Возбудители брюшного тифа, паратифов, дизентерии

Ставропольская Государственная Медицинская Академия

Кафедра микробиологии иммунологии и вирусологии

Лекция для студентов специальностей: лечебное дело, педиатрия, стоматология

Тема: частная микробиология, иммунология, вирусология

Лекция № 1 Брюшной тиф, паратифы, дизентерия

• Виды сальмонелл – возбудители брюшного тифа и паратифов, таксономия, характеристика, микробиологический анализ сальмонеллезов, принципы профилактики и лечения

• Шигеллы. Возбудители бактериальной дизентерии

• Таксономия. Характеристика. Микробиологическая диагностика

Лекция обсуждена на

совещании кафедры

« »____________ 2008 г

Таран Т.В.

Ставрополь, 2008 г

Лекция № 1 Сальмонеллы, шигеллы

Семейство Enterobacteriaceae

Семейство кишечных бактерий включает большую гетерогенную группу грамотрицательных неспорообразующих палочек, в состав которой входят патогенные и непатогенные виды. К этой группе относится несколько семейств (Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae), множество триб и большое количество родов (например, Escherichia, Shigella, Salmonella, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Proteus). Кишечные бактерии являются факультативно анаэробными микробами, обладают сложной антигенной структурой, ферментируют различные углеводы. Чем выше ферментативная активность вида, тем менее выражена его патогенность, и наоборот. Это объясняется тем, что микроб, приспособившийся к паразитическому существованию, утрачивает ряд ненужных ему ферментов, необходимых для автономной (во внешней среде) жизнедеятельности:

• Кишечная палочка обладает большим количеством разнообразных ферментов, что и обеспечивает широкий диапазон приспособляемости к различным видам животных и условиям внешней среды.

• Паратифозные бактерии менее активны; они являются возбудителями разнообразных патологических процессов у многочисленных животных.

• Бактерии брюшного тифа и дизентерии располагают наименьшим количеством ферментов и вызывают заболевание только у человека.

Изучение ферментативной активности бактерий кишечной группы позволяет дифференцировать их, чем пользуются в диагностике при выделении из организма больных соответствующих бактерий. Однако более точным дифференциально-диагностическим признаком, позволяющим отличать представителей кишечной группы бактерий, является их антигенная структура.

В клеточной стенке большинства грам(-) бактерий имеются сложные ЛПС-ды (эндотоксины), вызывающие различные патофизиологические изменения. Многие кишечные бактерии продуцируют также экзотоксины, имеющие клиническое значение (например, шига- и шигаподобные токсины).

В настоящее время многие энтеробактерии представляют особый интерес как возбудители госпитальных инфекций.

Считают, что историческим родоначальником семейства Enterobacteriaceae является непатогенная кишечная палочка E. coli – постоянный обитатель кишечника человека и животных, от которой в процессе эволюции паразитизма произошли все остальные представители группы кишечных бактерий.

К патогенным видам семейства Enterobacteriaceae в числе многих других относятся возбудители брюшного тифа, паратифозных заболеваний и дизентерии. Хотя указанные бактерии отличаются степенью патогенности, токсигенности, вызывают различные заболевания, всех их объединяют общие черты сходства.

Местом обитания всех видов семейства Enterobacteriaceae является кишечник, откуда они и выделяются во внешнюю среду. В организм эти бактерии попадают через пищеварительный тракт. Попадая во внешнюю среду, они могут некоторое время выживать, а иногда и размножаться. В воде, например, сохраняются неделями, в молоке размножаются. При нагревании до 60 С гибнут через 15 мин.

Р од Salmonella

Сальмонеллы являются грам(-) подвижными (большинство сальмонеллл имеют перитрихиальные жгутики) анаэробными неспорообразующими палочками различной длины, которые, как правило, не ферментируют лактозу и патогенны для людей и животных при введении per os. Различные виды сальмонелл очень близки по антигенной структуре. Хорошо растут на обычных ПС в температурном интервале 8-45 °С.

Род Salmonella представлен патогенами животных и человека, вызывающими три вида поражений (условно): брюшной тиф и паратифы, гастроэнтериты, септицемии. Их развитие во многом обусловлено видом и вирулентностью возбудителя, инфицирующей дозой и состоянием иммунитета макроорганизма.

