Лекція № 7

Тема лекції:

Збудники кишкових інфекцій. Умовно-патогенні бактерії

План лекції

1. Загальна характеристика родини кишкових бактерій.

2. Короткі дані про ешерихії, сальмонели, шигели. Особливості взяття матеріалу і транспортування його до лабораторії.

3. Основні етапи лабораторної діагностики кишкових інфекцій. Препарати для специфічного лікування і терапії.

4. Короткі дані про умовно-патогенні мікроорганізми: клебсієли, протеї, єрсинії, паличку синьо-зеленого гною.

5. Короткі дані про кампілобактерії та гелікобактерії, їх роль у патології людини. Методи лабораторної діагностики. Специфічна профілактика. Специфічна терапія.

6. Медична етика і деонтологія.

Зміст лекції

Загальна характеристика родини кишкових бактерій

Родина кишкових бактерій (ентеробактерій) Enterobacteriaceae (від грец. enteron — кишка) об'єднує численну групу бактерій, які постійно населяють кишечник людей і різних видів тварин.

Ентеробактерії — це прямі палички розміром 0,3—1,8 мкм, грамнегативні, перитрихи і нерухливі, спору не утворюють, деякі утворюють капсулу, аероби і факультативні анаероби. Ростуть на простих поживних середовищах в діапазоні температур 25—37 °С, оксидазонегативні, каталазопозитивні, ферментують вуглеводи до кислоти або кислоти і газу. Серед них є патогенні й умовно-патогенні.

Великою медичною проблемою стала роль умовно-патогенних ентеробактерій у патології людини. Практично будь-який представ­ник родини за певних умов здатний спричинити інфекційний процес різної локалізації, але найчастіше в травній і дихальній системах. В останні 20—ЗО років суттєво зросла роль ентеробактерій у патології пацієнтів з імунодефіцитним станом та після інвазивного медично­го втручання. У 50 % випадків ентеробактерії є причиною внутріш-ньолікарняної інфекції. На їх долю припадає 50 % всіх випадків септицемії, 70 % всіх випадків гастроентеритів (від грец. gaster — шлунок і enteron — кишка) і понад 70 % інфекцій сечових шляхів. Найбільш небезпечним є проникнення ентеробактерій у кровотік.

Родина ентеробактерій нараховує 20 родів і близько 100 ви­дів. Значну роль в етіології захворювань людей відіграють роди: Escherichia, Salmonella, Shigella, Citrobacter, Enterobacter, Hafnia,

Klebsiella, Erwinia, Serratia, Edwardsiella, Yersinia, Proteus, Morganella, Providencia. Серед них патогенними є деякі сероваріан-ти Escherichia coli, а також бактерії родів Salmonella і Shigella.

У зв'язку зі збільшенням захворюваності на кишкові інфекції в 1978 році ВООЗ затвердила Міжнародну програму боротьби з діа-рейними захворюваннями.

Патогенність більшості ентеробактерій зумовлена ендотокси­ном, мала кількість якого спричинює інтоксикацію, а велика доза — ендотоксиновий шок.

Ешерихії

Типовим родом родини ентеробактерій є рід Escherichia. Свою назву він отримав від прізвища німецького лікаря Теодора Ешериха, який у 1885 році вперше виділив кишкову паличку із кишечнику дітей і назвав її Bacterium coli commune. У 1953 році за рішенням Міжнародного комітету номенклатури ці бактерії отримали назву Escherichia coli (мал. 22).

Природним місцем перебування Е. coli є кишечник людей, ссавців, птахів, плазунів, риб і комах. Як представник нормальної мікрофлори людини вона постійно і у великій кількості виділяється з фекаліями в навколишнє середовище і потрапляє в ґрунт, стічні води та інші об'єкти: на руки, посуд, у питну воду, харчові продукти. Тому за міжнародними стандартами Е. coli є одним із показників фекального забруднення довкілля.

