М. В. Бадлеева Краткий курс лекций по микробиологии

эпидемии наблюдается носительство у до 95% населения, заболевает менее 1 % инфицированных лиц.

Патогенез заболевания. Входные ворота инфекции – носоглотка. В месте внедрения возбудителя развивается острый назофарингит с диссеминацией гематогенным путем. Возникает массовая гибель возбудителей с выделением эндотоксина. Возбудитель преодолевает ГЭБ и может вызывать гнойное воспаление оболочек спинного и головного мозга – эпидемический цереброспинальный менингит. Генерализация связана с респираторными инфекциями, нарушениями иммунного статуса, резкой сменой климатических условий. Специфические антитела могут передаваться от матери к плоду. Циркулируют в крови ребенка в течение 2-5 месяцев лишь у 50% детей.

Клиническая картина заболевания. Менингококковая инфекция

– заболевание, характеризующееся локальным поражением слизистой оболочки носоглотки с последующей генерализацией в виде менингококковой септицемии (менингококкемия) и воспалением мозговых оболочек (менингококковый менингит).

Постинфекционный иммунитет. Напряженный гуморальный и группоспецифический.

Лечение. Рациональная антимикробная терапия сульфаниламидами и антибиотиками в сочетании с симптоматическими средствами, корригирующими водно-солевой и кислотно-щелочной баланс, а также с седативными средствами и глюкокортикоидами.

Специфическая профилактика. Химическая вакцина, состоящая из полисахаридов серогрупп А и С. Введение иммуноглобулина.

Неспецифическая профилактика: раннее выявление носителей;

изоляция больных назофарингитом; своевременная госпитализация больных.

Возбудитель гонореи – N. Gonorrhoeae

Гонорея – инфекционное венерическое заболевание, проявляющееся воспалением слизистых оболочек мочеполовых путей. Термин «гонорея» (греч. gone – семя, (-r)rhoia – истечение) ввел Клавдий Гален во II в. н.э. В настоящее время гонорея – одно из наиболее распространенных инфекционных заболеваний, передающихся половым путем. Возбудитель гонореи – Neisseria gonorrhoeae – впервые обнаружен Нейссером в 1879г.

Таксономическая характеристика возбудителя гонореи: семей-

ство Neisseriaceae, род Neisseria, вид N. gonorrhoeae.

121

Морфология. Гонококки – диплококки размером 1,25-1,0x0,7-0,8 мкм, состоят из двух бобовидных кокков, напоминают кофейные зерна, не подвижны, спор, капсул не образуют, Грам(-). В свежих культурах образуют капсулу. Характерен полиморфизм – в мазках встречаются относительно мелкие, крупные, палочковидные клетки. Хорошо окрашиваются анилиновыми красителями (метиленовым синим, бриллиантовым зеленым и др.). Могут располагаться внутри-, внеклеточно.

Культуральные свойства. Гонококки – аэробы, очень требовательны к средам (нативный белок – сыворотка, кровь). Температурный оптимум 36-370С, реакция среды – 7,2-7,4. Не устойчивы во внешней среде, посев проводят сразу после забора материала от больного. На плотных средах образуют мелкие нежные полупрозрачные колонии d 2-3 мм, оксидаза (+). В жидких средах растут диффузно и образуют поверхностную пленку, оседающую через несколько дней на дно.

Ферментативная активность. Гонококки ферментируют только глюкозу с образованием кислоты без газа, протеолитическую активность не проявляют, аммиак, сероводород и индол не образуют, не приводят к гемолизу на средах, содержащих кровь.

Антигенная структура сложная: содержат соматический и капсульный антигены. Основную антигенную нагрузку несут пили и поверхностные белки клеточной стенки, распознаваемые иммунокомпетентными клетками. Изменение антигенной структуры снижает эффективность иммунных реакций.

Факторы патогенности. Капсула проявляет иммуногенные и антифагоцитарные свойства, маскирует антигенные детерминанты; пили – цепочки белковых субъединиц, остатки сахаров, фосфорной кислоты, обеспечивают адгезию и выживаемость гонококков на эпителиоцитах при смене хозяина и воздействии AT; ЛПС – липид А и олигосахарид, не имеющие боковых цепей, обладают сильными иммуногенными свойствами; токсины: клеточная стенка содержит термолабильный эндотоксин, также проявляет сильные иммуногенные свойства. Не продуцируют экзотоксин. Белки клеточной стенки: белок I способствует устойчивости к бактерицидным факторам слизистой, инвазивным свойствам бактерий, системному инфицированию. Белок II – протеины мутности – первичные факторы вирулентности – обусловливают адгезию, ингибируют фагоцитоз; IgAl-протеаза, действует внеклеточно, разрушает связи в тяжелых

122

цепях Ig, расщепляет молекулу IgA в шарнирной области: облегчается адгезия гонококков, защита от фагоцитоза.

