Рекомендованная литература

1. Пятк³н К. Д., Кривоше¿н Ю.С. М³кроб³олог³я. - К : Высшая школа, 1992. - 432 с.

Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. - М : Медицина, 1983. - 312 с.

2. Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии / под ред. Борисова Л.Б. – Г. : Медицина, 1993. – 232 с.

3. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник под ред. А.А.Воробьева. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 691 с.

4. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология /ред. Л.Б.Борисов, А.М.Смирнова. - М: Медицина, 1994. - 528 c.

Лекция № 15. Вибрионы

1. Холерный вибрион

Возбудителями холеры являются биовар классического холерного вибриона, открытого Р. Кохом в 1883 г., и биовар холерного вибриона Эль-Тор, выделенного из трупа паломника на Синайском полуострове Ф. Готшилхом в 1906 г.

Vibrio cholerae относится к семейству Vibrionaceae, роду Vibrio.

Морфология. Холерные вибрионы имеют форму изогнутой палочки линой 1,5 - 3,0 мкм, толщиной 0,3 мкм ; очень подвижны, обычно монотрихи, не образуют спор и капсул, грамотрицательны.

Под влиянием физических, химических и биологических факторов

холерные вибрионы подвержены изменчивости. На искусственных средах и в старых культурах они могут принимать форму зерен, шаров, колбовидных образований, палочек, нитей, спиралей, образовывать L-формы; при пересеве на свежие среды вибрионы возвращаются к своим исходным формам.

Культивирование. Холерные вибрионы - факультативные анаэробы, хорошо развиваются на средах с рН 7,2 - 8,6, на плотных средах образуют прозрачные, с голубоватым оттенком выпуклые дисковидные колонии с ровными краями. На желатине микроорганизмы образуют прозрачные зернистые колонии которые при исследовании под микроскопом походят на битое стекло. Через 48 часов питательная среда вокруг колоний разжижается и колонии погружаются в зону разжижения.

На щелочном бульоне и пептонной воде через 6 ч роста появляется нежная пленка, состоящая из холерных вибрионов.

Холерные вибрионы изменяются и в культуральном отношении, они диссоциируют из S-формы в R-форму. Этот мутационный процесс сопровождается глубокими изменениями антигенной структуры.

Ферментативные свойства. Холерные вибрионы разжижают свернутую сыворотку, желатин, образуют индол, аммиак, ферментируют с образованием кислоты глюкозу, левулезу, галактозу, мальтозу, сахарозу, маннозу, маннит, крахмал, медленно - глицерин; не ферментируют в первые 48 ч лактозы и арабинозы; молоко свертывают постоянно; обладают лизинорнитин-декарбоксилазной и оксидазной активностью. По способности ферментировать маннозу, арабинозу и сахарозу Б. Хейберг разделил вибрионы на хемовары,. Известно 8 групп вибрионов, холерные вибрионы биовар cholerae и биовар eltor относятся к 1 хемовару.

Гемолитическая активность и гемагглютинирующие свойства холерных вибрионов в отношении различных эритроцитов (барана, козы, кур и др.), а также способность образовывать ацетилметилкарбинол являются нестабильными признаками и учитываются как второстепенные данные в дифференцировке микробов рода Vibrio.

Токсинообразование. Холерные вибрионы продуцируют экзотоксин (холероген), обладающий энтеротоксическим действием и играющий важную роль в патогенезе холеры; сильное токсическое действие оказывает и эндотоксин. Холерные вибрионы образуют фибринолизин, гиалуронидазу, коллагеназу, муциназу, лецитиназу, протеиназы, нейраминидазу.

Антигенная структура. Холерные вибрионы имеют термостабильные О-антигены (соматические) и термолабильные Н-антигены (жгутиковые). О-антиген обладает видовой и типовой специфичностью, Н-антиген является неспецифическим, общим для всего рода Vibrio. Вибрионы разделены на О-подгруппы, которых насчитывается более 40. Холерные вибрионы биовары cholerae и eltor принадлежат к О - 1 подгруппе. Внутри О - 1 подгруппы различают три О-антигена - А, В, С, по комбинации которых выявлены три серовара - Огава (АВ), Инаба (АС) и Гикошима (АВС).

