Возбудители пищевых токсикоинфекций и бактериотоксикозов. Учебно-методическое пособие

ются бактерионосителями. У людей, переболевших сальмо-

неллезом, хроническое бактерионосительство отмечается в 2,5% случаев.

По информации ВОЗ в последние десятилетия заболеваемость сальмонеллезами увеличивается во всем мире. Получили распространение серотипы сальмонелл, отличающиеся резистентностью ко многим современным распространенным антибиотикам и дезинфицирующим средствам, а также повышенной термоустойчивостью. Одновременно распространяются серотипы сальмонелл, способные вызывать внутрибольничные вспышки сальмонеллезной инфекции с высоким уровнем смертности детей до двух лет. Внутрибольничный сальмонеллез вызывают определенные серовары и фаго-

вары сальмонелл: S. Тyphimurium фаговары 1, 20, 21, 25, 29; S. Derby, S. Heidel-berg, S. Wien, S. Haifa и др.

Как правило, сальмонеллы, выделяемые при внутрибольничной инфекции, резистентны к 15-20 антибиотикам. Это связано с наличием у них R-плазмид, несущих множественную устойчивость к антибиотикам.

Особые свойства возбудителя

1.Способность к размножению в пищевых продуктах и очень длительное в них сохранение (выдерживают соление, копчение продуктов).

2.Высокие инвазивные свойства бактерий, позволяющие им проникать через слизистую оболочку кишечника и вызывать бактериемию и генерализацию инфекционного процесса.

3.Способность существовать в L-формах при бактерионосительстве.

Классификация сальмонелл. Бактерии рода

Salmonella относится к семейству энтеробактерий

(Enterobacteriaceae).

11

В последние годы были сделаны значительные изменения в таксономии рода Salmonella. Несмотря на огромное разнообразие сероваров (около 2500) род Salmonella включает толькодвавида:Salmonellabongori,иSalmonellaenteritica.Па-

тогенные представители относятся только к виду S. enterica. Salmonella enteritica имеет 5 подвидов: S. salamae, S. arizonae, S. diarizonae, S. houtenae, S. Indica. Изменения в таксономии рода Salmonella были основаны на генетических исследованиях различных сероваров сальмонелл. Результаты исследований показали, что многолетняя практика рассмотрения сероваров сальмонелл в качестве видов более недопустима. Так, если раньше, например, существовал вид Salmonella typhimurium, то теперь это S. enteritica серовар Typhimurium (с за-

главной буквы), можно писать и сокращенно - S. Typhimurium.

Морфология.Грамотрицательныебактерии,имеющие форму палочек. Все виды подвижны (перитрихи), за исключением сероваров S. Gallinarium, S. Pullorum, не образуют спор, некоторые серовары имеют полисахаридную капсулу. Могут образовывать фильтрующиеся и L-формы.

Культуральныеи ферментативныесвойства. На пи-

тательных средах большинство сальмонелл образует небольшие, диаметром 2-4 мм, колонии. Ряд сероваров (S. Abortusequi, S. Abortus ovis, S. Typhisuis) образует более мелкие коло-

нии, диаметром около 1 мм. Колонии сальмонелл на питательном агаре прозрачно-голубоватого цвета. При посеве на среду Эндо они слега розоватые, прозрачные; на среде Плоскирева

– бесцветные, выглядят более плотными и мутноваты. На висмут сульфит агаре колонии всегда черного цвета, с металлическим блеском. Сальмонеллы не ферментируют лактозу, расщепляют ряд сахаров с образованием кислоты и газа. Большинство штаммов выделяет сероводород, некоторые восстанавливают нитраты.

12

Антигенная структура сальмонелл представлена О- антигенами (соматическими) и Н-антигенами (жгутиковыми). У некоторых серотипов есть К-антигены (капсульные) и Viантигены (антигены вирулентности). Кауфман и Уайт на основании антигенной структуры сальмонелл разработали классификацию(1934), согласно которой сальмонелл по О-антиге- нам разделяют на 65 серогрупп, включающих около 2500 сероваров. Поверхностный липополисахарид (ЛПС) сальмонелл обуславливает специфичность О-антигенов. В каждой серогруппепринадлежностькконкретномусероваруопределяется по Н-антигенам.

