М. В. Бадлеева Краткий курс лекций по микробиологии

При водном пути передачи чаще регистрируют постепенное начало болезни с абортивным и относительно легким течением.

Постинфекционный иммунитет. Вырабатывается напряженный и длительный постинфекционный иммунитет.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:

кровь, испражнения, рвотные массы, моча, дуоденическое содержимое, ПВЖ, остатки пищи.

Лечение. Основу составляет адекватная антимикробная терапия.

Специфическая профилактика. Проводится вакцинация:

химическая вакцина (антигены возбудителей брюшного тифа, паратифов А и В и столбнячный анатоксин);

брюшно-тифозная вакцина (спиртовая);

контактным лицам – брюшно-тифозный бактериофаг.

Неспецифическая профилактика сводится к соблюдению сани-

тарно-гигиенических правил; санитарному контролю за источниками водоснабжения, пищевыми предприятиями, продуктами питания.

Возбудитель холеры – Vibrio choleriae.

Возбудитель холеры относится к роду Vibrio. Холера – особо опасная карантийнная болезнь, вызываемая Vibrio choleriae, серогрупп О1 и О139, характеризующаяся токсическим поражением тонкого кишечника, нарушением водно-солевого баланса и высокой летальностью.

Морфологические свойства. Холерный вибрион (размер –

1,5:4,0х0,2:0,4 мкм) имеет один полярно расположенный жгутик; грамотрицателен; подвижен. Спор не образует.

Культуральные свойства. V. choleriae – факультативный анаэроб с преобладанием аэробных свойств. Температурный оптимум – 37°С, оптимум рН — 7,6-8,0, не требователен к питательным средам. На плотных средах вибрионы образуют мелкие круглые прозрачные S-колонии с ровными краями, маслянистые, голубоватые в проходящем свете. Колонии старых культур желтеют, грубеют. На скошенном агаре V. choleriae образуют желтоватый налет. На желатиновом столбике вызывают воронкообразное разжижение. На жидких средах вызывают помутнение поверхностной пленки, которая разрушается при встряхивании.

Ферментативная активность. V. choleriae биохимически ак-

тивны: ферментируют глюкозу, маннит, мальтозу, лактозу, сахарозу до образования кислоты, разжижают желатин с образованием «во-

111

ронки», гидролизуют казеин, свертывают плазму кролика, разжижают свернутую сыворотку, молоко, не образуют сероводород, разлагают белки до образования индола и аммиака.

Антигенная структура. Холерные вибрионы имеют термостабильные О-Аг и термолабильный Н-Аг. Н-Аг являются общими для большой группы вибрионов; О-Аг обладает видовой и типовой специфичностью. По О-Аг V. choleriae делятся на 150 серогрупп.

Vibrio choleriae, Vibrio eltor относятся к О1 группе. Внутри О1

группы различают три компонента – А, В, С, по сочетанию которых выделяют три серовара. Сочетание АВ – серовар Огава, АС – серовар Инаба, АВС – серовар Гигокшима.

Факторы патогенности: пили адгезии; фермент муциназа, разжижающий слизь и обеспечивающий вибрионам доступ к эпителию; экзотоксин холероген – термолабильный белок, активизирующий аденилатциклазу, что приводит к повышению содержания цАМФ и к выходу экстрацеллюлярно электролитов и других жидкостей в просвет кишечника. Переполнение кишечника жидкостью приводит к профузной диарее и рвоте. Фермент нейраминидаза усиливает связывание холерного экзотоксина с эпителием слизистой кишечника. Эндотоксин запускает каскад арахидоновой кислоты клеточной мембраны, которая в свою очередь запускает синтез простагландинсинтетазы. Последняя синтезирует простагландин (Е, F). Он вызывает сокращение гладкой мускулатуры тонкого кишечника и подавляет иммунный ответ, чем обусловлены тенезмы и диарея.

Резистентность во внешней среде. В течение нескольких меся-

цев сохраняется в воде и во льду, погибает при нагревании до 100°С мгновенно, до 60°С – в течение 5 мин, высока чувствительность холерных вибрионов к высушиванию и солнечному свету.

