13.7.1.2. Другие патогенные вибрионы

Парагемолитический вибрион (Vibrio parahaemolyticus) – галофильный вибрион, вызывающий острые гастроэнтериты. Распространен повсеместно в морской и пресной воде, эндемичен для Японии, вызванные им заболевания регистрируются также в странах Юго-Восточной Азии, Африки, Латинской Америке.

Возбудитель вырабатывает энтеротоксин, вызывающий энтерит. Заражение происходит при употреблении сырых моллюсков и рыбы, а также приготовленных, которые длительно хранились в теплом месте. У 50% инфицированных лиц появляются сильные боли в животе и обильная водянистая диарея, развивающаяся в течение 24 часов после инфицирования. Заболевание быстро проходит и случаи повторного заражения не зарегистрированы. Летальные исходы возможны у пожилых лиц и детей.

Основной метод диагностики – бактериологический с выделением возбудителя на ТЦБС-агаре, где V. parahaemolyticus образует зеленоватые колонии, т.к. не ферментирует сахарозу.

Идентификацию возбудителя проводят по серологическим и биохимическим свойствам.

Vibrio vulnificus распространен в прибрежных водах Тихого и Атлантического океанов. Возбудитель концентрируется в «природных фильтрах» – двухстворчатых моллюсках (устрицах, мидиях, гребешках и т.п.), вызывает 2 типа различных поражений – септицемии и раневые инфекции.

Заболевания чаще регистрируют у людей с иммунодефицитными состояниями, при нарушении функции печени, почек и сахарном диабете. Летальность у таких пациентов может достигать 50%. Наиболее тяжело инфекции протекают у лиц с гемохроматозом, т.к. возбудитель высокочувствителен к высоким концентрациям железа в сыворотке.

Раневые инфекции возникают при попадании контаминированной морской воды на поврежденные кожные покровы. Проявляются как целлюлиты, миозиты, некротизирующие васкулиты.

Факторы патогенности, которые продуцируют возбудитель, включают капсулу, комплекс ферментов (эластаза, коллагеназа, фосфолипаза), а также цитотоксин – гемолизин.

Лабораторная диагностика Проводится путем выделения V. vulnificus на TCBS-агаре (образует желтые колонии, т.к. ферментирует сахарозу). В отличие от холерного вибриона большинство штаммов V. vulnificus ферментируют лактозу.

Для лечения применяют антимикробные препараты (гентамицин, тетрациклины, хлорамфеникол).

XIV. Палочки грамположительные аэробные

14.1. Возбудитель сибирской язвы

Бактериальное происхождение заболевания было отмечено еще в середине XIX века (А. Полландер, 1849 г.; К. Давейн, 1850 г.) В чистой культуре возбудитель был выделен в 1876 г. Р. Кохом. Само заболевание приобрело название «сибирская язва» из-за обширной эпидемии в Сибири в 1786-1788 г.г., которая была детально изучена С. Андриевским.

Классификация

Семейство Bacillaceae является весьма многочисленным и объединяет более 30 родов. В свою очередь, род Bacillus также включает несколько десятков отдельных видов.

Основным возбудителем заболеваний у животных и человека является Bacillus anthracis, который вызывает сибирскую язву. Название вида произошло от греческого anthrax (антракс – уголь) по виду сибиреязвенного карбункула – черного гнойного первичного очага в коже.

Среди других бацилл Bacillus cereus может вызывать у человека пищевые токсикоинфекции.

Морфология

Крупные неподвижные грамположительные палочки размерами 1х8-10 мкм, располагаются цепочками, окруженными общей капсулой. В неблагоприятных условиях вне организма образуют споры, которые чаще располагаются центрально.

Цепочки бактерий при микроскопировании напоминают «бамбуковую трость». При культивировании на средах с пенициллином палочковидные формы микробных клеток превращаются в глобулы (феномен «жемчужного ожерелья»).

Культуральные свойства

Неприхотливы к питательным средам. Хорошо растут на простых питательных средах. Вирулентны в R-форме – образуют крупные шероховатые колонии. Под микроскопом колонии напоминают «львиную гриву» или «голову медузы», имеют волокнистое строение.

Могут диссоциировать на S- (гладкие, авирулентные), М- (слизистые) и SM- (смешанные) колонии. При росте на жидких средах образуют осадок, напоминающий «комочки ваты».

Бактерии способны продуцировать гемолизин, но на кровяном агаре гемолиз либо отсутствует, либо проявляется очень медленно.

Биохимические свойства

Факультативные анаэробы. Биохимическая активность весьма выражена.

