Сравнительная характеристика шигелл. Шигеллы - Hem Ltd

Шигеллы - это род кишечных бактерий, включающий различные виды возбудителей дизентерии. Отечественная классификация (1962) делит этот род по биохимическим признакам на три группы: 1) несбраживающие маннит (виды Григорьева - Шиги, Штуцера - Шмитца, Ларджа - Сакса, провизорные), 2) сбраживающие маннит - вид Флекснера, включающий 3 подвида (собственно Флекснера, Ньюкасла, Бойда), и 3) медленно разлагающие лактозу (вид Зонне). Дальнейшая дифференциация шигелл на типы и подтипы осуществляется по серологическим признакам, которые основаны на особенностях антигенной структуры.

Возбудители дизентерии - грамотрицательные неподвижные палочки длиной 2-3 мк, шириной 0,6 мк, легко размножаются на обычных при t° 37°. По типу дыхания - аэробы и факультативные анаэробы, на поверхности агара образуют полупрозрачные нежные колонии.

Шигеллы - это род патогенных только для человека и обезьян микроорганизмов; принадлежит к семейству кишечных бактерий (Enterobacteriaceae).

Первый представитель рода описан Шигой (К. Shiga); его именем и обозначен род.

Существуют две классификационные схемы шигелл: принятая в СССР (1962) и Международная (1950-1958).Эти схемы сопоставимы, так как они включают единый перечень шигелл; основаны на едином принципе подразделения дизентерийных бактерий по их отношению к манниту и антигенному строению. Все шигеллы, за исключением подвида Флекснера, в антигенном отношении обособлены друг от друга и обладают каждый «своим» видо- или типоспецифическим антигеном. Шигеллы вида Флекснера содержат наряду с типоспецифическим антигеном, определяющим серологический тип, ряд групповых антигенов (см. Дизентерия, этиология). Состав последних позволяет разграничивать палочки Флекснера, обладающие единым типоспецифическим антигеном (единого серотипа), на серологические подтипы (таблица 1).

Таблица 1. Характеристика групповых антигенов шигелл Флекснера разных серологических типов и подтипов (по Международной классификационной схеме)

Серологический тип	Подтип	Антигены
		типоспецифический	групповые
1	1a	I	3,4
	1b		3,4 6
2	2a	II	3,4
	2b		7,8
3	3a	III	6 7,8
	3b		3,4 6 (7,8)
	3c		6
4	4a	IV	3,4
	4b		(3,4) 6
5		V	7,8
	x	-	7,8
	y	-	3,4

Определение подтипа осуществляется при помощи специального набора групповых агглютинирующих сывороток в опытах агглютинации на стекле. Шигеллы подвида Флекснера, в отличие от остальных представителей рода, обладают и так называемыми фимбриальными, или реснитчатыми, антигенами, общими для всех серологических типов.

Вирулентность шигелл (патогенность для человека) определяют в настоящее время на ряде лабораторных моделей - проба Шереня на глазу морской свинки, «легочная» модель М. К. Войно-Ясенецкой, выращивание на культурах тканей (В. А. Арбузова). Шигеллы дифференцируют по морфологии, биохимическим свойствам и агглютинаторной характеристике. В таблице 2 дан перечень встречающихся у шигелл ферментативных вариантов.

Таблица 2. Отклонения некоторых признаков, присущих дизентерийным бактериям

Признаки		Закономерность	Отклонения
Подвижность		Неподвижны	Неизвестны
Газообразование		Не образуют газа	Только Ньюкасл
Ферментация	Маннит	Не ферментируют: Григорьев - Шига, Штуцер - Шмитц, Лардж - Сакс	Только Лардж - Сакс (единичные наблюдения)
		Ферментируют: Флекснер, Ньюкасл, Бойд, Зонне	Ньюкасл (оригинальный штамм, встречается исключительно редко). Флекснер, Зонне, Бойд (очень редко)
	Лактоза	Ферментируют: только Зонне	Зонне (исключительно редко), Бойд 9, отдельные разновидности данного серотипа медленно расщепляют лактозу
	Ксилоза	Не ферментируют: Флекснер, Ньюкасл	Серотип 4 (Бойд 103), отдельные редкие разновидности
	Дульцит	Не ферментируют: Флекснер, Зонне	Неизвестны
	Сорбит	Не ферментируют: Зонне	Неизвестны

При серологической идентификации, особенно при использовании метода агглютинации на стекле с монорецепторными сыворотками, необходимо учитывать наличие серологических связей между шигеллами и представителями некоторых серологических групп Escherichia. Соматические антигены ряда шигелл и Escherichia идентичны.