У больных и вибриононосителей обнаружены неагглютинирующиеся формы, природа которых окончательно не установлена. Они могут быть следствием изменчивости холерных вибрионов, которые утрачивают не только агглютинабельность, но и ряд других биологических свойств. Эти формы получили название НАГ-вибрионов. Они сходны с холерными по морфологическим, культуральным и биохимическим признакам, не обладают общими с ними О и Н-антигенами. НАГ-вибрионы довольно часто выделяют из воды и других объектов внешней среды.

Резистентность. Холерные вибрионы длительно сохраняются при низких температурах; в испражнениях выживают до 5 мес, в почве - 2 мес, в устрицах, крабах, креветках, на поверхности рыб и в их кишечнике - от 1 до 40 сут, в воде - несколько суток. Холерный вибрион Эль-Тор обладает большой устойчивостью. Он сохраняется свыше 4 нед в морской и речной воде, 1 - 10 сут на продуктах, 4 - 5 сут в кишечнике мух. Иибрионы Эль-Тор отличаются высокой резистентностью. Он может сохранять жизеспособность более четырех недель в морской и речной воде, 1-10 дней на пищевых продуктах, и 4-5 днях в кишках летят.

Возможно, при благоприятных условиях, холерные вибрионы Эль-Тор могут размножаться в различных водоемах, в иле.

Холерные вибрионы малоустойчивы к действию солнечного света, высушиванию. При температуре 100 °С они погибают мгновенно, при 80°С - в течение 5 мин. Они весьма чувствительны к дезинфицирующим веществам, особенно к кислотам. Так, например, в растворе соляной кислоты 1:10000 они погибают за 1 мин. Холерные вибрионы очень чувствительны к действию желудочного сока.

Патогенность для животных. В естественных условиях животные холерой не болеют. Внутрибрюшинное введение культуры кроликам и морским свинкам сопровождается у них общим токсикозом, перитонитом, который приводит их к гибели.

И. И. Мечников вызвал экспериментальное заболевание, сходное с холерой у человека, у кроликов-сосунков путем заражения их через рот. Р. Кох воспроизводил заболевание у морских свинок с предварительным подщелачиванием желудочного сока и введением им опия. Внутривенное введение вибрионов кроликам и собакам обусловливает у них смертельную интоксикацию.

Патогенез заболевания у человека. Холерные вибрионы передаются от больных и носителей через пищу, воду, мух и грязные руки. Микробы через рот после прохождения кислотного барьера желудка проникают в тонкий кишечник. Благодаря наличию щелочной среды и обилию продуктов белкового распада в кишечнике создаются благоприятные условия для размножения холерных вибрионов и продукции ими сильного энтеротоксина, называемого холерным токсином (холероген).

Холерный токсин состоит из пяти субъединиц В и одной субъединицы А. Субъединица А состоит из двух пептидов, связанных одним дисульфидным мостиком. Субъединица В соединяется с углеводными остатками специфического ганглиозидного рецептора на клетках, выстилающих ворсинки и крипты тонкой кишки. Полагают, что вставка субъединицы В в мембрану клетки хозяина образует гидрофильный трансмембранный канал, через который токсическая субъединца А может проходить в цитоплазму. Холерный энтеротоксин вызывает перенос аденозиндифосфорибозы (АДФ-рибозы) с никотинамидадениндинуклеотида (НАД) на регуляторный белок, который связывается с ферментом аденилатциклазой, ответственным за продукцию внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). В результате происходит необратимая активация аденилатциклазы и гиперпродукция цАМФ. Это в свою очередь вызывает подавление поглощения ионов Na⁺ и Cl^- клетками, покрывающими ворсинки, и гиперсекрецию ионов Cl^- и HCO₃^-. Поэтому всасывание воды, обычно сопровождающееся абсорбцией Na + и Cl-, блокировано и идет пассивный отток воды через клетки слизистой, ведущий к значительно потере воды и электролитов.