Эпидемиология. Источник инфекции – больной человек или бактерионоситель – выделяет возбудитель с испражнениями, мочой и слюной. Механизм передачи – фекально-оральный, пути передачи – алиментарный, водный. Известны несколько пандемий холеры. В 1917-1926 гг. было зарегистрировано 6 пандемий холеры (вызывались классическим вибрионом Коха). В 60-х гг. ХХ в. – вибрион Эль-Тор. В 70-х гг. зарегистрированы случаи холеры, вызванные вибрионом Эль-Тор в некоторых городах России.

Патогенез заболевания. В желудке часть вибрионов гибнет, а часть проникает в кишечник, размножается. На слизистой оболочке

112

тонкой кишки накапливается большое количество холерных вибрионов и эндотоксина. Под действием эндотоксина слизистая гиперемируется, увеличивается проницаемость эпителия, нарушается секреторная и всасывающая функция кишечника. Профузные поносы, повторные рвоты выводят из организма большое количество жидкости и солей, что ведет к нарушению гомеостаза, поражению ЦНС. От степени интоксикации зависит клиническая форма холеры.

Клиническая картина заболевания. Инкубационный период варьирует от нескольких часов до 5-и дней. Клинически холера проявляется в виде болей в животе, тенезмы, рвоты, диареи. Тяжелый больной в сутки выделяет до 30-и л жидкости. Стул носит характер «рисового отвара» – бесцветные обильные испражнения со сладковатым запахом.

Постинфекционный иммунитет. Гуморально-клеточный. Выра-

батывается напряженный непродолжительный постинфекционный иммунитет.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:

испражнения, рвотные массы, секционный материал. Лечение проводится в 2-х направлениях:

восполнение потерь жидкости и электролитов введением изотонических, апирогенных солевых растворов, плазмозаменяющих жидкостей внутривенно или per os;

антимикробная терапия (антибиотики широкого спектра действия: тетрациклины, хлорамфеникол, фторхинолоны).

Специфическая профилактика. Проводится вакцинация населения по эпидемическим показаниям: комплексный препарат из холе- роген-анатоксина (70%) и химического О-антигена (30%) обоих сероваров и биоваров Огава и Инаба.

Неспецифическая профилактика. Предупреждение заноса ин-

фекции на территорию страны; санитарно-просветительная работа с населением; обеспечение населения доброкачественной питьевой водой, канализацией, пищевыми продуктами и т.д.

113

Лекция 23

ПАТОГЕННЫЕ КОККИ

Таксономическая характеристика патогенных кокков представлена на рисунке 2.

Семейство

Microсоссасеае

Род:

Staphylococcus

Вид:

S. aureus

S. epidermidis S. saprophyticus

Патогенные кокки

Семейство

Streptococcaceae

Род:

Streptococcus

Вид:

S. pyogenes

S. pneumoniaе

S. mitis (всего 7

видов)

Семейство

Neisseriaceae

Род:

Neisseria

Вид:

N. meningitidis N. gonorrhoeae

N. flava (всего 8 ви-

дов)

Рис. 2. Патогенные кокки

Грамположительные кокки. Стафилококки и стрептококки – возбудители гнойно-воспалительных поражений у человека; отличительные особенности стафилококков и стрептококков:

отсутствие способности к спорообразованию; сферическая форма; положительная окраска по Граму.

Стафилококки – семейство Microсоссасеае, род Staphylococcus.

Бактерии распространены повсеместно; колонизиция кожных покровов и поверхности слизистых оболочек человека и животных. Первых представителей рода выделили Кох (1878) и Пастер (1880) из очагов гнойных поражений у человека.

Морфология. Неподвижные клетки d=0,5-1,5 мкм. В мазках – в виде виноградной грозди (греч. Staphyle – виноградная гроздь, kokkos – зерно, ягода). Дифференциальные признаки стафилококков

– характерная морфология и положительная окраска по Граму.

114

Культуральные свойства. Температурный оптимум 30-37°С. Устойчивы к повышенному содержанию хлорида натрия и хорошо растут на средах с содержанием 5-10% NaCl. На плотных средах образуют круглые ровные колонии кремового, желтого цвета. Образующиеся липохромные пигменты защищают бактерии от действия токсических кислородных радикалов: каталаза (+); содержат цитохромы, но обычно оксидаза (-).

