13.1.4. Клебсиеллы

Первое сообщение о капсульных бактериях, вызывающих тяжелые пневмонии, было сделано немецким бактериологом Э. Клебсом в 1875 г. Патогенность для животных была доказана в 1882 г. немецким патологоанатомом К. Фридлендером, который выделил этого возбудителя в чистой культуре. С 1882 г. возбудителя стали называть Klebsiella pneumoniae.

Классификация

Бактерии принадлежат к семейству Enterobacteriaceae, роду Klebsiella, видам K. рneumoniae и K. оxytoca.

В 2001 г. многие виды клебсиелл были выделены в отдельный род Raoultella. Сейчас к нему относят R. terrigena, R. planticola, R. ornithinolytica, которые обнаруживаются в почве, воде, на поверхности растений.

В свою очередь, по результатам генотипирования к роду клебсиелл отнесли возбудителя, который ранее назывался Calymmatobacterium granulomatis. Его современное название – Klebsiella granulomatis.

K. granulomatis вызывает одно из эндемичных заболеваний, передаваемых половым путем – паховый венерический лимфогранулематоз или донованоз.

Типовым видом клебсиелл является K. pneumoniae, который играет значимую роль в патологии. На основании анализа ДНК вид K. pneumoniae был разделен на 3 подвида: K. pneumoniae; K. ozaеnae; K. rhinoscleromatis.

Морфология

Короткие толстые палочки, могут иметь эллипсовидную форму, располагаются одиночно, парами или цепочками, грамотрицательны. Имеют выраженную капсулу, которую образуют как в организме, так и на питательных средах. Спор и жгутиков не имеют, но есть фимбрии (пили), которые обеспечивают высокую адгезивную способность к клеткам эпителия. Антигены фимбрий высоко иммуногенны.

Культуральные свойства

Хорошо растут на простых средах, дают рост слизистых, куполообразных колоний. Могут диссоциировать на R и S-формы. На жидких средах образуют помутнение, иногда пленку. Оптимум температуры – 35-37⁰С, рН среды – 7,2.

Биохимические свойства

Факультативные анаэробы.

Дифференциально-диагностические признаки клебсиелл приведены в Таблице ().

Антигенная структура

Имеет соматический О-АГ – (8 сероваров) и К-АГ – 82 серовара. Серологическое типирование клебсиелл основано на определении К-антигена. Некоторые К-антигены родственны К-антигенам стрептококков, эшерихий, сальмонелл. Обнаружены О-антигены, родственные О-антигенам E.coli.

Факторы патогенности

Многочисленные адгезины и пили обеспечивают взаимодействие с эпителием;

капсула выполняет защитную функцию, ингибирует фагоцитоз;

эндотоксин – ЛПС клеточной стенки, обладает провоспалительной активностью;

белки-сидерофоры (энтерохелин и аэробактин) обеспечивают возбудителя ионами железа;

продуцируют β-лактамазы расширенного спектра действия (БЛРС), которые кодируются плазмидами;

у незначительного числа штаммов отмечена продукция энтеротоксина, гемолизина.

Резистентность

Чувствительны к повышенным температурам (80-100⁰С), растворам стандартных дезинфектантов (хлорамина, фенола).

Патогенез и характеристика заболеваний

K. рneumoniae и K. оxytoca – это возбудители оппортунистических инфекций. Являются причиной 5-8% от общего числа госпитальных инфекций в стационарах.

Бактерии в норме колонизируют слизистые различных видов животных и человека. У человека могут находиться в носоглотке и в желудочно-кишечном тракте.

Подвид возбудителя K. pneumoniae вызывает тяжелую пневмонию, которая возникает при снижении иммунитета, особенно при нарушении фагоцитарной функции. Наиболее часто отмечается у лиц, страдающих хроническим алкоголизмом.

Ведущую роль в патогенезе играет капсула, обеспечивающая выживание бактерий при фагоцитозе.

Также они могут вызывать абсцессы легких, поражения мочевыводящих путей, катетер-ассоциированные инфекции, инфекции мягких тканей. В более редких случаях – менингиты, конъюнктивиты, энтериты, артриты, сепсис. Наибольшей тяжестью обладает генерализованное септикопиемическое течение заболевания, иногда приводящее к летальному исходу.

Подвид K. ozaеnae вызывает редкое хроническое инфекционное заболевание дыхательной системы (или озену), которое сопровождается атрофическим ринитом, образованием плотных корок в носовых ходах. Может возникать зловонный насморк, поражаются глотка, трахея, гортань. Заболевание встречается на территории Республики Беларусь.

Подвид K. rhinoscleromatis вызывает склерому – хроническое заболевание дыхательных путей человека, сопровождающееся образованием инфильтратов на слизистых носа, глотки, трахеи, которые постепенно превращаются в рубцы и затрудняют дыхание. Реже развиваются атрофические формы риносклеромы.

Так же, как и озена, болезнь может регистрироваться в Республике Беларусь.