Резистентность во внешней среде. Гонококк не устойчив во внешней среде. Вне организма человека быстро погибает. Доставка материала в лабораторию должна проводиться в короткие сроки. Бактерии чувствительны к дезинфицирующим средствам. Высоко чувствительны к пенициллинам, тетрациклину, стрептомицину.

Эпидемиология. Источник инфекции – больной человек, особенно больной хронической, бессимптомно протекающей формой гонореи. Резервуар гонококка – слизистые оболочки мочеполовых путей человека. Механизм передачи – контактный, путь – половой, редко бытовой.

Патогенез заболевания. Входными воротами являются эпителии мочеиспускательного канала, шейки матки, конъюнктивы, прямой кишки. Гонококки цитотоксичны: вызывают гибель и слущивание клеток, нарушают процесс регенерации слизистой. Гонококки активно проникают в клетки путем эндоцитоза, в цитоплазме образуют гигантские вакуоли, где они размножаются и не доступны для AT, фагоцитам, АБП. Вакуоли сливаются с базальной мембраной, бактерии попадают в прилегающую соединительную ткань, где вызывают местное воспаление. Гематогенно распространяется инфекция у 1 % заболевших. Женщины более склонны к диссеминиции (воспаления тазовых органов, артриты, септицемии, менингиты и др.). Заболевание протекает бессимптомно, лечение не проводится. Женщины – основной резервуар инфекции.

Клиническая картина заболевания. Гонококковая инфекция:

гнойное воспаление слизистой оболочки мочеполовых путей (гонорея), коньюнктивы глаз (бленнорея), других органов. Инкубационный период 2-4 дня. Заболевание характеризуется резью при мочеиспускании, выделением гноя из уретры. Нелеченная бленнорея ведет к слепоте.

Постинфекционный иммунитет: напряженный гуморальный и группоспецифический.

Лечение. Антимикробная терапия. Препараты выбора – сульфаниламиды и антибиотики, подавляющие жизнедеятельность гонококков (β-лактамные антибиотики, аминогликозиды).

Специфическая профилактика. Средства специфической имму-

нопрофилактики отсутствуют. Гоновакцина не эффективна. Приме-

123

няют для лечения больных с осложнениями или в диагностических целях (провокационные пробы).

Неспецифическая профилактика: меры предупреждения венери-

ческих заболеваний; для предупреждения гонобленнореи новорожденным сразу после рождения закапывают в конъюнктивальный мешок (девочкам в половую щель) 1-2 капли раствора сульфацил натрия.

Лекция 23

ПАТОГЕННЫЕ И УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ АНАЭРОБЫ

Таксономическая характеристика патогенных и условнопатогенных анаэробов представлена на рисунке 3.

Патогенные и условно-патогенные анаэробы

Семейство Bacillaceae

Рис. 3. Патогенные и условно-патогенные анаэробы

Группа анаэробных бактерий. Виды бактерий далеки друг от друга по систематике, объединены для облегчения решения практических задач. Они требовательны к питательным средам. Дифференциальный признак – морфология клеток: выделяют бактерии правильной (клостридии) и неправильной (актиномицеты и бифидобактерии) формы; полиморфные (ветвящиеся и неветвящиеся)

124

палочки, Грам (+), клостридии образуют споры. Не способны расти в присутствии кислорода.

Спорообразующие бактерии рода Clostridium семейство

Bacillaceae – подвижные перитрихи и (реже) неподвижные палочки. Особенность – образование овальных или круглых эндоспор: центральное, субтерминальное или терминальное расположение. Клостридии – хемоорганотрофы; одни виды проявляют сахаролитическую, другие – протеолитическую активность. Характерный признак клостридии: масляно-кислое брожение и анаэробный распад углеводов с образованием масляной кислоты и газов (СО2, Н2О2, иногда метан). Большинство видов – строгие анаэробы.