Морфологія. Е. coli — це короткі палички із заокругленими кін­цями, поліморфні (можуть мати вигляд кокобактерій або нитки), розміром 1,1—1,5 х 2,0—6,0 мкм. Більшість штамів мають капсулу або мікрокапсулу, рухливі (перитрихи), але трапляються і нерухливі штами, спору не утворюють, грамнегативні.

Культивування. Е. coli — факуль­тативні анаероби, невибагливі до по­живних середовищ, легко ростуть на МПАіМПБ.

На диференціально-діагностичнихсередовищах (Ендо, ЕМС, Плоскирєва) ешерихії розщеплюють лактозу з накопиченням кислоти, внаслідок чого змінюється забарвлення індикатора, тому колонії мають яскраве забарвлення: на середовищі Ендо — колонії малинового кольору з металевим блиском і без нього; на середовищі ЕМС (Левіна) — темно-фіолетові з металевим блиском і без нього; на середовищі Плоскирєва — чер­воні з жовтим відтінком. Оптимальними умовами культивування є температура 37 °С, pH 7,2—7,8.

Ферментативні властивості. Е. coli ферментативно активні. У них добре виражені сахаролітичні властивості: розщеплюють глюкозу, лактозу, маніт, мальтозу, сахарозу, арабінозу та інші вуглеводи до кислоти і газу (є штами, що не ферментують лактозу і сахарозу); відновлюютьнітрати до нітритів; протеолітичні властивостівиражені слабо: ешерихії утворюють індол, не утворюють сірководень, не розріджують желатин.

Класифікація. Залежно від патогенності розрізняють умовно-патогенні і патогенні ешерихії.

Умовно-патогенні ешерихії є представниками нормальної мі­крофлори. Природним місцем їх перебування є товста кишка. Еше­рихії беруть участь у перетравленні їжі, виробляють вітаміни Bj, В₂, В₃, В₆, К, РР, синтезують амінокислоти та білки. Крім того, ешери­хії є антагоністами патогенної мікрофлори, тому виконують захисну функцію. Зменшення їх кількості є ознакою дисбактеріозу. У разі потрапляння в інші органи і тканини умовно-патогенні ешерихії спричинюють сепсис, ендометрит, перитоніт, цистит, пієліт, холе­цистит. Накопичення ешерихій у харчових продуктах призводить до харчових токсикоінфекцій.

Патогенні ешерихії є збудниками гострих кишкових захворю­вань (ГКЗ). їх ще називають діареєгенними. Патогенні ешерихії по­діляють на 5 груп:

ЕРЕС (ЕПЕК) — ентеропатогенні Е. coli, що спричинюють колі-ентерит у дітей раннього віку (1-го року життя);

ЕТЕС (ЕТЕК) — ентеротоксигенні Е. coli, які спричинюють холе­роподібні гострі кишкові захворювання у дітей і дорослих;

ЕІЕС (ЕІЕК) — ентероінвазивні Е. coli, що схожі на шигели (не­рухливі, не ферментують лактозу) і спричинюють дизентерієподібні (шигельозоподібні) гострі кишкові захворювання у дітей і дорос­лих;

ЕНЕС (ЕГЕК) — ентерогеморагічні Е. coli, які ушкоджують ендо­телій дрібних кровоносних судин, патогенні для дітей і дорослих;

ЕАЕС (ЕАЕК) — ентероадгерентні Е. coli, виділені вперше в 1985 році, їх властивості ще недостатньо вивчені. Ідентифікація цих ешерихій ґрунтується на здатності до адгезії на поверхні клітин Hep-2 (клітин злоякісних пухлин).

Антигени. У ешерихій виявлено три типи антигенів: 0-, К- і Н-антиген. О-антиген — соматичний, це ліпополісахарид клітинної стінки, термостабільний. За О-антигеном визначають серологічну групу ешерихій.

К-антиген — капсульний. Найбільше практичне значення має B-компонент. За структурою K-антигену виділено 90 сероваріантів ешерихій.

Н-антиген (джгутиковий) має білкову природу, термолабільний. Відомо 57 типів Н-антигену у ешерихій.

