1.3.2. Гемофильные бактерии

Впервые гемофильные бактерии были выделены Р. Кохом в начале 80-х годов XIX века из конъюнктивального экссудата. Позднее М.И. Афанасьев (1891 г.) и Р. Пфейффер (1892 г.) похожего возбудителя выделили из трупа больного, погибшего от гриппа; отсюда его длительное время считали причиной гриппа, что получило отражение в видовом названии.

Классификация

Гемофильные бактерии относятся к семейству Pasteurellaceae, роду Haemophilus. Кроме него в семейство входят роды Pasteurella и Aggregatibacter. Род Haemophilus включает около 20 видов, среди них есть сапрофиты и патогенные микроорганизмы.

Наибольшую роль в патологии играет H. influenzae, вызывающий воспалительные процессы в респираторном тракте, а также менингиты, бактериемию и другие инвазивные инфекции.

По свойствам с ним сходны H. parainfluenzae, H. haemolyticus and H. parahaemolyticus (последние 2 вида проявляют гемолитическую активность).

H. ducreyi является возбудителем мягкого шанкра – заболевания, передаваемого половым путем.

Родственные микроорганизмы вида Аggregatibacter aprophilus могут вызывать подострый эндокардит.

Морфология

Являются мелкими коккобактериями с выраженным полиморфизмом. Образуют капсулу, не имеют спор и жгутиков, по Граму окрашиваются отрицательно.

Культуральные свойства

Весьма прихотливы к питательным средам. Нуждаются в наличии факторов роста в среде.

Этими факторами являются факторы Х или V, которые содержатся в эритроцитах: Фактор V – термолабильный кофермент (НАД или НАДФ), содержится в дрожжах, в тканях растений и животных, участвует в энергетическом метаболизме; фактор Х – гемин, термостабилен, входит в состав железосодержащих пигментов. Гемофильные бактерии не способны к его синтезу.

Отсюда лучшими средами для культивирования являются кроличий или лошадиный кровяной агар и шоколадный агар. На этих средах чаще вырастают S- или М- (слизистые) формы колоний. Непатогенные, бескапсульные штаммы образуют R-формы колоний.

Оптимальная температура роста 37⁰С. Длительность роста – 36-48 часов. На кровяном агаре с добавлением сердечно-мозгового экстракта через 24 часа появляется рост мелких колоний с радужными переливами, гемолиз отсутствует. У беcкапсульных вариантов радужная расцветка не выявляется. На жидких средах с кровью рост чаще диффузный, реже – придонный.

Биохимические свойства

Факультативные анаэробы. Метаболизм смешанный.

H. influenzae разлагает глюкозу, обладает каталазой, оксидазой, нуждается в X-, V-факторах.

Часть штаммов образует индол и разлагает мочевину, по этим признакам проводится биотипирование H. influenzae.

H.ducreyi не обладает сахаролитической активностью, нуждается в X-факторе, имеет каталазу и оксидазу.

Дифференциация гемофильных бактерий по биохимическим свойствам представлена в таблице.

Антигенная структура

О – соматический (ЛПС) и К – капсульный полисахаридный антиген; по К-антигену выделяют в реакции агглютинации или преципитации с монорецепторными сыворотками 6 серовариантов (a, b, c, d, e, f). Бескапсульные штаммы обозначаются как нетипируемые.

Белковый антиген М имеется у непатогенных штаммов.

Факторы патогенности

Основным фактором вирулентности является капсула.

Большинство инвазивных инфекций вызывается капсульными штаммами Н. influenzae типа b (Hib).

Капсула Hib состоит из полирибозилрибитолфосфата (ПРРФ), то есть содержит в качестве мономера пентозу (рибозу) в отличие от других типов, содержащих гексозу, что и определяет более высокую вирулентность. ПРРФ является Т-независимым АГ.

Бактерии имеют многочисленные адгезины в составе пилей.

Обладают IgА-протеазами, разрушающими секреторный IgА, что подавляет местный иммунитет слизистых.

ЛПС клеточной стенки является эндотоксином.

Возбудитель может продуцировать β-лактамазы, что обусловливает устойчивость к антибиотикам данной группы.

Резистентность

Патогенез и характеристика заболевания

Наибольшую роль в патологии человека играет H. influenzae, а также H. ducreyi – возбудитель мягкого шанкра. A. aphrophilus иногда способен вызывать подострый эндокардит.

Н. influenzae является патогеном исключительно человека (антропонозная инфекция). Гемофильные палочки, преимущественно нетипируемые их штаммы, часто входят в состав нормальной микрофлоры слизистых оболочек верхних дыхательных путей у здоровых взрослых и детей.