Хотя токсин холеры - наиболее важный фактор вирулентности V. cholerae O1, подвижность микрорганизма, а также продукция муциназы и других протеолитических ферментов позволяют ему преодолеть защитный барьер слизистой оболочки и достигать энтероцитов. Как только вибрион проникает через слой слизи, он в состоянии прилипать к поверхности энтероцита с помощью адгезивных гемагглютининов.

Длительность инкубационного периода при холере составляет от нескольких часов до 6 дней (при заболеваниях, вызванных вибрионом Эль-Тор он продолжается 3 - 5 суток). Симптомы заболевания характеризуются общей слабостью, рвотой и частым жидким стулом. Стул похож на рисовый отвар и содержит огромное количество слущенных эпителиальных клеток и холерных вибрионов.

В развитии болезни различают три периода: 1) холерный энтерит (холерный понос или диарея) продолжительностью 1 - 2 сут; у части больных на этом этапе заканчивается инфекционный процесс и наступает выздоровление; 2) холерный гастроэнтерит, при котором обильный понос и многократная рвота приводят к обезвоживанию организма больных, что влечет за собой снижение температуры, уменьшение диуреза, резкое уменьшение минеральных и белковых веществ в крови, появление судорог; испражнения напоминают рисовый отвар; 3) холерный алгид, проявляющийся тяжелыми симптомами: тургор кожи снижен, она собирается в складки; появляется цианоз, голос становится охриплым, иногда наблюдается полная афония; температура тела снижается до 35,5 – 34 °С, развиваются резкое ослабление сердечной деятельности вследствие повышения вязкости крови, задержка мочеиспускания. В ряде случаев развивается холерная кома, приводящая к прострации и смерти.

В тяжелых случаях алгид сопровождается фазой асфиксии, характеризующейся цианозом, диспноэ, уремией, азотемией и бессознательным состоянием (холерная кома), которые ведут к прострации(изнеможению) и смерти. Эффективное лечение и надлежащий уход могут вызвать смену алгидного периода на реактивную стадию, в течение которой мочеиспускание становится нормальным, уменьшается интоксикация, и больной выздоравливает. Фульминантные (быстро протекающие) формы холеры (сухая холера, или cholera sicca) могут встречаться часто. Эти формы характеризуются отсутствием диареи и рвоты и смерть наступает в результате тяжелой интоксикации. Атипичные и скрытые формы холеры наблюдаются часто, особенно у детей, будучи похожими на случаи гастроэнтерита средней тяжести.

Неспецифические осложнения при холере включают пневмонию, рожистое воспаление, флегмоны, абсцессы, иногда сепсис и др. Среди специфиченеских осложнений холеры наиболее угрожающим является холерный тифоид. Он сопровождается повышением температуры тела до 38-39 C, сыпью на коже, рвотой и частым жидким стулом с неприятным запахом. Это состояние вызывает смерть в 80-90 процентах.

При холере, вызываемой вибрионами Эль-Тор, в 80 - 90% случаев отмечаются стертые и легкие формы. Тяжелые формы с летальным исходом встречаются у лиц с различными соматическими болезнями, снижающими общую резистентность организма и барьерную функцию желудка вследствие гипоацидного гастрита, а также у пожилых людей.

Вскрытие трупа в случае холеры холеры показывает выраженную гиперемию брюшины и серозной оболочки тонкой кишки, которые покрыты густым экссудатом. Слизистая оболочка тонкой кишки застойна, персикового цвета, кишечный эпителий - часто слущен, имеются кровоизлияния в подслизистую. Вибрионы присутствуют в большом изобилии в кишечной стенке, особенно в Либеркюновых железах, и, нередко, в желчном пузыре.

