Группа коринебактерий включает представителей родов Corynebacterium представленные неподвижными палочковидными бактериями, способными к ветвлению.
Коринебактерии. Corynebacterium diphtheriae
Возбудитель дифтерии. Дифтерийная палочка (палочка Клебса-Лёффлера). Дифтерия. Гаротильо
Дифтерия - острое инфекционное заболевание, вызываемое Corynebacterium diphtheriae и её токсином. Дифтерийные палочки вызывают воспаление воздухоносных путей, реже кожных покровов. Токсин палочки Клебса-Лёффлера приводит к дегенерации периферических нервов, сердечной мышцы и других тканей.
Дифтерия известна очень давно; ещё сирийский врач и историограф Аретей Каппадокийский (I век до н.э.) охарактеризовал его как «злокачественные язвы на миндалинах, ведущие к удушению. Последнее настолько характерно, что в Испании дифтерию называли «гаротильо », то есть маленькая гарота (устройство, применяемое для удушения преступников).
Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae ; впервые его выделил Э. Клебс (1883), а чистую культуру возбудителя получил Ф. Лёффлер (1884).
Эпидемиология дифтерии. Распространенность палочки дифтерии
Резервуар дифтерии - человек (больной, реконвалесцент, бактерионоситель); наибольшую эпидемическую опасность представляют больные лица. Реконвалесценты выделяют дифтерийную палочку в течение 15-20 сут. Основной путь передачи дифтерийной палочки - воздушно-капельный; также возможно заражение через предметы, используемые больным, и инфицированные пищевые продукты (обычно молоко).
При комнатной температуре во влажной атмосфере палочка Клебса-Лёффлера сохраняется долго. При 60 °С дифтерийная палочка отмирает в течение 10 мин; в высушенных плёнках выдерживает температуру 98 "С в течение 1 ч, а при комнатной температуре может сохраняться до 7 мес.
На игрушках дифтерийная палочка сохраняется до 2 нед, в пыли - до 5 нед, в воде и молоке - до 6-20 сут, на рассеянном свету остаётся жизнеспособным до 8 ч. Дезинфектанты и антисептики инактивирутют возбудителя дифтерии в течение 5-10 мин.
Пик заболеваемости дифтерией приходится на осенне-зимние месяцы.
1. КОРИНЕБАКТЕРИИ
К роду Corynebacterium относятся бактерии, имеющие булавовидные утолщения на концах: коринебактерии, патогенные для человека и животных, и дифтероиды (непатогенные и условно-патогенные коринебактерии).
Возбудитель дифтерии
Открытию возбудителя дифтерии предшествовали обширные клинические, патологоанатомические, эпидемиологические и экспериментальные исследования, которые в значительной степени подготовили почву для его обнаружения (Клебс Э., 1883), выделения в чистой культуре (Леффлер Ф. , 1884), получения токсина (Ру Э. и Иерсен А., 1888), антитоксической сыворотки (Беринг Э., Китазато, 1890, Ру Э., 1894) и дифтерийного анатоксина (Рамон Г. , 1923).
Морфология. Дифтерийные коринебактерии – Corynebacterium diphtheriae (лат. согуnа булава, diphthera – пленка, кожа) прямые или слегка изогнутые палочки длиной 1 8 мкм и шириной 03 0,8 мкм, полиморфные, лучше окрашиваются по полюсам, на которых расположены метахроматические гранулы волютина (зерна Бабеша Эрнста, полиметафосфаты) У дифтерийных коринебактерий наблюдаются булавовидные утолщения по концам, содержащие зерна волютина, иногда появляются ветвистые и нитевидные формы, а также короткие образования, почти кокковидные и дрожжеподобные. В мазках они располагаются V-образно (под углом), принимая вид растопыренных пальцев. Они не образуют спор, капсул и жгутиков, грамположительны.
Культивирование. Возбудитель дифтерии аэроб или факультативный анаэроб, хорошо культивируется на средах, содержащих белок (свернутой сыворотке, кровяном агаре, сывороточным aгapе), а также на сахарном бульоне. На среде Ру (свернутая лошадиная сыворотка) и среде Леффлера (3 части бычьей сыворотки + 1 часть сахарного бульона) дифтерийные коринебактерии развиваются в течение 16 18 ч, рост их напоминает шагреневую кожу, колонии между собой не сливаются.
По культуральным и биологическим свойствам коринебактерии дифтерии подразделяются на три биовара gravis, mitis и intermedius, которые отличаются друг от друга по ряду признаков.
Коринебактерии биовара gravis на теллуритовом агаре, содержащем дефибринированную кровь и теллурит калия, образуют крупные шероховатые (R-формы) розеткообразные колонии черного или серого цвета. Они ферментируют декстрин, крахмал и гликоген, в бульоне образуют поверхностную пленку и зернистый осадок, обычно высокотоксичны и обладают более выраженными инвазионными свойствами.
Коринебактерии биовара mitis на теллуровом агаре растут с образованием темных гладких (S-формы) блестящих колоний. Они не ферментируют крахмал и гликоген, декстрин ферментируют непостоянно, вызывают гемолиз эритроцитов всех видов животных, в бульоне отмечается диффузное помутнение. Культуры этого типа, как правило, менее токсигенны и инвазионны, чем коринебактерии биовара gravis.
