2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Частная бактериология

441

3. Токсины:

-эндотоксин;

-энтеротоксин;

-лейкоцидин. 4. Метаболиты.

Поверхностные структуры клетки (лектиноподобные поверхностные

белки, пили и капсула) обусловливают адгезию к субстрату и защищают бактерию от фагоцитоза. Капсульный полисахарид состоит из двух компонентов: полисахарида А и полисахарида В. В своем составе полисахариды имеют необычную повторяющуюся последовательность углеводных групп. Капсульные полисахариды активируют Т-лимфоциты и тем самым способствуют образованию абсцессов, возникающих при бактероидной инфекции.

Продуцируемые бактероидами гистолитические ферменты (протеазы, нейраминидаза, гиалуронидаза, нуклеаза, коллагеназа и др.) вызывают деструкцию иммуноглобулинов, компонентов комплемента, матриксных белков (коллагена, ламинина, фибронектина и др.), что способствует некрозу тканей и распространению гнойного процесса. В частности, протеаза разрушает секреторные антитела (IgA) и тем самым подавляет иммунитет слизистых оболочек организма. Она также разрушает факторы комплемента, препятствуя фагоцитозу.

Инактивирующие кислород ферменты (каталаза, супероксиддисмутаза)

создают в тканях анаэробные условия, благоприятные для размножения бактероидов. Кроме того супероксиддисмутаза бактероидов защищает бактерии от фагоцитоза.

Дезоксирибонуклеаза расщепляет ДНК клеток организма, что способствует абсцедированию пораженных тканей.

Гепариназа вызывает образование локальных тромбов, обусловливает внутрисосудистые изменения и тканевую ишемию в результате разрушения гепарина.

Бета-лактамаза обусловливает устойчивость к бета-лактамным антибиотикам (пенициллинам, цефалоспоринам).

Эндотоксин бактероидов отличается от ЛПС других грамотрицательных бактерий. Он оказывает общетоксическое действие на ткани организма, вызывает синтез цитокинов, в результате чего развивается воспаление.

Энтеротоксин повреждает цитоскелет энтероцитов, изменяет их секреторные свойства и вызывает дегенерацию эпителиоцитов кишечника.

Энтеротоксин B. fragilis (Bacteroides fragilis toxin, BFT, фрагилизин) является цинковой металлопротеазой. Энтеротоксигенные штаммы B. fragilis (ETBF) могут продуцировать 3 варианта энтеротоксина. Синтез этого токсина кодируется генами btf-1, btf-2, btf-3. Токсин разрушает структурно-функциональные контакты между эпителиоцитами кишечника, в результате чего наступает их эксфолиация и гиперсекреция жидкости. Таким образом, энтеротоксин способствует проникновению бактерий в глубжележащие ткани и развитию воспалительной реакции.

Жирные кислоты (метаболиты бактероидов) оказывают антифагоцитарный эффект: угнетают хемотаксис и кислородзависимую цитотоксичность лейкоцитов.

442

Развитию бактероидной инфекции способствуют аэробные и факультативно-анаэробные бактерии – ассоцианты, обнаруживаемые в патологическом материале. В пораженных тканях они поглощают кислород и выделяют продукты метаболизма, оказывающие благоприятное влияние на развитие бактероидов.

Заболевания, вызываемые бактероидами. Бактероиды способны вызывать у человека неклостридиальные анаэробные гнойно-воспалительные инфекции: хронический синусит, хроническое воспаление среднего уха, инфекции ротовой полости, абсцессы, некротическую пневмонию (рисунок 5.9).

Абсцесс мозга

Отиты, синуситы Инфекции ротовой полости

Пневмония, абсцесс, эмпиема

Перитонит, абсцессы

Тромбофлебит

Подкожные язвы

Рисунок 5.9 – Поражения, вызываемые бактероидами.

