4. Морфологические и тинкториальные свойства

По морфологическим признакам шигеллы не отличаются от остальных энтеробактерий. Это неподвижные, не имеющие жгутиков, факультативно-анаэробные небольшие грамотрицательные палочки с закругленными концами, расположенные беспоря­дочно. Капсул не имеют, спор не образуют. Имеют пили или фимбрии 1-го типа (отвечают за прикрепление к эпителиоцитам) и 2-го типа (участвуют в конъюгации).

5. Питательные среды и культуральные свойства

Не требовательны к питательным средам, чаще используют дифференциально-диагностические среды (Эндо, Левина, Плоскирева). На твёрдых средах чаще образуют гладкие (S-) или шероховатые (R-) колонии. S-колонии круглые, куполообразные, гладкие, полупрозрачные в проходящем свете. R-колонии неправильной формы, плоские, тусклые, с шероховатой поверхностью и неровными краями. В жидких средах S-формы дают равномерное помутнение, R-формы — придонный осадок, среда остаётся прозрачной.

Среда Плоскирева — дифференциально-диагностическая среда_, используемая для первичного посева материала от больных дизентерией. Шигеллы образуют прозрачные бесцветные колонии, т.к. не разлага­ют лактозу.

6. Антигенная стуктура

Определение антигенной структуры проводят для окончательной идентификации бактерий. У шигелл имеются О-и К-антигены. О-антигены имеют эпитопы различной специфичности — от общих для семейства энтеробактерий до типоспецифических. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида — А, В, С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К-антигены (они имеются в группах А и С). Термолабильные Аг (включающие К-Аг, сходный с К-Аг эшерихий) обнаружены у всех шигелл (за исключением бактерий Флекснера и Зонне). Они способны маскировать О-Аг и тем самым блокировать агглютинацию бактерий О-антисыворотками (действие снимают кипячением в течение 1 ч). Термостабильные О-Аг разделяют на типовые и групповые. Соответственно шигеллы разделяют на подгруппы (виды). Серовары и подсеровары обозначают арабскими цифрами (к последним добавляют прописные латинские буквы); серовар-специфичные (типовые) Аг обозначают римскими (I–VI), групповые — арабскими цифрами. Например: S.flexneri, серовар 1-III.

7. Биохимические свойства

Шигеллы по сравнению с другими кишечными бактериями биохимически малоактивны. Не образуют сероводород, образуют индол, не ферментируют мочевину. Ферментируют глюкозу без газообразования. Шигеллы Зонне способны медленно в течение 48 часов ферментировать лактозу.

8. Факторы патогенности

Главная биологическая характеристика шигелл — способность внедряться в эпителиальные клетки, размножаться в них и вызывать их гибель. У шигелл имеются ряд факторов, оп­ределяющих их взаимодействие со слизистой оболочкой кишечника. Это ферменты гиалуронидаза, муциназа, нейраминидаза, повышаю­щие проницаемость и способствующие достижению бактериями по­верхности эпителиального слоя стенки кишки.

Шигеллы обладают факторами адгезии и колонизации. Их функ­цию выполняют фимбрии, белки наружной мембраны, ЛПС, с помо­щью которых шигеллы прикрепляются к гликокаликсу микроворсинок эпителия, где и происходит колонизация.

Шигеллы имеют факторы инвазии, представленные белками на­ружной мембраны, и контролируемые генами инвазивных плазмид. Инвазины способствуют проникновению шигелл внутрь клеток. Кро­ме того, у шигелл обнаружен фактор межклеточного распростране­ния, обладающий гемолитическими свойствами. Это белок наружной мембраны, который обеспечивает переход шигелл из одной клетки в другую, вызывая лизис межклеточных мембран.

Все виды шигелл обладают эндотоксином, вызывающим общую интоксикации. У шигелл имеются термолабильные экзотоксины: Шига-токсин проявляет одновременно цитотоксичекие, нейротоксические и энтеротоксические свойства, обладая тропизмом как к нервной системе, так и к слизистой толстого кишечника. Кроме того, Шига-токсин может вызывать гемолитический уремический синдром с развитием почечной недостаточности. Долгое время считалось, что экзотоксином обладает только S. disenteriae серовар I (бактерии Григорьева-Шига), но оказалось, что способностью к продукции Шига-токсина обладают и другие серовары S. disenreriae, а также остальные виды шигелл.

Шига-токсин имеет типичную АВ-структуру и состоит из субъединицы А и 5 субъединиц В. В-пентамер присоединяется к колоноцитам через специфические гликолипидные рецепторы и способствует проникновению субъединицы А внутрь клетки, где она распадается на А1 и А2. Субъединица А1 приводит к прекращению синтеза белка на уровне 60S субъединицы рибосомы, последующим цитопатическим изменениям и возможной гибели клетки.

Шигаподобный токсин несколько отличается по антигенным свойствам, имея с Шига-токсином 50-60% гомологии. Этот токсин вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления. Шигаподобный токсин образуют не только шигеллы, но и некоторые сальмонеллы и диареегенные эшерихии.