Коринебактерии биовара intermedius занимают промежуточное положение. Колонии у них на теллуритовом агаре мелкие (RS-формы), черного цвета, не ферментируют крахмал и гликоген, в бульоне растут с появлением мути и зернистого осадка.
Ферментативные свойства. Дифтерийные коринебактерии (все три биовара) не свертывают молоко, не разлагают мочевину, не выделяют индол, слабо образуют сероводород, восстанавливают нитраты в нитриты, а также теллурит калия в сульфид теллурита, вследствие чего колонии дифтерийных коринебактерии на теллуритовом агаре становятся черными или серыми.
Дифтерийные коринебактерии ферментируют глюкозу и мальтозу, непостоянно галактозу, крахмал, декстрин, глицерин.
Дифтерийные бактерии ферментируют цистеин с образованием сероводорода и не разлагают мочевину, в то время как дифтероида расщепляют мочевину, но не ферментируют цистеин.
Дифтерийные коринебактерии продуцируют бактериоцины (коринецины), наделяющие их некоторыми селективными преимуществами.
Токсинообразование. Дифтерийные коринебактерии продуцируют в бульонных культурах сильные экзотоксины (гистотоксин, дермонекротоксин, гемолизин). Токсигенность коринебактерии дифтерии связана с лизогенностью (наличие в токсигенных штаммах умеренных фагов профагов). Классический международный эталонный штамм Парк-Вильямс 8 продуцент экзотоксина также является лизогенным и более 85 лет сохраняет способность к токсинообразованию. Генетические детерминанты токсигенности (tox + -гены) локализованы в геноме профага, интегрированного с нуклеоидом коринебактерии дифтерии.
В результате лизогенизации нетоксигенные штаммы C. diphtheriae (биовара mitis) превращаются в токсигенные (токсигенная конверсия ).
Дифтерийный токсин – термостабильный полипептид, состоящий из двух фрагментов, названных А и В. Фрагмент B требуется для транспортировки фрагмента А в клетку, где он подавляет элонгацию полипептидной цепи на рибосоме. Подавление синтеза белка, вероятно, обеспечивает оба токсических эффекта дифтерийного токсина некротический и нейтротоксический.
Дифтерийный токсин неустойчив. Он легко разрушается под влиянием температуры, света и кислорода воздуха, но сравнительно резистентен к действию ультразвука.
После добавления к токсину 0,3 0,4 % формалина и последующего выдерживания при 38 – 40 °С в течение 3 4 недель происходит превращение его в дифтерийный анатоксин , который обладает большей устойчивостью по отношению к физическим и химическим воздействиям, чем исходный токсин.
Токсигенные штаммы дифтерийных коринебактерий наряду с лизогенностью характеризуются выраженной дегидрогеназной и нейраминидазной активностью, в то время как нетоксигенные штаммы такой активностью не обладают.
Антигенная структура. Путем реакции агглютинации у возбудителя дифтерии установлено 11 сероваров.
Токсины, образуемые различными штаммами биоваров gravis и mitis, не различаются между собой и полностью нейтрализуются стандартным дифтерийным антитоксином. Рядом авторов установлено наличие у коринебактерии дифтерии вариантоспецифических термолабильных поверхностных белковых антигенов (К-антигенов) и группоспецифических термостабильных соматических полисахаридных антигенов.
Среди коринебактерии дифтерии имеется 19 фаготипов, с помощью которых выявляют источники инфекции; фаготипы учитываются также при идентификации выделенных культур.
Резистентность. Дифтерийные коринебактерии сравнительно устойчивы к вредному влиянию факторов внешней среды. На свернутой сыворотке остаются живыми до 1 года, при комнатной температуре до 2 месяцев, на детских игрушках до нескольких суток. Коринебактерии довольно долго сохраняются в пленках больных дифтерией, особенно если пленки не подвергаются действию света. От действия температуры 60 °С и 1 % раствора фенола коринебактерии погибают в течение 10 мин.
Патогенность для животных. В естественных условиях вирулентные дифтерийные коринебактерии обнаружены у лошадей, коров, собак, инфицированных, вероятно, от людей больных и носителей. Однако домашние животные в качестве источников заражения человека роли не играют
Из лабораторных животных наиболее восприимчивы морские свинки и кролики. При заражении их культурой или токсином у них развивается типичная картина токсикоинфекции с образованием на месте введения воспаления, отека, некроза. Внутренние органы гиперемированы, в надпочечниках наблюдаются кровоизлияния. Доза 0,06 мкг токсина убивает морскую свинку массой в 250 г.
Патогенез заболевания у человека. Источником инфекции являются больные дифтерией и носители. Болезнь передается воздушно-капельным путем, иногда с частицами пыли; передача возможна также через различные предметы (игрушки, посуда, книги, полотенца, платки и т. д.), пищевые продукты (молоко, различные холодные блюда и др.), инфицированные дифтерийными коринебактериями.