Шигеллы, как и ряд других представителей семейства кишечных бактерий, обладают способностью продуцировать колицины и по характеру продуцируемого колицина могут быть подразделены на ряд разных колициногенотипов. См. также Бактерии.

Род Shigella .

Шигеллы - кишечные патогены человека и приматов, которые вызывают бактериальную дизентерию или шигеллезы. В соответствии с антигенной структурой О- антигена и биохимическими свойствами известные серотипы шигелл разделяют на четыре вида или серогруппы - S.dysenteriae (серогруппа А), S.flexneri (серогруппа В), S.boydii (серогруппа С) и S.sonnei (серогруппа Д).

По морфологическим признакам шигеллы не отличаются от остальных энтеробактерий. Это неподвидные факультативно - анаэробные грамотрицательные палочки.

Биохимические свойства . Шигеллы по сравнению с другими кишечными бактериями биохимически малоактивны. Не образуют сероводород на трехсахарно - железном агаре, не ферментируют мочевину.

Наименьшей ферментативной активностью обладают штаммы S.dysenteriae (серогруппа А), ферментирующие только глюкозу без газообразования, в отличие от других шигелл этот вид является маннит - отрицательным.

Шигеллы Флекснера ферментируют маннит, образуют индол, но не ферментируют лактозу, дульцит и ксилозу. Серотип Ньюкасл разделен на три биохимических типа. Для шигелл Флекснера более характерен водный путь передачи.

Шигеллы Бойда (серогруппа С) имеют близкую биохимическую активность, однако ферментируют дульцит, ксилозу и арабинозу. Имеют ряд серотипов, каждый из которых имеет свой главный типовой антиген.

Шигеллы Зонне (серогруппа Д) способны медленно ферментировать лактозу и сахарозу, имеют биохимические типы и фаготипы. Основной путь передачи - пищевой (чаще через молоко и молочные продукты).

Антигенная структура . У шигелл имеются О- и К- антигены. О- антигены имеют эпитопы различной специфичности - от общих для семейства энтеробактерий до типоспецифических. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида - А,В,С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К- антигены (они имеются в группах А и С) и фимбриальные антигены (у шигелл Флекснера они близки в антигенном отношении E.coli). Определение антигенной структуры необходимо для окончательной идентификации.

Эпидемиология . Шигеллы достаточно устойчивы во внешней среде. Источник инфекции - человек с различными формами клинического проявления шигеллезов. Механизм заражения - фекально - оральный. Для различных видов шигелл характерны преобладающие пути передачи (контактно- бытовой - для S.dysenteriae, пищевой - для S.sonnei, водный - для S.flexneri). Для эпидемического процесса характерна изменение структуры циркулирующих популяций возбудителей - смена ведущих видов, биоваров, сероваров, что связано как с изменениями популяционного иммунитета, так и с изменениями свойств возбудителя, особенно с приобретением различных плазмид (R, F, Col и др.). Инфицирующая доза - порядка 200 - 300 шигелл. Более легкое течение имеет дизентерия, вызванная шигеллами Зонне.

Факторы патогенности и патогенез поражений . Главная биологическая характеристика шигелл - способность внедряться в эпителиальные клетки, размножаться в них и вызывать их гибель. Формирование очага в слизистой нисходящего отдела толстого кишечника (сигмовидная и прямая кишки) носит циклический характер: адгезия, колонизация, внедрение шигелл в цитоплазму энтероцитов, размножение, разрушение и отторжение эпителиальных клеток, выход шигелл в просвет кишечника, снова адгезия и т.д.

Роль факторов адгезии и колонизации выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, ферменты - нейраминидаза, муциназа, гиалуронидаза (разрушают слизь).

Шигеллы имеют целый ряд факторов инвазии и устойчивости к действию механизмов защиты (К- антиген, ЛПС и др.), контролизуемых хромосомными генами шигелл и плазмидами.

Шигеллы имеют различные токсины. Они имеют эндотоксин и шигаподобные цитотоксины (SLT-1, SLT-2). Цитотоксины обусловливают разрушение клеток, энтеротоксин - диарею, эндотоксин - общую интоксикацию. Токсин Шига вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления.