Однако на фоне сопутствующих заболеваний и при снижении местного иммунитета H. influenzae размножается на слизистых оболочках внутри- и внеклеточно, попадает в кровь. При этом через гематоэнцефалический барьер возбудитель может проникать в мозговые оболочки, что приводит к менингиту.

H. influenzae вызывают большое количество различных инфекций. В целом все инфекции, обусловленные гемофильной палочкой, можно подразделить на 2 типа: неинвазивные и инвазивные.

Неинвазивные инфекции связаны с распространением и колонизацией бактериями слизистой оболочки верхних дыхательных путей. При этом страдает мукоцилиарный клиренс.

Гемофилы могут вызывать острый синусит, острый средний отит и обострение хронического бронхита. Обычно эти заболевания являются осложнениями вирусных и других респираторных инфекций.

Инвазивные инфекции вызываются главным образом штаммами варианта Hib и связаны с гематогенным распространением возбудителей.

К ним относятся тяжелые заболевания – менингит, эпиглоттит (острое воспаление надгортанника), пневмония, бактериемия и сепсис.

Основные виды инфекций H. influenzae представлены в таблице

Источники инфекции – больной человек и носители, в носоглотке которых локализуется возбудитель.

Пути передачи – воздушно-капельный, в меньшей степени контактный.

В первую очередь инфекции, вызванные H. influenzae, поражают детей младшего возраста до 4-5 лет. Для них эти возбудители представляют наибольшую опасность.

Низкая частота развития инвазивных инфекций у детей первых двух месяцев жизни обусловлена наличием материнских антител. После этого срока уровень антигемофильных АТ падает, и ребенок становится восприимчивым к инфекции.

Защитный уровень АТ постепенно приобретается к 5-6 годам, что обусловливает снижение частоты и тяжести заболеваний.

Основным факторов вирулентности является полисахаридная капсула типа b, состоящая из полирибозилрибитолфосфата. Она защищает микроорганизм от фагоцитоза, опсонизации и комплемент-опосредованного лизиса. С ростом популяции людей, обладающих антителами к полирибозилрибитолфосфату, уменьшается и частота инвазивных инфекций.

Наиболее тяжелым заболеванием, вызванным H. influenzae, является гнойный менингит. Возбудитель проникает в клетки эпителия носоглотки, далее инвазирует субэпителиальные слои и попадает в кровь. При низком уровне АТ капсула обеспечивает выживание бактерий в крови, и они проникают в сосудистые сплетения головного мозга. Возбудитель активирует острое пиогенное воспаление в ЦНС. Эндотоксин стимулирует воспалительный процесс и поражает сосуды микроциркуляции с развитием тромбофлебитов. Это приводит к некрозу мозговой ткани.

Заболевание стремительно прогрессирует, и без лечения летальность может превысить 90%. После болезни у 10% детей остаются неврологические осложнения (глухота, гидроцефалия, ментальные расстройства).

Вариантом местной пиогенной инвазии является гемофильный эпиглоттит. Он представляет собой острое гнойное воспаление надгортанника с некрозом, что в тяжелых случаях приводит к смерти от асфиксии.

У рожениц и новорожденных может развиваться гемофильный сепсис. Наиболее частой причиной его являются нетипируемые штаммы возбудителя.

У взрослых гемофильная инфекция чаще всего возникает вторично как осложнение после вирусных или бактериальных респираторных инфекций. В составе микробных ассоциаций возбудитель вызывает пневмонию или обострение бронхита

Иммунитет

Иммунитет после заболевания стойкий, в основном гуморальный; естественный пассивный иммунитет от матери сохраняется до 2-3 месяцев.

Лабораторная диагностика

В связи с тем, что гемофильная палочка вызывает широкий спектр инфекций, для микробиологической диагностики может направляться различный клинический материал.

Наибольшую диагностическую значимость представляет исследование в норме стерильных биологических жидкостей: крови, плевральной, перикардиальной, синовиальной и спинномозговой жидкости (СМЖ).

Бактериоскопический метод носит ориентировочный характер, при окраске по Грамму выявляют грамотрицательные полиморфные бактерии, чаще с капсулой.

В качестве экспресс-методов выявляют антигены возбудителя в исследуемом материале.

Для быстрой диагностики инфекций, вызванных Н. influenzae типа b, используются серологические методы обнаружения капсульного антигена в СМЖ, крови, плевральной жидкости и моче: латекс-агглютинация, реакция коагглютинации со стафилококковым протеином А и иммуноферментный анализ.

