Исторические сведения

Полное представление о клинике псевдотуберкулеза сложилось лишь в 60-х годах XX века, спустя 80 лет после обнаружения возбудителя. Возбудитель псевдотуберкулеза был открыт в 1883 году L. Malassez и W. Vignal. Двумя годами позже C. Eberth описал морфологические изменения, которые развивались в пораженных тканях при экспериментальной инфекции у крыс и кроликов. Из-за сходства выделенного микроба и этих изменений с таковыми при туберкулезе (специфические гранулемы отличались от туберкулезных тем, что они, как правило, не обизвестлялись, казеозное перерождение их наступало значительно быстрее, в окружении гранулем не были заметны гигантские клетки), это заболевание назвали псевдотуберкулезом, а возбудитель – Pasterella pseudotuberculosis.

В 1959 году во Владивостоке возникла крупная вспышка, охватившая 300 человек. Заболевание протекало с лихорадкой, сыпью, поражением суставов и было условно названо дальневосточной скарлатиноподобной лихорадкой (ДЛС). В.А. Знаменский и А.К. Вишняков (1965) из испражнений больных ДЛС выделили возбудителя псевдотуберкулеза, и в 1966 году была установлена этиология дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки опытом самозаражения, который провел профессор В.А. Знаменский.

Возбудителя кишечного иерсиниоза обнаружили в 1923 году исследователи в США и классифицировали их как атипичные штаммы Pasterella pseudotuberculosis. В 1939г. J.Schleifsten и М. Coleman описали возбудителей кишечного иерсиниоза как «неидентифицированные микроорганизмы», а в 1943г. предложили название Bacterium enterocoliticum. В дальнейшем название бактерий неоднократно менялось, пока не утвердилось окончательное наименование - Yersinia enterocolitica.

В 1972 году международный комитет по систематике бактерий в семействе Enterobacteriaceae ввел новое родовое название Yersinia, к которому были причислены возбудители чумы, псевдотуберкулеза, кишечного иерсиниоза.

Болезнь названа в честь французского ученого А. Иерсена, открывшего в 1894 г. возбудителя чумы (Y. pestis), относящегося к этому роду микроорганизмов и имеющего культуральные, биохимические, иммунологические сходства с Y. pseudotuberculosis.

Формально к иерсиниозам относятся все болезни, вызываемые иерсиниями: чума, кишечный иерсиниоз и псевдотуберкулез. Чума как карантинная инфекция всегда рассматривается отдельно, а иерсиниозами принято считать два других заболевания.

Этиология

Возбудители иерсиниозов относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Yersinia, видам Yersinia enterocolitica и Yersinia pseudotuberculosis.

Морфологические свойства. Y. enterocolitica, Y.pseudotuberculosis и другие иерсинии — грамотрицательные, не образующие спор палочковидные (овоиды) бактерии, обладающие перитрихиальными жгутиками. Иерсинии неподвижны при 37°С, но подвижны при температуре ниже 30°С. При выращивании Y.enterocolitica в течение 48 ч при 37°С в культурах всех биоваров обнаруживают бактерии, преимущественно без жгутиков или с малым их числом. При аналогичных условиях (температура выше 30 °С) прекращается подвижность Y.pseudotuberculosis. Восстановление подвижности наблюдается при выращивании микроорганизмов в течение 24—48 ч при температуре ниже 30°С (22—28°С).

Иерсинии хорошо окрашиваются всеми анилиновыми красителями. В молодых культурах, выращенных при 22—26°С, преобладают кокковидные бактерии, в старых — отмечена тенденция к полиморфизму, особенно при 37°С или на различных селективных средах (агаре Эндо и др.).

Иерсинии устойчивы к повторному размораживанию, способны длительно существовать в почве, воде, на различных пищевых продуктах, а в условиях низкой температуры и повышенной влажности – размножаться и накапливаться. В воде при температуре 18-20°С выживают более 40 дней, если температура опускается до 4°С - живут 250 дней. На свежих овощах (морковь, яблоки) сохраняются до 2 месяцев. В фекалиях в замороженном состоянии сохраняются до 3 месяцев, а при комнатной температуре - 7 дней. Пастеризация не всегда приводит к гибели иерсиний. Быстро погибают при высыхании, воздействии прямого солнечного света, высокой температуры, при кипячении погибают через 10-30 секунд, чувствительны к обычным дезинфицирующим средствам.

Культуральные свойства. Иерсиний относят к гетеротрофным факультативно-анаэробным микроорганизмам с психрофильными и олиготрофными свойствами. Они весьма неприхотливы к питательным веществам и поэтому растут не только на обычных питательных средах, но и на средах с обедненным составом (пептонная вода) или "голодных" средах (синтетических, фосфатно-буферном, изотоническом растворе хлорида натрия и даже в кипяченой водопроводной и стерильной дистиллированной воде).