Летальность от холеры в прошлом была высокой (50 - 60%). В связи с применением этиотропной и патогенетической терапии она значительно снизилась. В 1969 - 1971 гг., по данным ВОЗ, она составляла 17,7%.

Иммунитет. У лиц, перенесших холеру, развивается прочный антиинфекционный (антитоксический и антибактериальный) иммунитет, который связан с наличием в крови антител (антитоксинов, лизинов, агглютининов, опсонинов) и нормальных физиологических ингибиторов. Холерные вибрионы быстро лизируются под влиянием иммунных сывороток, содержащих бактериолизины и коимплемент.

И. И. Мечников в иммунитете при холере придавал определенное значение фагоцитозу. В естественном физиологическом механизме защиты большую роль играет нормальная функция желудка, содержимое которого является бактерицидным в отношении холерного вибриона. В эндемических районах возможны реинфекции холеры.

Лабораторная диагностика. В лаборатории устанавливают строгий режим, исследования производят с соблюдением общих правил при работе с особо опасными инфекциями. Для исследования берут испражнения, рвотные массы, органы трупа, воду, предметы, в некоторых случаях - пищевые продукты. Взятие и доставку материала производят с соблюдением определенных правил. Анализ делают по этапам.

1. Микроскопическое исследование мазков из испражнений, окрашенных по Граму и водным раствором фуксина, в которых у больных обнаруживают холерных вибрионов. Микроскопия в темном поле позволяет получить предваритель-

ный (сигнальный) ответ в течение нескольких минут при условии обследования в ранней стадии.

2. Посев испражнений больного в 1% пептонную воду, на щелочной мясо-пептонный агар или бактоагар TCBS. Через 6 ч после культивирования при температуре 37°С в пептонной воде наблюдается рост вибрионов в виде нежной пленки, прилипающей к стеклу. Мазки из пленки окрашивают по Граму, выросшую культуру изучают на подвижность, ставят реакцию агглютинации на предметном стекле со специфической агглютинирующей О-сывороткой, разведенной 1:100, затем делают пересев с пептонной воды на плотные среды для выделения чистой культуры. Если в пептонной воде первой генерации вибрионов не обнаружено, то каплю с поверхностного слоя пересевают во вторую пептонную воду. В ряде случаев такими пересевами достигают увеличения микробной массы вибрионов. Выросшую культуру вибрионов на плотных средах (щелочной агар, бактоагар TCBS, среда Монсура и др.) исследуют на подвижность, агглютинабельные свойства и отсевают на скошенный агар для накопления чистой культуры.

3. Для окончательной идентификации ставят развернутую реакцию агглютинации со специфической O-сывороткой и типоспецифическими сыворотками Огава и Инаба, определяют ферментативные свойства (расщепление маннозы, сахарозы, арабинозы и других углеводов), фаголизабельность (табл. 1).

Таблица 1. Дифференциация основных биоваров холерных вибрионов

Вибрион	Ферментация через 24 часа			Гемолиз эритроцитов барана	Лизис фагом С	Лизис фагом Эль Тор	О-агглютинация	Чуствительность к полимиксину
	Сахороза	Манноза	Арабиноза
Vibrio cholerae	к	к	-	-	+	-	+	+
Vibrio El Tor	к	к	-		-	+	+	-

Условные обозначения: К - ферментация углеводов с образованием кислоты; + положительный результат; отрицательный результат; ± отрицательный или положительный результат наблюдается не всегда.

Для ускоренной диагностики производят следующие пробы: (1) темно-польная микроскопия испражнений; (2) культивирование испражнений путем инкубации в течение 16-18 часов в питательной среде обогащения с повторенной темной полевой микроскопией; (3) реакция агглютинации методом флюоресцентных антител; (4) бактериологический диагноз путем выделения холерных вибрионов (испражнения засевают в виде тонкого слоя в чашку с неингибирующим питательным агаром и выращивают в течение 4-5 часов, колонии вибрионов обнаруживают в стереоскопическом микроскопе, и культура изучается в реакции агглютинации на стекле с O-сывороткой; (5) с того времени, как вибрионами холеры выделяется нейраминидаза и поступает в кишечник, исследование на содержание этого фермента считается целесообразным в качестве метода раннего диагноза (этот тест положителен у 66-76 процентов больных, у 50-68 % носителей вибриона, и иногда в здоровых лиц).

