16. Биологические свойства возбудителей

Возбудители брюшного тифа и паратифов A, B и C относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Salmonella, виду enterica, подвиду I (enterica) и обладают морфологическими, культуральными и ферментативными свойствами, характерными для данного подвида, вида, рода и семейства.

У представителей рода сальмонелл вида enterica исторически сложилась ситуация, когда для обозначения сероваров использовали не антигенную формулу, как у других бактерий, а названия болезней (человека или животных), страны, города или улицы, где они были выделены, и др. Ошибочно считать эти названия видовыми, т.к. они не имеют таксономического статуса. Тем не менее, названия наиболее часто встречающихся сероваров сальмонелл настолько привычны, что заменить их антигенными формулами практически нереально. Поэтому в современной схеме Кауфмана-Уайта при обозначении сальмонелл только вида enterica подвида I вместо видового обозначения используют название серовара, но пишут его с заглавной буквы.

Таким образом, полные названия возбудителей брюшного тифа и паратифов следующие:

- Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhi;

- Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi A;

- Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi B;

- Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi C.

В обычной практике возможно использование сокращенных вариантов названий:

- Salmonella ser. Typhi или Salmonella Typhi, или S. Typhi;

- Salmonella ser. Paratyphi A или Salmonella Paratyphi A, или S. Paratyphi A;

- Salmonella ser. Paratyphi B или Salmonella Paratyphi B, или S. Paratyphi B;

- Salmonella ser. Paratyphi C или Salmonella Paratyphi C, или S. Paratyphi C.

16.1. Культурально-морфологические свойства

Подвижные грамотрицательные палочки не образуют спор и капсул, факультативные анаэробы хорошо растут на обычных питательных средах.

На простом питательном агаре - слегка выпуклые с ровным краем и гладкой поверхностью, влажные с блеском колонии более 1 мм.

На дифференциально-диагностических средах (содержащих лактозу как дифференцирующее вещество) - прозрачные, бесцветные или голубоватые, а иногда розоватые или цвета среды колонии (среды Эндо, Плоскирева, ЭМС и другие аналогичные среды).

На SS-агаре - колонии цвета среды с черным центром.

На висмут-сульфитной среде - изолированные колонии S. Typhi, S. Paratyphi B - черные с характерным металлическим блеском, среда под колонией прокрашена в черный цвет. Колонии S. Paratyphi A - зеленоватые, светлые в цвет среды, нежные.

Штаммы S. Paratyphi B (возбудитель паратифа B) на мясопептонном агаре могут образовывать по периферии колоний приподнятый слизистый вал. Слизистый вал развивается на 2-5 сутки при хранении посевов при комнатной температуре. Этот признак не является постоянным и диагностическим.

16.2. Ферментативные свойства

Изучение ферментативных свойств проводится в отношении набора углеводов, многоатомных спиртов, аминокислот и других органических соединений, применяемых при идентификации и изучении сальмонелл и других энтеробактерий. Как правило, в практических лабораториях используют небольшое количество тестов, позволяющих идентифицировать основные роды, входящие в семейство кишечных бактерий. Характеристика ферментативных свойств сальмонелл, включая возбудителей брюшного тифа и паратифов A, B и C, представлена в табл. 2.

Таблица 2

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ БРЮШНОГО ТИФА

И ПАРАТИФОВ A, B, C

┌──────────────┬──────────┬────────┬────────────┬────────────┬────────────┐

│ Субстрат │Salmonella│S. Typhi│S. Paratyphi│S. Paratyphi│S. Paratyphi│

│ │ spp. │ │ A │ B │ C │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Глюкоза (газ) │ + │ - │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Лактоза │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Маннит │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Сахароза │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Индол │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Продукция H2S │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Мочевина │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Рамноза │ + │ + │ + │ d │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Ксилоза │ d │ d │ - │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Мальтоза │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Сорбит │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Арабиноза │ + │ d │ + │ + │ d │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Дульцит │ d │ - │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Инозит │ d │ - │ - │ d │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Лизин │ + │ + │ - │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Орнитин │ + │ - │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Аргинин │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Цитрат │ d │ - │ - │ d │ + │

│Симмонса │ │ │ │ │ │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Ацетат натрия │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Адонит │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Раффиноза │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Салицин │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Фогес- │ - │ - │ - │ - │ - │

│Проскауэра │ │ │ │ │ │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Метилрот │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Желатин │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Малонат натрия│ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Фенилаланин │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Бета- │ - │ - │ - │ - │ - │

