2 курс / Микробиология 1 кафедра / Основная бактериальная патология ЖКТ 2021
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Кафедра микробиологии и вирусологии №1
Основная бактериальная патология желудочно-кишечного тракта
Учебно-методическое пособие
Под общей редакцией
д.м.н., профессора Набока Ю.Л.
Ростов-на-Дону
2021
Занятие № 1
Тема. Общая характеристика семейства энтеробактерий. Эшерихиозы, клебсиеллезы. Кишечный эубиоз и дисбиоз.
Цель занятия: Изучить роль эшерихий и клебсиелл в инфекционной патологии человека. Изучить понятия кишечного эубиоза и дисбиоза, причины и микробиологическую диагностику дисбиоза, принципы коррекции.
I.Теоретические знания:
1.Общая характеристика представителей семейства энтеробактерий.
2.Характеристика банальных эшерихий, их функции. Роль в патологии человека.
3.Диареегенные эшерихии. Микробиологическая диагностика кишечных эшерихиозов.
4.Характеристика клебсиелл, вызываемые заболевания, микробиологическая диагностика.
5.Кишечный эубиоз и дисбиоз. Причины формирования кишечных дисбиозов.
6.Микробиологическая диагностика кишечного дисбиоза. Принципы коррекции.
II.Практические навыки:
1.Изучение схемы бактериологического исследования фекалий больного с подозрением на кишечный эшерихиоз (коли-инфекция), вызванный ЕРЕС. Учет и интерпретация результатов.
2.Изучение характера роста представителей микрофлоры толстого кишечника на питательных средах.
3.Световая микроскопия (окраска по Граму) чистых культур представителей микрофлоры толстого кишечника.
4.Изучение схемы бактериологического исследования фекалий больного с предполагаемым диагнозом «кишечный дисбиоз». Интерпретация результатов.
5.Решение диагностических задач на дисбиоз.
2
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЗАНЯТИЮ
1. Общая характеристика представителей семейства энтеробактерий.
По современной классификации семейство Enterobacteriaceae включает 44
рода, часть из которых имеет медицинское значение: Escherichia, Klebsiella, Yersinia, Citrobacter, Enterobacter, Proteus, Shigella, Salmonella и др.
Энтеробактерии – грамотрицательные палочки, спор не образуют, есть подвижные и неподвижные варианты, не требовательны к питательным средам.
В связи с различной биохимической активностью идентификацию энтеробакте-
рий до рода проводят по биохимическим свойствам.
Генетическая изменчивость. Отличительной особенностью семейства энтеробактерий является чрезвычайно высокий диапазон генетической измен-
чивости, обусловленный плазмидными факторами: R-плазмиды (кодируют устойчивость к нескольким антибиотикам), плазмиды патогенности, F-
плазмиды и др. В результате обмена плазмидами (внехромосомная изменчи-
вость) у энтеробактерий могут появляться разнообразные новые признаки, в
том числе, усиливающие их вирулентность.
Антигенная структура:
О – соматический антиген;
H – жгутиковый антиген (у подвижных форм);
К – капсульные (поверхностные) антигены.
Изучение антигенной структуры энтеробактерий имеет диагностическое значение для их окончательной идентификации.
Факторы патогенности энтеробактерий:
1.Адгезины – структуры, осуществляющие прикрепление к эпителиальным клеткам кишечника (пили, ЛПС наружной мембраны).
2.Инвазины – структуры и вещества, способствующие проникновению в эпителиальные клетки кишечника, иногда с размножением в них (капсу-
ла, ферменты инвазии).
3.Токсинопродукция – выработка экзоэнтеротоксина и/или эндотоксина.
3
4.К-антигены – определяют устойчивость бактерий к фагоцитозу.
5.R-плазмиды.
6.Перекрестно реагирующие антигены с тканью кишечника.
7.«Острова патогенности» – хромосомные и внехромосомные гены, от-
вечающие за синтез адгезинов, инвазинов, различных токсинов и факто-
ров множественной устойчивости к антибиотикам.