K. oxytoca вызывает нозокомиальные инфекции, в первую очередь – поражения легких и мочевыводящих путей, нагноения ран. Госпитальные штаммы возбудителя проявляют множественную устойчивость к антибиотикам.

Иммунитет

Непрочный, в основном носит клеточный характер.

Лабораторная диагностика

Материал для исследования зависит от формы заболевания. Для диагностики применяют бактериоскопический метод – выявление типичной морфологии возбудителя в соскобе пораженных тканей с окраской по Бури-Гинсу для выявления капсулы.

Можно использовать метод иммунной флюоресценции.

В бактериологическом методе проводят посев возбудителя на среды углеводами, мочевиной.

Дифференцируют подвиды K. рneumoniae по их свойствам.

Представители подвида K. рneumoniae растут на средах с желчью, разлагают углеводы (дульцит и лактозу до кислоты, а глюкозу до кислоты и газа), на бромтимоловой среде дают желтые колонии. Выделяют уреазу, лизиндекарбоксилазу, ацетоин (проба Фогеса-Проскауэра положительная). Микроскопия юных колоний дает петлеобразное расположение возбудителя.

У подвида K. ozaеnae при микроскопии колоний выявляют концентрическое расположение возбудителей, на бромтимоловой среде образуют желтые колонии; разлагают лактозу до кислоты, остальные ферментативные свойства непостоянные.

Подвид K. rhinoscleromatis в целом не обладает ферментативной активностью, бактерии непостоянно разлагают только глюкозу. При микроскопии юных колоний выявляются палочки, плотно расположенные по концентрическим окружностям.

Дальнейшая идентификация проводится по антигенным свойствам в реакции агглютинации со специфическими К-сыворотками и с помощью фаготипирования.

Серологический метод используется редко (РСК, РПГА, ИФА).

Для генетического типирования устойчивых штаммов используют ПЦР.

Лечение

Инфекция в большинстве случаев является госпитальной. С учетом продукции клебсиеллами БЛРС, их устойчивости к аминогликозидам (к гентамицину – более 75% штаммов) препаратами выбора в лечении являются карбапенемы. Возможно назначение фторхинолонов.

Профилактика неспецифическая (соблюдение санитарно-гигиенических норм). Для предотвращения госпитальных инфекций – выявление и санация бактерионосителей.

13.1.5. Протеи

P. mirabilis выделил Хаузер из гниющего мяса (1885 г.) и предложил название рода, связанное с изменчивостью признаков проявления роста на твердых средах.

Классификация

Род Proteus относятся к семейству Enterobacteriaceae и включает P. vulgaris, P. mirabilis, P. myxofaciens, P. рenneri, P. hauseri. Близкими к роду Proteus являются роды Providencia (виды P. rettgeri, P. alcalifaciens, P. stuartii и др., всего 5 видов), а также род Morganella (содержит один вид, M. morganii).

Морфология

Прямые палочки размерами 0,5х2 мкм, иногда выглядят в виде нитей или кокков, обладают подвижностью за счет жгутиков (перитрихи).

Культуральные свойства

Растут на простых средах при 35-37^оС, но могут расти в диапазоне от 10 до 43⁰С, рН 7,2-7,4.

В О-форме колонии округлые, выпуклые и полупрозрачные; в Н-форме – ползучий рост (роение). Характерен гнилостный запах. При росте на висмут-сульфитном агаре образуют серо-коричневый пигмент, а на среде Эндо – бесцветный налет.

Биохимические свойства

Факультативные анаэробы, хемоорганотрофы, тип метаболизма смешанный.

Сбраживают углеводы с образованием кислоты и газа, разжижают желатин, выделяют сероводород, гидролизуют мочевину, восстанавливают нитраты в нитриты, обладают каталазной активностью.

В отличие от других энтеробактерий протеи дезаминируют фенилаланин.

Антигенная структура

У протеев выявляют О-, Н- и К-антигены. Для антигенной идентификации определяют О- и Н-АГ.

Факторы патогенности и характеристика заболеваний

1. Адгезины и фимбрии, особенно имеющиеся у «роящихся» бактерий, обеспечивают прикрепление к паренхиме почек и эпителию мочевыводящих путей.

2. Выделение уреазы характерно для рода Proteus. Гидролиз мочевины приводит к образованию хлорида аммония, повышающего рН и вызывающего воспаление, что может активировать процесс камнеобразования в почках.

3. P. vulgaris, P. mirabilis и P. penneri выделяют гемолизины и цитолизины, которые вызывают лизис эритроцитов и разрушение клеток эпителия, нейтрофилов и фибробластов.

4. Способны выделять протеазы, разрушающие IgA и IgG, повышающие проницаемость сосудов.

Протеи – постоянные обитатели кишечника человека, компонент нормальной микрофлоры многих видов позвоночных и беспозвоночных животных, находятся в почве, сточных водах и гниющих органических субстратах.

Тем не менее, протеи занимают 3 место среди всех энтеробактерий в качестве возбудителей госпитальных инфекций после эшерихий и клебсиелл.