Разлагают глюкозу, мальтозу, сахарозу и другие углеводы, не разлагают лактозу, маннит и дульцит. Гидролизуют крахмал.

Восстанавливают нитраты в нитриты.

Белки разлагают до аммиака и сероводорода, желатин разжижают в виде «перевернутой елочки». Молоко свертывают на 3-5 сутки.

Выделяют ферменты каталазу, оксидазу, дегидрогеназу, лецитиназу.

Антигенная структура

Соматический антиген представляет собой полисахарид клеточной стенки; капсульный – полипептид D-глутаминовой кислоты, протективный антиген является рецепторной частью в токсическом комплексе возбудителя.

Факторы вирулентности

Гены патогенности возбудителя локализованы в двух плазмидах.

Одна из них кодирует синтез полипептидной капсулы, которая обладает выраженным антифагоцитарным действием. Бескапсульные штаммы обычно авирулентны

Другая плазмида определяет синтез двух основных экзотоксинов возбудителя – отечного токсина и летального токсина.

Эти токсины представляют собой сложные белковые комплексы, состоящие из рецепторной и ферментативной частей. По отдельности каждый из компонентов биологически неактивен.

Рецепторным компонентом обоих токсинов является протективный антиген, который обеспечивает связывание токсинов с клетками и их проникновение в цитоплазму.

В состав отечного токсина входит отечный фактор – фермент аденилатциклаза. В свою очередь, летальный токсин включает летальный фактор – фермент Zn-металлопротеиназу.

Начальные этапы действия токсинов зависят от протективного антигена. Он связывается с белковыми рецепторами на поверхности клеток. При этом протективный АГ расщепляется мембранными протеазами на 2 субъединицы. Большая субъединица полимеризуется с образованием полой структуры, которая приобретает свойства трансмембранного канала.

С этой структурой связывается несколько молекул отечного фактора (образуется отечный токсин) или летального фактора (образуется летальный токсин).

Сформированные токсины поступают в клетку посредством эндоцитоза. Летальный и отечный факторы выходят из эндосомы в цитоплазму через канал, образованный субъединицами протективного АГ.

Отечный фактор (фермент аденилатциклаза) увеличивает содержание цАМФ в клетке. Это подавляет функцию макрофагов, а также ведет к повышению проницаемости эндотелия и тканевому отеку с повреждением сосудов микроциркуляции.

Летальный фактор (фермент Zn-металлопротеиназа) гидролизует регуляторную внутриклеточную протеинкиназу (МАПК-киназу). Тем самым блокируется нормальный клеточный цикл, что приводит к апоптозу пораженных клеток.

Резистентность

Споры возбудителя сибирской язвы характеризуются крайней устойчивостью. В почве они могут сохранять жизнеспособность более 50 лет.

Вегетативные клетки погибают при 60^оС за 15 мин, при 100^оС – за 1-2 минуты. Споры гораздо более стабильны. Выдерживают кипячение в течение 15-20 минут и автоклавирование при 110^оС в течение 5-10 минут. Инактивируются под действием 1% формальдегида и 10% NaOH в течение 2-х часов

Патогенез и характеристика заболевания

Сибирская язва – острая бактериальная зоонозная особо опасная инфекция, характеризуется выраженной интоксикацией, серозно-геморрагическим воспалением кожи, лимфатических узлов, внутренних органов.

Источник инфекции – больные животные (дикие и домашние), выделяющие возбудителя с испражнениями и мочой. Поскольку споры бацилл могут сохраняться годами в почве, мерзлоте, трупах павших животных, факторы окружающей среды играют важную роль в передаче заболевания (сапронозная инфекция).

Также споры могут находиться длительное время в меховом и кожевенном сырье, изделиях из него.

Основные пути передачи: контактный – прямой контакт с больными животными или с изделиями из шерсти, кожи, щетины; алиментарный – через мясо от больных животных или продукты, инфицированные в процессе хранения; трансмиссивный – через кровососущих насекомых (слепни, мухи-жигалки); воздушно-пылевой.

Входные ворота – поврежденная кожа и слизистые.

В зависимости от места проникновения возбудителя, его вирулентности и восприимчивости организма у человека может быть 3 основных клинических формы сибирской язвы:

Кожная форма. Инкубационный период составляет 1-7 дней. У входных ворот возбудителя появляется красное пятно, переходящее в папулу медно-красного цвета, возникает зуд. Папула переходит в везикулу с серозным, затем геморрагическим содержимым. Образуется карбункул с черным струпом, присоединяется отек, интоксикация. Прогноз при своевременном лечении благоприятный.