Ферментативная активность. Бактерии проявляют высокую биохимическую активность: восстанавливают нитраты, вырабатывают H2S, разлагают мочевину и ферментируют многие углеводы с образованием кислоты

Антигенная структура. У S. aureus выделяют более 50-и анти-

генных субстанций, разделяемых на родовые, видовые и типовые Аг. Многие стафилококки признаны аллергенами. Родовые Аг нередко способны перекрестно реагировать с изоантигенами клеток организма человека (эритроцитов, почек и др.), что может привести к развитию аутоиммунной патологии. Видоспецифичными Аг стафилококков могут служить тейхоевые кислоты. Для S. aureus видоспецифичным Аг также является белок А.

Факторы патогенности: адгезины, капсула, компоненты клеточной стенки, ферменты и токсины, тейхоевые кислоты, белок А (агглютиноген А).

Резистентность во внешней среде. S. aureus хорошо переносят высушивание, сохраняя вирулентность. Погибают при воздействии солнечного света в течение 10-12ч. Устойчивы к нагреванию – при 70-80 °С погибают за 20-30 мин, при 150°С – мгновенно; сухой жар убивает их за 1,5 ч. Бактерии менее устойчивы к действию дезинфицирующих средств, но резистентны к чистому этанолу.

Эпидемиология. Источник инфекции: больной человек и бактерионоситель. Механизм передачи – респираторный, фекальнооральный, пути передачи – воздушно-капельный, воздушнопылевой, алиментарный, контактно-бытовой.

Патогенез заболевания. Высока частота носительства S. aureus среди населения. Поэтому они выступают как условно-патогенные микроорганизмы. Инфекция носит вторичный характер и протекает в виде гнойно-воспалительных поражений.

Адгезины – поверхностные белки – взаимодействуют с различными веществами: муцином слизистых оболочек, протеогликанами соединительной ткани, белками внеклеточного матрикса и др. Кап-

115

сула защищает бактерии от комплемент-опосредованного фагоцитоза, способствует адгезии микробов и их распространению по тканям. Компоненты клеточной стенки стимулируют развитие воспалительных реакций: усиливают синтез ИЛ-1 макрофагами, активируют систему комплемента. Тейхоевые кислоты активируют систему комплемента по альтернативному пути, свертывающую систему, облегчают адгезию бактерий к эпителиальным поверхностям, ингибируют поглотительную активность фагоцитов. Ферменты проявляют разнонаправленное действие, часто не связанное непосредственно с патогенным эффектом. Белок А (агглютиноген А) неспецифически связывает Fc-фрагменты молекул IgG и усиливает активность естественных киллеров. Каталаза разрушает Н2О2, это защита бактерии от токсических кислородных радикалов; β-лактамазы разрушают молекулы р-лактамных антибиотиков (повышенная устойчивость к ним); липазы облегчают адгезию и проникновение в ткани; коагулаза вызывает свертывание плазмы крови. Образующаяся фибриновая пленка – капсула для защиты бактерий

Мембранотоксины: стафилолизины – гемолитическая актив-

ность S. aureus на средах с кровью; α-токсин, связываясь с мембраной клетки, вызывает локальный протеолиз; γ-токсин – двухкомпонентный гемолизин с умеренной активностью к эритроцитам человека; энтеротоксины А, В, С, D, Е – термостабильные белки, обуславливают развитие пищевых отравлений. Энтеротоксины В и С вызывают СТШ.

Сенсибилизирующий эффект многих компонентов S. aureus и их метаболитов – реакции немедленного и замедленного типов. Клинические проявления: дерматиты, бронхоспастический синдром и т.д.

Клиническая картина заболевания. Отсутствие органотропности у S. аureus обусловливает более 100 нозологических форм. ВБИ – S. aureus – второй возбудитель инфекций после синегнойной палочки. S. аureus – основной возбудитель инфекций опорно-двигательного аппарата (70-80% септических артритов у подростков, реже у взрослых). Приблизительно у 10% больных с бактериемией могут развиться эндокардит, эпидуральные абсцессы и гнойные внутричерепные флебиты, пиелонефриты и др.

Синдромы «ошпаренных младенцев» (болезнь Риттера фон Риттерштайна), «ошпаренной кожи» (синдром Лайелла). Синдром токсического шока – эндотоксиновая инфекция (синтез токсина TSST-1

116

иэнтеротоксины В и С). Пищевые отравления проявляются рвотой, болями в животе и водянистой диареей уже через 2-6 ч после употребления в пищу инфицированных продуктов, обычно кондитерских изделий.

