Тема 2.4.1: «Извитые бактерии. Холерный вибрион».
ПЛАН
1.Холерный вибрион. Характеристика рода, биоварианты.
2.Морфология и биологические свойства. Культивирование.
3.Токсинообразование. Антигенная структура. Сероварианты.
4.Механизм заражения. Патогенез и клиника холеры.
5. Иммунитет. Лечение и профилактика.
6. НАГ - вибрионы.
Таксономия и общая характеристика рода
Холерные вибрионы относятся к семейству Vibrionaceae, роду Vibrio, виду V.cholerae.
Род включает как патогенные, способные вызывать заболевания, склонные к эпидемическому и пандемическому распространению, так и свободноживущие в воде вибрионы, безопасные для человека или обусловливающие спорадические случаи диарей и инфекций с внекишечной локализацией возбудителя; всего 36 видов вибрионов.
Известно около 200 О-серологических групп холерных вибрионов, из которых лишь холерные вибрионы 01 серогруппы до последнего десятилетия являлись возбудителями холеры. С 1993г. по решению ВОЗ как холеру регистрируют заболевания, вызываемые холерными вибрионами 0139 серогруппы. Таким образом, к настоящему времени известны три варианта возбудителя холеры: холерные вибрионы 01 серологической группы – биовары: cholerae и eltor (серовары Инаба, Огава и Гикошима) и холерные вибрионов новой 0139 серогруппы.
Морфология
Холерные вибрионы – это грамотрицательные, аспорогенные, полиморфные палочки, слегка изогнутые или прямые, активно подвижные, с одним полярно расположенным жгутиком (монотрихи), длиной 1,5-3 мкм, толщиной 0,3 мкм. Не образуют капсул. В мазках из материала они располагаются в виде «косяка рыб»
Полиморфизм их пролявляется в том, что под влиянием физических, химических и биологических факторов на исследованных средах в старых культурах они могут принимать форму зерен шаров, колбовидных образований, нитей, спиралей, L-форм. При пересеве на свежие среды холерные вибрионы возвращаются к своим исходным формам.
Культуральные свойства
V.cholerae – строгий аэроб! t optim 370С, границы роста 14-420С. Он относится к галофилам, т.е. щелочелюбивым микроорганизмам, т.е. рН среды 7,2-8,6.
Элективной жидкой питательной средой (она же используется как среда накопления) для них является 1% пептонная вода щелочная – на ней через 6-8 час инкубации холерный вибрион образует нежную голубовато-серую пленку, края которой приподняты вдоль стенок пробирки, остальная часть среды лишь слегка диффузно мутнеет. При встряхивании пленка легко разрушается и оседает на дно пробирки, что следует учитывать при пересеве материала. Аналогично холерные вибрионы растут и на щелочном бульоне.
На щелочном агаре (ЩА) – колонии холерных вибрионов 01 и 0139 серогрупп в типичной S-форме – круглые, гладкие, плоские, голубоватые, гомогенные, с ровными краями, прозрачные в проходящем свете и светло-серые с голубым или зеленоватым оттенком под стереоскопическим микроскопом в косо проходящем свете.
Рост появляется через 14-16 час, диаметр колоний не превышает 1 мм, а к 18-24 час они достигают 2-3 мм в диаметре.
На ЭС ТСВS и СЭДХ (среда элективно-дифференциальная сухая) -колонии холерных вибрионов имеют ярко-желтую окраску на зеленом или синем фоне среды, полупрозрачные. На этих средах посевы инкубируют 18-20 час.
В отдельных случаях в посевах могут также встречаться атипичные колонии: мутные с плотным центром, пигментированные (коричневые или светложелтые), мельчайшие коккоподобные, шероховатые.
Ферментативные свойства
Холерные вибрионы биохимические очень активны. Они обладают оксидазной активностью (также как аэромонады, псевдомонады), а энтеробактерии окидазоотрицательны. Ферментируют глюкозу, маннит, мальтозу и сахарозу с образованием кислоты, не ферментирует лактозу (арабинозу, инозин, дульцит). Обладают лизинорнитиндекарбоксилазной активностью, но не ферментируют аргинин. Образуют индол, не образуют сероводород. Разжижают желатин в виде воронки, разжижают свернутую сыворотку.