В эпидемиологии дифтерии большую роль играют носители. В среднем число носителей из реконвалесцентов и здоровых лиц колеблется в пределах 3 5%.
Наибольшую заболеваемость дифтерией отмечают осенью, что объясняется увеличением скученности детей в это время года и снижением сопротивляемости организма под влиянием охлаждения.
Дифтерийные коринебактерии благодаря наличию у них диффузионного фактора обладают способностью проникать в кровь и ткани больных людей и зараженных животных. Диффузионный фактор представляет собой фермент гиалуронидазу, обладающую способностью расщеплять гиалуроновую кислоту. К факторам инвазионности относятся нейраминидаза, некротический фактор, фибринолизин.
В патогенезе дифтерии ведущую роль играет гистотоксин, который блокирует синтез белка в клетках млекопитающих, инактивирует фермент трансферазу, ответственную за образование полипептидной цепи.
В клинике и эксперименте на животных доказано влияние на развитие болезни патогенных стафилококков и стрептококков, которые в значительной степени усиливают тяжесть инфекции.
У человека на месте внедрения возбудителя дифтерии (зев, нос, трахея, конъюнктива глаз, кожа, вульва влагалища, раневая поверхность) образуются пленки с большим количеством дифтерийных коринебактерии и других микробов. Продуцируемый экзотоксин вызывает некроз и дифтеритическое воспаление слизистых оболочек или кожи, всасываясь, он поражает нервные клетки, сердечную мышцу и паренхиматозные органы, обусловливает явления общей тяжелой интоксикации.
Глубокие изменения происходят в сердечной мышце, сосудах, надпочечниках, а также в центральной и периферической нервной системе. Поэтому выделяют три точки приложения дифтерийного токсина в организме: миокард (развитие токсического дифтерийного миокардита), надпочечники (падение тонуса сосудов и артериального давления из-за снижения выработки адреналина), нервная система (развитие параличей и парезов).
По локализации процесса наиболее часто наблюдаются дифтерия зева и дифтерийный круп (дифтерия гортани), затем дифтерия носа. Сравнительно редко встречается дифтерия глаз, ушей, половых органов, кожи и раны. На дифтерию зева приходится более 90 % всех заболеваний, второе место занимает дифтерия носа.
Смерть от дифтерии гортани может быть из-за асфиксии, удушья, потому что даже небольшая дифтеритическая пленка может полностью перекрыть голосовую щель. При дифтерии зева большинство смертных случаев связано с поражением сердца вследствие интоксикации.
Иммунитет . При дифтерии невосприимчивость зависит главным образом от содержания антитоксина в крови. Нельзя, однако, исключить определенной роли и антибактериального комплекса, связанного с фагоцитозом и наличием опсонинов, агглютининов, преципитинов и комплементсвязывающих веществ. Иммунитет при дифтерии носит антиинфекционный (антитоксический и антибактериальный) характер.
Проба Шика . Наличие противодифтерийного антитоксического иммунитета можно выявить с помощью реакции Шика. 1/40 Dlm токсина для морской свинки в объеме 0,2 мл вводят детям в предплечье внутрикожно. При положительной реакции, свидетельствующей об отсутствии антитоксического иммунитета, на месте введения через 24 48 ч появляются краснота и припухлость диаметром до 2 см. Положительная реакция Шика наступает при отсутствии антитоксина или незначительном количестве его в сыворотке крови. Отрицательная реакция Шика является в известной степени показателем невосприимчивости к дифтерии.
В связи с тем что дифтерийный экзотоксин вызывает состояние сенсибилизации и обусловливает у многих детей развитие тяжелых осложнений, ранее широко применявшаяся реакция Шика используется ограниченно.
Для определения количества антитоксинов в крови рекомендована реакция непрямой гемагглютинации с эритроцитами, сенсибилизированными дифтерийным анатоксином.
Наиболее восприимчивыми к дифтерии являются дети в возрасте 1 4 лет. В последние годы отмечено относительное увеличение заболеваемости среди лиц 15 лет и старше.
Перенесение дифтерии оставляет менее прочный иммунитет, чем при других заболеваниях детского возраста (корь, коклюш). Повторные заболевания дифтерией наблюдаются в 6 - 7% случаев.
Лечение. Терапия дифтерии включает изоляцию больного, строгий постельный режим , раннее назначение антитоксина и соответствующую антибиотикотерпию . Может потребоваться поддерживающая терапия типа зондирования и вентиляции при обструкции дыхательных путей.
Больным дифтерией вводят антитоксическую сыворотку в дозах 5000 - 15000 ME при средней тяжести заболевания и 30 000 50 000 ME при тяжелых формах.
C. diphtheriae чувствительна к пенициллину, тетрациклину, рифампицину и клиндамицину. Эритромицин предпочтительнее пенициллина для лечения дифтерии горла, особенно при лечении носителей. Описаны эритромицин- и тетрциклин-устойчивые штаммы.
Антибиотикотерпия не оказывает никакого влияния на преформированный (ранее образованный) токсин, который быстро распространяется от места повреждения и, если не будет нейтрализован антитоксином, быстро связывается с клетками тканей необратимо.