Бактероиды вызывают различные гнойно-воспалительные заболевания после травм, оперативных вмешательств, при онкологических заболеваниях (перитонит, абсцессы, эндокардит, сепсис, тонзиллит, пародонтоз, поражения костей и суставов). Инфекции бактероидной этиологии возникают обычно у лиц с иммунодефицитами. Часто бактероиды являются причиной воспалительных заболеваний женских половых органов (цервицитов, эндометритов, аднекситов). У мужчин бактероиды обнаруживаются при простатитах, хронических уретритах.

Развитию анаэробной инфекции способствуют:

-хирургические операции;

-наличие злокачественных новообразований;

-травматические и прочие повреждения внутренних органов с перфорацией;

-длительная химиотерапия, гормонотерапия, применение цитостатиков;

-нарушение кровоснабжения тканей.

Возможно развитие генерализованной бактероидной инфекции с диссеминацией возбудителей по организму и образованием множественных метастатических очагов.

Клинически бактероидная инфекция проявляется в виде следующих заболеваний:

443

-инфекции ротовой полости, десен, некротизирующие инфекции глотки, придаточных пазух, органов зрения, слуха, гангрена лицевой области;

-абсцессы головного мозга;

-пневмонии и абсцессы легкого;

-перитонит, аппендицит, абсцессы печени;

-эндометриты;

-глубокие инъекционные абсцессы, флегмоны;

-остеомиелиты, гнойные артриты.

Резистентность. При попадании на воздух бактероиды погибают в течение короткого времени. Они устойчивы к пенициллинам, цефалоспоринам I и II поколений, аминогликозидам (стрептомицину, гентамицину, канамицину, мономицину), тетрациклину (рисунок 5.10).

Рисунок 5.10 – Чувствительность бактероидов к антибиотикам. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В последние годы отмечено повышение устойчивости бактероидов к противомикробным препаратам: пенициллинам, цефалоспоринам, тетрациклинам, эритромицину и другим антибиотикам, что делает их непригодными для терапии инфекций, вызванных B. fragilis. Препаратами выбора при лечении бактероидной инфекции являются левомицетин, метронидазол, имипенем.

Бактероиды чувствительны к действию обычно применяемых в клинической практике антисептиков и дезинфектантов.

Диагностика. Материалом для исследования служит отделяемое из глубины раны, гной абсцессов, кусочки пораженных тканей, кровь. Сбор и транспортировку материалов осуществляют в строго анаэробных условиях. По-возможности материал для исследования отбирают путем пункции и доставляют в лабораторию в шприце, вытеснив из него воздух. Материал немедленно доставляют в лабораторию для исследования. Лучше доставлять материал в специальном контейнере с бескислородной газовой смесью или погруженным в полужидкую транспортную среду (рисунок 5.11).

• Иммунофлуоресцентный прямой

445

Рисунок 5.12Бактероиды– РИФ привдиагностикемазке из иссдедуемогобактероиднойматериалаинфекции(испражнения. Заимствовано) из Интернет-ресурсов.

Профилактика. Средства специфической профилактики бактероидной инфекции отсутствуют. Неспецифическая профилактика бактероидной инфекции заключается в использовании дооперационных парентеральных антибиотиков, подготовке пациентов к оперативным вмешательствам, соблюдении санитарногигиенических правил при выполнении хирургических вмешательств, использование эффективной терапии гнойно-воспалительных заболеваний.

Лечение. В лечении бактероидной инфекции особое значение имеют дренаж и санация патологического очага. Для лечения бактероидных инфекций используются метронидазол, тинидазол, левомицетин, эритромицин, имипенем и другие антибиотики.

Вопросы для контроля усвоения материала

1.Таксономическое положение бактероидов.

2.Морфологические, культуральные и биохимические свойства бактероидов.

3.Факторы патогенности и патогенез инфекций, вызванных бактероидами.

4.Диагностика бактероидной инфекции.

5.Принципы профилактики и лечения инфекций, вызванных бактероидами.