О-антиген термостабильный, выдерживает кипячение в течение 2,5 часов. Это ЛПС клеточной стенки, обладающий свойствами эндотоксина. Липополисахарид сальмонелл изучен наиболее детально, и его обычно принимают за стандарт, с которым сравнивают ЛПС других бактерий. В липополисахаридном комплексе выделяют три компонента: полисахаридная часть (О-специфические цепи), ядро – образовано цепочкамигексозилипидА,приэтомважнейшимантигеннымкомпонентом является полисахаридная часть. Липополисахарид сальмонелл обнаруживает высокую токсичность.

Н-антиген термолабильный, разрушается при температуре 75-100оС. Представляет собой белок флагеллин. В отличие от Н-антигенов других энтеробактерий, имеет 2 фазы:

первая – специфическая и вторая – неспецифическая. Фазы представляют собой отдельные антигены, которые определяются разными генами. Большинство сальмонелл двухфазны. Есть монофазные сальмонеллы, экспрессирующие лишь один вариант Н-антигена.

К-антигены сальмонелл обладают выраженными антигенными свойствами. Подобно жгутиковым антигенам, капсульные антигены сальмонелл не токсичны.

Анализ антигенной структуры сальмонелл абсолютно необходим для их идентификации.

13

Для установления источника инфекции, эпидемиологических связей между отдельными заболеваниями,

определенияантигеннойформулысальмонеллможетбытьнедостаточно. С этой целью внутри серовара определяют биовары и фаговары. Известно, что в пределах одного серовара встречается большее или меньшее число стабильных биохимических вариантов бактерий, различающихся по ферментативной активности в отношении углеводов. В частности, у серовара S. Тyphimurium имеется 25 стабильных биоваров. Также в пределах серовара популяции бактерий различаются по чувствительности к бактериофагам. Так, в настоящее время у S. Тyphimurium различают 120 фаготипов (фаговаров), особый интерес у специалистов вызывает фаготип 29 S. Тyphimurium. Считается, что этот фаготип распространяется только среди людей и вызывает тяжелые формы сальмонеллеза, устойчив к антибиотикам.

Устойчивость. Устойчивость сальмонелл во внешней среде достаточно высокая. Они могут длительное время выживать в пыли, навозе, сухом кале, почве, воде и животных кормах.Вводеоткрытыхводоёмовипитьевойводеониживут 11-120 дней, в морской воде – 15-27 дней, в почве –1-9 месяцев. В сухом кале крупного рогатого скота сальмонеллы сохраняются до 4-х лет. Выдерживают 5-6 кратное замораживание и оттаивание. Сальмонеллы способны размножаться в пищевых продуктах, особенно хорошо размножаются в мясе и молоке. Размножение начинается при температуре 5°С и выше.Вмороженоммясесохраняютсядо3-хлет,вколбасных изделиях – до 130 дней, яйцах – до 13 месяцев, яичном порошке – до 9 месяцев. Соление и копчение на сальмонелл действует слабо. При 10%-ном содержании соли они остаются жизнеспособными не менее 3 месяцев. При содержании соли 15-20% бактерии погибают через 2,5 месяца. В сыром молоке при температуре 5-8°С сохраняются до 20 суток. Остаются жизнеспособными и в кисломолочных продуктах, однако при

14

очень высокой кислотности теряют способность к размножению. Так в простокваше с кислотностью 85°Т и хранящейся при температуре 0-4°С сальмонеллы способны к размножению в течение 2-х суток, в простокваше с кислотностью в 130160°Т эта способность сохраняется в течение 24-х часов.

Сальмонеллы достаточно устойчивы к воздействию высокой температуры. Нагревание при 70 °С выдерживают в течение 30 мин. Устойчивость к высокой температуре повышается, когда сальмонеллы находятся в пищевых продуктах, При варке мяса, контаминированного сальмонеллами, они погибаютлишьтогда,когдатемпературавнутрикускадостигает 80°C, а это значит, что кусок массой 400 г и при толщине его не более 9 см должен вариться не менее 2,5 ч. Пастеризация молока при 85°С в течение 30 минут вызывает инактивацию сальмонелл.

Факторы патогенности и патогенез. Сальмонеллы обладают значительным количеством факторов патогенности, включая факторы адгезии, колонизации и инвазии, ферменты агрессии (гиалуронидазу, нейраминидазу, лецитиназу, каталазу и др.), экзотоксины и эндотоксин.

Сальмонеллы могут синтезировать два типа экзотоксинов: энтеротоксины (LT-термолабильный и ST-термостабиль- ный) и цитотоксин. Энтеротоксины вызывают усиление секреции электролитов и жидкости в тонкую кишку, и как следствие, диарею и обезвоживание организма.