Наиболее типичные признаки дизентерии - понос, тенезмы (болезненные спазмы прямой кишки) и частые позывы, общая интоксикация. Характер стула определяется степенью поражения толстого кишечника.

Постинфекционный иммунитет - прочный, типоспецифический.

Лабораторная диагностика . Основной метод диагностики - бактериологический. Производят посев испражнений на дифференциально - диагностические среды Эндо и Плоскирева для получения изолированных колоний. Чистые культуры изучают по биохимическим свойствам, идентификацию проводят в РА с поли- и моновалентными сыворотками. Если выделенная культура обладает биохимическими свойствами шигелл, но не агглютинирует сыворотки к О- антигенам, ее нужно прокипятить 30 минут для разрушения термолабильных К- антигенов, часто препятствующих агглютинации шигелл серогрупп А и С (т.е. имеющих К- антигены), и снова исследовать в РА.

Для серологической диагностики используют РПГА с групповыми эритроцитарными диагностикумами.

Характеристика рода Шигелла( Shigella )

Вызывают Шигелез(раньше - дизентерия)

Характеризуется специфическим поражением толстого кишечника, интоксикацией, поносом.

Название идет от японца Шига. В 1898 году описал, до него Видаль и Шентемес.

Морфология – палочки 0,4-0,8 мкм толщиной, 1-2 мкм длиной. У них нет спор и капсул, у Шигелл нет жгутиков. Они не подвижны.

Классификация.

Род Шигелла включает 4 вида.

1 вид – Шигелла дизентерия(S.dysenteriae) 1-12 сероваров, не расщепляет монит.

2 вид – Шигелла флексера(S.Dlecneri1-7,x,y)

3 вид – Шигелла Бойда (S.Boydu1-18)

4 вид – S.zonnei, - не имеет серовидов, расщепляет манит, сахарозу, лактозу.

Культуральные свойства – хорошо растут на простых питательных средах, факультативные анаэробы. Оптимумph– 7.S- форма роста. На дифференциальных средах с лактозой – прозрачные, бесцветные колонии.

Ферментативные свойства – ниже чем у других. Расщепляет сахара только до кислоты, не образуют сероводород. В отношении лактозы S.Zonneiна 2-3 сутки расщепляет.

Антигены – имеют О антиген, который определяет типовую специфичность и К антиген.Hантигена – нет, т.к. нет жгутиков и они не подвижны.

Устойчивость к факторам внешней среды. В испражнениях, почве – 3-5 месяцев, в проточной воде – 3 месяца, на овощах и фруктах 2 недели. При кипячении погиюают мгновенно. Высоко чувствительны к дезинфец. Средствам.

Патогенность – очень высокие адгезивные свойства. Существуют мембранные белки, которые обеспечивают прикрепление Шигелл к эпителию дистальных отделов толстого кишечника. Высокая инвазивность. Как все Гр(-) содержат эндотоксин, который обладает свойствами цитотоксина – этот токсин называют Шиго токсином. Если обнаруживается у др. бактерий его называют Шиго подобным.

Есть антифагоцитарные свойства, факторы патогенности детерменирвоанны не только в хромосомных, но ив плазмидных генах.

Патогенез и клинка. Инкубационный период 1-7 дней. В слизистой формируется очаг, где микробы прикрепляются, колонизируются, внедряются в цитоплазму, вызывают гибель клеток, попадают в следующие клетки. У таких больных отмечаются появления в испражнениях примеси слизи и крови, клиницисты говорят что стул – как малиновое желе.

Иммунитет – типоспецифический, титры низкие, низко напряжен, поэтому могут и повторные случаи.

Лабораторная диагностика – слизь ректальная, объекты санитарного назначения, смывы с поверхности, пробы воды.

Первичный посев проводится одновременно и на накопительные среды и на среды с лактозой. Специальной средой является Плоскирева. После получения лактозо негативных колоний. Их пересевают на среду Ресселя для накопления культуры и затем проводят окончательную идентификацию по биохимическим и антигенным свойствам. Все другие методы малоинформативны и не используются.

Специфическая профилактика – спиртовая убитая вакцина, но не очень эффективна, практически не применяется даже по эпид показаниям.

Шигеллы (лат. Shigella ) - род грамотрицательных, факультативно анаэробных бактерий, являющихся возбудителями дизентерии.