│галактозидаза │ │ │ │ │ │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│D-тартрат │ + │ + │ - │ - │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Мукат │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Трегалоза │ + │ + │ + │ + │ + │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Галактуронат │ - │ - │ - │ - │ - │

├──────────────┼──────────┼────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

│Бета- │ d │ d │ d │ d │ d │

│глюкоронидаза │ │ │ │ │ │

└──────────────┴──────────┴────────┴────────────┴────────────┴────────────┘

Анализ данных литературы, посвященный многолетнему наблюдению за ферментативными свойствами, показывает, что встречаются штаммы с "отклонениями" в ферментативных реакциях (очень редко!). Эти "отклонения" проявляются в отношении большинства субстратов, приведенных в таблице. Вариабельность ферментативных свойств не является показанием для исключения принадлежности такого штамма к конкретному серологическому варианту.

Однако такие штаммы требуют более тщательного изучения в референс-лабораториях или центрах по сальмонеллам во избежание ошибок! И это правило распространяется на все серовары сальмонелл.

Штаммы перечисленных серологических вариантов имеют ряд важных особенностей ферментативных свойств, по которым они могут быть идентифицированы.

Штаммы S. Typhi:

- не образуют газ при ферментации глюкозы;

- слабо продуцируют сероводород. На полиуглеводных средах визуально отмечается слабое почернение среды или его отсутствие;

- не растут на среде Симмонса, т.к. являются ауксотрофами и не способны утилизировать цитрат как единственный источник углерода;

- дают положительную реакцию на среде с лизином и аргинином (+) и отрицательную реакцию с орнитином (-);

- вариабельно ферментируют ксилозу и арабинозу и по этой характеристике выделяют четыре ферментативных варианта S. Typhi, которые могут служить эпидемиологическими маркерами штаммов (табл. 3).

Таблица 3

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ S. TYPHI

Ферментативный вариант	I	II	III	IV
Ксилоза	+	-	+	-
Арабиноза	-	-	+	+

Штаммы S. Paratyphi A:

- ферментируют глюкозу с образованием кислоты и газа, как и большинство представителей рода Salmonella;

- не продуцируют сероводород. На полиуглеводных средах отсутствует потемнение и почернение среды. Это свойство отражается на цвете колоний, вырастающих на висмут-сульфит агаре;

- не растут на среде Симмонса, т.к. являются ауксотрофами и не способны утилизировать цитрат как единственный источник углерода;

- дают отрицательную реакцию на среде с лизином (-) и положительную реакцию с орнитином и аргинином (+);

- не ферментируют ксилозу (-);

- ферментируют арабинозу (+).

Штаммы S. Paratyphi B

Ферментативная активность возбудителя паратифа В характерна для большинства представителей рода Salmonella, вида enterica, подвида 1 (enterica), вызывающих сальмонеллезную инфекцию у людей. Однако этот серовар включает два биологических варианта с одинаковой антигенной структурой, но различающихся по способности ферментировать d-тартрат. До 2001 г. в схеме Кауфмана-Уайта они относились к разным сероварам и имели различные названия: серовар S. Paratyphi В, штаммы которого d-тартрат отрицательные, и серовар S. Java, штаммы которого ферментируют d-тартрат. Определение способности ферментировать d-тартрат имеет важное эпидемиологическое значение, так как S. Java (d-тартрат положительные штаммы) обычно выделяют от животных или из продуктов животного происхождения, подозреваемых в качестве источника или фактора передачи инфекции.

S. Paratyphi В (d-тартрат отрицательные), как правило, вызывают заболевания у людей и очень редко выделяются от животных. В 2001 г. серовар Java официально исключен из схемы Кауфмана-Уайта, и d-тартрат положительные штаммы в современной схеме рассматриваются как биовар серовара S. Paratyphi B (табл. 4).

