3.2. Діагностичні препарати для серодіагностики шигельозу

Систематичне положення збудників шигельозів

Родина Enterobacteriaceae

Рід Shigella

Види: S.dysenteriae, S.flexneri, S.boydii, S.sonnei.

Основи Міжнародної класифікації шигел.

Біохімічні ознаки (які ферментують маніт, які не ферментують маніт, повільно ферментують лактозу), особливості антигенної структури.

Морфологічні та тинкториальні особливості збудників шигельозу

Короткі прямі з заокругленими кінцями грамнегативні нерухливі монобактерії. Спор та капсул не утворюють.

Чи відрізняються при світловій мікроскопії збудники шигельзу від збудників ешерихіозу та сальмонельозу?

За морфологічними та тинкториальними властивостями не відрізняються, тому при мікробіологічній діагностиці кишкових інфекцій бактеріоскопічний метод не застосовується.

Тип дихання шигел

Факультативні анаероби.

Мета бактеріологічного дослідження матеріалу.

1. Діагностика шигельозу. 2. Контроль етіотропного лікування. 3. Виявлення осіб з легкими та субклінічними формами захворювання. 4. Контроль за контактними особами. 5. Контроль за працівниками харчової промисловості, дитячих закладів, лікарень.

Антигенна будова збудників шигельозу.

О-антигени різної специфічності: загальні для родини, роду, виду, типу, групи. S.sonnei володіє антигеном 1-ї фази, який є К-антигеном. К-антиген типу В присутній у S.dysenteriae, S.boydii та S.flexneri 6. Н-антигену у шигел немає.

Мета визначення антигенної будови шигели.

Ідентифікація збудника до серовару (S.dysenteriae, S.boydii, S.sonnei) та підсеровару (S.flexneri).

Джерело інфекції при шигельозі.

Хворі з маніфестною (особливо у перші 3 дні захворювання), невиявленими стертими, субклінічними, легкими формами захворювання, що задіяні на підприємствах харчової промисловості, громадського харчування, об‘єктах водопостачання. Частіше інфекція уражає дітей у віці від 3 місяців до 10 років і захворювання характеризується важким перебігом.

Шляхи передачі інфекції.

Водний (переважає при шигельозі Флекснера), харчовий - особливо важлива роль належить молоку та молочним продуктам (переважає при шигельозі Зонне), контактно-побутовий (особливо для виду S.dysenteriae). У молоці та молочних продуктах S.sonnei здатні тривало зберігатися та розмножуватися. Комахи-переносники (мухи, таргани) здатні переносити збудника на харчові продукти.

Особливості епідеміології шигельозу.

Зміна видового складу збудників, біотипів S.sonnei та сероварів S.flexneri в певних регіонах. Причини зміни видового складу збудників шигельозу, напевне, пов‘язані зі зміною колективного імунітету та з зміною властивостей шигел.

Методи мікробіологічної діагностики шигельозу

Основний – бактеріологічний, допоміжний – серологічний. Експрес-методи діагностики антигенів: РІФ, РПГА, РЗК – дослідження фекалій та сечі, ІФА – сироватки крові.

Матеріал, який досліджується при шигельозі.

Основний (бактеріологічний) метод ─ фекалії; досліджують блювотні маси, промивні води шлунку та кишок, харчові продукти (особливо молоко, сир, сметана) при спалахах шигельозу та секційний матеріал (товста кишка, мезентеральні лімфатичні вузли, шматочки паренхіматозних органів). При підозрі на бактеріємію - кров та сеча. При серодіагностиці – кров.

Середовища для первинного культивування збудника

Диференціально-діагностичні – Левіна, Плоскирєва. Збагачувальне - селенітовий бульйон.

Культуральні властивості збудника шигельозу.

Колонії безбарвні дрібні (1-1½мм) круглі блискучі напівпрозорі опуклі (S-колонії). S.sonnei утворюють й R-колонії - плискуваті тусклі з шерехатою поверхнею та нерівними краями.

Особливості ферментації шигелами глюкози.

З утворенням кислоти без газу. Біовари S.flexneri: S.manchester, S.newcastle – ферментують до кислоти та газу.

Особливості ферментації шигелами лактози.

Не ферментують (за виключенням S.sonnei). S.sonnei ферментує повільно (через 48-72 години).

Біохімічні особливості S.dysenteriae.

Має найменшу ферментативну активність. Найважливіша особливість – негативна реакція у тесті з манітом. Ферментує глюкозу з утворенням кислоти. Не ферментує лактозу, сахарозу, дульцит; реакція на індол негативна, не має ферменту каталази.

Біохімічні особливості S.flexneri.

Є більш активним видом: ферментує маніт, глюкозу ферментує з утворенням кислоти або кислоти та газу, не ферментує лактозу, сахарозу, не має ферменту каталази, не утворює індолу.

Біохімічні особливості S.sonnei.

Є найбільш активним видом: здатна, хоча й повільно, ферментувати лактозу, сахарозу; постійно ферментує маніт, мальтозу; глюкозу - з утворенням кислоти; має фермент каталазу, не ферментує дульцит, реакція на індол негативна.

Особливості біохімічних властивостей шигел у порівнянні з іншими ентеробактеріями

Володіють слабкою біохімічною активністю у порівнянні з представниками родів Escherichia та Salmonella.

Мета застосування серологічного методу.

Ретроспективне обґрунтування діагнозу "шигельоз" при атипових та субклінічних формах захворювання.

Особливості серологічного методу діагностики шигельозу.

Реакцію аглютинації необхідно ставити у динаміці, щоб виявити зростання титру антитіл (на 2-3-й та 8-10 день хвороби). Діагностичне значення має чотирикратне і більше зростання титру антитіл. У дітей 1-го року життя серологічне дослідження малоінформативне.