Вызывают инфекции мочевыводящих путей, интраабдоминальные инфекции, раневую инфекцию, инфекцию мягких тканей; у больных с иммунодефицитом могут вызывать септицемию.

Резистентность

Лабораторная диагностика

Основана на бактериологическом методе – выделении и идентификации возбудителя.

Протеи определяют по характерному роящемуся ползучему росту на плотных питательных средах. Виды идентифицируют в зависимости от роста на дифференциально-диагностических средах и по биохимическим свойствам.

Виды отличаются по способности выделять индол (P. vulgaris), расщеплению мальтозы (P. mirabilis), по реакции Фогеса-Проскауэра на ацетоин (положительна у P. mirabilis и P. myxofaciens), выделению сероводорода (тест отрицателен у P.myxofaciens и слабоположителен у P. рenneri) и др. свойствам.

Можно проводить серотипирование культур со специфическими сыворотками и фаготипирование протейными бактериофагами.

Лечение

Резистентность к антибиотикам встречается реже, чем у клебсиелл. Назначают фторхинолоны, комбинированные пенициллины (амоксициллин-клавуланат), цефалоспорины.

Ранее применяли протейный бактериофаг, направленный к P. vulgaris и P. mirabilis.

Профилактика

Неспецифическая – общесанитарные мероприятия.

13.1.6. Патогенные иерсинии

Классификация

В род Yersinia входят 11 видов бактерий, однако только 3 из них содержат патогенных представителей. \

Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia enterocolitica вызывают алиментарные инфекции – иерсиниозы (псевдотуберкулез и кишечный иерсиниоз).

Yersinia pestis является возбудителем особо опасного инфекционного заболевания – чумы. Y. pestis – это единственный бактериальный представитель, относящийся к I группе патогенности. Данная группа включает в себя наиболее вирулентных возбудителей (вирусов, бактерий), известных в настоящее время.

Генетический анализ иерсиний показал, что Y. pseudotuberculosis и Y. pestis имеют до 80% гомологии ДНК бактериального генома. Однако совершенно очевидные различия в патогенности этих бактерий не позволяют отнести их к одному виду.

Y. enterocolitica имеет 20-50% гомологию с другими иерсиниями в зависимости от вариантов возбудителей.

13.1.6.1. Иерсинии псевдотуберкулеза

Y. pseudotuberculosis впервые выявлены французскими учеными Л. Малассе и В. Виньялем в 1883 г. в материале от умершего ребенка с диагнозом туберкулезного менингита. Позже К. Эберт выделил возбудителя в чистой культуре, изучил свойства и отметил общие с туберкулезом патоморфологические изменения в пораженных органах.

Морфология

Короткие полиморфные овоидная палочки с закругленными концами, хорошо воспринимают анилиновые красители, грамотрицательны. Лучше прокрашиваются по полюсам – биполярно. Спор не имеют, капсулы не образуют.

В мазках из бульонных культур располагаются парами или короткими цепочками. В мазках из агаровой культуры могут быть ветвистые, нитевидные формы. Подвижны при температуре 18-20⁰С, при 37⁰С движение прекращается.

Культуральные свойства

Растет на простых и даже голодных средах.. Разработаны и применяются специальные жидкие и плотные питательные среды. Используют жидкую среду Серова (1% пептонная вода, глюкоза, феноловый красный) или плотную среду Серова (МПА, глюкоза, мочевина, молибденовокислый аммоний, желчь, генцианвиолет, индикатор конго красный – среда темно-вишневого цвета). В качестве селективных сред применяют среды с антибиотиками, которые угнетают рост сопутствующих бактерий.

Оптимальная температура роста 22-28⁰С, могут расти при 4⁰С. Колонии на плотных средах мелкие, полупрозрачные с нежным фестончатым краем, полиморфны по цвету и величине, могут образовывать золотисто-коричневый пигмент. В S-форме колонии напоминают росинки. На плотных средах кроме S-колоний могут появляться R-формы и SR – переходные. При росте на плотной среде дают неприятный запах.

Биохимические свойства

Факультативные анаэробы. Биохимически активны, расщепляют до кислоты многие углеводы: глюкозу, мальтозу, маннит, рамнозу, глицерин и др.; не расщепляют лактозу и сахарозу. Обладают уреазной активностью, восстанавливают нитраты в нитриты.

Антигенная структура

Выделяют Н-АГ (жгутиковый) и соматические О-АГ. По О-АГ различают 6 сероваров. Наиболее вирулентным для человека является серовар О1.

Факторы вирулентности

Не все варианты иерсиний способны вызывать патологические процессы. Это определяется наличием у них факторов вирулентности, которые кодируются хромосомными или плазмидными генами.

Все патогенные иерсинии, независимо от вида, обладают плазмидой pYV (плазмидой вирулентности иерсиний) размером 72 kb. В ее состав входит группа генов, получившая название Yop-вирулон (или вирулон наружных белков иерсиний)

Гены вирулона определяют способность бактерий к адгезии и активной секреции белков вирулентности внутрь пораженных клеток. Это обеспечивает выживание и размножение возбудителей в клетках системы иммунитета с нарушением их защитных функций.