Более простыми методами являются реакции латекс- и коагглютинации с образцами СМЖ. В настоящее время наиболее широко применяется иммуноферментный анализ.

Бактериологический метод.

При исследовании образца спинномозговой жидкости необходимо немедленно начать исследование или хранить материал в термостате при температуре 35-37°С (при невозможности – при комнатной температуре не более 30 мин). Образцы СМЖ не должны помещаться в холодильник. Длительной хранение образцов может привести к гибели бактерий и ложноотрицательным результатам (за исключением теста на определение антигенов).

Для обогащения материала проводят центрифугирование СМЖ. Проводят окрашивание осадка по Граму. Далее определяют антиген Hib в надосадочной жидкости.

Затем проводят бактериологическое исследование осадка. Выполняют посев нескольких капель осадка СМЖ на поверхность чашек с шоколадным и кровяным агаром. Чашки инкубируют при температуре 35-37°С в атмосфере с 5-10% СО₂.

Другие биологические жидкости (синовиальная, перикардиальная, плевральная) также должны окрашиваться по Граму и исследоваться культурально.

Делают посев на среды с кровью, шоколадный агар. Идентификацию проводят по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам с использованием специфических монорецепторных сывороток.

Параллельно проверяют потребность в X и V-факторах. Исследуемую культуру сеют сплошным газоном на плотную питательную среду. На посев накладывают два бумажных диска, смоченных, соответственно X и V-факторами. Если рост выявляется вокруг дисков, то подтверждают зависимость культуры от этих факторов.

Можно использовать тест сателлитных культур. На чашку с посевом культуры на кровяном агаре наносят в нескольких местах культуру S. aureus. При этом за счет выделяемого ими гемолизина вокруг колоний стафилококка наблюдается обильный рост исследуемой культуры. Аналогичные результаты можно получить при использовании диска с сапонином, который также лизирует эритроциты кровяного агара, высвобождая факторы X и V.

Лечение

Гемофильный менингит требует немедленного назначения антибиотикотерапии. С учетом вероятной устойчивости возбудителя к ампициллину препаратами выбора являются цефалоспорины III поколения. Также назначают хлорамфеникол, фторхинолоны.

При лечении эпиглоттита применяют цефалоспорины III поколения, возможно назначение ингибитор-защищенных β-лактамов (амоксициллин-клавулановая кислота). Данные антибиотики используют также при отитах и синуситах.

Специфическая профилактика

Для предотвращения тяжелых, угрожающих жизни инфекций, вызываемых штаммами варианта Hib, разработаны химические комбинированные вакцины, отличающиеся высокой эффективностью и безопасностью, в том числе у детей младше 18 мес.

Они представляют собой очищенный капсульный полисахарид Hib, конъюгированный с другими АГ (например, столбнячным анатоксином или вакциной АКДС), что обеспечивает необходимую иммуногенность.

В настоящее время конъюгированная Hib вакцина внесена в расширенный календарь прививок в Республике Беларусь. Детей прививают четырехкратно в 3, 4, 5 и 18 месяцев.

Неспецифическая профилактика – изоляция и лечение больных, дезинфекция в очагах.

Таблица

Дифференциально-диагностические свойства видов рода Haemophilus

Вид	Потребность		Каталаза	Оксидаза	β-галакто- зидаза	Гемолиз*	Глюкоза	Сахароза	Лактоза	Манноза
	X и V факторах	СО2
H.influenzae	X,V	+	+	+	-	-	+	-	-	-
H. haemophilus	X,V	-	+	+	+	+	+	-	-	-
H.parainfluenzae	V	-	+	+	+	-	+	+	-	+
H.ducreyi	X	-	-	-	-	-	-	-	-	-
А. aphrophilus	H	+	-	-	+	-	+	+	+	+

13.3. Гарднереллы

Раньше их относили к роду Haemophilus, открыл их Гарднер и Дьюкс в 1955 г. Эти возбудители не нуждаются для своего роста и развития в факторах X и V как обычные гемофилы. Имеют свои отличительные признаки и другой путь передачи. В связи с этим их выделили в самостоятельный род.

Классификация

Род Gardnerella, вид Gardnerella vaginalis.

Морфология

Коккобактерии малых размеров (0,3-2 мкм). В мазках могут располагаться одиночно, попарно, параллельно друг другу и в виде «V». По Граму окрашиваются неодинаково. Есть и грамположительные и грамотрицательные варианты. Могут иметь суданофильные включения. При окраске по Нейссеру выявляют метахроматические гранулы. Не имеют спор, капсул, жгутиков. Являются кислотонеустойчивыми. По химической структуре имеют принципиальное отличие и от грамположительных, и от грамотрицательных бактерий (отсутствуют тейхоевая и диаминопимелиновая кислоты, нет гидроксилированных жирных кислот, характерных для грамположительных бактерий).