Лечение) не должна ждать лабораторное подтверждение, если имеется сильное клиническое подозрение, поскольку коэффициент смертности непосредственно связан с периодом задержки перед предоставлением антитоксина, повышение от ноля до 20 % между началом болезни и дня 5 из инфекции, средний случай заболевания - коэффициент смертности - 5-7 %.
Применяют также пенициллин, тетрациклины, рифампицин, клиндамицин, сульфаниламидные препараты и сердечные средства.
Для лечения носителей назначают антибиотики. Хороший результат дает применение тетрациклина, эритромицина в сочетании с витамином С.
Профилактика. Заключается в ранней диагностике, немедленной госпитализации, полноценной дезинфекции помещения и предметов, выявлении носителей.
Специфическую профилактику проводят путем активной иммунизации. Существует несколько вакцин, используемых для специфической профилактики дифтерии: 1) адсорбированный дифтерийный анатоксин (АД-анатоксин); 2) адсорбированный дифтерийно-столбнячный анатоксин (АДС-анатоксин); 3) адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС-вакцина). Все эти препараты применяют согласно инструкциям или наставлениям.
Нужно отметить, что не все иммунизируемые дети приобретают резистентность к дифтерии. В среднем 5-10 % из них остается восприимчивыми, или рефрактерными, т.е. неспособными к образованию антител после иммунизации. Такое состояние является результатом иммунологической толерантности, агаммаглобулинемии или гипогаммаглобулинемии.
Ранее дифтерия была грозным заболеванием детей. В России в 1886 - 1912 гг. ежегодно заболевало более 250000 человек. Летальность была очень высокой 12 -30%.
Благодаря введению обязательной иммунизации против дифтерии достигнуты большие успехи в борьбе с этой инфекцией. Заболеваемость дифтерией в 1975 г. по сравнению с 1913 г. снизилась до единичных случаев, смертность от дифтерии уменьшилась более чем в 100 раз.
Однако, в настоящее время дифтерия вновь стала актуальной инфекцией для стран бывшего СССР, в том числе и для Украины.
КОРИНЕБАКТЕРИИ ДИФТЕРИИ
К роду коринсбактерпй относится возбудитель дифчсрин Соrуnebacterium diphtheriae и условнонатогенные коринебактерии. ложнодифтерийные коринебактерии С. pseudodiphtheriticum, С. xerosis и С. ulcerans, обитающие в организме человека.
Corynehactcrium diphtheriae обнаружен в 1883 г. Э. Клсбсом. выделен в 1884 г. Ф. Леффлером.
Морфология, кулыуральные, биохимические свойства. Коринебактерии дифтерии - тонкие, слегка изогнутые грамноложительные палочки длиной 1-5 мкм, жгутиков, спор и капсул не образуют. Характерные морфологические признаки этих бактерий: булавовидные утолщения на концах, в которых находятся зерна волютина, расположение палочек в мазке иод углом друг к другу, в виде буквы V. Зерна волютина выявляются при окраске синькой Леффлера (окрашиваются интенсивнее, чем тело бактерии) или по Псйссеру (тело бактерии окрашивается в желтый цвет, зерна волютнна - в темно-синий) (цветная вклейка рис. 34).
Факультативный анаэроб. Оптимальная температура для роста 37°С, рН среды 7,6. Растет на специальных питательных средах: на элективной среде - свернутой сыворотке, на среде Клауберга. содержащей свернутую сыворотку и теллурит калия. В зависимости от биологических свойств, различают биовары палочек дифтерии: палочки биовара гравис образуют на среде Клауберга крупные серые колонии с неровными краями, радиальной исчерченностью, напоминающие цветок маргаритки; биовар митис - мелкие, черные, выпуклые колонии с ровными краями; интермедиус - колонии промежуточного типа. Наибольшей вирулентностью обладает тип гравис. Характерен рост на скошенной свернутой сыворотке - даже при обильном посеве сплошного роста не образуется, колонии не сливаются, рост напоминает булыжную мостовую или шагреневую кожу.
Различия в ферментативных свойствах отдельных видов коринебактерии используется в дифференциации их (табл. 10).
Антигены. По О-атигену С. diphtheriae делят на 11 сероваров. Факторы пагогенности. Основное свойство возбудителя дифтерии
Токсигенность. Экзотоксин палочки дифтерии вызывает местную воспалительную реакцию и общую интоксикацию организма с поражением надпочечников, миокарда, нервной системы. Существуют токсигенные и нетоксигенные штаммы С. diphtheriae. Дифтерию вызывают токсигенные штаммы. Способность вырабатывать экзотоксин связана с наличием в клетке профага, несущего ген tox + , ответственный за синтез токсина.
Сила токсина измеряется в Dim - наименьшее количество токсина, убивающее морскую свинку массой 250 г в течение 3-4 суток. Токсин всех дифтерийных палочек одинаков в антигенном отношении, серотипов нет.
Кроме токсина, коринебактерий дифтерии продуцируют ферменты: гиалуронидазу, нейраминидазу, фибринолизин, которые обеспечивают распространение их в тканях, но бактериемия клинически не проявляется.