Антигенну структуру ешерихій визначають у реакції аглюти­нації і таким чином встановлюють антигенну формулу культури. Якщо культура аглютинується OK-сироваткою Olli: К58 (В4) і Н-сироваткою "6", то антигенна формула культури буде мати ви­гляд 0111:В4:Н6.

Умовно-патогенні і патогенні ешерихії не різняться між собою за культуральними, морфологічними, тинкторіальними і біохімічни­ми властивостями. Вони відрізняються тільки за антигенною струк­турою.

Крім сероваріанта у ешерихій визначають фаговаріант для з'ясування епідеміологічної ситуації. Ешерихії здатні виробляти коліцини, тому можна проводити їх коліциногенотипування і колі-цинотипування для з'ясування епідеміологічної ситуації.

Резистентність. Е. coli відносно стійкі в навколишньому середо­вищі. У ґрунті, воді вони зберігаються протягом 2—3 міс, а в молоці та інших харчових продуктах не тільки зберігаються, а й розмножу­ються. Е. coli чутливі до високої температури, дезінфектантів. Під час кип'ятіння вони гинуть протягом 1 хв, за 60 °С — 15 хв, під дією дезінфекційних розчинів (3 % розчин хлораміну) — через 20—ЗО хв, особливо чутливі до брильянтового зеленого.

Фактори патогенності. В умовно-патогенних ешерихій — ендо­токсин.

У ріареєгенних Е. coli виявлені такі фактори патогенності:

• фактори адгезії і колонізації — фімбрії, білки поверхневої мембрани, ліпополісахариди;

• фактори інвазії — білки поверхневої мембрани;

• екзотоксини: цитотоніни і цитотоксини. Цитотоніни призво­дять до порушення водно-сольового обміну. З клітин кишеч­нику виводяться іони натрію, калію, хлору, іони бікарбонату, внаслідок чого настає гіперсекреція рідини клітинами кишеч­нику — розвивається діарея. Цитотоксини зумовлюють руй­нування клітин ендотелію капілярів і стінки кишечнику. У ЕІЕС виявлено шигаподібні (дизентерієподібні) токсини, а у ЕТЕС — токсини, що подібні до холероген-токсину;

— ендотоксин — ліпополісахарид клітинної стінки зумовлює ен-дотоксикоз.

Фактори патогенності діареєгенних Е. coli контролюються гена­ми хромосоми, плазмід і помірними фагами. Тому патогенні варіан­ти кишкової палички можуть виникнути з непатогенних внаслідок поширення серед них плазмід і помірних фагів.

Особливості епідеміології. Джерелом інфекції переважно є інфі­ковані люди. Але трапляються випадки, коли діареєгенні ешерихії уражають велику рогату худобу, свиней, поросят, телят, ягнят, які також можуть бути джерелом інфекції.

Основний механізм передачі — фекально-оральний. Найчастіше люди заражаються аліментарним шляхом під час вживання конта-мінованої їжі: недостатньо термічно обробленої яловичини, молока, води. Можливі контактно-побутовий механізм передачі, а також під час контакту з хворими тваринами.

Особливості патогенезу і клінічної картини. Хвороби, які спри­чинюють ешерихії, називають ешерихіозами.

Умовно-патогениі ешерихії можуть призводити до ендогенних інфекцій гнійно-запального характеру або екзогенної харчової ток-сикоінфекції.

Патогенні групи ешерихій зумовлюють екзогенні інфекції.

ЕРЕС колонізують клітини тонкої кишки, спричинюють ушко­дження поверхні епітелію з утворенням виразок, запалення. Хворо­ба проявляється болем у животі, блюванням, водянистим проносом без домішок крові (зневоднення організму). Захворювання має тяж­кий і тривалий перебіг, може продовжуватися 2 тиж і більше.

ЕТЕС колонізують ворсинки нижніх відділів тонкої кишки без їх ушкодження. Патогенність їх пов'язана з продукуванням холеропо­дібного екзотоксину, тому хвороба має перебіг за типом холероподіб­ної діареї. Реєструється переважно в країнах із жарким кліматом. З 1975 до 2000 року було зареєстровано 14 спалахів інфекції в країнах Європи і СІЛА. Захворювання отримало назву "діарея туриста".