Yop-вирулон кодирует адгезины иерсиний, систему III типа бактериальной секреции (инжектисому), а также эффекторные Yop-белки, которые проникают в клетки-мишени (эпителий кишечника, макрофаги).

Известно до 10 белков данной группы с различными функциями. Некоторые их них обеспечивают поступление остальных факторов вирулентности, образуя поры в мембранах клеток (белки-транслокаторы).

Другая часть белков отвечает за проникновение иерсиний в клетки и подавление фагоцитоза.

Дополнительные адгезины (например, рецепторный белок инвазин) кодируются генами нуклеоида.

Вирулентные штаммы иерсиний могут продуцировать термостабильный энтеротоксин и белки-сидерофоры.

При разрушении бактерий высвобождается эндотоксин с гемолитическими свойствами, который вызывает гемолиз эритроцитов кролика, барана, лошади, но не лизирует эритроциты человека.

Резистентность

Возбудители чувствительны к нагреванию, высушиванию, дезсредствам; устойчивы к холоду, переносят температуры до -25⁰С. Вне организма в молоке сохраняются до 16 дней, могут размножаться; в хлебе – более 20 дней; в масле – до 150 дней; в воде – более 200 дней. Долго сохраняются на свежих овощах, фруктах, в квашениях и могут там размножаться.

Патогенез и характеристика заболевания

Источники инфекции – грызуны, зайцы, лисы, крупный рогатый скот, свиньи и другие животные. Грызуны выделяют иерсинии во внешнюю среду с калом, мочой, загрязняя ее. Это способствует заражению домашних животных, создается дополнительный резервуар инфекции.

Люди инфицируются от грызунов и других животных алиментарным путем через продукты, чаще овощные, не подлежащие термической обработке – квашения, салаты. Случаев заражения людей непосредственно от грызунов чрезвычайно редки. Роль человека как источника инфекции не доказана.

Чаще болеют дети в возрасте от 3-х лет и старше в любой сезон года, но заболеваемость выше в осенне-зимнее время.

Инкубационный период длится в среднем 8-10 дней.

Вместе с пищей бактерии поступают в слизистую оболочку илеоцекального угла, область слепой кишки, аппендикулярный отросток, где происходит их первичная адгезия.

Возбудитель при помощи белка инвазина взаимодействует с β-интегриновыми рецепторами М-клеток лимфоидных фолликулов. Иерсинии проникают в клетки эпителия кишечника и макрофаги, где размножаются.

Подавление фагоцитоза может создать условия для дальнейшего распространения бактерий.

По лимфатическим путям иерсинии попадают в регионарные лимфатические узлы и затем в кровь. Начало заболевания острое, развивается интоксикация, вызванная эндотоксином. Патологические процессы могут возникать в печени, селезенке, легких и других органах.

Клинические формы псевдотуберкулеза самые разнообразные. Развивается воспалительное поражение кишечника с диареей. Часто возникают реактивные артриты. Всем формам сопутствует аллергия в виде крапивницы.

Псевдотуберкулез – это токсикоинфекция с циклическим течением, лимфаденитом, поражением внутренних органов. Летальность составляет до 0,3%.

Генерализация инфекции возможна у лиц с иммунодефицитами.

Иммунитет после перенесенной инфекции нестойкий, возможны повторные случаи заболевания.

Лабораторная диагностика

Материал для исследования берется различный, но при всех клинических формах обязательно исследуются фекалии.

Возможно использовать экспресс-методы для обнаружения возбудителя в материале – МИФ, а также ИФА для выявления антигенов бактерий.

Основным в диагностике является бактериологический метод. Первичный посев исследуемого материала производят в консервант – фосфатный буфер или жидкую среду накопления Серова. Посевы выдерживают в холодильнике до 30 суток (методика «холодового обогащения»). Это связано с тем, что иерсинии способны размножаться при 4-6^оС, тогда как рост сопутствующей микрофлоры прекращается.

Из первичного посева каждые 3-4 дня делают высевы на плотные среды, например Эндо, МакКонки или в плотную среду Серова. Выращивание производят при комнатной температуре. Подозрительные колонии пересевают на скошенный агар или на сектора среды Эндо.

Выделенную культуру идентифицируют по комплексу морфологических, культуральных, биохимических, серологических свойств, фаголизабельности. Обязательно дифференцируют от возбудителя чумы (Y. pestis) и от возбудителя кишечного иерсиниоза (см. табл. 10).

Бактериологический метод позволяет выделить возбудителя только при его достаточном содержании в материале (не менее 10³-10⁶ клеток).

В случае невысокого содержания возбудителей применяют биобактериологический метод. Для накопления иерсиний материалом заражают белых мышей или морских свинок с последующим выделением и идентификацией культуры.