Токсинообразование.
Образуют экзотоксин (холероген) – термолабильный белок, обладающий энтеротоксическим действием и играющий важную роль в патогенезе холеры, он устойчив к действию протеолитических ферментов; и эндотоксин, который также оказывает сильное токсическое действие, является липополисахаридом, связан с клеточной стенкой, индуцирует синтез вибриоцидных Ат.
Холерные вибрионы образуют ферменты патогенности: фибринолизин, плазмокоагулазу, гиалуронидазу, муциназу, нейтраминидазу, которые способствуют развитию холерного синдрома.
Резистентность
См. Приложение 7 к Инструкции 3.4.11-17-11-2003. V.cholerae длительно сохраняется при низких температурах; в испражнениях выживают до 5 месяцев, в почве до 3-х месяцев, в воде – до 2,5 месяцев.
При 600С погибают через 5 мин, при 1000С – мгновенно. Очень чувствительны к прямому солнечному свету и к высушиванию. Даже слабые дезинфицирующие средства быстро их убивают, особенно кислоты. Например, в растворе кислоты
1:10 000 они погибают в течение 1 мин.
V.cholerae, eltor обладает большей устойчивостью, например: он сохраняется свыше 4 недель в морской и речной воде.
Антигенная структура.
V.cholerae имеют термостабильные О-Аг (соматические) и термолабильные Н-Аг (жгутиковые).
О-Аг обладает видовой и типовой специфичностью, Н-Аг является неспецифическим, общим для всего рода Vibrio.
По структуре О-Аг выделяют 139 серологических групп вибрионов. Холерные вибрионы биоваров cholerae и eltor отнесены к 01-группе. Внутри 01-группы раз-личают 3 фракции О-Аг – А, В, С, по комбинации которых внутри каждого биовара выделяют серовары: Огава (А и В), Инаба (А и С), и Гикошима ( А, В, С). Вибрины 0139 не агглютинируются 01-сыворотками.
У больных и вибрионосителей обнаружены неагглютинирующиеся формы. Полагают, что они являются следствием изменчивости холерных вибрионов. Эти формы получили название НАГ-вибрионов, они сходны с холерными по морфологии, культуральным и биохимическим признакам, но не обладают общими с ними О- и Н-Аг. НАГ-вибрионы часто выделяются из воды и других объектов внешней среды.
Холероподобные и парахолерные вибрионы входят в 0-2 – 0-6 группы.
Таким образом, положительная реакция выделенных вибрионов с 0-1 агглютинирующей сывороткой указывает на их холерную природу.
Установлено 5 фаговаров холерного вибриона биовара cholerae и 9 фаговаров холерного вибриона биовара eltor.
Эпидемиология, патогенез и клиника холеры.
В естественных условиях животные холерой не болеют. Зараженные в/бр или в/в кролики, морские свинки, собаки, как правило, быстро погибают.
Холерой болеют только люди! К холере восприимчивы люди всех возрастов (индекс 85-100%), но особенно восприимчивы к холере дети и старики, а также лица со сниженной резистентностью. Естественного иммунитета нет. Определенную роль играет неспецифическая резистентность. Придается значение бактерицидным свойствам слюны, кислотному барьеру желудка , подавляющему влиянию нормальной микрофлоры кишечника.
В странах с умеренным климатом максимум заболеваемости падает на июнь-сентябрь. Единичные случаи холеры Эль-Тор возможны круглый год. Для заболевания выраженной формой холеры необходима достаточная доза возбудителя – 1011. При инфицировании меньшими дозами (106-109), наблюдаются легкие, стертые формы или развивается носительство.
Источником инфекции является больной человек и вибрионоситель.
Механизм передачи – фекально-оральный.