Устойчивость. Палочки дифтерии устойчивы к высушиванию, к действию низких температур. Попадая со слюной и пленками на посуду, детские игрушки, могут длительно здесь сохраняться. Чувствительны к дезинфицирующим средствам, при кипячении немедленно погибают.
Заболевание у человека. Источником инфекции являются больные люди и носители. Основной путь передачи - воздушно-капельный, возможен и контактно-бытовой - через посуду, игрушки. Заболевания возникают у лиц, не имеющих антитоксического иммунитета. У лиц, имеющих антитоксический иммунитет, при отсутствии у них антимикробного иммунитета против коринебактерин дифтерии, может сформироваться носительство этих возбудителей с локализацией на слизистой оболочке зева или носа.
Инкубационный период заболевания 2-10 дней. Па месте внедрения развивается воспаление, образуется дифтеритичсская пленка. Экзотоксин проникает в кровь, развивается токсинемия. Клинические формы дифтерии: дифтерия зева (85-90% всех случаев), носа, гортани, глаз, наружных половых органов, кожи, ран и др.
Иммунитет. После перенесенного заболевания остаемся стойкий антитоксический иммунитет, но повторные случаи псе же наблюдаются Уровень антитоксина в крови можно определить с помощью РНГА с эритроцитарным диапюстикумом, содержащим эритроциты с адсорбированным на них дифтерийным анатоксином.
Лабораторная диагностика. Ранняя диагностика имеет важное значение для тою, чтобы своевременно начать лечение. Материал для исследования берут с мест поражения двумя стерильными ватными тампонами. При исследовании на носительство берут слизь из зева и из носа. Очень важно сразу направить материал в лабораторию.
Один из тампонов используют для посева, а с другою тампона делают мазки для микроскопического исследования, но оно редко даст положительный результат. Основным является бактериологическое исследование - посев на чашку с питательной средой, исследование выросших колоний: мазки, изучение морфологии, определение токсигенносш методом преципитации в агаре с антитоксической сывороткой. Определение вида С. diphlheriae проводится по биохимическим свойствам. В результатах бактериологического исследования указывается: "выделена токсигенная С. diphtheriae" или "выделена нетокснгенная С. diphtheriae". Поскольку эффективность лечения зависит от возможно более раннего ею начала, применяется ускоренный метод обнаружения дифтерийного токсина непосредственно в исследуемом матриале с помощью реакции задержки РИГА. Принцип реакции: исследуемый материал в разных разведениях добавляют к определенному количеству антитоксической сыворотки, затем добавляют эритроцитарный диагностнкум, содержащий дифтерийный анатоксин. В контроле (без исследу-мого материала) антитоксическая сыворотка вышвает агглютинацию эритроцнтов. Если в исследуемом материале содержится токсин, он соединяется с сывороткой и вызывает задержку PHГА.
Профилактические и лечебные препараты. Основное значение в профилактике дифтерии имеет активная иммунизация, которая проводится, начиная с трехмесячного возраста, вакциной, содержащей дифтерийный анатоксин: АКДС, АДС. В дальнейшем проводят ревакцинацию детям, а затем и взрослым людям. Противопоказания к проведению прививок очень ограничены.
Имеются вакцины с пониженным содержанием антигенов: АКДС-м, АДС-м, АД-м. используемые для иммунизации люден, которым противопоказано введение полной дозы вакцины.
Для лечения больных наиболее важна ранняя специфическая серотерапия с помощью антитоксической противодифтерийной сыворотки с использованием доз в зависимости от локализации процесса. Сыворотка вводится по способу Безредка. Одновременно проводится ан-тибиотикотерапия (бензилпенициллин, эритромицин, рифампицин и др.
Возбудитель дифтерии (Corynebacterium diphtheriae).
Дифтерия (diphtheria) - острое инфекционное заболевание, характеризующееся общей интоксикацией организма и образованием пленчатых налетов в месте внедрения возбудителя. Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae. Этот род не включен ни в какое семейство, содержит патогенные и непатогенные виды.
Морфология . Тонкие, прямые или слегка изогнутые полочки, на одном или обоих концах клетки есть утолщение, что придает им вид булавы. Микроорганизмы весьма полиморфны, могут встречаться нитевидные, ветвящиеся образования, иногда приобретают вид кокков или дрожжевых грибов. Неподвижны, не образуют спор и капсул. Грам-положительные. В мазках располагаются под углом друг к другу в виде буквы “V”, иногда больше двух - тогда их сравнивают с растопыренными пальцами руки. В цитоплазме имеются включения - гранулы волютина (у Corynebacterium diphtheriae их не более шести, у некоторых непатогенных видов количество гранул достигает 18-20). Волютин обладает способностью необычно воспринимать окраску. При окраске метиленовой синью волютин окрашивается в синий, черный или даже красный цвет - метахроматический эффект, поэтому волютин называют метахроматином. Волютин представляет собой неорганические полифосфаты (запас энергии).
Коринебактерии относятся к факультативным анаэробам, лучше растут в аэробных условиях. Плохо растут на обычных питательных средах, лучше на средах с добавлением крови, сыворотки крови любого вида животных, с добавлением теллурита калия (среда Клауберга), подавляющего рост сопутствующей микрофлоры. На средах с теллуритом колонии коринебактерий темно-серые или черные, это объясняется тем, что коринебактерии восстанавливают теллурит до металлического теллура.