2. Характеристика банальных эшерихий, их функции. Роль в патологии
человека.
К роду Escherichia относят банальные и диареегенные E.coli.
Банальные E.coli – представители облигатной (резидентной) микробиоты кишечника, условно-патогенные микроорганизмы.
Морфология эшерихий: грамотрицательные палочки средних размеров,
спор не образуют, некоторые могут формировать микрокапсулу, подвижны
(перитрихи).
Культуральные свойства: на среде Эндо чаще образуют колонии, окра-
шенные в красный цвет (лактозопозитивные), реже – колонии бесцветные или цвета среды (лактозонегативные варианты банальных эшерихий при кишечном дисбиозе).
Чистая культура E.coli |
Рост E.coli на среде Эндо |
в окраске по Граму. |
(лактозопозитивные и лактозонегативные |
|
колонии). |
4
Биохимические свойства: эшерихии обладают высокой биохимической активностью, ферментируя углеводы до кислоты и газа. Изучение биохимиче-
ских свойств эшерихий проводят с помощью специальных тест-систем.
Планшет полимерный с мультимикротестом для биохимической идентификации энтеробактерий.
Банальные эшерихии выполняют в макроорганизме важные физиологи-
ческие функции, присущие нормальной микробиоте (см. учебно-методическое пособие по разделу «Физиология и экология микроорганизмов»).
Из них наиболее существенными являются:
● антагонистическая функция по отношению к некоторым патогенным бактериям, главным образом, возбудителям кишечных инфекций (сальмонеллы,
шигеллы, вибрионы); ● иммуномодулирующая и иммуностимулирующая функции: оказывают
постоянное антигенное стимулирующее действие, что способствует развитию лимфоидной ткани кишечника, синтезу секреторных и сывороточных IgA, ак-
тивации фагоцитоза, формированию и нормальному функционированию им-
мунной системы; ● витаминообразующая функция: участвуют в энтеральном синтезе ви-
таминов (группы В, К, никотиновая кислота и др.); ● участвуют в липидном и водно-солевом обмене, участвуют в обмене
желчных кислот.
При снижении резистентности организма банальные E.coli могут вызывать
эндогенные гнойно-воспалительные процессы различной локализации (парен-
теральные эшерихиозы).
5
Эшерихии, вызывающие инфекционный процесс внекишечной лока-
лизации, подразделяют на 3 группы:
- MENEC – менингиальные |
(имеют микрокапсулу, которая подав- |
|
|
- SEPEC – септические |
ляет фагоцитоз) |
|
- UPEC – уропатогенные (имеют специальные структуры для адгезии на
клетках эпителия мочевыводящих путей).
Клинические формы вызываемых ими заболеваний полиморфны:
менингиты, сепсис, уретриты, циститы, пиелонефриты и др. При высокой об-
семененности пищевых продуктов банальные кишечные палочки вызывают пищевые отравления (экзогенная инфекция). Банальные эшерихии, приобретая полирезистентность к антибиотикам, становятся возбудителями внутриболь-
ничных инфекций.
3. Диареегенные эшерихии. Микробиологическая диагностика кишечных эшерихиозов.
Диареегенные E.coli являются облигатно-патогенными микроорганизма-
ми. По морфологическим, культуральным, биохимическим свойствам диарее-
генные эшерихии практически не отличаются от банальных E.coli. Их можно дифференцировать только по антигенным свойствам.
Антигенная характеристика:
-О-антиген (более 160 вариантов);
-Н-антиген (более 60 вариантов);
-К-антиген (более 100 вариантов).
Серологические варианты (серовары) диареегенных эшерихий обозначают антигенной формулой чаще по сочетанию О- и Н-антигенов. Например: E.coli
О157:Н7. В практике идентификацию возбудителей кишечных эшерихиозов,
как правило, проводят до серогруппы. Серогруппу обозначают по О-антигену,
например, E.coli О157.