Э пидемиология. Заболевания распространены повсеместно, природный резервуар большинства возбудителей – человек и различные животные. Основные пути передачи – водный и пищевой, реже – контактный путь.

Культуральные свойства и резистентность. Температурный оптимум для роста – 35-37 °С, рост полностью прекращается при 5 °С. Сальмонеллы долго сохраняют жизнеспособность во внешней среде: в воде открытых водоемов и питьевой воде они живут 11-120 cут, в почве – 1-9 мес, в яйцах – до 13 мес, в замороженном мясе – 6-13 мес, в замороженных овощах и фруктах – 0,5-2,5 мес.

Наиболее устойчива S. Typhimurium, остающаяся жизнеспособной в высушенном состоянии на тканях и на бумаге до года. Сальмонеллы резистентны к замораживанию в воде и к некоторым химическим веществам – бриллиантовому зеленому, тетратионату и дезоксихолату натрия, которые угнетают рост остальных колиформных бактерий и поэтому могут быть использованы при выделении сальмонелл из фекалий.

На питательных средах большинство сальмонелл образует мелкие (2-4 мм) прозрачные голубоватые S-колонии, ряд сероваров образует колонии около 1 мм. На агаре Эндо они розоватые и прозрачные, на агаре Плоскирева – бесцветные и выглядят более плотными и мутноватыми, на висмут-сульфитном агаре – черные, с металлическим блеском, окружены черным ореолом (но S. Paratyphi A, S. Choleraesuis, S. Abortusovis и некоторые другие серовары образуют светлые, зеленоватые колонии), среда под колониями также окрашена в черный цвет (следует помнить, что висмут-сульфитный агар ингибирует рост возбудителя брюшного тифа).

С альмонеллы также образуют переходные и шероховатые, тусклые и сухие R-колонии с неровными краями. На бульоне S-формы дают равномерное помутнение, R-формы – осадок.

Б иохимия. Ферментативные свойства сальмонелл, послужившие основным критерием выделения подвидов и сероваров, различаются даже в пределах одного серовара. Образование сероводорода (+), отсутствие продукции индола (-) и аэробность – характерные свойства сальмонелл, но существуют серовары, образующие индол.

И сключая немногих представителей, сальмонеллы не способны ферментировать лактозу, адонит, сахарозу и салицин, не расщепляют мочевину и не образуют индол. Оксидаза (-), реакция Фогеса-Проскауэра (-).

Антигены. Сальмонеллы, так же как эшерихии, имеют сложную антигенную структуру. Они содержат среди прочих 3 основных Аг: тертостабильные О-антигены (соматические), термолабильные Н-антигены (жгутиковые) и термолабильные Vi-Аг – антиген вирулентности.

По химической структуре О-антигены сальмонелл аналогичны одноименным антигенам эшерихий. Они отличаются друг от друга только структурой концевых звеньев полисахардного компонента ЛПС, определяющим иммунохимическую специфичность грамотрицательных бактерий.

Состав Н-антигенов обусловливает разделение сальмонелл на серовары. Н-антигены могут существовать в 2 разных фазах: специфической 1-й фазе и менее специфической, или групповой, 2-й фазе. Сальмонеллы, в которых Н-Аг представлены двумя фазами, называют двухфазными (в отличие от монофазных, имеющих антигенные факторы только первой фазы).

Один из компонентов антигенной структуры – Vi-Аг, или Аг вирулентности. Vi-Аг - соматический Аг, принадлежащий к группе поверхностных или капсульных (К) Аг. Он термолабилен, чувствителен к действию HCl и этанола. Его наличие может препятствовать агглютинации микроорганизмов О-антисыворотками.

Vi-антиген содержится в вирулентных штаммах сальмонелл и является специфическим рецептором для фагов, названных Vi-фагами. Это дало возможность разработать методику определения фаговаров брюшнотифозных и паратифизных сальмонелл и распределить их по определенным группам. Определение фаговара, так же как и серовара, проводится для эпиданализа брюшного тифа и паратифов с целью установления источника инфекции, путей и способов ее распространения.

Антигены могут быть приобретены или утрачены в процессе трансдукции. Состав основных антигенов, определяющих антигенную формулу сальмонелл, подвержен вариациям Н-, О- и Vi-Аг:

• Различают S-R-вариации (переход от гладкой формы к шероховатой), имеющие различные качественные и количественные характеристики О-Аг. Редкие пересевы, яичная среда (среда Дорсе) или лиофилизация оптимальны для сохранения культур в S-форме.