Шигеллы в систематике бактерий

Род шигеллы (лат. Shigella ) входит в семейство энтеробактерии (лат. Enterobacteriaceae ), порядок энтеробактерии (лат. Enterobacteriales ), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria ), тип протеобактерии (лат. Proteobacteria ), царство бактерии.

В род шигеллы входит 4 вида, соответствующие четырем серогруппам:

• шигелла дизентерии (Shigella dysenteriae ) , серогруппа А, включает 12 серотипов
• шигелла Флекснера (Shigella flexneri ) , серогруппа B - 6 серотипов
• шигелла Бойда (Shigella boydii ) , серогруппа C - 23 серотипа
• шигелла Зонне (Shigella sonnei ) , серогруппа D - 1 серотип

Шигеллы. Общие сведения

Шигеллы имеют вид палочек без жгутиков, с закруглен­ными концами размером 2–3 на 0,5–0,7 мкм. Не образуют спор и капсул. Шигеллы плохоустойчивы к воздействию физических, химических и биологических факторов окружающей среды. В воде, почве, пищевых продуктах, на предметах, посуде, овощах, фруктах шигеллы живут в течение 5–14 дней. При температуре 60 °С шигеллы гибнут через 10–20 минут, при 100 °С - мгновенно. Прямой солнечный свет убивают шигелл в течение 30 минут. При отсутствии солнечного света, повышенной влажности и умеренной температуре шигеллы сохраняют жизнеспособность в почве до 3 месяцев. В желудочном соке шигеллы могут выживать лишь несколько минут. В пробах кала шигеллы погибают от действия кислой реакции среды и бактерий-антагонистов через 6–10 часов. В высушенном или замороженном кале шигеллы жизнеспособны в течение нескольких месяцев.

Наиболее устойчивым к внешним воздействиям является вид шигелл Shigella sonnei, наименее устойчивым - Shigella dysenteriae .

Заражение происходит фекально-оральным или контактно-бытовым путем, через воду и пищевые продукты. Переносчиками шигеллеза могут быть мухи и тараканы.

Шигеллез характеризуется постоянными тупыми болями по всему животу, которые позже становятся острыми схваткообразными, локализованными в нижней части живота, чаще слева или над лобком. Во время акта дефекации тянущие боли в области прямой кишки, отдающие в крестец. Первоначально частые дефекации - до 10–25 в сутки, в основном из слизи с включениями крови, а в более поздний период и примеси гноя. Часты ложные позывы на дефекацию - тенезмы .

Бактериальная дизентерия (шигеллез) имеет инкубационный период от нескольких часов до 7 дней, чаще всего протекает остро и проявляется недомоганием, ознобом, головной болью, лихорадкой, судорогами, однократной или многократной рвотой. У больного повышается температура. Одновременно или несколько позже появляются боли в животе. Полное выздоровление наступает через 2–3 недели. У некоторых больных дизентерия переходит в хроническую форму.

В США шигелла является третьей (после сальмонеллы и кампилобактера) по количеству заболевших и госпитализированных причиной пищевых интоксикаций. В 2010 году всего в США было зарегистрировано 1 780 случаев шигеллезов. 333 заболевших было госпитализировано. Однако шигеллезов с летальным исходом, в отличие от ряда других пищевых инфекций, зарегистрировано не было.

См. также: Советы Американской коллегии гастроэнтерологов при пищевом отравлении (перевод на русский язык опубликованного в США 3 июня 2011 года релиза в связи с инфекцией в Европе) .

Лечение дизентерии, вызванной шигеллой

Для лечения шигеллёзной дизентерии ВОЗ рекомендует («Лечение диареи». 2006):

• в качестве антибиотика выбора - ципрофлоксацин по 500 мг два раза в день для взрослых, по 15 мг на кг веса два раза в день для детей, принимать в течение трёх суток
• в качестве альтернативных антибактериальных средств:
• пивмециллинам по 400 мг 4 раза в день для взрослых, по 20 мг на кг веса два раза в день для детей, принимать в течение пяти суток или
• цефтриаксон - у детей 50-100 мг на кг веса внутримышечно в течение 2-5 дней
• учитывать при выборе антибиотика результаты исследования лекарственной чувствительности штаммов Shigella , изолированных за последнее время в конкретной территории.