Диареегенные E.coli вызывают острые кишечные инфекции – кишечные эшерихиозы (коли-инфекции). Их относят к экзогенным инфекциям.
6
Источники инфекции: больной человек или бактерионоситель.
Путь заражения: алиментарный.
Факторы передачи: вода и пищевые продукты. Чаще болеют дети до 3-х
лет.
В зависимости от механизма патогенного действия и клиники вызываемых заболеваний диареегенные E.coli подразделяют на 5 основных категорий
(табл.1).
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
Классификация основных групп диареегенных E.coli |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Категория |
Серо- |
Клинические |
|
|
|
Механизм |
||
|
группы |
формы |
|
|
|
патогенного действия |
||
ЕРЕС |
О55, |
Продолжительная |
|
− |
адгезия и |
размножение на |
||
водянистая |
диарея |
|
|
энтероцитах; |
||||
(энтеропато- |
О111 |
|
|
|||||
(чаще у детей перво- |
|
− |
цитотоксическое действие. |
|||||
генные) |
и др. |
|
||||||
го года жизни). |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Холероподобные |
|
|
− |
адгезия и |
размножение на |
|
ETEC |
О6, О8 |
эшерихиозы |
у детей |
|
|
энтероцитах; |
||
(энтеротокси- |
и взрослых. |
|
|
|
− |
продукция |
экзоэнтероток- |
|
и др. |
|
|
|
|||||
генные) |
|
|
|
|
|
сина, сходного с экзотокси- |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
ном возбудителя холеры. |
|
|
|
Водянистая диарея с |
|
− диффузная адгезия на энте- |
||||
EAggEC |
О77, |
обезвоживанием |
у |
|
|
роцитах, секреция слизи за |
||
(энтероагре- |
детей младшего |
воз- |
|
|
счет действия экзотоксинов. |
|||
О86 |
|
|
||||||
гативные) |
раста и путешествен- |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
ников. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Дизентериеподобные |
|
− адгезия на колоноцитах; |
||||
EIEC |
О28, |
эшерихиозы |
у детей |
|
− инвазия, размножение в ци- |
|||
(энтероинва- |
О124 |
старшего возраста и |
|
|
топлазме, разрушение коло- |
|||
зивные) |
и др. |
у взрослых. |
|
|
|
|
ноцитов, язвенное воспале- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ние. |
|
|
|
Кратковременная |
во- |
|
− адгезия на колоноцитах; |
|||
EHEC |
|
дянистая |
диарея, |
|
− инвазия; |
|
||
О157, |
быстро сменяющаяся |
|
− продукция |
экзоэнтероток- |
||||
(энтерогемор- |
|
|||||||
О145 |
гемодиареей |
(крова- |
|
|
сина, сходного с экзотокси- |
|||
рагические) |
|
|
||||||
|
вый понос). Болеют |
|
|
ном шигелл. |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
дети и взрослые. |
|
|
|
|
|
|
Исследуемый материал: фекалии больного. |
|
|
|
7
Методы диагностики.
1. Бактериологический метод (основной): посев исследуемого материала на дифференциально-диагностические среды (Эндо и др.). Идентификация выделенной культуры:
а) по биохимическим признакам (до вида) с помощью энтеротест-систем; б) по антигенным признакам (чаще до серогруппы, реже – до серовара) с
помощью РА с соответствующими диагностическими сыворотками.
2. Молекулярно-биологический метод: ПЦР (определение генов виру-
лентности диареегенных эшерихий).
4. Характеристика клебсиелл, вызываемые заболевания, микробиологиче-
ская диагностика.
Род Klebsiella относят к семейству энтеробактерий. Он включает 3 основ-
ных вида микроорганизмов, имеющих наибольшее значение в патологии чело-
века: K.pneumoniae (с подвидами pneumoniae, rhinoscleromatis, ozaenae),
K.oxytoca, K.granulomatis.
Морфология: грамотрицательные палочки, спор и жгутиков не образуют, формируют капсулу как в организме (in vivo), так и на питательных средах (in vitro).