Возбудитель газовой гангрены – С. рerfringens

Газовая гангрена (от греч. gangraina – разъедающая язва) – раневая инфекция, характеризующаяся крепитацией окружающих тканей изза пузырьков газа, некрозом тканей, общими септическими проявлениями. Наиболее часто ее вызывают С. perfringens, С. novyi и С. septicum; реже – С. histotyticum, С. bifermentans, С. ramosum и др.

Сlostridium perfringens по способности образовывать четыре токсина (α, β, γ, £) делят на шесть сероваров – А, В, С, D, Е и F.

Бактерии типа А являются возбудителем заболеваний человека, бактерии типов С и F – некротических энтеритов, бактерии типа D – инфекционных энтеротоксемий.

С. perfringens типа А открыли американские патологи У. Уэлч и Г. Наттелл (1892). Чистую культуру получили французские бактериологи А. Вейон и Ж. Жубер (1893), давшие ему название perfringens (от лат. рerfringo – проламываться).

Морфология С. рerfringens. Короткие крупные палочки с обрубленными под прямым углом концами (0,6-1,0x1-1,5 мкм). Строго грам(+), хорошо окрашиваются анилиновыми красителями, не подвижны. In vivo образуют капсулы. Споры крупные, овальные, расположены центрально (у С. perfringens типа А – субтерминально).

Культуральные свойства. С. perfringens на плотных средах обра-

зуют S- и R-колонии. S-колонии круглые, сочные, куполообразные, с гладкими ровными краями. Сначала они прозрачные, позднее – мутные, серовато-белые. R-колонии неправильной формы, бугристые, с неровными шероховатыми краями; в глубине агара напоминают комочки ваты. На агаре Цейсслера через 12-18 ч возникают гладкие сероватые колонии с ровными краями и плотным возвышением в центре.

125

Культуральные свойства. Колонии окружены зоной гемолиза. На желточном агаре образуют колонии, окруженные зоной перламутрового преципитата (фосфорилхолин), который образуется из лецитина куриного желтка под действием лецитиназы. Культуры С. perfringens имеют характерный запах масляной кислоты. Оптимум рН – 7,2-7,4. На средах, содержащих глюкозу, растут бурно с образованием Н2 и СО. Первые признаки роста на среде Китта-Тароцци появляются через 1-2 ч (43 °С) в виде помутнения и появления пузырьков газа из-под кусочков печени при встряхивании.

Ферментативная активность. С. perfringens ферментирует уг-

леводы до образования кислоты и газа, восстанавливает нитраты, расщепляет лактозу, образовывает лецитиназу. Протеолитическая активность слабая: разжижает желатин, не разлагает казеин. Интенсивно створаживает молоко с образованием крупноячеистого губчатого сгустка, напоминающего пену на волнах – феномен «штормовая реакция».

Антигенная структура. Выделяют 6 сероваров (A-F) С. perfringens, различающихся по антигенным свойствам продуцируемых экзотоксинов. Тип А включает много подтипов, идентифицируемых в РА, что облегчает диагностику в случаях пищевых токсикоинфекций и анаэробных раневых инфекций.

Факторы патогенности. 12 токсинов и ферментов – главные и минорные токсины, оказывающие действие на биологические мембраны клеток, – расщепляют лецитин мембран, повышают сосудистую проницаемость, разрушают эритроциты, вызывают некроз ткани и т.д.

Резистентность во внешней среде. Споровые формы длительно сохраняются в окружающей среде. При кипячении споры погибают в течение 2-х ч. Споры высокоустойчивы к химическим и физическим воздействиям.

Эпидемиология. С. perfringens распространены повсеместно. Бактерии выделяют из воды, почвы и сточных вод. Колонизируют кишечник животных и человека (выделяют у 25-35% здоровых лиц). У человека С. perfringens вызывает два типа поражений – газовую гангрену и пищевые токсикоинфекции.

Патогенез заболевания. Токсины и ферменты С. рerfringens ка-

тализируют гидролитическое расщепление мембраны клеток и нарушают клеточную проницаемость. Развивается отек в области поражения тканей: снижение окислительно-восстановительного по-

126

тенциала в клетках, активация эндогенных протеаз, что ведет к аутолизу тканей, характерному для газовой гангрены. С. рerfringens типов А и С продуцируют энтеротоксин, вызывающий пищевые токсикоинфекции. Термолабильный протеин, образующийся при споруляции бактерий в толстой кишке, вызывает рвоту и диарею, оказывает летальное действие, обусловливает появление эритематозной кожной сыпи у лабораторных животных. Диарея развивается вследствие потери воды и электролитов за счет дилатации и повышения проницаемости капилляров.