Антибиотики, активные в отношении шигелл

Антибактериальные средства (из имеющих описание в данном справочнике), активные в отношении шигелл:

Шигеллы в микроскопическом препарате стула больного бактериальной дизентерией

Шигеллы (лат. shigella) - род грамотрицательных, факультативно анаэробных бактерий, являющихся возбудителями дизентерии.

Классификация шигелл

Род шигеллы (лат. shigella) входит в семейство энтеробактерии (лат. enterobacteriaceae), порядок энтеробактерии (лат. enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria), тип протеобактерии (лат. proteobacteria), царство бактерии.

В род шигеллы входит 4 вида, соответствующие четырем серогруппам:

шигелла дизентерии (shigella dysenteriae), серогруппа А, включает 12 серотипов

шигелла Флекснера (shigella flexneri), серогруппа B - 6 серотипов

шигелла Бойда (лат. shigella boydii), серогруппа C - 23 серотипа

шигелла Зонне (shigella sonnei), серогруппа D - 1 серотип

Шигеллы. Общие сведения

Шигеллы имеют вид палочек без жгутиков, с закругленными концами размером 2–3 на 0,5–0,7 мкм. Не образуют спор и капсул. Шигеллы плохоустойчивы к воздействию физических, химических и биологических факторов окружающей среды. В воде, почве, пищевых продуктах, на предметах, посуде, овощах, фруктах шигеллы живут в течение 5–14 дней. При температуре 60 °С шигеллы гибнут через 10–20 минут, при 100 °С - мгновенно. Прямой солнечный свет убивают шигелл в течение 30 минут. При отсутствии солнечного света, повышенной влажности и умеренной температуре шигеллы сохраняют жизнеспособность в почве до 3 месяцев. В желудочном соке шигеллы могут выживать лишь несколько минут. В пробах кала шигеллы погибают от действия кислой реакции среды и бактерий-антагонистов через 6–10 часов. В высушенном или замороженном кале шигеллы жизнеспособны в течение нескольких месяцев.

Наиболее устойчивым к внешним воздействиям является вид шигелл shigella sonnei, наименее устойчивым - shigella dysenteriae.

Шигеллы названы в честь японского врача и микробиолога Киёси Шига (или Сига; 1871–1951), выделившего в 1897 году в чистом виде бактерии, относящиеся сегодня к виду shigella dysenteriae.

Шигеллы - возбудители дизентерии Все виды шигелл могут являться возбудителями инфекционного заболевания - бактериальной дизентерии (называемой также шигеллезом), протекающего с явлениями интоксикации и преимущественным поражением дистального отдела толстой кишки. Наиболее благоприятные условия для развития шигелл - в поперечной ободочной и нисходящей ободочной кишках.

Заражение происходит фекально-оральным или контактно-бытовым путем, через воду и пищевые продукты. Переносчиками шигеллеза могут быть мухи и тараканы.

Шигеллез характеризуется постоянными тупыми болями по всему животу, которые позже становятся острыми схваткообразными, локализованными в нижней части живота, чаще слева или над лобком. Во время акта дефекации тянущие боли в области прямой кишки, отдающие в крестец. Первоначально частые дефекации - до 10–25 в сутки, в основном из слизи с включениями крови, а в более поздний период и примеси гноя. Часты ложные позывы на дефекацию - тенезмы.

Бактериальная дизентерия (шигеллез) имеет инкубационный период от нескольких часов до 7 дней, чаще всего протекает остро и проявляется недомоганием, ознобом, головной болью, лихорадкой, судорогами, однократной или многократной рвотой. У больного повышается температура. Одновременно или несколько позже появляются боли в животе. Полное выздоровление наступает через 2–3 недели. У некоторых больных дизентерия переходит в хроническую форму.

В США шигелла является третьей (после сальмонеллы и кампилобактера) по количеству заболевших и госпитализированных причиной пищевых интоксикаций. В 2010 году всего в США было зарегистрировано 1 780 случаев шигеллезов. 333 заболевших было госпитализировано. Однако шигеллезов с летальным исходом, в отличие от ряда других пищевых инфекций, зарегистрировано не было.