Культуральные свойства

Хемоорганотрофы. Прихотливы к питательным средам. Нуждаются для своего роста в наличии биотина, фолиевой кислоты, ниацина, тиамина, рибофлавина. Лучшей средой является агар с кровью человека или пептон-крахмал-глюкозный агар. На кровяном агаре есть зоны гемолиза вокруг колоний, а на пептон-крахмал-глюкозном агаре в результате гидролиза крахмала образуются зоны просветления. В жидких средах дают помутнение и осадок. По типу дыхания – факультативные анаэробы. Оптимальная температура роста 35-37⁰С, но могут расти и при температуре от 25⁰С до 42⁰С, рН среды 4,0, желателен доступ СО₂. Длительность роста 24-48 часов.

Биохимические свойства

Гарднереллы разлагают до кислоты глюкозу, мальтозу, рибозу, крахмал, инулин, непостоянно – лактозу, сахарозу. Не разлагают маннит, белки, не выделяют индол и сероводород. Восстанавливают нитраты, не образуют каталазу. Агглютинируют на холоду эритроциты человека и лошади.

Антигенная структура

Имеют групповые антигены, общие с Candida albicans, которые определяют в реакции агглютинации или ИФА, и типовые антигены, с учетом которых в реакции преципитации выделено 7 серогрупп.

Факторы патогенности

Бактериоцины, действующие на нормальную микрофлору; фермент сиалидаза, который разрушает гликопротеины слизистой оболочки влагалища и способствует проникновению возбудителя в ткани; выражен тропизм к эпителию за счет адгезинов.

Резистентность

Характеристика заболевания

Гарднереллы вызывают поражение урогенитального тракта в виде бактериального вагиноза, при котором резко уменьшается количество лактобактерий, т.е. изменяется экосистема влагалища, повышается рН среды, что способствует накоплению патогенных микроорганизмов.

Клинические проявления зависят от изменений экосистемы влагалища. Доминирующая флора рода Lactobacillus заменяется другой флорой – Gardnerella vaginalis. Развитию этого заболевания способствуют 2 группы факторов:

– эндогенные: изменение гормонального статуса, снижение иммунологической реактивности, нарушение микробного биоценоза кишечника;

– экзогенные: предшествующая длительная антибактериальная терапия, перенесенные ранее воспалительные заболевания мочеполовой системы, применение иммунодепрессантов и гормональных препаратов.

Источник инфекции – больной человек; путь передачи – половой.

Входные ворота – слизистые оболочки влагалища.

Патогенез

Вышеуказанные факторы вирулентности приводят к уменьшению или полному исчезновению физиологических лактобактерий, уменьшается количество молочной кислоты, повышается рН влагалищной среды, что благоприятствует накоплению другой флоры, в частности Gardnerella vaginalis, которая и вызывает различные клинические формы бактериального вагиноза – гарднереллеза, при котором появляется зуд, жжение, выделения с рыбным запахом за счет образования аномальных аминов. Это заболевание часто сопутствует кандидозному и трихомонадному вагиниту.

При гарднереллезе верхних половых путей возбудитель проникает в матку, трубы, яичники. Развиваются воспалительные поражения, которые могут распространяться даже на брюшину.

Может быть гарднереллез мочевых путей. При этом возникает геморрагический цистит, пиелонефрит.

Чаще гарднереллезом болеют женщины, если болеют мужчины, у них также поражается мочеполовая система.

Клиническая картина

Лабораторная диагностика

Бактериоскопический метод. Исследуют отделяемое или соскоб из пораженного участка. Окрашивают мазок по Граму и выявляют «ключевые» клетки. Это плоские эпителиальные клетки, к краям которых прикрепляются грамотрицательные и грамположительные бактерии. В мазках обнаруживается мало лейкоцитов. Проводят выявление аномальных аминов – продуктов симбиоза гарднерелл и влагалищных анаэробов. К капле выделений добавляют каплю 5-10% КОН – соли аномальных аминов превращаются в летучие основания со специфическим запахом рыбы (аминовый тест). Для выявления антигенов в исследуемом материале используют РИФ, ИФА или РИА, ПЦР для генодиагностики

Лечение

Пенициллин, линкомицин, метронидазол, клиндамицин, иммуностимуляторы, витамины, препараты для восстановления биоценоза влагалища: лактобактерин, бифидобактерин (их применяют местно).

Профилактика только неспецифическая.