Постинфекционный иммунитет. У человека имеется естествен-

ная резистентность. В процессе заболевания образуется антитоксин. Приобретенный клеточно-гуморальный иммунитет не стойкий.

Лечение. Адекватная антибактериальная терапия. При тяжелом или хроническом течении назначается антистафилококковый иммуноглобулин.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:

гной, слизь из зева, мокрота, моча, кровь, рвотные массы, слизь из носа.

Специфическая профилактика. Стафилококковый анатоксин и антистафилококковый иммуноглобулин.

Стрептококки – род Streptococcus.

Таксономическая характеристика: семейство Streptococcaceae,

род Streptococcus. Выделяют два вида: S. рyogenes (гемолитический), S. рneumoniae (пневмококк). Стрептококки – паразиты кожи

ислизистых оболочек млекопитающих. В тканях человека стрептококки впервые были обнаружены при роже и раневых инфекциях (Бильрот, 1874), септицемии и гнойных поражениях (Пастер, 1879;

Огстон, 1881).

Морфология. Стрептококки – неподвижные сферические клетки размером 0,5-2,0 мкм. В мазках наблюдаются парами или короткими цепочками (греч. Streptos – цепочка, kokkos – ягода). Клеточная стенка содержит тейхоевые кислоты, углеводы и пептидогликаны, на поверхности имеются фимбрии, у патогенных видов – капсула. Характерный признак стрептококков – отсутствие каталазной активности и способность большинства видов лизировать эритроциты.

Культуральные свойства. Стрептококки – факультативные ана-

эробы – хорошо растут на средах с рН 7,6-7,8 и при температуре 370С. На желточно-солевом агаре (ЖСА): мелкие, плоские, мутные колонии сероватого цвета, на кровяном агаре (КА) – образуют гемолиз, на сахарном бульоне – пристеночный и придонный мелкозернистый осадок, при этом бульон остается прозрачным.

117

Ферментативная активность. Бактерии биохимически активны: свертывают молоко, желатин не разжижают, ферментируют многие углеводы с образованием кислоты.

Антигенная структура. В клеточной стенке имеют группоспецифичные углеводы. Выделяют 20 серогрупп, обозначаемых буквами А-V. Внутри групп стрептококки разделяют на серовары по специфичности белковых М-, Р-, и Т-Аг. Белок М – типоспецифический антиген; выделяют более 80-и серотипов белка М. Зеленящие стрептококки и пневмококки лишены групповых Аг и не включены в какую-либо серологическую группу.

Факторы патогенности: адгезины, микрокапсула, С5апептидаза, стрептолизин О, стрептолизин S, эритрогенные (пирогенные) токсины, кардиогепатический токсин, прочие ферменты агрессии и токсины.

Адгезины: липотейхоевые кислоты, стрептокиназа, белок М способствуют адгезии микроорганизма к эпителию слизистых оболочек.

Белок М – основной фактор вирулентности – типоспецифический Аг. AT к нему обеспечивают длительную невосприимчивость к повторному заражению, однако выделяют более 80-и сероваров белка М. Белок М ингибирует фагоцитоз, действуя на фагоциты либо маскируя рецепторы для компонентов комплемента и опсонинов, либо адсорбируя на своей поверхности фибриноген, фибрин и продукты его деградации.

Микрокапсула защищает бактерии от антимикробного потенциала фагоцитов и облегчает адгезию к эпителию. С5а-пептидаза – третий фактор патогенности, подавляющий активность фагоцитов. Фермент расщепляет и инактивирует С5а компонент комплемента, выступающий мощным хемоаттрактантом.

Стрептолизин О проявляет свойства гемолизина, разрушая эритроциты в анаэробных условиях. Проявляет иммуногенные свойства, титры AT к нему имеют прогностическое значение.

Стрептолизин S резистентен к О2, вызывает поверхностный гемолиз на кровяных средах. Оба фермента разрушают не только эритроциты, но и другие клетки; например, стрептолизин О вызывает повреждение кардиомиоцитов, а стрептолизин S – фагоцитов, поглотивших бактерии.

Эритрогенные (пирогенные) токсины схожи с токсинами стафи-

лококков. Иммунологически их разделяют на три типа (А, В и С).

118

Эритрогенные токсины проявляют свойства суперантигенов: оказывают митогенное действие на Т-клетки, стимулируют секрецию макрофагами ИЛ-1.