Цитотоксин, продуцируемый сальмонеллами, термолабилен, его цитотоксическое действие проявляется вугнетении синтеза белка в энтероцитах, в результате происходит гибель клеток.

Известно, что отдельные штаммы сальмонелл могут одновременно синтезировать LT, ST и цитотоксин, другие — только цитотоксин.

15

Вирулентность сальмонелл зависит также от обнаруженной у них плазмиды с м.м. 60 МД, утрата ее значительно снижает вирулентность бактерий.

Проникнув в тонкий кишечник, сальмонеллы прикрепляются к энтероцитам, колонизируют их выделяют экзотоксины, также при разрушении клеток высвобождается эндотоксин. Развивается диарея, наблюдаются симптомы общей интоксикации. Захват сальмонелл макрофагами не приводиткихфагоцитозу.Ониобладаютспособностьюнетолько сохраняться, но и размножаться в макрофагах, преодолевать внутри них барьер кишечного эпителия, проникать в лимфатические узлы и кровь. Развивается бактериемия, и нередко генерализация инфекционного процесса.

Средняя инфицирующая доза сальмонелл составляет от 1000 до 10 тыс. клеток.

Клинические проявления. Инкубационный период составляет 6-72 часа (обычно 12-36 часов). Болезнь начинается остро - резкое повышение температуры, боль в области живота, диарея, тошнота и иногда рвота. Стул водянистый с примесью слизи, до 10 раз в сутки, развивается обезвоживание.Внекоторыхслучаях,особенноу детейипожилыхлюдей тяжелое обезвоживание может представлять угрозу для жизни. Болезнь длится от 2 до 7 дней (обычно 3-5 дней). Тяжесть протекания заболевания зависит от величины заражающей дозы, степени вирулентности возбудителя (какой набор экзотоксинов продуцирует) и иммунного статуса организма. Редко развивается септическая форма - наиболее тяжелый вариант генерализованной формы сальмонеллеза. В различных органах развиваются гнойные очаги. Могут наблюдаться остеомиелиты, артриты, менингиты, септический эндокардит, абсцессы печени и т.д.

16

Микробиологическая диагностика. Основной метод диагностики сальмонеллезной инфекции – бактериологиче-

ский. Определяют антигенную структуру выделенной чи-

стой культуры (серовар), биовар и фаговар.

Определение антигенной формулы у выделенной из пищевого продукта бактерии играет значительную роль для выявления источника сальмонеллезной инфекции, этой же цели служит определение биовара и фаговара.

С целью выявления антигенов сальмонелл в исследуемом материале применяют РИФ, ИФА, РСК, реакцию преципитации.

Ретроспективную диагностику осуществляют методом парных сывороток. Используют РПГА и ИФА. Диагностическое значение имеет нарастание в динамике титра специфических антител в 4 раза и более.

Органолептические изменения пищевых продук-

тов. Внешний вид мяса, мясопродуктов, молока и других продуктов, контаминированных сальмонеллами, не изменен.

ЭШЕРИХИОЗЫ

Общие сведения

Эшерихиозы (колиэнтериты, коли-инфекции) – острые инфекционные заболевания с фекально-оральным механизмом передачи. Для них характерно преимущественное поражение ЖКТ с развитием энтерита или энтероколита, в редких случаях – генерализованных форм с внекишечными проявлениями.

Бактерии рода Esherichia семейства Enterobacteriaceae

являются постоянными обитателями кишечника человека и животных, т.е. входят в состав нормальной микрофлоры организма. Широко распространены во внешней среде – воде,

17

почве и т.д. Несмотря на то, что Escherichia coli – это представитель нормальной микрофлоры кишечника человека и животных и играет важнейшую роль в функционировании желу- дочно-кишечного тракта, есть облигатно патогенные (диареегенные) штаммы, вызывающие заболевание – эшерихиоз. Различия между бактериями, вызывающими заболевание, и бактериями непатогенными определяют по их антигенной формуле. Так, например, в Германии в 2011 году произошла вспышка инфекции, вызванной кишечной палочкой серотипа O104:H4. Заболевание распространилось на другие страны Европы и общее число заболевших составило около 4000 человек, погибших – 53 человека.

Морфологические различия между патогенными и непатогенными эшерихиями отсутствуют.