Серологический метод. Применяется на 7-14 дни болезни. Ставится реакция агглютинации (титр 1:200) или в более ранние сроки – РПГА (титр 1:100) с набором эритроцитарных диагностикумов, несущих антигены разных типов иерсиний. Реакция ставится в динамике заболевания, регистрируется нарастание титра антител.

Для экспресс-определения ДНК вирулентных штаммов иерсиний непосредственно в материале в настоящее время разработаны методы ПЦР-анализа.

Таблица 10.

Дифференциация возбудителей псевдотуберкулеза

от возбудителей чумы

Признаки	Y.pestis	Y.pseudotuberculosis
Рост на голодной среде	-	+
Характер колоний	Мелкие, имеют вид «кружевного батистового платочка»	Мелкие, полиморфные, по цвету и величине
Подвижность при 18-220С	неподвижны	подвижны
Расщепление мочевины	–	+
Фибринолитическая активность	+	–
Плазмокоагулаза	+	–
Гемолиз
Образование Н2S	+	–
Капсула	+	–

Лечение

В качестве этиотропной терапии применяют фторхинолоны, ко-тримоксазол, цефалоспорины III поколения.

Профилактика заболевания неспецифическая, включает меры по борьбе с грызунами для предотвращения контаминации возбудителями овощей и других продуктов.

13.1.6.2. Y. enterocolitica

Морфология

По морфологии сходны с возбудителями чумы и псевдотуберкулеза. Капсулы не образуют. Обладают жгутиками (перитрих). В отличие от Y. pseudotuberculosis подвижность у Y. enterocolitica сохраняется и при температуре 37⁰С.

Культуральные свойства такие же, как и у Y. pseudotuberculosis.

Биохимические свойства

Обладают выраженной биохимической активностью.

Ферментируют до кислоты глюкозу, мальтозу, маннит, сахарозу, арабинозу, не разлагают лактозу.

Обладают уреазной активностью (гидролизуют мочевину). Каталазоположительны. Восстанавливают нитраты в нитриты.

По расщеплению трегалозы, салицина, сахарозы и других углеводов, продукции липазы, ДНКазы описано 5 биоваров.

Y.enterocolitica так же, как и возбудители псевдотуберкулеза, не обладают плазмокоагулирующей, фибринолитической и протеолитической активностью. Вызывают гемолиз эритроцитов человека и животных.

Антигенная структура

Y.enterocolitica обладает О- и Н- антигенами. По О-антигену выделяют до 50 сероваров. Заболевания у человека обычно вызываются серотипами О3, О8, О9, реже – другими типами иерсиний.

Факторы вирулентности

Патогенные штаммы обладают плазмидой вирулентности pYV. Плазмида кодирует инжектисому и белки-эффекторы, необходимые для проникновения иерсиний в клетки и угнетения фагоцитоза.

Белки-адгезины и инвазины бактерий кодируются хромосомными и плазмидными генами.

Некоторые штаммы продуцируют термостабильный энтеротоксин.

Эндотоксин иерсиний стимулирует развитие воспаления.

Характеристика заболевания

Кишечный иерсиниоз, вызываемый Y.enterocolitica, представляет собой инфекционное заболевание из группы зооантропонозов, для которого характерно поражение желудочно-кишечного тракта, явления интоксикации и бактериемия.

Источники инфекции различны. В природе иерсинии выделяются от грызунов, зайцев, водоплавающих птиц, пресноводных рыб; могут выделяться от домашних животных – коров, овец, свиней, лошадей, собак, кошек. Есть наблюдения, что источником инфекции может быть и человек. Известны внутрисемейные вспышки кишечного иерсиниоза или вспышки в детских коллективах, когда прямой контакт с животными исключен.

Механизм передачи – фекально-оральный; пути передачи: алиментарный, контактно-бытовой, особенно если источник инфекции человек. Инфицирующая доза бактерий достаточно велика – до 10⁷-10⁹ микробных клеток.

Более восприимчивы к заболеванию дети в возрасте до 7 лет. Заболевание регистрируется в течение всего года, но чаще осенью. Заражение происходит при употреблении овощных, мясных и других продуктов, особенно без термической обработки, контаминированных иерсиниями. Немаловажное значение имеет способность иерсиний сохраняться и размножаться при низких температурах.

При пероральном поступлении, преодолев защитный барьер желудка, иерсинии при помощи инжектисомы и адгезинов внедряются в слизистую оболочку и лимфоидные образования терминального отдела тонкого кишечника, размножаются в пейеровых бляшках и мигрируют в брыжеечные лимфатические узлы. Из лимфы микроорганизмы могут проникать в кровь.

Клиническая картина разнообразна, течение болезни более легкое, чем при псевдотуберкулезе. В подавляющем большинстве случаев отмечается диарея, гепатолиенальный синдром. Проявления аллергических и псевдоаллергических реакций менее выражены. Заболевание обычно ограничивается воспалительным процессом в кишечнике и заканчивается выздоровлением через 10-14 дней.

Генерализация инфекции возможна только у лиц с иммунодефицитом. У них болезнь протекает тяжело, возникает септицемия с абсцессами внутренних органов и поражением сосудов (васкулит), развиваются артриты, менингит. Инфекция может заканчиваться летально.