Кардиогепатический токсин синтезируют некоторые штаммы стрептококков группы А. Он вызывает поражения миокарда и диафрагмы, образование гигантоклеточных гранулем в печени.

Прочие экзоферменты. Стрептокиназа (фибринолизин) активи-

рует плазминоген, что приводит к образованию плазмина и растворению фибриновых волокон; гиалуронидаза облегчает перемещение бактерий по соединительной ткани.

Резистентность во внешней среде. Стрептококки погибают при нагревании до 56°С в течение 30 мин, при кипячении – мгновенно. Хорошо выдерживают высушивание, особенно в белковой среде. Бактерии менее устойчивы к действию дезинфицирующих средств.

Эпидемиология. Источник инфекции: больной человек и бактерионоситель. Механизм передачи – респираторный, фекальнооральный. Пути передачи – воздушно-капельный, воздушнопылевой, алиментарный, контактно-бытовой.

Нозологические формы: фарингит; скарлатина; кожные инфекции; синдром токсического шока; острая ревматическая лихорадка; острый гломерулонефрит.

Постинфекционный иммунитет. Антитоксический (малонапря-

женный) и антибактериальный.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:

слизь из зева, гной, моча, кровь, соскоб с пораженного участка кожи.

Лечение. Антибактериальная химиотерапия. Лечение ревматизма проводят пенициллинами короткого действия. Профилактика – пенициллинами длительного действия (бициллин-5), антибиотикопрофилактику предпочтительно проводить круглогодично.

Специфическая профилактика не разработана.

Грамотрицательные кокки.

Таксономическая характеристика грамотрицательных кокков.

Менингококки – род Neisseria, семейство Neisseriaceae. Включает два вида, патогенных для человека: N. meningitides, N. gonorrhoeae.

Общие признаки бактерий: способны расти в присутствии О2, неподвижные диплококки и короткие палочки, Грам(-), спор нет.

Возбудитель – Neisseria meningitidis (менингококк) – открыл австрийский бактериолог А. Вайхзельбаум (1887).

119

Морфология. Менингококки – парные кокки, состоящие из двух бобовых кокков: вогнутыми сторонами обращены к друг другу, не подвижны, не имеют спор, капсулу не образуют, грам(-).

Культуральные свойства. Менингококки – аэробы, требовательны к питательным средам (нативный белок – сыворотка, кровь). Температурный оптимум 36-370 С, реакция среды 7,4-7,6, оксидаза

(+). Образуют мелкие нежные полупрозрачные колонии диаметром до 2-3 мм.

Ферментативная активность. N. meningitidis ферментируют глюкозу и мальтозу с образованием кислоты. Протеолитические свойства не выражены: молоко не створаживают, желатин не разжижают.

Антигенная структура. N.meningitidis имеет сложную антиген-

ную структуру; некоторые компоненты относят к факторам вирулентности, другие индуцируют выработку защитных AT.

Факторы патогенности. Капсула – основной фактор патогенно-

сти, защищает бактерии от фагоцитоза. AТ больного, синтезируемые к полисахаридам капсулы, проявляют бактерицидные свойства. Пили облегчают адгезию бактерий на слизистой носоглотки, на тканях мозговых оболочек. Токсины. Не продуцируют экзотоксин. Клеточная стенка содержит эндотоксин, обусловливающий токсические проявления инфекции, играет роль при поражении сосудов и кровоизлияниях во внутренние органы. IgA-протеазы расщепляют молекулы IgA в шарнирной области, инактивируя их.

Резистентность во внешней среде. Менингококк чувствителен к внешним воздействиям (в оптимальных условиях на средах погибают через 48-72 ч). Вне организма быстро погибают, при низкой температуре быстро теряют способность к образованию колоний. При температуре -10°С погибают через 2 ч, при нагревании до 60°С

– через 10 мин. Кипячение убивает бактерии через 30 с. Аналогичный эффект дает УФ-облучение, чувствительны к дезинфицирующим средствам.

Эпидемиология. Источник инфекции: бактерионосители, больные. Распространенность повсеместная; классический регион – центральная экваториальная Африка – «менингитный пояс». На территории, где заболевание ранее не регистрировалось (регионы Крайнего Севера), преобладают генерализованные формы, охватываются все возрастные группы. Природный резервуар – носоглотка человека. N. meningitidis выделяют у 3-30% здоровых людей. Во время

120