В настоящее время известно около 170 антигенных вариантов Е. coli; более 80 из них вызывают коли-инфекцию. Диареегенные серовары кишечной палочки разделяют на 5 групп: энтеропатогенные (EPEC), энтеротоксигенные (ETEC), энтероинвазивные (EIEC), энтерогеморрагические (EHEC), энтероагрегативные (EAEC).

Источниками диареегенных штаммов Е. coli являются как больные люди (и бактерионосители), так и животные. Механизм передачи токсикоинфекции – фекально-оральный.

Пути передачи инфекции: алиментарный, контактно-бы-

товой и водный. Наиболее часто регистрируют алиментарный путь заражения при употреблении недостаточно термически обработанных мясных продуктов, молока и молочных продуктов, овощей и фруктов. Тяжесть протекания эшерихиоза зависит от состояния здоровья человека, от степени обсемененности пищевого продукта и степени патогенности бактерий. Наиболее часто заболевание протекает следующим образом: инкубационный период составляет 2-4 часа, редко 1224 часа, боли в животе, тошнота, рвота, диарея, температура чаще субфибрильная, у детей иногда судороги. Смертельные

18

случаи редки, их вероятность повышается при поражении энтерогеморрагическими кишечными палочками.

Особые свойства возбудителя

1.Способность к очень медленному размножению в продуктах при температуре холодильника (4°С) и длительное в них сохранение при неблагоприятных условиях (крепкий посол, копчение, замораживание).

2.Вариабельность факторов патогенности и течения заболевания в зависимости от принадлежности возбудителя к определенной группе диареегенных Е. coli.

3.Низкая инфицирующая доза для некоторых серовариантов диареегенных Е. coli.

4.Значимостьантигеннойформулыприопределениипатогенности возбудителя.

Морфология. Мелкие, грамотрицательные палочки, спор не образуют. У большинства штаммов присутствует капсула или микрокапсула. Есть подвижные (перитрихи) и неподвижные штаммы бактерий.

Культуральные и ферментативные свойства.

Аэробы или факультативные анаэробы; температурный оптимум для роста – 37оС. Хорошо растут на простых питательных средах при рН 7,2-7,8. На плотных питательных средах колонии средней величины (2-4 мм), круглые, слегка выпуклые, мутные,с гладкой, блестящей поверхностью. На дифференци- ально-диагностических средах (Эндо, Левина) колонии, ферментирующие лактозу, окрашены в цвет индикаторной краски, входящей в состав среды. На среде Эндо колонии таких Е. coli малиново-красного цвета с металлическим блеском, на среде Левина — сине-фиолетовые. Встречаются варианты, не разлагающие лактозу. На среде Эндо колонии таких бактерий будут бесцветными с малиновой точкой посередине.

19

Ферментативная активность Е. coli довольно высока. Бактерии разлагают лактозу (в зависимости от штамма), глюкозу, мальтозу, маннит, арабинозу, ксилозу, сахарозу (в зависимости от штамма). Есть газообразующие штаммы и негазонеобразующие, желатин не гидролизуют. Не разлагают инозит и мочевину, дают отрицательную реакцию Фогес-Проска- уэра.

Антигеннаяструктура.Среди поверхностных антигенов выделяют полисахаридные О- антигены, жгутиковые Н- антигены и капсульные полисахаридные К- антигены. Еще есть фимбриальные, рибосомальные и другие антигены, однако для диагностических целей значение имеют только три вышеперечисленные антигенные комплекса (О, К и Н). В антигенной формуле штамма на первое место ставятся показатель О, на второе К и на третье Н. Пример антигенной фор-

мулы E.coli - О111:К55:Н12.

О (соматические) - антигены у E. coli связаны с липополисахаридом (ЛПС) клеточной стенки.

H-жгутиковые антигены (связаны с белком-флагелли- ном) присущи только подвижным штаммам. H-антигены термолабильны, полностью разрушаются при кипячении в течение 2½ часов.

По О-антигену выявлено 173 серовара, по Н- антигену около 60 сероваров и по К-антигену около 100 сероваров.

По антигенной формуле устанавливается принадлежность исследованного штамма к определённой серологическойгруппе.Знаяантигеннуюформулу бактерии,выделенной из пищи и от больного, можно проследить, каким образом эта бактерия попала в пищевой продукт.

Устойчивость. Бактерии кишечной палочки неустойчивы к высоким температурам, но достаточно устойчивы во внешней среде. При 60°С гибнут за 10 минут, при 100°С - мгновенно. В течение нескольких месяцев выживают в почве, хорошо переносят высушивание. До года сохраняются при –

20