Лабораторная диагностика

Решающее значение придается лабораторным исследованиям. Постановка микробиологического диагноза проводится точно так же, как при псевдотуберкулезе. Материал для исследования берется различный, но обязательно исследованию подлежат фекалии. Выделенную культуру дифференцируют от возбудителя псевдотуберкулеза (см. табл. 11).

Лечение

Легкое течение заболевания не требует антимикробной терапии.

При тяжелых формах и септических инфекциях назначают фторхинолоны, ко-тримоксазол, цефалоспорины.

Профилактика – неспецифическая, включает предупреждение инфицирования из перечисленных выше источников.

Таблица 11.

Дифференциация Y.enterocolitica от возбудителей

псевдотуберкулеза

ПРИЗНАКИ	Y.pseudotuberculosis	Y.enterocolitica
Ферментация углеводов:
- сахарозы	-	+
- рамнозы	+	-
Гемолиз эритроцитов человека	-	+
Подвижность при 37°С	-	+
Лизабельность поливалентным псевдотуберкулезным фагом	+	-
Агглютинация псевдотуберкулезными сыворотками	+	-

13.1.6.3 Возбудители чумы

Возбудитель чумы Yersinia pestis является наиболее вирулентным бактериальным возбудителем.

Чума как особо опасная инфекция характеризуется выраженной контагиозностью, быстрым распространением и тяжелым течением болезни с высокой летальностью.

В истории известны три пандемии чумы, которые привели к гибели не менее 200 млн человек. В период средневековья вторая пандемия чумы в Европе («черная смерть») продлилась около 100 лет.

Во время третьей пандемии С. Китазато и А. Иерсен в 1894 г. выделили возбудителя в чистой культуре. В 1944 г. род, в который входил возбудитель чумы, получил название Yersinia.

Только использование антибиотиков для лечения позволило резко снизить летальность и улучшить прогноз при данном заболевании.

Классификация

Семейство Enterobacteriaceae, род Yersinia, вид Y. pestis; подвиды: pestis; altaica; caucasica и др. Первый подвид является основным.

Морфология

Возбудители чумы отличаются полиморфизмом, могут иметь шаровидную, кольцевидную, но чаще овоидную форму с биполярной окраской, грамотрицательны. Не имеют жгутиков, спор, образуют капсулу в организме и на свежих питательных средах при 37⁰С; имеют пили – органеллы адгезии.

Культуральные свойства

Хорошо растут на простых питательных средах. Оптимальная температура роста 27-28⁰С, рН среды 6,9-7,1.

На МПБ дают нежную пленку, от которой вниз отходят нити, («сталактитовый рост»). На МПА дают рост нежных мелких колоний с приподнятыми краями, напоминают кружевной или батистовый платочек. Вирулентны в R-форме.

Длительность роста 18-24 ч, для ускорения в среду добавляют кровь и другие стимуляторы роста.

Биохимические свойства

Факультативные анаэробы. Разлагают до кислоты глюкозу, арабинозу, маннит, мальтозу, не разлагают лактозу, сахарозу.

Разжижают желатин, ферментируют белки до сероводорода. Не разлагают мочевину.

Оксидазоотрицательны, обладают каталазной активностью.

Антигенные свойства

Иерсинии чумы имеют сложный антигенный состав.

О-АГ (эндотоксин) представлен липополисахаридно-белковым комплексом.

К- (или F1-антиген) находится в капсуле, гликопротеиновой природы, обладает сильными иммуногенными свойствами, препятствует фaгоцитoзу.

V-АГ белковой природы и W-АГ (липопротеин) проявляют выраженную антифагоцитарную активность.

Фepмeнты инвазии и агрессии, выделяемые возбудителем чумы, также обладают антигенными свойствами (активатор плазминогена и др.)

Факторы патогенности

Вирулентные штаммы возбудителя чумы выделяют целый комплекс факторов, обеспечивающих устойчивость возбудителя в организме человека и способность вызвать инфекционный процесс.

Возбудитель имеет 3 плазмиды в составе бактериального генома, что отличает его от других иерсиний.

Ведущие гены патогенности находятся в плазмиде вирулентности иерсиний pYV размером 72 kb. Они объединяются в отдельный Yop-вирулон.

Yop-вирулон отвечает за образование инжектисомы и эффекторных Yop-белков.

Основная функция данных белков у Y. pestis – подавление клеточного иммунного ответа.

После попадания эффекторных белков возбудителя в клетки происходит глубокое угнетение фагоцитоза. Нарушается распознавание бактерий клетками системы иммунитета, тормозится активность фагоцитарного цитоскелета, блокируется продукция провоспалительных цитокинов. Развивается апоптоз макрофагов.

Кроме того, эти же белки подавляют дифференцировку и продукцию цитокинов Т- и В-лимфоцитами.

Еще одна плазмида кодирует капсульный F₁-гликопротеин, который обладает антифагоцитарными свойствами.

