гемолитическим вибрионам. Дифференциальные различия возбудителей холеры представлены в табл. 13.

Антигенная структура. У холерных вибрионов есть термостабильные О- и термолабильные Н-антигены. Н-АГ – общие для холерных и холероподобных вибрионов.

По структуре О-АГ выделяют более 200 серогрупп. Оба биовара возбудителей холеры относятся к серогруппе О1. Было установлено, что О1-АГ неоднороден и состоит из трех субъединиц: А, В, С, по которым различают серовары АВ – Огава, АС – Инаба и АВС – Гикошима. Эти свойства используются в эпидемиологических целях для дифференцировки очагов по возбудителям. Серовар О139 не агглютинируется О1-сыворотками, а также антисыворотками Огава и Инаба.

Факторы патогенности. К факторам колонизации относятся: жгутики (обеспечивают подвижность), муциназа (разжижает слизь и об-

238

легчает доступ к эпителию), нейраминидаза (обеспечивает взаимодействие с микроворсинками).

Холерные вибрионы образуют эндо- и экзотоксины. Эндотоксин

– термостабильный липополисахарид, связан с клеточной стенкой, обладает иммуногенным действием, индуцирует синтез вибриоцидных антител. Основную роль в патогенезе холеры играет экзотоксин (холероген) – термолабильный белок, устойчив к действию протеолитических ферментов, разрушается фенолом и формалином.

Молекула экзотоксина состоит из 2 компонентов – А и В. Рецепторный компонент В состоит из 5 субъединиц, взаимодействует с GМ1-ганглиозидным рецептором на энтероцитах и обеспечивает проникновение в клетку токсического компонента А. В клетке происходит восстановление компонента А с образованием субъединицы А1, которая катализирует рибозилирование клеточного G-белка. Это ведет к активации аденилатциклазы, повышению в клетках уровня цАМФ, что приводит к подавлению всасывания NaCl, выходу жидкости и электролитов из железистых клеток в просвет кишечника с развитием тяжелой диареи.

Образование токсина определяется CTX-генами трансдуцирующего CTX-бактериофага. Трансдукция фага в холерный вибрион возможна только при наличии у возбудителя особых токсинрегулирующих пилей TCP. Они являются специфическим рецептором для CTX-фага. Предполагается, что образование TCP-пилей кодируется еще одним трансдуцирующим фагом.

Резистентность. Холерные вибрионы устойчивы к низким температурам; во льду сохраняют жизнеспособность до 1 месяца, в морской воде – до 47 суток, в речной – до нескольких недель, в почве – до 3 месяцев, в фекалиях – до 3 суток, на вареных продуктах, в молоке и молочных продуктах, сырых овощах – 2-5 дней, на фруктах – 1-2 дня. При 80 С погибают через 5 мин, при 100 С – мгновенно. Холерные вибрионы высокочувствительны к высушиванию, ультрафиолетовому облучению, хлорсодержащим препаратам; все вибрионы высокочувствительны к кислотам.

Характеристика заболевания

Эпидемиология. Холера – антропонозная кишечная инфекция. Резервуар и источник инфекции – больные и бактерионосители. Основной механизм заражения – фекально-оральный, который реализуется водным, алиментарным и контактно-бытовым путями.

Определенную роль играют мухи, способные переносить возбудителя с испражнений на пищевые продукты.

Ведущим путем передачи, приводящим к эпидемиям, является водный. Заражение происходит как при питье инфицированной воды, так и при использовании ее для мытья овощей, фруктов и во время

239

купания. Недостаточная термическая обработка продуктов приводит к заражению. Как и при других кишечных инфекциях, заболеваемость холерой увеличивается в летне-осенний период.

Восприимчивость людей к холере высокая. Наиболее подвержены заболеванию лица с пониженной кислотностью желудочного сока, с анацидными гастритами.

Патогенез. Попадающие через рот с водой или пищей холерные вибрионы частично погибают под действием кислой среды желудка. Оставшиеся возбудители проникают в тонкую кишку, локализуются в просвете кишки или в поверхностных слоях слизистой оболочки. Выделение эпителиальными клетками щелочного секрета, высокое содержание пептонов и желчи способствуют интенсивному размножению холерного вибриона. Воспалительная реакция не развивается. Действие выделяемого вибрионом экзотоксина приводит к гиперсекреции воды и электролитов из энтероцитов в просвет тонкой кишки. Наряду с этим возникает понижение всасывания воды в толстой кишке. Это обусловливает основные клинические проявления холеры: водянистую диарею и рвоту. В результате обезвоживания и нарушения электролитного баланса развиваются гиповолемия со сгущением крови и нарушением микроциркуляции, что приводит к артериальной гипотензии, сердечной недостаточности, нарушению сознания и гипотермии.

Клиническая картина. Инкубационный период колеблется от не-

скольких часов до 5 дней (в среднем 2-3 дня). Заболевание может развиваться в типичной и атипичной формах. При типичном течении в зависимости от степени дегидратации различают легкую, среднетяжелую и тяжелую формы холеры. В типичных случаях болезнь развивается остро, часто внезапно. Появляются позывы на дефекацию, диарея (от 3 до 15-20 раз в сутки) и рвота. Стул обычно обильный, водянистый, напоминает «рисовый отвар», с запахом рыбы или тертого картофеля. Рвота «фонтаном», без тошноты, многократная, с примесью желчи. В тяжелых случаях человек теряет до 30 л воды в сутки, температура тела снижается до 35-34 С (холерный алгид – от лат. аlgus – холодный).

Отмечается характерное появление facies hippocratica (запавшие глаза с заостренными чертами лица). При отсутствии лечения летальность больных в алгидной стадии достигает 60%.

В современных условиях большинство случаев холеры вызваны вибрионом Эль-Тор и протекают в легкой форме. Соотношение тяжелых поражений к количеству легких, стертый форм для классической холеры составляет 1:5-10, для холеры Эль-Тор 1:25-100.

Иммунитет после перенесенного заболевания прочный, длительный, повторные случаи наблюдаются редко. Он обусловлен антиток-

240