В некоторых случаях для диагностики холеры используют серологические методы - реакцию агглютинации и определение вибриоцидных антител.

Лечение. Весьма большое значение имеет патогенетическая терапия: борьба с обезвоживанием, гипопротеинемией, нарушением обмена веществ, последствиями токсикоза. в частности с ацидозом, путем введения солевых растворов натрия и калия, вливания плазмы или сухой сыворотки, глюкозы, применения согревающих ванн, препаратов, тонизирующих сердечнососудистую систему.

Больным холерой назначают вначале внутривенное, а затем пероральное введение антибиотиков группы тетрациклина (тетрациклин, окситетрациклин, сигмицин), левомицетин, стрептомицин.

Профилактика. Источниками холеры являются больные и носители. Носительство вибрионов Эль-Тор продолжительное, несколько месяцев. Вибрионы этого биовара широко распространены в странах с низким санитарным уровнем населения, они длительно сохраняются в водоемах, их находили в организме лягушек, устриц. Заражение возможно при купании в водоемах, полоскании морской водой горла, вылове и употреблении в пищу креветок, устриц и рыбы, инфицированных холерными вибрионами Эль-Тор.

В очаге холеры проводят следующие мероприятия.

1) обнаружение первых случаев холеры, тщательный учет больных и немедленное информирование вышестоящих органов здравоохранения,

2) изоляция и госпитализация по особым правилам больных и носителей, обсервация и лабораторное обследование контактных лиц,

3) текущая и заключительная дезинфекция в отделении для больных холерой и в очаге,

4) охрана источников водоснабжения, усиление санитарного надзора за пищевыми блоками, борьба с мухами, ввиду возможности размножения холерных вибрионов Эль-Тор в различных водоемах при благоприятных условиях (температура, наличие питательных субстратов) необходим систематический бактериологический контроль за водоемами, особенно в летний период в местах массового отдыха населения,

5) строгое соблюдение правил личной гигиены, кипячение или тщательное хлорирование воды, обеззараживание посуды,

6) специфическая профилактика иммунизация холерной моновакциной, содержащей 8 млрд. микробных тел в 1 мл, или холерным анатоксином. С профилактической целью лицам, контактировавшим с больными или подозрительными на холеру, проводят химиопрофилактику путем приема внутрь тетрациклина.

Главным в профилактике холеры является проведение общих противоэпидемических мероприятий, иммунизация же рассматривается как вспомогательное средство, ибо продолжительность поствакцинального иммунитета в пределах 6 мес.

Холера - древнейшая инфекция. Эпидемическим очагом ее является Индия Нижняя Бенгалия, бассейн рек Ганга и Брахмапутры. С 1817 по 1926 г было шесть пандемий холеры, в 1961 г. началась седьмая пандемия, вызванная холерным вибри оном Эль-Тор. В странах Азии и Африки с 1953 по 1961 г

По данным ВОЗ, зарегистрировано 668 650 случаев заболевания холерой, с 1961 по 1966 г - 348 752. С 1966 г. более 50% всех случаев холеры в странах Азии вызвано холерными вибрионами Эль-Тор. В 1970 г случаи холеры наблюдались в южных районах Советского Союза (Астрахань, Одесса, Керчь). За период 1970 - 1976 гг. во всех странах мира зарегистрировано более 464 000 больных холерой. Во второй половине 1977 г. наблюдалась эпидемия холеры с высокой заболеваемостью и смертностью в странах Ближнего Востока (Сирия, Саудовская Аравия и др.)