Эндотоксин – ЛПС клеточной стенки – также участвует в защите бактерий от фагоцитоза. Выявлено, что строение ЛПС зависит от температурных условий обитания Y. pestis. В организме животного или человека (при 37^оС) структура липидной части эндотоксина изменяется. При этом ЛПС теряет свою способность активировать макрофаги и антигенпредставляющие клетки, что способствует выживанию иерсиний.

Другие важные факторы вирулентности Y. pestis кодируются хромосомными генами. Часть из них находится в составе отдельного острова патогенности. Эти гены определяют синтез белков-сидерофоров, обеспечивающих иерсиний ионами железа.

Y. pestis способны продуцировать экзотоксины, однако их функция в патогенезе пока точно не установлена. Один из них, «мышиный токсин», обладает высокой вирулентностью в отношении лабораторных мышей при экспериментальной инфекции. Представляет собой фермент с фосфолипазной активностью.

Среди ферментов агрессии ведущим является активатор плазминогена с протеазной активностью. Его действие также зависит от температуры. При 20-28⁰С (температура тела блохи) он проявляет коагулазную активность, способствуя выживанию возбудителей. В организме животных или человека при 37^оС фермент обладает свойствами фибринолизина. Он разрушает белки внеклеточного матрикса, стимулируя бактериальную инвазию в ткани.

Бактериоцины (пестицины) обеспечивают антагонистические свойства возбудителя.

Резистентность

Возбудители чумы гибнут при температуре 50-70⁰С через 30 минут, при 100⁰С – через 1 минуту, при температуре 22⁰С сохраняют жизнедеятельность в течение 4 месяцев. Губительное действие на возбудителя оказывают растворы сулемы, лизола, 3% карболовая кислота и антибиотики.

Патогенез и характеристика заболевания

Чума является острым природно-очаговым, трансмиссивным, зооантропонозным заболеванием, относящимся к особо опасным конвенционным инфекциям. Она характеризуется лихорадкой, тяжелой интоксикацией, серозно-геморрагическим воспалением лимфатических узлов, поражением внутренних органов, септицемией с высокой летальностью.

Болезнь способна быстро распространяться на большие территории. С учетом высокой вирулентности возбудитель чумы является потенциальным средством биотерроризма.

Ежегодно в мире регистрируется около 2 тыс случаев заболевания. Последние вспышки зарегистрированы в Юго-Восточной Азии (Индия, Китай). Летальность при чуме в настоящее время составляет 5-7%.

Природные очаги заболевания имеются на всех обитаемых континентах, кроме Австралии.

Различают природные первичные («дикая чума») и синантропные очаги чумы («городская», «портовая», «корабельная» и «крысиная»). Данные очаги сложились в древние времена. Циркуляция возбудителя в них происходит между дикими животными и кровососущими членистоногими (блохи, клещи). Человек в этих очагах инфицируется случайно через укусы переносчиков возбудителя или при контакте с кровью инфицированных животных. Известно около 300 видов и подвидов грызунов – источников чумы. Особую роль среди них играют суслики, сурки, крысы.

Синантропные очаги чумы являются вторичными. В них источниками и хранителями инфекции являются домашние мыши и крысы, у которых заболевание чаще протекает в хронической форме или в виде бессимптомного носительства. Наиболее активными переносчиками чумы являются крысиные блохи (Xenopsylla cheopis) в очагах первого и второго вида.

Входные ворота – кожа и слизистые оболочки.

Механизмы и пути передачи: трансмиссивный через укусы инфицированных блох; контактный при снятии шкурок у инфицированных промысловых грызунов и разделке мяса зараженных верблюдов; алиментарный – при употреблении в пищу продуктов, обсеменённых возбудителями чумы, и аэрогенный – при контакте с больными лёгочной формой чумы (передача от человека к человеку).

Возбудитель размножается в кишечнике блохи, паразитирующей на грызунах и других природных хозяевах микроба, у которых вызывает хроническую инфекцию. Благодаря действию бактериальной коагулазы в пищеводе блохи формируется пробка из чумных бактерий (чумной блок), который блоха срыгивает в место укуса.

При попадании высоковирулентного штамма в популяцию животных – природных хозяев возбудителя чумы, среди животных наблюдается массовая гибель (эпизоотия), что вынуждает блох искать новые источники питания и нападать на человека.

При температуре тела блохи (28⁰С) чумной микроб не секретирует белки вирулентности, не образует капсульного F1-АГ и не изменяет структуру ЛПС клеточной стенки.

При попадании бактерий в организм человека при температуре тела 37⁰С происходят обратные изменения.

Резко усиливается активность белков Yop-вирулона. Сигналом к их впрыскиванию является контакт инжектисомы с мембраной эукариотической клетки. Открывается канал инжектисомы, белки-транслокаторы образуют пору в клеточной мембране, и белки-эффекторы поступают в клетки (макрофаги, лимфоциты, клетки эпителия).