в качестве антибиотика выбора - ципрофлоксацин по 500 мг два раза в день для взрослых, по 15 мг на кг веса два раза в день для детей, принимать в течение трёх суток

в качестве альтернативных антибактериальных средств:

пивмециллинам по 400 мг 4 раза в день для взрослых, по 20 мг на кг веса два раза в день для детей, принимать в течение пяти суток или

цефтриаксон - у детей 50-100 мг на кг веса внутримышечно в течение 2-5 дней

учитывать при выборе антибиотика результаты исследования лекарственной чувствительности штаммов Shigella, изолированных за последнее время в конкретной территории.

Антибиотики, активные в отношении шигелл Антибактериальные средства (из имеющих описание в данном справочнике), активные в отношении шигелл: рифаксимин, фуразолидон, нифуроксазид, ципрофлоксацин. Джозамицин активен в отношении некоторых видов шигелл. Нифурател активен в отношении shigella flexneri и shigella sonnei.

Шигеллы (лат. Shigella ) - род грамотрицательных палочковидных бактерий, не образующих спор. По происхождению близки к Escherichia coli и Salmonella. Для человека и приматов являются возбудителями болезней из группы шигеллёзов.

Подразделяются на четыре серогруппы

Серогруппа A: S. dysenteriae (15 серотипов (1-й серотип продуцирует Шига-токсин))

Серогруппа B: S. flexneri (8 серотипов и 9 подтипов)

Серогруппа C: S. boydii (19 серотипов)

Серогруппа D: S. sonnei (1 серотип)

Бактерии рода Shigella вызывают у человека целый ряд кишечных инфекционных заболеваний, объединяемых общим названием шигеллез (шигеллёз). Не менее распространенным термином для этих заболевания является "бактериальная дизентерия" или просто дизентерия.

Болезнь возникает, когда бактерии рода Shigella попадают в организм человека, проникают в кишечный тракт, где прикрепляются к эпителию дистального отдела толстой кишки, после чего начинают интенсивно размножаться. Это приводит, с одной стороны, к повреждению тканей кишечника. С другой стороны, бактерии Shigella выделяют эндотоксины, а шигеллы Григорьева-Шига продуцируют экзотоксин, называемый также шигатоксин (сходный с веротоксином, выделяемым энтерогемморагическими E.coli), что вызывает интоксикацию организма, подчас довольно тяжелую. Дизентерийные токсины действуют на стенки сосудов, центральную нервную систему, периферические нервные ганглии, симпатико-адреналовую систему, печень, органы кровообращения..

Болезнь может протекать в острой и хронической форме. Острая дизентерия характеризуется лихорадкой, болями в животе, поносом с кровью и слизью. Тяжесть течения болезни во многом определяется видом возбудителя. Наиболее тяжелые формы отмечаются при дизентерии, вызванной бактериями Григорьева-Шига и Флекснера. При тяжелых формах дизентерии больные могут даже умереть от инфекционно-токсического шока

Инкубационный период составляет от 1 до 7 дней, чаще 2-3 дня.

Носители и распространение Шигеллезы относятся к числу широко распространенных инфекционных болезней, составляющих значительную часть острых кишечных инфекций во всем мире. По данным FDA (U.S. Food & Drug Administration) - Управления по Пищевым Продуктам и Лекарствам США - каждый год в мире от шигеллеза страдает до 140 миллионов человек. В основном болеют люди в слаборазвитых странах. В этих регионах преобладает дизентерия, вызываемая шигеллой Флекснера, что связано с преимущественно водным и бытовым путем передачи возбудителя в условиях крайне низкого уровня сантарно-коммунального благоустройства. В экономически развитых странах доминирует дизентерия Зонне, для которой характерен пищевой путь передачи в условиях высокого уровня централизации общественного питания и снабжения населения пищевыми продуктами. Уровень заболеваемости в развитых странах гораздо ниже. Так в США заболеваемость шигеллезом не превышает 300 тысяч человек в год (около 10% от всех зарегистрированных кишечных заболеваний). В России в 1997 году число заболеваний шигеллезом не превысило 100 тыс. человек (оценка на основе статьи из журнала "Лечащий врач" №7/99).

Механизм передачи возбудителя заболевания фекально-оральный. Пути передачи - через воду, загрязненную фекальными стоками, пищевой (через загрязненные пищевые продукты, особенно молоко и молочные продукты, также опасны сырые овощи, различные салаты) и бытовой (грязные руки, посуда, игрушки и др.). Шигеллез довольно легко распространяется при непосредственном контакте с бактерионосителем вследствие крайне низкой инфицирующей дозы (около 10 бактерий достаточно для заражения).