Культуральные свойства: растут на обычных питательных средах. В МПБ – диффузное помутнение; на МПА – крупные слизистые колонии.
Чистая культура K.pneumoniae |
|
в окраске по Бури-Гинсу. |
Рост K.pneumoniae на среде Эндо. |
Факторы патогенности: адгезины, капсула, R-плазмиды, эндотоксин, β-
лактамазы.
8
Заболевания, вызываемые клебсиеллами, представлены в таблице 2.
|
|
Таблица 2 |
|
|
Клебсиеллезные инфекции |
||
|
|
|
|
Виды клебсиелл |
Заболевания |
Материал на исследование |
|
|
пневмония, бронхопнев- |
мокрота |
|
|
мония |
||
|
|
||
|
менингит, сепсис, пиело- |
|
|
K.pneumoniae |
нефрит, цистит (чаще у |
ликвор, кровь, моча |
|
подвид |
беременных женщин) |
|
|
pneumoniae |
энтероколиты, энтериты |
фекалии |
|
|
(чаще у новорожденных) |
||
|
|
||
|
внутрибольничные ин- |
в зависимости от локализации |
|
|
фекции |
||
|
|
||
K.pneumoniae |
зловонный насморк |
слизь и корки из носа |
|
подвид ozaenae |
|||
|
|
||
K.pneumoniae |
склерома – хроническое |
кусочки пораженных тканей, |
|
взятые методом биопсии; |
|||
подвид |
гранулематозное заболе- |
||
пунктат тканевой жидкости из |
|||
rhinoscleromatis |
вание дыхательных путей |
||
инфильтратов |
|||
|
|
||
|
сепсис, инфекции моче- |
|
|
K.oxytoca |
вых путей, дыхательной |
в зависимости от локализации |
|
системы, ЖКТ, внутри- |
|||
|
|
||
|
больничные инфекции |
|
|
|
паховая гранулема, пере- |
|
|
K.granulomatis |
ходящая в язву, напоми- |
отделяемое гранулемы |
|
|
нающую сифилитическую |
|
Язва при паховой гранулеме,
вызванной K.granulomatis.
9
Микробиологическая диагностика клебсиеллезных инфекций.
1.Бактериологический метод (основной): посев на среду Эндо с последующей идентификацией выделенной культуры до вида и подвида.
2.Микроскопический метод: окраска по Бурри-Гинсу с целью выявления капсулы.
3.Молекулярно-биологический метод: ПЦР.
4.Цитологический метод (для диагностики склеромы): обнаружение гигантских клеток Микулича в срезах и отпечатках пораженных тканей. Клетки Микулича – это макрофаги, в вакуолизированной цитоплазме которых находятся фагоцитированные палочки склеромы.
5.Кишечный эубиоз и дисбиоз. Причины формирования кишечных дисби-
озов.
Кишечный эубиоз – это эволюционно сложившееся качественное (видо-
вое) и количественное соотношение симбионтной микрофлоры кишечника, поддерживающее гомеостаз здорового человека. Качественный и количественный состав микробиоты кишечника в норме представлен в Отраслевом стандарте «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника». ОСТ
915000.11.0004-2003, Приказ МЗ РФ № 231 от 09.06.2003 (табл. 3).
Таблица 3
Качественный и количественный состав основной микрофлоры толстого кишечника у здоровых людей (КОЕ/г фекалий)
Микроорганизмы |
Возраст (годы) |
|
||
<1 |
1-60 |
|
>60 |
|
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
Бифидобактерии |
1010-1011 |
109-1010 |
|
108-109 |
Лактобактерии |
106-107 |
107-108 |
|
106-107 |
Бактероиды |
107-108 |
109-1010 |
|
1010-1011 |
Фузобактерии |
<106 |
108-109 |
|
108-109 |
Эубактерии |
106-107 |
109-1010 |
|
109-1010 |
Пептострептококки |
<105 |
109-1010 |
|
1010 |
Клостридии |
≤103 |
≤105 |
|
≤106 |
10