По культуральным свойствам коринебактерии делятся на три биовара:
1. gravis (грубый) - на кровяном теллуритовом агаре - радиально исчерченные колонии серовато-черного цвета с уплощенным центром, диаметр 2-3 мм, на жидких средах - в виде пленки и зернистого осадка, не обладают гемолитической активностью.
2. mitis (тонкий) - на кровяном теллуритовом агаре - выпуклые черные гладкие колонии с ровными краями, мелкие - диаметр 1-2 мм, на бульоне - помутнение и осадок, вызывают гемолиз.
3. intermedius (промежуточный) - сочетает признаки gravis и mitis, по основным признакам ближе к mitis, на бульоне - в виде зернистого осадка, не обладают гемолитической активностью.
Коринебактерии ферментируют глюкозу, мальтозу, галактозу до кислоты, не сбраживают лактозу, сахарозу, маннит. Обладают каталазной активностью, восстанавливают нитраты в нитриты, расщепляют цистин с образованием H 2 S. Не расщепляют мочевину (не обладают уреазной активностью). Вариант gravis сбраживает кроме этого крахмал и гликоген.
Все три биовара продуцируют одинаковый экзотоксин. Летальная доза дифтерийного экзотоксина для человека 0.5 мг/кг массы тела. Экзотоксин имеет белковую природу, получен в кристаллическом виде. Образованию экзотоксина способствует низкая концентрация Fe в среде, это объясняется тем, что у коринебактерий образуется белок-репрессор гена, кодирующего синтез экзотоксина. Этот белок является Fe-содержащим, чем больше он насыщается Fe, тем выше его репрессорная активность. Экзотоксин термолабилен (56-60°C - 1 час, 80°C - несколько минут), инактивируется прямым солнечным светом, ультрафиолетовым облучением, O 2 . При добавлении слабого раствора формалина (0.3-0.4%, 1 месяц, 38-40°C) превращается в анатоксин (токсоид). Дифтерийный токсин разрушается протеолитическими ферментами ЖКТ. Образуется как в организме, так и на питательных средах. Состоит из двух фрагментов - A и B. Фрагмент B (39000 Да) обеспечивает адсорбцию молекулы токсина на клеточной мембране и последующее проникновение токсина в клетку. Фрагмент A (24000 Да) инактивирует фактор элонгации полипептидной цепи (трансфераза II) и тем самым нарушает синтез белка в клетке. В 1951 г. была установлена возможность перехода нетоксигенных штаммов в токсигенные вследствие заражения умеренным фагом β-tox+ (фаговая (лизогенная) конверсия). Это может происходить in vitro и in vivo. Таким образом экзотоксин продуцируется лизогенным штаммом.
Коринебактерии образуют дермонекротический фактор, продуцируют ферменты агрессии (гиалуронидаза, нейраминидаза, фибринолизин), гемотоксин, лейкоцидин.
Антигены. Коринебактерии содержат K-антиген (термолабильный, обладает типовой специфичностью), содержат соматический O-антиген (термостабильный, обладает родовой специфичностью). На основе O-антигена выделяют 11 сероваров (7 основных и 4 дополнительных, редко встречающихся).
Резистентность . В окружающей среде довольно устойчивы, хорошо сохраняются при низкой температуре, при высушивании, в пыли - в течении 5 недель, в воде и молоке - до 20 дней, в тканях трупа - в течении 2 недель. При воздействии высокой температуры довольно быстро погибают, но если они находятся в сухой пленке, то выдерживают нагревание до 98°C.
Устойчивы к обычно использующимся дезинфектирующим веществам. Уступают по устойчивости только спорообразующим микроорганизмам.
Чувствительны к пенициллину, умеренно резистентны к сульфаниламидным препаратам.
Патогенез и клиника. В естественных условиях болеет только человек. К действию дифтерийного токсина чувствительны также кролики и морские свинки.
Входные ворота - слизистые оболочки верхних дыхательных путей (миндалины, зев, носоглотка, гортань, трахея), реже - конъюнктива глаз, кожа наружного слухового прохода, слизистая оболочка гениталий девочек, раневая поверхность (чаще в странах с тропическим климатом).
Возбудители остаются в месте внедрения, размножаются, вырабатывают экзотоксин, который оказывает как местное, так и общее действие. Местное - возникновение воспалительных реакций, формирование пленчатых налетов (diphthera), характер которых определяется локализацией ворот (на слизистой, покрытой однослойным эпителием - крупозная пленка, рыхло связанная с подлежащей тканью; на слизистой, покрытой многослойным эпителием - дифтерическая пленка, плотно спаянная с подлежащей тканью, с трудом снимается, если снять - образуется кровоточащая поверхность). Пленчатые налеты - конгломераты нитей фибрина, некротизированных клеток эпителия, эритроцитов, лейкоцитов и самих бактерий. В легких случаях пленки могут отсутствовать, местные изменения ограничены воспалением.