Пути передачи: пищевой, водный, контактно-бытовой. Важную роль в распространении инфекции играют мухи и грязные руки.
Заболевают люди разных возрастов .
Патогенез.
Микробы проникают через рот в желудок, где частично погибают под действием кислой среды, а затем – в тонкую кишку, локализуясь в поверхностных слоях слизистой оболочки. Выделение эпителиальными клетками щелочного секрета, высокое содержание пептонов и желчи способствуют интенсивному размножению холерного вибриона. Воспалительная реакция не развивается. Действие экзотоксина приводит к гиперсекреции воды и электролитов из энтероцитов в просвет тонкой кишки. Наряду с этим возникает понижение всасывания воды в толстой кишке. Это обусловливает основные клинические проявления холеры: водянистую диарею и рвоту. В результате обезвоживания и нарушения электролитного баланса развивается гиповолемия со сгущением крови и нарушением микроциркуляции, что приводит к артериальной гипотензии, сердечной недостаточности, нарушению сознания и гипотермии.
Размножение холерных вибрионов в тонком кишечнике сравнивают с их ростом на щелочной пептонной воде, т.е. через 6-8 час размножаются. Одновременно с размножением начинается гибель вибрионов и выделение эндотоксинов, которые вызывают повышенную проницаемость сосудистых стенок, некротические изменения слизистой оболочки, паралич кишечника. Вследствие этого эндотоксины проникают внутрь организма, обусловливая общую интоксикацию и клиническую картину холеры.
Инкубационный период 1-5 суток.
В развитии болезни различают 3 периода:
1. холерный энтерит (или холерный понос или диарея), продолжительностью 1-2 суток, у части больных на этом этапе заканчивается заболевание и наступает выздоровление;
2. холерный гастроэнтерит – обильный понос и многократная рвота приводят к обезвоживанию организма, снижение температуры тела, уменьшению диуреза и появлению судорог; испражнения напоминают «рисовый отвар»;
3. холерный алгид – понижен тургор кожи, цианоз, голос охриплый, иногда полная афония, температура снижается до 35,5-340С, резкое ослабление сердечно-сосудистой системы, анурия. В ряде случаев развивается холерная кома, приводящая к прострации и смерти.
4.атипичные формы - возможны тяжелейшие скоротечные формы холеры – «сухая холера», которые при отсутствии рвоты и поноса в результате резкой интоксикации заканчивается летально в течение 12-24 час. Субклинические и стертые формы также относят к атипичным.
Летальность от холеры в прошлом была очень высокой (50-60%). В связи с применением этиотропной и патогенетической терапии она значительно снизилась.
От других остро протекающих кишечных инфекций холера отличается:
тяжестью клинического течения;
высокой летальностью;
способностью в относительно короткие сроки поражать крупные контингенты населения на обширных территориях.
По этим особенностям холера отнесена к группе особо опасных инфекций (ООИ).
Отличительные признаки холеры Эль-Тор:
длительное вибрионосительство после перенесенного заболевания;
наличие больного количества стертых атипичных форм и здорового носительства;
выраженная резистентность V.cholerae eltor.
Иммунитет
У лиц, перенесших холеру, развивается прочный антиинфекционный (антитоксический и антибактериальный) иммунитет, длительный, повторные случаи редко встречаются. Он обусловлен антитоксическими и антимикробными Ат, клетками иммунной памяти и фагоцитами.
МЗ РБ Инструкция 1.2.11-17-8-2004
Лабораторная диагностика холеры
I этап
1. Материал в объеме 0,5-1,0 мл засевают пипеткой в 50-100 мл накопительной среды (1% пептонная вода) и инкубируют 37оС 6-8 час.
2. Материал засевают петлей на щелочной агар (ЩА) и инкубируют при 37оС не менее 14-16 час, а также на одну из элективных сред (ЭС) или TCBS.
3. С материалом проводят ускоренные методы диагностики:
иммунолюминесцентный;
реакцию иммобилизации холерных вибрионов специфической холерной О-сывороткой;
полимеразную цепную реакцию со специфическими праймерами.