Действие эффекторных белков подавляет макрофаги и дендритные клетки. Отсюда парализуются основные реакции врожденного иммунитета. Резко уменьшается продукция цитокинов, в первую очередь α-ФНО и γ-интерферона, которые играют решающую роль в активации клеточных иммунных реакций.

Основная роль в защите от возбудителей принадлежит нейтрофилам, но их активность снижена.

При этом, в отличие от других иерсиний, Y. pestis размножаются в основном внеклеточно, что также предохраняет бактериальные клетки от фагоцитоза. Способствуют выживанию возбудителей образование капсульного F1-АГ и изменение структуры ЛПС клеточной стенки.

Под действием активатора плазминогена происходит дальнейшее распространение бактерий от места первичного контакта.

Выжившие бактерии попадают в регионарные лимфоузлы – развивается серозно-геморрагическое воспаление, образуется первичный бубон (спаянные между собой лимфатические узлы), который характеризуется резкой болезненностью. Вторичная микрофлора вызывает нагноение бубона.

Сначала развивается бактериемия, а затем септицемия. Большое значение в патогенезе отводится лимфогенному и гематогенному распространению возбудителя с развитием множественного воспаления лимфоузлов и возникновению серозно-геморрагических очагов в лимфатических узлах и внутренних органах.

Выделяют следующие основные формы чумы:

кожная форма сопровождается появлением некротической язвы у входных ворот;

бубонная – резко увеличивается регионарный лимфоузел, развивается геморрагическое воспаление;

первично-легочная форма – наиболее тяжёлая и эпидемиологически очень опасная. Характеризуется тяжелой пневмонией с геморрагическими изменениями в легких и кровянистой жидкой мокротой с большим количеством возбудителя, присоединяются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, токсический отёк лёгких, что может приводить к летальному исходу;

первично-септическая форма – бурное начало, озноб, лихорадка, сильнейшая головная боль, возбуждение, бред, токсический шок, кома, болезнь чаще других форм заканчивается летально;

вторично-легочная и вторично-септическая формы возникает как осложнение других форм заболевания, течение очень тяжёлое, прижизненная диагностика затруднена;

чума у вакцинированных больных протекает легче с удлинённым инкубационным периодом, но если не начинать активную терапию, то заболевание может протекать так же тяжело, как у невакцинированных.

Иммунитет

Иммунитет при заболевании достаточно стойкий, клеточный, в защите важную роль играют Т-лимфоциты, макрофаги, дендритные клетки.

Лабораторная диагностика

Так как чума является особо опасной инфекцией, то все этапы исследования возбудителей должны проводиться в специализированных лабораториях с максимальным уровнем биологической защиты (работа с возбудителями I группы патогенности).

Материалом является отделяемое из язв, пунктаты лимфоузлов, ликвор, кровь, мокрота.

Бактериоскопический метод. Готовят мазки, окрашивают по Граму с целью выявления грамотрицательных биполярных овоидных микроорганизмов.

Бактериологический метод. Материал засевают на простые питательные среды. В качестве селективной используют среду с генцианвиолетом.

Идентификацию возбудителя проводят по морфологическим, тинкториальным, культуральным, биохимическим, антигенным, биологическим свойствам и признакам патогенности, дифференцируют от других иерсиний.

Биологический метод (или биопроба). Заражают морских свинок с целью выделения возбудителя и его идентификации.

Также применяют ускоренные методы обнаружения Y. pestis.

Ускоренный метод для определения антигена возбудителя чумы в материале от больного: с этой целью используют ИФА, РИФ, РПГА с антительным эритроцитарным диагностикумом.

Молекулярно-генетический метод – постановка ПЦР для выявления генов вирулентности возбудителя.

Ускоренный бактериологический метод – делают посев на среды со специфическим бактериофагом. Результаты оценивают по наличию негативных фаговых колоний.

Лечение

Применение антибиотиков значительно снизило летальность при заболевании даже при наиболее тяжелой легочной форме.

Назначают аминогликозидные антибиотики (стрептомицин или гентамицин), чувствительность к которым у возбудителей сохранена.

Также можно применять тетрациклины (доксициклин), хлорамфеникол. Параллельно вводят противочумную сыворотку или гамма-глобулин, проводят дезинтоксикационную терапию.

Профилактика

Активная специфическая профилактика проводится живой аттенуированной вакциной из штамма ЕV, реже используют химическую вакцину. Вакцинацию проводят лицам из группы риска (врачи инфекционных больниц, работники санитарно-эпидемиологической службы.) В очагах чумы вакцинируют пастухов, охотников, геологов, работников противочумных учреждений. Иммунитет сохраняется 6-8 месяцев

Неспецифическая профилактика предусматривает профилактическую работу по выявлению очагов чумы; дезинфекцию, дератизацию и дезинсекцию в очагах; раннюю диагностику заболевания, изоляцию и лечение больных; объявление карантина; обсервацию контактных; работу в специальных костюмах с материалом от больных или подозреваемых на заболевание чумой; охрану границ от заноса чумы; выполнение международных конвенций по профилактике чумы.