• Н-О-вариации состоят в переходе из жгутиковой Н-формы в безжгутиковую О-форму,

• Vi-Аг-вариации описаны только у S. Typhimurium.

С хема Кауфманна-Уайта. Несмотря на мозаичность и вариабельность антигенной структуры сальмонелл, при серологической идентификации во внимание принимаются только 3 основных антигена (О-, Н- и Vi-Аг). Этот принцип положен в основу диагностической антигенной схемы Кауфманна-Уайта, где все известные серовары сальмонелл на основе набора соматических (О-)антигенов разделены на 67 серогрупп: А(02), В(04), С(07) и др. Число сероваров, выделяемых на основе жгутиковых (Н-Аг), постоянно увеличивается. В 1934 г. первая схема Кауфманна-Уайта включало 44 серовара, в настоящее время – более 3 тысяч.

Согласно последней классификации, род Salmonella состоит из 2 видов – вида S. enterica, в который включены все сальмонеллы, являющиеся возбудителями болезней человека и теплокровных животных, и вида S. bongori, который подразделяется на 10 сероваров и включает в себя сальмонеллы, изолированные от холоднокровных животных.

В ид S. enterica разделен на 6 подвидов, которые в свою очередь подразделены на серовары. Все серовары подвида enterica, согласно данной классификации, имеют названия, которые соответствуют прежним видовым названиям. Например: S. typhi – S. enterica serovar Typhi, или просто: S. Typhi.

Патогенез поражений:

• Проникновение в кровь. Адгезию к клеткам эпителия обеспечивают пили 1-го, 3-го и 4-го типов. В отличие от шигелл, сальмонеллы неспособны самостоятельно проникать в эпителиальные клетки ЖКТ, а попадают в них посредством эндоцитоза. Бактерии мало приспособлены к размножению в эпителии, и, достигая базальной мембраны, попадают в lamina propria, откуда проникают в кровоток (в этот период выделяются гемокультуры). Большинство сальмонелл не вызывает клинических проявлений бактериемии, т.к. быстро элиминируется фагоцитами. Исключения (кроме тифопаратифозной группы) - S. Typhimurium и S. Enteritidis, способные наряду с гастроэнтеритами вызывать септицемии. Риск развития бактериемий значительно возрастает у лиц с нарушением активности мононуклеарных фагоцитов (серповидно-клеточная анемия).

• Воспаление слизистой оболочки. Многие механизмы развития гастроэнтеритов изучены плохо. Возбудитель проникает в lamina propria, размножается там, вызывает развитие местной воспалительной реакции и приток жидкости в очаг поражения. Проявления диарейного синдрома обусловлены выработкой энтеротоксинов. Возбудители подобных поражений (сальмонеллы, вызывающие гастроэнтериты и пищевые токсикоинфекции) в большинстве случаев активно элиминируются фагоцитирующими клетками, что и приводит к выздоровлению.

• Генерализация процесса. В отличие от прочих сальмонелл, возбудители брюшного тифа и паратифов, проникнув в кровоток, способны выживать и размножаться в фагоцитах, а после гибели последних в больших количествах освобождаться в кровь. При этом Vi-Аг ингибирует действие сывороточных и фагоцитарных бактерицидных факторов. Погибшие сальмонеллы высвобождают эндотоксин. С этого момента (4-7 сут при брюшном тифе) возникает лихорадка до 39-40 °С, продолжающаяся без лечения до 4-8 нед.

Эндотоксин угнетает ЦНС (отсюда термин «тиф», от греч. Typhos – туман, спутанное сознание). Воздействие эндотоксина может привести к развитию миокардита, миокардиодистрофии и инфекционно-токсического шока.

Бактериемия приводит к генерализованному инфицированию различных органов (почек, желчного пузыря, печени, костного мозга, твердых мозговых оболочек и др.) и вторичной инвазии эпителия кишечника (особенно пейеровых бляшек) – лимфо- и гематогенное инфицирование.

Инфицирование различных органов сопровождается специфическими для конкретного органа поражениями (пиелонефрит, кишечные кровотечения, перфорации и т.д.), гибелью и слущиванием клеток кишечного эпителия либо образованием абсцессов.