Клиническая картина заболевания. Газовая гангрена развивается при попадании С. perfringens на раневые поверхности, где бактерии активно размножаются в условиях пониженного содержания О2. Характерные признаки: некроз тканей и образование газа с гнилостным запахом. С. perfringens типа А вызывает токсикоинфекции легкой и средней тяжести. Заболевания развиваются остро, с болями в животе, рвотой и диареей (до 20-ти раз в сутки). Симптомы исчезают в последующие 12-24 ч. Летальность низкая. С. perfringens типа С вызывает некротический энтерит. При острых формах возможна летальность в течение 12-24 ч.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:

биоптаты пораженных тканей, перевязочный и шовный материал, одежда, образцы почвы; при пищевых токсикоинфекциях – испражнения и продукты.

Постинфекционный иммунитет. Антитоксический иммунитет не вырабатывается.

Лечение. Нейтрализация гангренозных токсинов антитоксином. Хирургическое удаление некротизированных тканей. Назначение антитоксических сывороток, АБП, гипербарической оксигенации.

Специфическая профилактика. Плановая и экстренная иммуни-

зация: столбнячный анатоксин, анатоксины C.рerfringens, C. novyi в составе секстанатоксина.

Неспецифическая профилактика. При травмах – хирургическая обработка раны; соблюдение правил асептики и антисептики при операциях; борьба с травматизмом.

Другие спорообразующие бактерии

С. novyi (C. oedematiens) – прямые или слегка изогнутые подвижные (перитрихи) Грам(+) палочки с овальными субтерминальными спорами. По антигенным свойствам: 4 серотипа (A, B, C, D), вырабатывают 8 токсинов.

127

C. ramosum – полиморфные Грам(+) или Грам(-) палочки, образуют круглые, чаще терминальные споры.

C. septicum – полиморфные Грам(+) подвижные палочки с круглыми субтерминальными спорами, продуцируют 4 токсина.

C. histolyticum – прямые, подвижные (перитрихи) Грам(+) палочки, образуют овальные субтерминальные споры. Продуцируют 5 токсинов.

Возбудитель столбняка – С. tetani

Столбняк – тяжелое заболевание, опосредованное нейротоксическим действием экзотоксина. Возбудитель заболевания – С. tetani. Практически одновременно возбудитель открыли Н.Д. Монастырский (1883) и А. Николайер (1884). В чистой культуре бактерии впервые выделил Ш. Китазато (1889).

Морфология С. tetani. Грам(+) палочки с закругленными концами длиной 4:8 х 0,3:0,8 мкм; подвижны за счет терминально расположенных спор, имеют вид «барабанных палочек»; в мазках располагаются одиночно или цепочками.

Культуральные свойства. С. tetani – строгий анаэроб, очень чув-

ствителен к О2. На МПА и желатине возникает медленный рост в виде тонких прозрачных колоний двух типов: гладкие, прозрачные S-колонии образуют отростки, придающие им паукообразную форму. Позднее отростки сливаются, образуя «сеточку» на поверхности среды; серовато-желтые, шероховатые R-колонии в виде чечевичек. При посеве столбиком в полужидкий агар через 24-48 ч S-колонии имеют вид пушинок с плотным коричневым центром.

Ферментативная активность. С. tetani инертен к углеводам;

протеолитические свойства слабы: медленно расщепляет белки и пептоны до аминокислот. Последние разлагаются до угольной кислоты, водорода, аммиака, летучих кислот и индола. Бактерии образуют желатиназу и рениноподобный фермент (формируют затемненные зоны вокруг колоний).

Антигенная структура С. tetani. О- и Н-Аг. По Н-Аг выделяют

10 сероваров. Все серовары продуцируют экзотоксин, состоящий из 2-х фракций: тетанолизин – вызывает лизис эритроцитов; тетаноспазмин – спастическое действие (непроизвольное сокращение поперечно-полосатых мышц из-за поражения синапсов).

Факторы патогенности. Экзотоксин, состоящий из 2-х фракций.