Тренировочные тесты

1. B. fragilis относится к семейству (один правильный ответ):

1.1Brucellaceae

1.2Bacteroidaceae

1.3Bartonellaceae

1.4Burkholderiaceae

1.5Bacillaceae

2. Для бактероидов характерно (несколько правильных ответов):

2.1грамположительная окраска

2.2образование спор

2.3грамотрицательная окраска

2.4облигатные анаэробы

446

2.5 извитая форма

3. Бактероиды синтезируют токсин (один правильный ответ):

3.1экзотоксин А

3.2эндотоксин

3.3тетаноспазмин

3.4нейротоксин

3.5эксфолиативный токсин

4. Для культивирования бактероидов используют среду (один правильный ответ):

4.1Эндо

4.2висмут-сульфитный агар

4.3кровяной агар с желчью

4.4среду Плоскирева

4.5среду Левенштейна-Йенсена

5. Для диагностики бактероидной инфекции применяют (несколько правильных ответов):

5.1газо-жидкостную хроматографию

5.2аллергопробу

5.3культуральное исследование

5.4биологическую пробу

5.5ПЦР

6. Для экспресс-диагностики бактероидной инфекции применяют (один правильный ответ):

6.1реакцию иммунофлюоресценции

6.2аллергопробу

6.3реакцию преципитации

6.4биологическую пробу

6.5серологический метод

Правильные ответы: 1.2; 2.3, 2.4; 3.2; 4.3; 5.1, 5.3, 5.5; 6.1.

447

6. Грамположительные спорообразующие палочки

6.1. Бациллы

Бациллы представляют собой род грамположительных палочковидных спорообразующих бактерий. Большинство бацилл являются почвенными сапрофитами, они также обитают в морской и пресной воде. Бациллы относятся к домену Bacteria, типу Firmicutes, классу Bacilli, порядку Bacillales, семейству

Bacillaceae, роду Bacillus. Род Bacillus объединяет более 100 видов. В настоящее время 6 видов бацилл (B. anthracis, B. cereus, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. thuringiensis, B. weihenstrphanensis) объединены в таксономическую группу “Bacillus cereus” в связи с тем, что они имеют много общих морфологических свойств, высокую гомологию, сходную организацию геномов. Эти виды бацилл трудно различить на основе фенотипических и генетических особенностей. Патогенным для человека и животных является возбудитель сибирской язвы (Bacillus anthracis). Возбудителем токсикоинфекций у человека может служить восковидная бацилла

(Bacillus cereus).

6.1.1. Возбудитель сибирской язвы

Сибирская язва (антракс) – остро протекающая опасная инфекционная болезнь, характеризующаяся тяжелой интоксикацией организма, лихорадкой, септицемией, возникновением карбункулов, поражением кишечника и легких. Это одна из опасных инфекционных болезней, общих для животных и человека (зооноз).

Болезнь известна еще до нашей эры. Древнеарабские врачи называли ее “персидским огнем”, древнегреческие и древнеримские ученые - “священным огнем”. В древнерусских летописях XI – XII веков упоминается о массовых заболеваниях животных “карбункулезной болезнью”.

Большой вклад в изучение сибирской язвы в России внесли многие отечественные ученые. Так, врачи А. Эшке (1758) и Н. Ножевщиков (1762), работая в Сибири, первыми дали описание этой болезни у человека и животных.

Абрам Эшке (жил в ХVIII в.) - врач, первый штаб-лекарь (высшее врачебное звание в России в ХVIII в.) по указанию Сената в 1751 г. был назначен на Алтай, где изучал заболеваемость и условия труда работников рудников и заводов. По итогам своей работы А. Эшке представил в Медицинскую Канцелярию “Краткое известие о Колывани и окололежащих местах, о свирепствующих там болезнях между людьми и скотом, напоследок о растущих в некоторых местах Сибири травах и минералах”. В одном из разделов этих “Известий” (“О болезнях рудокопов”) он впервые подробно описал клиническую картину сибирской язвы.

Ножевщиков Никита Григорьевич (1720-1768) в 1758 г. “за отличные знания в лекарском искусстве при честном и радивом состоянии” назначен штаблекарем Колывано-Воскресенских заводов, сменив в этой должности А. Эшке. В 1762 г. он представил в Медицинскую Канцелярию научный труд “О болезнях, встречающихся среди людей в Колывано-Воскресенском округе и Иртышской

448

линии”. В этой работе он подробно описал клиническую картину болезни, поражающей людей и животных (сибирской язвы), и методы ее лечения.