Таким образом, в настоящее время серологический вариант S. Paratyphi B

с антигенной структурой 1, 4, [5], 12:b:1,2 включает два биовара,

-

различающихся по ферментации d-тартрата:

- +

S. Paratyphi B d-тартрат и S. Paratyphi B d-тартрат .

Таблица 4

РАЗЛИЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ

S. PARATYPHI B

┌────────────────────┬───────────┬───────────────────────────────┐

│Антигенная структура│Ферментация│ Серологический вариант │

│ антигены │d-тартрата │ по схеме Кауфмана-Уайта │

├─────────────┬──────┤ ├──────────────┬────────────────┤

│ О- │ Н- │ │ 1-7 издание, │ 8 издание, 2001│

│ │ │ │ 1953 - 1988 │ │

├─────────────┼──────┼───────────┼──────────────┼────────────────┤

│1, 4, [5], 12│b:1,2 │ - │S. Paratyphi B│S. Paratyphi B │

│- │ │ │ │ - │

│ │ │ │ │(d-тартрат ) │

├─────────────┼──────┼───────────┼──────────────┼────────────────┤

│1, 4, [5], 12│b:1,2 │ + │S. Java │S. Paratyphi B │

│- │ │ │ │ + │

│ │ │ │ │(d-тартрат ) │

└─────────────┴──────┴───────────┴──────────────┴────────────────┘

Эти изменения в схеме Кауфмана-Уайта затрагивают только обозначения (названия) сальмонелл с одинаковой антигенной структурой и не касаются эпидемиологических особенностей заболеваний, вызываемых этими биологическими вариантами.

В повседневной практической работе можно сохранить старые названия этого серовара, однако знать об изменениях в схеме необходимо для того, чтобы правильно трактовать материалы зарубежной литературы. Прописи сред с d-тартратом представлены в МУ 04-723/3 МЗ СССР, 1984.

В случае выделения S. Paratyphi В от людей, объектов окружающей среды, животных или из продуктов животного происхождения, подозреваемых в качестве источника или фактора передачи инфекции, необходимо определять биовар по отношению к d-тартрату. Выполнение этой процедуры позволит избежать диагностических ошибок. Этот тест служит эпидемиологическим маркером штамма.

Штаммы S. Paratyphi C

Ферментативная характеристика штаммов S. Paratyphi C не имеет выраженных отличительных особенностей. Ферментативные реакции такие же, как и у других широко распространенных сероваров сальмонелл. На питательных средах штаммы S. Paratyphi C растут в виде характерных для сальмонелл колоний.

В то же время следует помнить, что штаммы трех сероваров серологической группы C - S. Paratyphi C, S. Typhisuis и S. Choleraesuis - имеют практически одинаковую антигенную структуру и могут быть надежно дифференцированы по культуральным и ферментативным признакам, подтверждающим достоверность серологической идентификации возбудителя. На ВСА штаммы S. Typhisuis и S. Choleraesuis дают атипичные колонии: они образуют светло-зеленые колонии, видимые лишь к 48 ч инкубации (S. Choleraesuis - мелкие, S. Typhisuis - мельчайшие). Штаммы S. Typhisuis на среде Эндо растут в виде мелких колоний. Среда Плоскирева практически непригодна для выделения этого серовара, так как отмечается ингибирующий рост эффект: колонии мельчайшие, едва заметные невооруженным глазом, рост проявляется к 48 ч инкубации. В пределах серовара S. Choleraesuis известен вариант "kunzendorf", штаммы которого отличаются стойким отсутствием фазы 1 антигена Н ("с") и ферментативными особенностями. Культуральные и ферментативные свойства этих сероваров необходимо знать и учитывать при идентификации, т.к. S. Typhisuis и S. Choleraesuis являются хозяин-адаптированными сальмонеллами для свиней. Характеристика ферментативных свойств этих сероваров представлена в табл. 5.

Таблица 5

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ШТАММОВ

S. PARATYPHI C, S. TYPHISUIS, S. CHOLERAESUIS,

S. CHOLERAESUIS VAR. KUNZENDORF

Субстрат	Salmonella
	Paratyphi C	Typhisuis	Choleraesuis	Choleraesuis var. kunzendorf
Антигенная формула	О- 6,7, [Vi]: Н- с:1,5	О- 6,7: Н- с:1,5	О- 6,7: Н- с:1,5	О- 6,7: Н- -:1,5
Глюкоза (газ)	+	-	+	+
Лактоза	-	-	-	-
Маннит	+	-	+	+
Сахароза	-	-	-	-
Индол	-	-	-	-
Сероводород	+	-	-	+
Мочевина	-	-	-	-
Рамноза	+	+	+	+
Ксилоза	+	+	+	+
Мальтоза	+	(+)	+	+
Сорбит	+	-	+	+
Арабиноза	d	-	+	d
Дульцит	+	(+)	-	d
Инозит	-	-	-	d
Лизин	+	-	+	+
Аргинин	+	-	-	-
Орнитин	+	+	+	+
Цитрат Симмонса	+	-	+	+
d-тартрат	+	-	+	+