Легочная форма. Развивается при попадании возбудителя или его спор через верхние дыхательные пути. Появляются катаральные явления со стороны верхних дыхательных путей, слезотечение, подъем температуры до 40⁰С.

Развивается пневмония, часто сменяющаяся токсическим отеком легких, в мокроте появляется кровь. Даже при назначении антибиотиков летальность при данной форме может превышать 40-50%. Без лечения возбудитель диссеминирует по организму, при этом летальность значительно увеличивается.

Абдоминальная (кишечная) форма. Развивается редко. Возникает при алиментарном пути заражения. Характерными признаками являются лихорадка, озноб, рвота, диарея с кровью, боли в животе, на коже геморрагии. Смерть может наступить через 3-5 дней от начала заболевания. Летальность при данной форме составляет 25-60%.

В связи с чрезвычайной устойчивостью спор возбудителя в окружающей среде, наличием высокоактивных экзотоксинов и возможностью ингаляционного распространения инфекции бацилла сибирской язвы представляет серьезную опасность как потенциальное средство биотерроризма.

В 2001 г. в США произошли неоднократные случаи заболевания сибирской язвой как результат биотеррористической атаки. Споры возбудителя распространялись в письмах при почтовых рассылках. Заражение происходило либо контактным, либо ингаляционным путем. Было подтверждено 22 случая заражения, 5 заболевших погибли. Предполагается, что реальное число пострадавших превышало 60 человек.

Иммунитет

Иммунитет после заболевания стойкий, клеточный и гуморальный. В течение болезни развивается специфическая сенсибилизация, выявляется ГЧЗТ.

Лабораторная диагностика

Материал зависит от формы заболевания: кровь, моча, мокрота, кал, рвотные массы, отделяемое из сибиреязвенного карбункула.

Так как B. anthracis относится ко II группе патогенности, а заболевание относится к группе особо опасных инфекций, все работы по выделению возбудителя проводят в специализировнной лаборатории особо опасных инфекций. Материал от больного доставляется в особой упаковке (сосуды парафинируют, прикрепляют этикетку с обозначением материала, Ф.И.О. больного и лица, взявшего материал), сосуды с материалом заворачивают в салфетки, смоченные дезраствором и помещают в специальные контейнеры.

Бактериоскопический метод. Готовят мазок из вышеуказанного материала, окрашивают по Граму. Выявляют цепочки грамположительных палочек в общей капсуле.

Бактериологический метод – посев на МПА с последующей идентификацией возбудителей по морфологическим, культуральным, биохимическим свойствам.

Для диагностики инфекции также используют биопробу (заражение лабораторных животных).

Мышам вводят 0,1-0,2 мл исследуемого материала, кроликам и морским свинкам – 0,2-0,5 мл. Животные гибнут через 2-10 дней. Трупы вскрывают, делают протокольные посевы и микроскопируют мазки-отпечатки из внутренних органов трупов животных с целью выявления возбудителя и его идентификации.

Для ускоренной диагностики оценивают чувствительность к специфическому бактериофагу.

Необходима дифференциация возбудителя от сапрофитических бацилл. Основными отличительными признаками возбудителя являются наличие капсулы, характер роста на средах, феномен «жемчужного ожерелья» при культивировании с пенициллином, чувствительность лабораторных животных к инфекции (мышей, морских свинок, кроликов).

Иногда применяют кожно-аллергическую пробу с антраксином для выявления ГЧЗТ (вводят внутрикожно 0,1 мл антраксина).

Для обнаружения антигена в экстрактах из тканей трупного материала, кожевенном сырье, шерсти используют реакцию термопреципитации по Асколи.

Также для выявления антигена в материале применяют ИФА или РПГА с антительным диагностикумом.

Лечение

Раннее назначение антибиотикотерапии является жизненно необходимым. Препараты назначают в высоких дозах.

Пенициллин используют для лечения случаев заболевания, вызванных чувствительными к нему штаммами B. anthracis. Также в терапии эффективны фторхинолоны, тетрациклины, ванкомицин.

Для экстренной профилактики и лечения возможно назначить противосибиреязвенный иммуноглобулин.

Профилактика

Специфическая профилактика: животных вакцинируют живой авирулентной вакциной из некапсулированного штамма Bacillus anthracis СТИ-1 и протективным антигеном.

Лица из групп профессионального риска (работники ветеринарной и лабораторной службы, скотоводы, доярки) вакцинируются протективным антигеном.

Неспецифическая профилактика включает изоляцию больных и подозрительных животных, сжигание их трупов, обеззараживание мест стоянок больных животных; необходим постоянный санитарный надзор за предприятиями, перерабатывающими животное сырье.