Бактерії родів Citrobacter, Hafnia, Klebsiella, Serratia, Providencia та інших родів родини Enterobacteriaceae

Ці мікроорганізми належать до умовно-патогенних. Вони широко розповсюджені в навколишньому середовищі та виявляються майже в усіх продуктах. Тому при їхньому виділенні обов'язкова не тільки якісна характеристика, але і кількісний підрахунок. Частіше за все ці бактерії реєструються як збудники харчових токсикоінфекцій при вживанні салатів вінегретів та інших продуктів, що не піддаються термічній обробці. Для виділення роблять десятикратні розведення досліджуваного матеріалу (від 10^-1 до 10^-8, залежно від ступеню очікуваного забруднення) в 0,1% пептонній воді. Потім по 0,1 мл з кожного розведення висівають на одне з диференційно-діагностичних середовищ (Ендо, Левіна тощо.). Інкубують при 37°С. Підозрілі колонії підраховують, роблять перерахунок на 1 г (мл) продукту (з урахуванням розведення). Для подальшої ідентифікації відбирають колонії як лактозопозитивні, так і лактозонегативні. Ідентифікацію проводять згідно з культуральними, морфологічними, біохімічними, серологічними властивостями та перевіряють чутливість до бактеріофагів.

При паралельному дослідженні патологічного матеріалу від хворого та харчового продукту, який став причиноою отруєння, необхідно встановити ідентичність виділених мікроорганізмів. Для підтвердження етиологічної ролі проводять (на 3 та 7– 10 добу) ретроспективне дослідження за допомогою реакції аглютинації з парними сироватками хворих чи перехворівших і виділеною культурою. Зростання титру антитіл у 2 – 4 рази підтверджує правильність висновків.

Змістовий модуль 2. Мікробіологія особливо небезпечних інфекцій Тема 1. Мікробіологія чуми і псевдотуберкульозу та кишкового ієрсініозу

Туберкульоз – інфекційна хвороба домашніх та диких тварин, птахів, а також людей, яка перебігає головним чином хронічно, характеризується ураженням різних органів та систем (легень, травного тракту, шкіри, кісток, сечостатевої системи тощо). Збудник туберкульозу людини – Mycobacterium tuberculosis – був відкритий Р. Кохом у 1882 р.. Крім цього виду, захворювання на туберкульоз можуть викликати представники інших видів: M. bovis – збудник туберкульозу великої рогатої худоби; M. avium – збудник туберкульозу птахів; M. africanum – атипічні мікобактерії, які викликають туберкульозні ураження у мешканців тропічної Африки; M. kansasii – обумовлює хронічний туберкульоз легень із слабкою активністю; M. xenopi – збудник захворювання сечостатевої системи, шкіри, хронічного туберкульозу легень; M. ulcerans – викликає виразки шкіри у мешканців Австралії та інших країн; M. microti – збудник туберкульозу полівок (рис. 22).

Морфологічні, культуральні та фізіолого-біохімічні властивості. Збудники туберкульозу відносяться до роду Mycobacterium.

M. tuberculosis – довгі (1 – 3,5 мкм), тонкі (0,2 – 0,4 мкм), дещо зігнуті палички, грампозитивні, нерухомі, спор та капсул не утворюють, фарбуються за Цілем-Нільсоном . Мікобактерії туберкульозу – аероби, оптимальна температура 37°C, температурні межі росту 24 – 42°C, оптимальний рН 6,4 – 7,0, але можуть рости в межах рН 6,8–8,0. Туберкульозні бактерії ростуть на елективних середовищах: згорнута сироватка, гліцериновий агар, картопляно-гліцеринове середовище, гліцериновий бульйон та яєчні середовища (Петрова, Петраньяні, Дерса, Левенштейна-Йенсена, Виноградова та ін.). Їх можна культивувати у синтетичному середовищі Сотона, до складу якого входить аспарагін, гліцерин, цитрат заліза, фосфат калію та інші речовини. Збудники туберкульозу потребують певних концентрацій вітамінів: біотину, нікотинової кислоти, рибофлавіну та ін.). На гліцериновому (2 – 3%) агарі ледь помітний ріст з’являється через 8 – 10 діб після посіву, а через 2 – 3 тижні утворюється сухий наліт жовтуватого кольору.

Краще і швидше (на 6 – 8 день) розвиваються туберкульозні мікобактерії на яєчному середовищі Петрова, до складу якого входять яєчний жовток, м’ясний екстракт, агар, гліцерин та генціановий фіолетовий.

На щільних середовищах утворюються шорсткі опуклі щільні колонії з потовщеною чи зморщеною поверхнею з тонкими нерівними краями. У гліцериновому (4–5%) м’ясо-пептонному бульйоні через 10 – 15 діб утворюється тонка щільна плівка, яка поступово потовщується, стає ламкою, поступово набуває бугристо-зморшкуватого вигляду та жовтуватого кольору, бульйон залишається прозорим.