Обычно наблюдается увеличение регионарных лимфатических узлов, у некоторых больных может развиться массивный отёк шеи (ложный круп), если входные ворота - верхние дыхательные пути. Экзотоксин всасывается в кровь → токсинемия → поражение всех органов и тканей. Наиболее чувствительны сердечная мышца, нервная ткань и ткань надпочечников. В этих органах - дегенеративные изменения клеток, может наблюдаться жировая инфильтрация, затем очаги некроза. Могут наблюдаться обширные кровоизлияния.
Инкубационный период 2-10 дней (в среднем 5-7 дней). В зависимости от локализации входных ворот различают клинические формы. Самая частая - дифтерия зева, вовлекаются в процесс полость носа или гортань (самая тяжелая форма дифтерии - дифтерийный (истинный) круп - поражение гортани → отслаивание дифтерических пленок → обтурация гортани, ларингоспазм → асфиксия - лечение наложением трахеостомы ниже места обтурации). Также может быть дифтерия глаза, уха, половых органов, ран. Во всех случаях патогенез один и тот же.
Есть корреляция между биоваром и тяжестью болезни. Раньше самую тяжелую форму вызывал mitis, сейчас - gravis (в 90 гг.).
Иммунитет антитоксический и антибактериальный. Основная защитная роль у антитоксического иммунитета. После перенесения дифтерии - прочный, продолжительный, но не абсолютный (5-6% повторные заболевания) иммунитет.
Лабораторная диагностика. Основной метод - бактериологический. Материал исследования - пленка, фрагмент на границе со здоровой тканью. Если клетки там отсутствуют, берут отделяемое слизистых. Материал берут сухим тампоном или увлажненным (перед стерилизацией) 5% глицерином.
I этап - ● Посев на элективные среды (кровяной теллуритовый агар - среда Клауберга).
● Одновременно - посев на среды накопления (они же являются транспортными средами) - 5% глицерин, pH = 7.2.
II этап - накопление чистой культуры (среда Ру со свернувшейся лошадиной сывороткой).
III этап - ● У выделенной культуры определение токсигенности методом Оухтерлони - реакция преципитации в сывороточном агаре (помещают на среду полоску, смоченную антитоксином, по одну сторону сеют исследуемый штамм, по другую - музейные штаммы (заведомо токсигенные и нетоксигенные)).
● Серологические методы (РГА, РНГА) имеют вспомогательное значение - диагноз лишь ретроспективно, можно применять для оценки уровня напряженности антитоксического иммунитета (титр 1:80 и выше - невосприимчивые люди, если в меньшем разведении или нет - нужна ревакцинация), а также для планирования прививочных мероприятий (оценка напряженности антитоксического иммунитета у населения).
● Определение биохимической активности - проба Закса (на уреазу) и проба Пизу (на цистиназу).
На всех этапах - микроскопия. Но при микроскопировании нативного материала, нельзя определить токсигенность и дифференцировать от непатогенных дифтероидов.
Ускоренная диагностика - бактериоскопическая (эффективность невелика), люминесцентно-серологический (не позволяет определить токсигенность).
Для оценки напряженности антитоксического иммунитета на протяжении многих лет использовалась кожная проба Шика (1/40 DLM токсина), если иммунитет напряженный, никаких изменений в месте введения не будет, если мало напряженный, будет воспалительная реакция (покраснение, припухлость). Это не аллергическая проба. Сейчас проба Шика практически не используется, применяется РНГА (см. выше).
Эпидемиология . Источник инфекции - больной человек, носитель. Больные заразны на протяжении всей болезни и в период выздоровления. Особенное эпидемиологическое значение имеют больные со стертыми формами, важную роль играют носители. Носительство (2-3 недели, редко до месяца) обнаруживалось в некоторые периоды у 10% людей. Пути передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, предметно-бытовой, алиментарный (молоко и молочные продукты). Подъем заболеваемости в холодное время года. До начала массовой вакцинации были наиболее уязвимы дети первых 5 лет, после - сдвиг на более старшие возрастные группы, нередко болеют взрослые (у них чаще стертая форма, клиническая картина ангины). В настоящее время среди детей подъем заболеваемости в 100 раз, среди взрослых - в 260 раз, но все равно меньше чем до массовой вакцинации.
Лечение и профилактика. Лечение антитоксической противодифтерийной лошадиной сывороткой как можно раньше. Антибиотики (пенициллин). С целью специфической профилактики - анатоксин (в составе АКДС, АДС, АД), иммунизация проводится в 6 месяцев, в 3 года, в 7 и 17 лет.
Возбудитель коклюша (Bordetella pertussis).
Коклюш (pertussis) - острое инфекционное заболевание дыхательных путей, основной симптом которого - приступы судорожного кашля. Возбудитель коклюша - Bordetella pertussis - был выделен в 1906 г. Ж. Борде и О. Жангу.