Що таке шигельоз?

Гостре антропонозне захворювання з фекально-оральним механізмом передачі, яке спричиняється бактеріями роду Shigella і характеризується ураженням кишечнику (переважно його дистального відділу) та інтоксикацією.

Особливості шигельозу.

Найбільш важкий перебіг має шигельоз, спричинений S.dysenteriae, яка продукує екзотоксин, менш складний – шигельоз, спричинений S.sonnei.

Основний біотоп збудника

Сигмовидна и пряма кишки.

Біологічні властивості шигел, що обумовлюють їх патогенність.

Здатність до адгезії, проникнення в клітини епітелію слизової оболонки товстої кишки та внутрішньоклітинного розмноження в них та у макрофагах, викликаючи їх загибель. Надійний захист шигел від дії кислоти шлункового соку завдяки зовнішньої мембрани бактерії. Захист збудника від фагоцитозу забезпечується поверхневим К-антигеном, антигенами 3,4 та ліпополісахаридом. Ліпід А ендотоксину шигел володіє імуносупресивною дією – пригнічує активність клітин імунної пам‘яті.

Групи факторів патогенності шигел.

1. Фактори, що визначають взаємодію з епітеліоцитами (фактори адгезії та колонізації). 2. Фактори, що забезпечують інвазію, резистентність до гуморальних та клітинних механізмів захисту макроорганізму та здатність розмножуватися в клітинах макроорганізму. 3. Токсини та токсичні речовини, які обумовлюють розвиток патологічного процесу (основний фактор патогенності).

Фактори, що визначають взаємодію шигел з епітеліоцитами.

Пілі, ліпополісахариди, ферменти: муциназа, плазмокоагулаза, гіалуронідаза, фібринолізин.

Фактори інвазії шигел

Білки зовнішньої мембрани (інвазини), білки внутрішньоклітинного розповсюдження. Забезпечують проникнення шигел у ентероцити, розмноження в ентероцитах та макрофагах, викликають апоптоз макрофагів, лізис мембран клітин, забезпечуючи внутрішньоклітинне та міжклітинне розповсюдження шигел

Токсини шигел

Екзотоксини – токсин Шига та шигаподібні токсини, ентеротоксин (LT), ендотоксин (ліпополісахарид, який пов‘язаний з О-антигеном клітинної стінки).

Особливості Шига-токсину, що синтезує S.dysenteriae 1 (шигела Григор‘єва-Шиги).

Має нейротоксичну властивість, ентеротоксичну та цитотоксичну активність. Ентеротоксичність проявляється посиленням діарейного синдрому внаслідок активації аденілатциклази, збільшення екскреції води та електролітів у порожнину кишок. Цитотоксичність – токсин порушує біосинтез білку, всмоктування Na+ та води, викликаючи загибель ентероцитів та збільшення рідини в осередку спалаху. Токсин уражує ендотелій підслизової оболонки кишки, спричиняючи кров‘янистий пронос, гломерули нирок, призводячи до гемолітичного уремічного синдрому з розвитком ниркової недостатності.

Особливості ендотоксину шигел

Має особливий тропізм до епітелію слизової оболонки товстої кишки. Ліпід А має й імуносупресивну дію – пригнічує активність клітин імунної пам‘яті. Захищає шигели від низьких значень рН та жовчі. Посилює перистальтику кишечника.

Етапи патогенезу гострого шигельозу.

Адгезія, колонізація, занурення шигел у цитоплазму ентероцитів, їх внутрішньоклітинне розмноження, руйнація ентероцитів та відторгнення епітелію, вихід збудника у порожнину кишечнику, формування ГСТ.

Особливості патогенезу при шигельозі

1. Пусковим механізмом у патогенезі є адгезія збудника до слизової оболонки кишки.

2. Взаємодіючи з незміненими функційно активними ентероцитами, шигели примушують їх захоплювати себе шляхом інвагінації клітинної мембрани та утворення фагосомоподібних вакуолей.

3. Гемолізин, що міститься у мікрокапсулі шигел, викликає розбухання та відторгнення інфікованих мікроворсинок слизової оболонки, пасивно звільняючи її від збудника.

4. У тонкій кишці ентероцити мають рецептори до ентеротоксину, який спричиняє водянисту діарею, хоча збудник має здатність й занурюватися в епітелій тонкої кишки. Колоноцити мають рецептори для адгезії та інвазії шигел.

5. Адгезія шигел на ентероцитах тонкої кишки пригнічується за рахунок руйнації панкреатичними ферментами їх поверхневих цитотоксичних білків. У товстій кишці цитотоксин шигел регенерує.

6. Переважне ураження дистальних відділів товстої кишки обумовлено тривалим перебуванням в ній кишкового вмісту, токсинів та бактерій, створюючи сприятливі умови для масивної інвазії збудника у колоноцити.

Умови переходу гострого шигельозу у хронічний

Дисбактеріоз, порушення обміну речовин в організмі, гіповітаміноз. Слабка імуногенність збудника. Розвиток часткової толерантності до збудника. Набута недостатня активність імунних клітин. ГСТ. Внутрішньоклітинний паразитизм.

Особливості імунітету при шигельозі

Напружений типоспецифічний (обумовлений антимікробними антитілами, антитоксинами, підвищенням активності макрофагів та Т-лімфоцитів), перехресного імунітету не виникає.

Місцевий імунітет слизової оболонки кишечнику, опосередкований IgAs.

Механізм місцевого імунітету

Перешкоджають адгезії шигел на епітеліальних клітинах, проникненню їх у клітини, беруть участь у запобіганні імунологічного ушкодження кишечнику.