Но современное название сибирской язвы связано с именем штаб-лекаря С.С

Андреевского (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Степан Семенович Андреевский в Западной Сибири (1760-1818 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В 1786-1789 гг. в Уральском наместничестве (Западная Сибирь) среди животных и людей было широко распространено заболевание, сопровождающееся высокой смертностью. С.С. Андреевский прибыл из Санкт-Петербурга для изучения причин этой инфекции. Для доказательства заразительности болезни он произвел самозаражение – ввел себе под кожу жидкость из карбункула (“язвенную материю”). Болезнь протекала тяжело, но закончилась выздоровлением. В 1788 г. он представил в медицинскую коллегию Санкт-Петербурга подробное сочинение “О сибирской язве”.

Необходимо заметить, что во многих странах эта болезнь в настоящее время имеет общепризнанное название “антракс”, что означает “горящие угли”. Это название очень четко характеризует клинический признак кожной формы сибирской язвы у людей: на фоне ярко-красного основания язвы отчетливо выделяется струп угольно-черного цвета. Именно ссылки на понятие “антракс” как “горящие угли” в произведении Гомера “Илиада” и в текстах Гиппократа некоторыми исследователями трактуются как первые ссылки на сибирскую язву.

В недалеком прошлом эта болезнь охватывала большие территории в виде эпизоотий и эпидемий, оставляя после себя так называемые “проклятые поля” во Франции, Черногории, Сербии и других странах, особенно в районах с развитым животноводством. Болезнь зарегистрирована во многих странах мира и практически на всех континентах. Возникнув в какой-либо местности однажды, она может укореняться, сохраняя на многие десятилетия угрозу повторных вспышек. Потому места гибели животных или захоронения сибиреязвенных трупов (скотомогильники) остаются потенциально опасными. В России большинство неблагополучных пунктов расположено в Европейской части.

449

Возбудитель сибирской язвы впервые обнаружил в крови погибших от сибирской язвы животных в 1849 г. А. Поллендер в Германии (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 - Аллоус Поллендер (Alloys Pollender, 1800-1879 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В1857 г. русский ученый профессор Дерптской ветеринарной школы Фридрих Август Брауэль (1807-1882 гг.) впервые обнаружил возбудителя сибирской язвы в крови человека. Он экспериментально доказал восприимчивость к этой болезни разных видов животных и установил возможность диагностики заболевания по наличию в крови больных животных (овец) неподвижных и неветвящихся палочковидных микроорганизмов.

В1876 г. немецкий микробиолог Р. Кох впервые получил чистую культуру возбудителя сибирской язвы. Выделенными чистыми культурами Р. Кох и Л. Пастер (рисунок 6.3) воспроизвели болезнь у животных.

а б

Рисунок 6.3 – а - Роберт Кох (Heinrich Hermann Robert Koch, 1843 – 1910 гг.); б – Луи Пастер (Louis Pasteur, 1822 – 1895 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В России чистую культуру сибиреязвенного микроба получил В.К. Высокович в 1882 г. (рисунок 6.4).

450

Рисунок 6.4 – Высокович Владимир Константинович (1854 – 1912 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для профилактики сибирской язвы среди животных французский ученый Л. Пастер предложил две живые вакцины (I и II вакцины Пастера), отличающиеся друг от друга по степени ослабления вирулентности. Первые прививки животных против сибирской язвы были проведены в мае 1881 г. (рисунок 6.5).

Рисунок 6.5 – Иммунизация животных против сибирской язвы вакцинами Л. Пастера, 5 мая 1881 г. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В 1883 г. русский ученый Л.С. Ценковский также селекционировал две живые вакцины, различающиеся по степени снижения вирулентности. Эти вакцины длительное время использовались для иммунизации сельскохозяйственных животных. До сих пор II вакцина Ценковского применяется в качестве тесткультуры при контроле качества сибиреязвенных вакцин. Аналогичные вакцины двух степеней ослабления были разработаны И.Н. Ланге (рисунок 6.6).