Опасность для человека Шигеллез (бактериальная дизентерия) опасен для всех людей, но особенно ему подвержены пожилые, люди с ослабленным организмом (особенно часто встречается шигеллез у больных СПИДом), а также дети. Причем дизентерия редко поражает детей до 6-ти месяцев, самый "чувствительный" возраст - 2-3 года. Тяжелая форма дизентерии встречается у 3-5% заболевших. Она протекает с высокой лихорадкой или, наоборот, с гипотермией. Отмечаются резкая слабость, адинамия, аппетит полностью отсутствует. Больные заторможены, апатичны, кожа бледная, пульс частый, слабого наполнения. Может развиться картина инфекционного коллапса. Стул до 50 раз в сутки, слизисто-кровянистый.

Летальность от дизентерии при заражении Shigella dysenteriae 1 (шигелла Григорьева-Шига) и Shigella flexneri 2а (дизентерия Флекснера) может составлять до 10-15%.

Патогенные бактерии из рода эшерихий вызывают как диарейные, так и парэнтеральные формы эшерихиозов. В клинике часто встречаются менингиты, пиелиты, отиты, пневмонии, хирургическая раневая инфекция и другие гнойно-воспалительные поражения, вызванные эшерихиями.

Типовой вид - E.coli. По наличию 0 и К-антигенов этот вид подразделяют на серогруппы и далее, на множество сероваров, отличающихся по Н-антигену. Номенклатура эшерихий ведется по антигенным формулам с обозначением порядковых номеров 0-,К- и Н-антигенов. Например, E.coli 0124,К72 (В17),Н-.

Эшерихии являются короткими полиморфными грамотрицательными палочками, не образующими спор. Многие серовары имеют микрокапсулу и пили(адгезивные и половые) и обладают подвижностью. По морфологическим, ферментативным и культуральным свойствам патогенные и непатогенные разновидности эшерихий не отличаются друг от друга. Причем эшерихии разных сероваров могут обладать одинаковыми и неодинаковыми биологическими свойствами. На средах дают рост чаще всего в виде S-форм, реже шероховатых (R) форм. Лактозонегативные эшерихии на дифференциально-элективных средах для выделения (изоляции) энтеробактерий образуют колонии сходные с колониями шигелл.

Эшерихии катаболизируют углеводы (с газом или без него). Многие реакции вариабельны. Бактерии этого рода не гидролизуют желатину, не проявляют уреазную и липазную активность, не утилизируют цитрат и малонат Na. Обычно растут на ацетатной среде, декарбоксилируют лизин, дают положительную реакцию с метил-рот и отрицательную на ацетоин. Эшерихии не образуют сероводород. Хотя описаны случаи выделения E.coli H2S+ от человека,домашних животных и из обьектов внешней среды (цит.по Заславскому Б.А.и др.,1986).

Многие серовары продуцируют индол. Наиболее информативными тестами для отнесения культуры к роду Escherichia служат: цитрат Симмонса, мочевина, малонат, ацетат натрия, продукция сероводорода, фенилаланиновый тест, декарбоксилирование лизина и подвижность.

E.coli и все шигеллы составляют один геновид, в котором шигеллы образуют биогруппу метаболически неактивных, неподвижных микроорганизмов. Метаболически неактивные штаммы E.coli трудно отличимы от шигелл.

Особенно это относится к биогруппе, состоящей из лактозонегативных, неподвижных и необразующих газ при сбраживании углеводов эшерихий. Другая биогруппа характеризуется отсутствием активных лизин-, аргинин и орнитин-декарбоксилаз.

Есть также штаммы, показывающие нетипичные реакции в различных тестах (цитрат, адонит, инозит, индол и другие). Поэтому рекомендуется при идентификации определять весь биохимический профиль, а не только "ключевые" тесты.

Таблица 12 . Отличительные признаки бактерий рода Escherichia

Антигенная структура эшерихий весьма сложная. Для практических целей (построение антигенно-диагностических схем, серологическая идентификация) наиболее важны 0-Н- и К- антигены. У слизистых форм эшерихий обнаруживается термолабильный М-антиген, сходный с М-антигеном сальмонелл. Он препятствует агглютинабельности в ОК-сыворотках. Некоторые фимбриальные антигены эшерихий являются родственными соответствующим антигенам шигелл(вида Флекснера), с этим связана частая агглютинабельность эшерихий в шигеллезных сыворотках.