ЕІЕС колонізують, проникають і розмножуються всередині клі­тин товстої кишки, наслідком чого є коліт з утворенням виразок. Хвороба проявляється болем у животі, водянистою діареєю з доміш­ками крові. Великі спалахи інфекції були зареєстровані в 1985 році в СІЛА (штат Техас), у 1996 році — в Ізраїлі.

ЕНЕС руйнують клітини ендотелію дрібних кровоносних судин. Наслідком цього є кровотеча, випадіння фібрину, утворення згуст­ків крові, порушення кровообігу. Все це призводить до ішемії (від грец. ischo — зупиняю, затримую і haima — кров) — знекровлення і некрозу (від грец. nekrosis — змертвіння) у кишечній стінці. Хво­роба проявляється кишковими спазмами (біль у животі), появою спочатку водянистого, потім з домішками крові проносу, пізніше розвивається уремічний геморагічний синдром. Хвороба має тяж­кий перебіг — розвивається анемія, ниркова недостатність, що призводить до летального наслідку. Спалахи інфекції реєструють­ся повсюдно.

Імунітет. Природний захист у дітей зумовлений IgM, які синте­зуються в організмі дитини, IgA, що передаються з материнським молоком, а також біфідумфлорою. Постінфекційний імунітет вироб­ляється специфічно до того сероваріанта, який спричинив інфек­цію. Велика різноманітність сероваріантів ешерихій призводить до зниження такого імунітету.

Мікробіологічна діагностика ешерихіозів, зумовлених діареє-генними Е. coli, ґрунтується на виділенні чистої культури збудника та її ідентифікації. На аналіз відбирають випорожнення і блювотні маси. У деяких випадках досліджують виділення з носа, зіва, вуха, гній, кров, сечу, секційний матеріал. За епідеміологічними пока­заннями відбирають харчові продукти, воду, проводять досліджен­ня змивів з рук обслуговуючого персоналу, іграшок, посуду тощо.

Відібраний на аналіз матеріал засівають на диференціально-діагностичні середовища Ендо і ЕМС (Левіна).

Для визначення цитотоксинів у випорожненнях хворих вико­ристовують реакцію ІФА.

Найбільш специфічним і швидким є метод ДНК-зондів. Він дає змогу виявити гени плазмід, відповідальних за патогенність Е. coli.

Принципи профілактики. Неспецифічна профілактика колі-інфекції полягає в дотриманні санітарно-гігієнічного режиму в лі­кувальних закладах, особливо в дитячих, пологових будинках, ди­тячих молочних кухнях. Велике значення має дотримання правил особистої гігієни, знищення мух і тарганів. Для профілактики вну-трішньолікарняних інфекцій використовують піобактеріофаг (міс­тить фаголізат багатьох збудників гнійно-септичних внутрішньолі-карняних інфекцій, у тому числі і фаголізат Е. coli). Колі-протейний фаг використовують для профілактики ентероколітів у дітей з 1-го року життя в осередках інфекції.

Лікування. Для лікування використовують колі-протейний фаг, антибіотики: ампіцилін, норфлоксацин, цефтріаксон. Для віднов­лення порушеного водно-сольового балансу використовують оральні (від лат. os, родовий відмінок oris — рот) сольові розчини, що міс­тять іони калію, натрію, гідроген-карбонат-іони і глюкозу.

В останні роки широко використовують інтетрикс, який згубно діє на патогенну мікрофлору (грампозитивні та грамнегативні бакте­рії, гриби, амеби) і не впливає на нормальну мікрофлору. Для віднов­лення нормальної мікрофлори кишечнику призначають еубіотики: колібактерин, біфідумбактерин, біфікол, лактобактерин, бакти-субтил, біоспорин, ліофілізовану культуру ацидофільних бактерій. Ці препарати є життєздатною культурою нормальної мікрофлори і сприяють відновленню фізіологічної функції кишечнику. їх можна використовувати як у вигляді пігулок, порошків, так і у складі мо­лочнокислих харчових продуктів (йогурти, біокефір й ін.).