Колонії туберкульозних мікобактерій дисоціюють з типових R-форм в атипові S-форми, окремі штами у старих культурах виробляють жовтий пігмент. При культивуванні на скельцях у рідкому середовищі, через 3 доби утворюються мікроколонії, де вірулентні мікобактерії розташовуються у вигляді «кіс» чи «джгутів». Туберкульозні мікобактерії виробляють протеолітичні ферменти, які розщеплюють етанол, гліцерин, вуглеводи, лецитин, фосфатиди, сечовину, оливкову і касторову олію тощо. Екзотоксини не утворюють. Містять токсичні речовини, які звільняються при руйнуванні клітин.

Р. Кох у 1890 р. із туберкульозних мікобактерій отримав туберкулін. Існує декілька препаратів туберкуліна. «Старий» туберкулін Коха – це 5 – 6-ти тижнева культура бактерій у гліцериновому бульйоні, стерилізована текучою парою (100°C) протягом 30 хв, випарена при 70°C до 1/10 початкового об’єму і профільтрована через фарфорові свічки. «Новий» туберкулін Коха - це висушені мікобактерії туберкульозу, розтерті у 50% гліцерині до одержання гомогенної маси.

Вважають, що туберкулін – це своєрідний антиген. Туберкульозні мікобактерії і туберкулін при дії на інфікований туберкульозом організм викликають місцеву, осередкову та загальну алергічну реакцію. Туберкулін широко використовується для відтворення алергічної проби, за допомогою якої визначають зараженість туберкульозними мікобактеріями.

Антигенна структура та фактори патогенності. Антигенна структура мікобактерій складна. Антигени зв’язані з клітинною стінкою, рибосомами, цитоплазмою, мають білкову та ліпополісахаридну природу, приймають участь у реакціях гіперчутливості уповільненого типу, проявляють протективну активність. Токсини мікобактерій туберкульозу складаються із альбумінів та нуклеопротеїдів. Із вірулентних туберкульозних мікобактерій виділено фосфатиди; при кип’ятінні з вазеліновим маслом екстрагуються токсичні речовини, які в тисячних долях міліграма згубно діють на морських свинок.

Вірулентні мікобактерії, на відміну від невірулентних, у великій кількості містять полісахаридні компоненти. Дуже високою токсичністю характеризується корд-фактор, який обумовлює вірулентність, склеювання мікобактерій та їхній ріст у вигляді «кіс» та «джгутів». Корд-фактор мікобактерій руйнує мітохондрії клітин інфікованого організму, порушує функцію дихання та фосфорилювання.

Корд-фактор є головним фактором патогенності. Це токсичний гліколіпід, який знаходиться на поверхні та в товщі клітинної стінки. Корд-фактор не тільки здійснює токсичну дію на тканини, але й захищає туберкульозні палички від фагоцитозу шляхом блокування окисного фосфорилювання в мітохондріях макрофагів. Збудник розмножується у фагоцитах і викликає їхню загибель.

Резистентність. Мікобактерії туберкульозу порівняно з іншими, не утворюючими спор бактеріями, більш стійкі до дії зовнішніх факторів. У проточній воді вони зберігаються більше року, в грунті та гної – 6 ‑ 7 місяців, іноді в грунті більше двох років, у висушеній мокроті та пилу житлових приміщень – до 10 місяців, у дистильованій воді – декілька тижнів, у стічній воді, у гниючих харчових продуктах, кислому молоці – виживають декілька тижнів, у маслі – 45 діб, деяких сирах – місяцями, замороженому м’ясі – 1 рік, солоному м’ясі – 45–60 діб, шлунковому соці – 6 год. Вони чутливі до сонячних променів: під впливом прямих сонячних променів гинуть протягом 2 год, розсіяному сонячному світлі ‑ через 5 – 10 діб. При кип’ятінні гинуть через 5 хв, при 70°C – через 20 хв. Низькі температури не здійснюють згубної дії на збудника, мікобактерії туберкульозу стійкі до кислот, лугів, спирту. 5% розчин фенолу вбиває їх через 24 год, 3% розчин їдкого лугу – через 16 год, 5% розчин формаліну – через 12 год, 4% розчин лізолу – через 2 год.

Епідеміологія. Туберкульоз – широко розповсюджена хвороба. Інфікованість населення, захворюваність та летальність досить високі. Чутливість до туберкульозу загальна. На захворюваність впливають соціальні умови життя людей. Джерелом інфекції є хвора людина, рідше – тварина. Від хворого збудник виділяється, головним чином, з харкотинням, а також із сечею, випорожненнями та гноєм. Туберкульозна паличка найчастіше проникає до організму через дихальні шляхи – повітряно-крапельним, і особливо часто, повітряно-пиловим шляхом. Вхідними воротами можуть бути будь-які оболонки і будь-яка пошкоджена ділянка шкіри. Зараження M. bovis від великої рогатої худоби відбувається в основному аліментарним шляхом – через інфіковане молоко і молочні продукти. Туберкульоз, викликаний M. bovis, спостерігається найчастіше у дітей, оскільки молоко для них є головним продуктом харчування. Проте зараження M. bovis від хворої тварини можливе і аерогенним шляхом.