Морфология . Короткие грам-отрицательные палочки овоидной формы. При окраске наблюдается биполярность (концы окрашиваются более интенсивно вследствие неравномерного распределения липидов в клетке). Неподвижны, не образуют спор. При окраске по Романовскому-Гимзе видна капсула. Облигатные анаэробы. Оптимум температуры 35-37°C. Очень требовательны к питательным средам. В процессе роста выделяют много жирных кислот, которые препятствуют росту самих бактерий. Для нейтрализации их к среде примешивают ионообменные смолы, кровь, древесный уголь. Используют комбинированный казеиново-угольный агар - КУА. Кровь содержит также факторы роста (необязательные для микроорганизмов, но в их присутствии колонии растут лучше). При культивировании на плотных средах неоднородны, выделяют 4 фазы:
1) гладкие колонии (S-форма), микроорганизмы образуют капсулу;
4) R-форма - не образуют капсулу, теряют вирулентность;
2-3) переходные;
Вирулентна только первая фаза колоний.
Колонии мелкие (диаметр < 1 мм), вязкой консистенции, формируются на 3-4 день после посева. На жидких средах - равномерное помутнение и осадок. Биохимическая активность - инертны, вызывают гемолиз эритроцитов.
Антигенная структура очень сложная. Диагностическое значение имеют только агглютиногены. Делятся на несколько сероваров. Содержат эндотоксин, вырабатывают экзотоксин, частично связанный с бактериальной клеткой → может освобождаться только после разрушения клеток, имеет белковую природу. При введении мышам токсин вызывает некроз, геморрагии и дегенерацию клеток почек, селезенки и печени.
Кроме того микроорганизм продуцирует гистаминсенсибилизирующий фактор и лимфоцитозстимулирующий фактор. К факторам вирулентности относится и капсула.
В естественных условиях болеет только человек. В эксперименте удалось воспроизвести заболевание у обезьян.
Патогенез и клиника. Входные ворота - слизистые оболочки гортани, трахеи и бронхов. Микроорганизмы локализуются на поверхности клеток, размножаются, часть погибает, освобождая эндо- и экзотоксин. Это приводит к возникновению воспалительной реакции эпителия, затем появляются очаги некроза. Все это вызывает постоянное раздражение окончаний афферентных волокон nervus vagus → импульсы в кашлевой центр → стационарный очаг возбуждения (по типу доминанты) → приступы судорожного кашля. Из области кашлевого центра возбуждение иррадиирует на соседние участки → рвота, спазм, снижение артериального давления. Нарушается легочная вентиляция, увеличивается проницаемость сосудов → гипоксемия и ацидоз. Формируется реакция ГЧЗТ (сильный бактериальный аллерген). Для заболевания характерна цикличность:
1. инкубационный период (5-21 день);
2. катаральный период - субфибрильная температура, может быть насморк, слабо выраженный кашель, постепенно усиливающийся, к концу 2 недели - приступообразный характер;
3. конвульсивный (судорожный) период - появление приступов кашля при действии любых раздражителей (специфических и неспецифических). Во время приступа кашля толчки быстро следуют друг за друга на фоне затрудненного вдоха → характерный свистящий звук - кашель с репризами. Приступ заканчивается отделением густой вязкой мокроты (или рвотой) - до 40-50 раз в сутки. Во время приступа - цианоз лица и тела. На высоте приступа может быть асфиксия, имеются данные о случаях разрыва ребер.
Осложнения:
а) бронхопневмония,
б) ателектазы (полное спадение бронхов) → нарушение вентиляции → размножение анаэробной микрофлоры → гангрена легкого,
в) клапанная обтурация → эмфизема → бронхоэктатическая болезнь (размножение гноеродных кокков (Staphylococcus, Streptococcus)).
Температура в течении всего периода - нормальная. Продолжительность конвульсивного периода - 4-6 недель.
4. период угасания (разрешения) - 2-3 недели, число приступов сокращается.
Может быть стертое течение (в основном у привитых) - отсутствуют приступы кашля, представляет эпидемиологическую опасность. После перенесения заболевания - прочный. пожизненный иммунитет.
Лабораторная диагностика. Основной метод - бактериологический. Способ взятия материала:
1) мазок с задней стенки глотки стерильным тампоном (возникает кашель → капли попадают на тампон).
2) “кашлевые пластинки” - подносится чашка с питательной средой (Клауберга) к лицу и капли при кашле засеиваются на неё (в основном для детей).
3) у взрослых материал можно брать с помощью бронхоскопии.
Серологические методы - РСК, РНГА - второстепенное значение.
Эпидемиология . Источник - больной (наиболее опасен - в катаральный период). Часто носительство у взрослых. Коклюш - одна из самых высоко заразных инфекций. Из-за малой устойчивости возбудителя единственный путь передачи - воздушно-капельный. Сезон подъема заболеваемости - холодное время года.
Специфическая профилактика : используются убитые вакцины (АКДС), коклюшный компонент - самый нестабильный, самый реактогенный, у привитых могут возникать аллергические реакции (вплоть до анафилаксии).
В 1937 году был открыт возбудитель паракоклюша - Bordetella parapertussis. Морфологически сходна, растет быстрее на тех же средах (1-2 сутки), колонии больше, имеют общие формы антигенов, но перекрестного иммунитета нет. Образует уреазу. Клинически вызывает легкую форму коклюша. Лабораторная диагностика такая же. Специфической профилактики не проводится, встречается реже.
Содержание статьи