128

Резистентность во внешней среде. Споры устойчивы к химиче-

ским и физическим воздействиям. Выживают в течение 8-10 ч в 1%- ном растворе сулемы и 5%-ном растворе фенола, погибают при кипячении в течение 0,5-1 ч.

Эпидемиология. Естественный резервуар и источник инфекции – почва. Заражение человека происходит вследствие бытовых и производственных травм, чаще поверхностных, когда больной не обращается за медицинской помощью. Высока заболеваемость в регионах с теплым климатом (не только длительно сохраняются споры в почве, но и прорастают). Заболеваемость возрастает во время военных действий. Основная группа риска в мирное время – работники сельского хозяйства. Смертность от столбняка превышает 100 000 человек.

Патогенез заболевания. Факторы патогенности С. tetani – экзотоксины. С. tetani в месте входных ворот продуцирует экзотоксин, который попадает в кровь гематогенно, лимфогенно, неврогенно, далее попадает в спинной и продолговатый мозг. Токсин фиксируется на поверхности нейронов, проникает в них за счет лигандопосредованного эндоцитоза. Механизм действия токсина: подавление высвобождения тормозных нейромедиаторов (глицина и γ– масляной кислоты) в синапсах, за счет этого нарушается проведение импульсов по нервным волокнам. Первоначально токсин действует на периферическую нервную систему, вызывая тетанические сокращения мыщц. В патологический процесс вовлекаются все системы организма.

Клиника заболевания. Судорожный синдром – болезненные сокращения (тетанус) и длительное напряжение мышц; опистотонус и сардоническая улыбка; легкая форма (локальный столбняк) – периодические спазмы в пораженной области; генерализованная форма (генерализованный столбняк) – мышечные спазмы, тонические спазмы лица и глотки, разбитость, тахикардия, аритмия, менингит, гипокальциемия.

Постинфекционный иммунитет. Естественный иммунитет у че-

ловека отсутствует. Постинфекционный иммунитет не формируется.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:

отделяемое ран, кусочки тканей, перевязочный материал, кетгут, инородные тела, попавшие в рану, почва.

129

Лечение. Нейтрализация столбнячного токсина анатоксином – вводят иммуноглобулин противостолбнячный человека или противостолбнячную лошадиную очищенную сыворотку; перед введением проводят десенсибилизацию (внутримышечно или внутривенно). Лечение проводят при первых симптомах и до исчезновения судорог. Одновременно проводят антибиотикотерапию.

Специфическая профилактика. Для плановой профилактики ис-

пользуют АКДС и АДС. Экстренная профилактика зависит от анамнеза: у привитых детей и взрослых – иммунизация анатоксином (активная профилактика); непривитым – столбнячный анатоксин и человеческий иммуноглобулин (активно-пассивная профилактика).

Неспецифическая профилактика. Хирургическая обработка ран;

профилактика травматизма.

Возбудитель ботулизма – Clostridium botulinum

Clostridium botulinum – возбудитель пищевой интоксикации, поражает ЦНС. Этиологическим фактором являются пищевые продукты, содержащие токсины C. Botulinum. C. botulinum распространен повсеместно, нормальный обитатель кишечника животных и человека, попадает на почву с фекалиями.

Морфология C. Botulinum. Грам(+) палочки с закругленными концами. Споры расположены субтерминально, диаметр которых превышает диаметр вегетативной формы и бактерии напоминают форму теннисных ракеток. Капсулу не образуют, подвижны (перитрихи).

Возбудитель ботулизма – облигатные анаэробы. Продуцирует ботулинический экзотоксин; по антигенным свойствам возбудители ботулизма разделяются на 7 сероваров (A, B, C, D, E, F, G). У человека чаще заболевание вызывают серовары A, B, E; экзотоксин состоит из 2-х субъединиц – А и В. Ботулотоксин блокирует передачу нервного импульса в периферических холинергических синапсах, оказывая нейротоксическое действие

Лабораторная диагностика. Выявление и идентификация боту-

линического токсина в исследуемом материале с помощью реакции обратной непрямой гемагглютинации (РОНГА), реакции нейтрализации токсина антитоксином на лабораторных животных. Бактериологический метод: посев на среду Китта-Тароцци, выделение чистой культуры, идентификация по морфологическим свойствам, культуральным (на КА – колонии неправильной формы с зоной гемолиза, в столбике СА – колонии в виде пушинок или чечевиц);

130