Туберкульоз поширений серед великої рогатої худоби, курей, індиків тощо; рідко хворіють свині, дрібна рогата худоба. До збудника туберкульозу людини M. tuberculosis досить стійка велика та дрібна рогата худоба, чутливі ‑ морські свинки, зараження яких закінчується генералізованою інфекцією та загибеллю тварин, при зараженні кроликів розвивається хронічний туберкульоз.

Бичачий вид туберкульозу M. bovis патогенний для диких та багатьох видів домашніх тварин (корів, вівців, кіз, свиней, коней, кішок, собак тощо). У кроликів та морських свинок при зараженні розвивається гострий туберкульоз.

Пташиний вид – M. avium – викликає захворювання курей, індиків, цесарок, фазанів, павлинів, голубів, водоплаваючих птахів. У природних умовах пташиним видом можуть заражатися домашні тварини (коні, свині, кози, рідко велика рогата худоба), в деяких випадках – люди. Із експериментальних тварин до пташиного виду дуже чутливі кролики, при зараженні яких малими дозами розвивається генералізований туберкульоз. Морські свинки досить стійкі; підшкірне введення культури викликає ураження лімфатичних вузлів з утворенням казеозних осередків.

Мишачий вид M. microti високопатогенний для полівок. У кроликів та морських свинок при штучному зараженні цим видом розвивається хронічний туберкульозний процес.

Лабораторна діагностика. Для лабораторної діагностики туберкульозу застосовують мікробіологічні методи: бактеріоскопічний, бактеріологічний, серологічний, біологічний і алергічні проби.

Вміст мікобактерій туберкульозу в досліджуваному матеріалі може бути незначним, тому для збільшення ймовірності виявлення мікобактерій використовують методи їхнього концентрування за допомогою центрифугування чи флотації, а також фазово-контрастної (для виявлення L-форм) та люмінесцентної мікроскопії (в якості флюорохромів використовують аурамін, аурамін-родамін, акридиновий оранжевий та ін.).

Біологічний метод – зараження морських свинок – один із найбільш чутливих методів; уражуюча доза складає декілька клітин.

Для серологічної діагностики туберкульозу застосовують реакцію зв'язування комплементу, реакцію прямої гемаглютинації, реакцію преципітації, методи імуноферментного аналізу, радіоімунний метод, імуноблотинг та ін. Використання різних антигенів дозволяє виявити наявність певних антитіл. Для вдосконалення діагностики велике значення має отримання моноклональних антитіл до різних антигенів мікобактерій.

Найбільше значення має бактеріологічний метод діагностики. Досліджуваний матеріал перед посівом необхідно обробити слабким розчином сірчаної кислоти (6 – 12 %) для знищення супутньої мікрофлори. Виділення чистих культур проводять враховуючи швидкість росту, пігментоутворення та синтез ніацину. Диференціацію між окремими видами здійснюють, базуючись на біологічних властивостях.

Вірулентність мікобактерій визначають за допомогою біологічних проб на основі визначення наявності корд-фактора. Для цієї мети запропоновані цитохімічні реакції: вірулентні мікобактерії (ті, які містять корд-фактор) міцно зв’язують фарби: нейтральний червоний чи нільський блакитний ‑ і при додаванні лугу зберігають колір фарби, а розчин з невірулентними мікобактеріями змінює своє забарвлення.

Для більш швидкого виділення збудника туберкульозу запропоновано метод мікрокультур. Суть його полягає в тому, що на предметне скло наносять досліджуваний матеріал, обробляють сірчаною кислотою, відмивають, скло поміщають у цитратну лізовану кров та інкубують при 37°C.

Вже через 3 – 4 доби ріст мікобактерій на склі проявляється у вигляді мікроколоній, які до 7 – 10 доби досягають максимального розвитку, а мікобактерії добре виявляються при мікроскопії. При цьому вірулентні мікобактерії утворюють змієподібні колонії, а невірулентні ростуть у вигляді аморфних скупчень (рис. 23).

Профілактика здійснюється шляхом ранньої діагностики, своєчасного виявлення хворих, диспансеризації, знезараження молока та м’яса від хворих тварин, проведенням соціальних заходів. Велике значення має активна імунізація людей. Вона здійснюється вакциною БЦЖ, отриманою А. Кальметтом і Ш. Гереном із послабленого багаторічними пересіваннями штама М. bovis. Вакцинації підлягають усі немовлята на 5 – 7 добу життя. Вакцину, яка містить 0,05 мг сухих живих бактерій в об'ємі 0,1 мл вводять внутрішньошкіряно. Ревакцинацію проводять у віці 7 – 12 – 17 – 22 і 27 – 30 років тільки особам, які негативно реагують на внутрішньошкіряну пробу Манту. Велике значення в боротьбі з туберкульозом має створення спеціалізованих лікувальних закладів, у тому числі диспансерів, санаторіїв тощо і проведення обов'язкового масового флюорографічного обстеження населення.