Температурный фактор является одним из важнейших, определяющих изменчивость микробов и устойчивость их во внешней среде. Температура выращивания иерсиний может влиять на размеры клеток, темпы размножения, скорость метаболических процессов и другие свойства. Оптимальная температура роста для иерсиний обоих видов 28—30°С (диапазон от +4 до +44 °С).

Селективная ценность низких температур дала возможность предложить метод выделения иерсиний путем выращивания посевов при температуре +4°С в фосфатном буфере, так называемое "холодовое обогащение".

В жидкой среде (питательный бульон, пептонная вода, синтетические среды) иерсинии образуют равномерное помутнение среды, иногда нежную пленку (Y. pseudotuberculosis), нежное пристеночное кольцо (Y. enterocolitica). При дальнейшем культивировании, особенно при 37°С, среда просветляется и образуется слизистый или крошковидный осадок.

На пластинах питательного агара иерсинии могут образовывать колонии двух типов — S и R или переходные SR.

При пониженной температуре культуры растут в гладкой S-форме, но накопление иерсиний происходит медленно, а при повышенной (свыше 28 °С) Y. pseudotuberculosis активно диссоциируют в шероховатую R-форму. При этом в посевах можно наблюдать полиморфизм колоний по размеру, форме и цвету.

Особенностью энтеропатогенных иерсиний являются более высокие темпы размножения при низких температурах, что позволило на практике использовать "холодовое обогащение" для выделения иерсиний из материала, контаминированного сопутствующей микрофлорой, особенно колиформными бактериями.

Факторы питания играют важную роль в проявлении вирулентности и иммуногенности у вирулентных иерсиний. Наиболее детально изучен вопрос о проявлении температурозависимых потребностей у вирулентных иерсиний в ионах кальция для роста — кальцийзависимость роста. При культивировании иерсиний на кальцийдефицитных средах типа Хигучи — Смита при 37°С у них наступает бактериостаз, в результате чего вырастают колонии карликового размера либо невидимые невооруженным глазом. При инкубации посевов при 26—28°С вырастают типичные колонии обычных размеров. Бактериостаз при дефиците Са²⁺ наступает в результате нарушения синтеза стабильной, но не информационной РНК и может быть предотвращен введением в среду Са²⁺. Предполагается, что эта особенность обеспечивает иерсиниям возможность внутриклеточного паразитирования в макрофагах моноцитарного ряда, а также адгезивную активность в отношении клеток-мишеней.

Антигенное строение и серологическая характеристика. Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica и другие виды обладают определенной антигенной структурой, характерной для каждого вида.

Серологически Y. enterocolitica может быть разделена не менее чем на 70 серотипов, из которых только 11 серотипов наиболее часто связаны с инфекционной патологией человека. Все патогенные иерсинии объединены в биогруппу 1В.

У Y. pseudotuberculosis различают 15 серологических типов, или О-групп (1 — 15) с не менее чем с 44 О-антигенами и 5 различными Н-антигенами (а—е). Y. pseudotuberculosis имеют жгутиковый антиген, 2 соматических (О) антигена S и R со сложным, комплексным строением, а также V- и W-антигены вирулентности, расположенные в наружной мембране и выраженные при температуре культивирования 37 °С.

Н-антиген термолабилен. Диагностического значения он не имеет.

О-антигены Y. pseudotuberculosis полисахаридной природы, неоднородны по своему строению и состоят из нескольких компонентов, определяющих антигенные связи как между серотипами внутри вида, так и с другими представителями семейства энтеробактерий.

R-антиген Y. pseudotuberculosis является общим с R-антигеном Y. pestis. У Y. pestis и Y. pseudotuberculosis, кроме V- и W-антигенов, образуют по крайней мере 11 общих антигенов, которые продуцируются при 37°С, но не при 26°С и представляют собой вирулентные факторы. В.И.Таран и соавт. (1982) на иммуноэлектрофореграммах обнаружили у этих иерсинии 25 общих субстанций.

Y.enterocolitica имеет жгутиковый (Н) и соматический (О) антигены. Некоторые из них содержат V- и W-антигены вирулентности, как и у возбудителя псевдотуберкулеза, расположенные в наружной мембране.

Н-антигены Y. enterocolitica различны по своему строению. Они термолабильны, разрушаются при кипячении. Эти антигены имеют диагностическое значение и активны в реакции агглютинации (РА) при температуре культивирования иерсинии не выше 26—28°С.

Антигенные связи Y. pseudotuberculosis и большинства серотипов Y. enterocolitica слабые и выявляются лишь иммунно-диффузионными методами. Однако перекрестные реакции между этими видами имеют место при применении чувствительных диагностических тест-систем. Это затрудняет получение строго специфичных диагностических препаратов для рутинной практики. Более значительные антигенные взаимодействия, проявляющиеся в традиционной РА, выявляются у возбудителя псевдотуберкулеза серотипа 1 с культурами Y.enterocolitica серотипов О:8; О:18 и О:21.

Y. enterocolitica имеют поверхностный антиген, общий с Y. pestis и другими представителями семейства Enterobacteriaceae (Salmonella, Citrobacter, Escherichia, Shigella, Klebsiella, Enterobacter, Serratia и др.).

Наиболее выражены антигенные связи внутри вида Y. enterocolitica и выявляются в традиционной РА у всех серотипов в титрах 1:100 и выше.

Максимальные антигенные взаимодействия установлены у Y.enterocolitica серотипа О:9 и бруцелл. Это связано с чрезвычайной близостью строения олигосахаридных цепей липополисахарида (ЛПС) обоих видов бактерий, что затрудняет использование данных серологических исследований при дифференциальной диагностике бруцеллеза и иерсиниоза в первую очередь в ветеринарной практике, а также у людей.

Y. enterocolitica серотипов О:8; О:14; О:18; О:21 имеют общие антигены с сальмонеллами О-серогрупп: 27,43; 41,20; 47; 55 и 66.

У Y. enterocolitica с помощью иммуноэлектрофореза обнаружено 17 субстанций, общих с антигенами чумного микроба, однако в РА они не проявляются.

Таким образом, 3 этиологически значимых вида иерсиний для человека — Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica, Y. pestis — содержат не менее 15 общих антигенов. Этот факт необходимо учитывать при конструировании видоспецифических диагностических препаратов и при интерпретации результатов серологических исследований.

На территории России циркулируют Y. pseudotuberculosis, преимущественно, серовара О:1 и реже - О:3, О:4 и О:5, Y. enterocolitica сероваров О:3; О:5,27; О:6,30; О:7,8; О:8; О:9 и редко другие.

Патогенные свойства. В последние годы накоплен обширный материал о патогенных свойствах иерсиний и их генетическом контроле. Между Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica находили большое сходство, проявляющееся в их инвазивности, способности к внутриклеточному размножению in vitro, что согласуется с генерализацией инфекционного процесса. Эти свойства, выявленные у более изученных за рубежом определенных серо- и биотипов Y.enterocolitica, выделенных от больных с тяжелыми формами иерсиниоза, сравнивали со свойствами энтеробактерий других родов.

Для большинства изолированных от больных штаммов Y. enterocolitica характерны адгезия, колонизация на поверхности кишечного эпителия и энтеротоксигенность с продукцией больших количеств термостабильного энтеротоксина (ТСЭ). Последний весьма сходен с ТСЭ энтеротоксигенных неинвазивных эшерихий и других представителей семейства Enterobacteriaceae. Значительную долю составляют непатогенные Y. enterocolitica и другие виды иерсиний, циркулирующие преимущественно во внешней среде.

Вирулентные свойства иерсиний полностью проявляются лишь в условиях роста при 37°С и определяются набором хромосомных и плазмидных генов, многие из которых терморегулируемые. В патогенезе болезней, вызываемых иерсиниями, первостепенную роль играет адгезия штаммов к слизистой оболочке кишечника и их последующая инвазия внутрь эпителиальной клетки.

Ряд серотипов Y. enterocolitica (О:1,2,3; О:3; О:4,32; О:5; О:5,27; О:6,30; О:7,8; О:7,13; О:8; О:9; О:10) обладают генотипом типичных возбудителей иерсиниоза. Этот генотип включает хромосомные и плазмидные детерминанты, кодирующие образование адгезинов, инвазинов, токсинов и других факторов патогенности, экспрессия которых обусловливает специфические особенности патогенеза иерсиниоза как самостоятельной нозологической формы. Это позволило выделить перечисленные серотипы в генетически обособленную группу 1В патогенных иерсиний.

Указанные энтероинвазивные и энтеротоксигенные серотипы Y. enterocolitica, как правило, принадлежат к биотипам 2, 3 и 4. Они обусловливают значительную долю острых кишечных заболеваний неустановленной этиологии, вызывая локальный или генерализованный инфекционный процесс.

Y. pseudotuberculosis отличаются по степени выраженности адгезивной, инвазивной активности, способности к внутриклеточному размножению (в эпителиоцитах, макрофагах), цитотоксичности, генерализации инфекции. Большинство штаммов Y. enterocolitica неинвазивны, а инвазивные обладают разной степенью выраженности этого свойства, далеко не все из них способны к внутриклеточному размножению. Вместе с тем для большинства изученных и описанных в литературе штаммов Y. enterocolitica характерна энтеротоксигенность с продукцией значительного количества ТСЭ.