Эшерихиозный 0- антиген является специфическим липополисахаридопротеиновым комплексом. Поэтому антигену выделяют 173 0- серогруппы. 0- антигены варьируют по составу моносахаров и структур. Для приготовления антигена при постановке реакции 0- агглютинации культуру прогревают при 1000С в течение часа. В пределах серологической группы выявлен факторный состав 0- антигенов: общий фактор обозначают символом "а", дополнительные -"в", "с" и т.д. Например, E.coli О112 ав и О112 ас. Эшерихии имеют родственные связи с другими родами бактерий, в частности с шигеллами, сальмонеллами, клебсиеллами. Например, О1-антиген эшерихий идентичен О-антигену шигелл Флекснера сероваров 1,4,2 и 4а, а также серовару 1 S.dysenteriae и серовару О-42 сальмонелл.

Полиагглютинабельность прогретых культур эшерихий в О- сыворотках может быть связано также со случайным присутствием в сыворотке антител к изученным штаммам. Поэтому в диагностике нельзя применять нативные сыворотки, а необходимы очищенные от агглютининов к гетерологичным группам эшерихий. При серологической идентификации следует иметь ввиду, что у штаммов, содержащих К-антиген, О-агглютинабельность проявляется только после прогревания, разрушающего поверхностные антигены. При работе с К(+)-формами (L и B) бактерии кипятят в течение часа.

Если культура сохраняет О-инагглютинабельность, то можно предположить наличие у нее А-антигена. Для его разрушения культуру автоклавируют при 1200 в течение 2 часов. Для О-агглютинации К(-) форм используют живые либо убитые нагреванием, формалином бактерии.

Термин К-антиген обьединяет разные по своим свойствам поверхностные, оболочечные (микрокапсулы) и истинно капсульные антигены. Антиген А является истинно капсульным антигеном. Он термостабилен, прогревание при 1000, обработка формалином и 50% спиртом не изменяет его свойства. Штаммы с А-антигеном высокоустойчивы к фагоцитозу, бактериолизу, не имеют гемолизинов и обычно являются менее патогенными. Они образуют колонии интенсивно мутные, крупнее по размеру,чем А(-) формы и напоминающие слизистые варианты.

L-антиген разрушается при нагревании до 1000С в течение 1 часа. Наличие его чаще всего (80%) является причиной О-инагглютинабельности эшерихий.Он защищает клетки от фагоцитоза и бактериолиза. Штаммы, имеющие его, часто обладают гемолитическими и дерматонекротическими свойствами. Такие эшерихии считаются более патогенными, чем штаммы с А-антигеном.

В-антиген по термолабильности занимает промежуточное положение. Он относится к оболочечным или поверхностным соматическим антигенам. Этот антиген утрачивает агглютинабельность при 1000С (1 час), а после кипячения в течение 2,5 часов утрачивает также и антигенные свойства, сохраняя антителосвязывающую способность.

К-антигены каждого типа серологически неоднородны. Они объединяют около 100 серологически разных поверхностных антигенов, которые обусловливают О-инагглютинабельность культур и особенности серологической идентификации эшерихий:34 L-антигена, 32 В-антигена, 28 А-антигенов. Основными критериями наличия К-антигенов является О-инагглютинабельность живых культур(в гладкой форме) и их агглютинация в К - или ОК- сыворотках.

Существует мнение, что в патогенности эшерихий заметную роль играет химическая природа их поверхности. Кислые капсульные полисахариды создают отрицательный заряд, что может иметь значение для пенетрации тканей эшерихиями.

Антиген Н имеет белковую природу. Известно 53 серологических разновидностей его (номера с 1 по 56). В одноименных ОК- и О-группах эшерихий встречаются штаммы с разными Н-антигенами, что позволяет диффе­ренцировать их на серовары. Идентификацию Н-антигена проводят методом иммобилизации в полужидком агаре специальными сыворотками, либо агглютинационным методом в пробирках или на стекле с использованием 5-7 часовой бульонной формалинизированной (0,5%) культуры, смешивая ее в равных объемах с сывороткой.

Используя коммерческие препараты,выпускаемые в нашей стране, можно идентифицировать 23 серологические разновидности ОК-групп эшерихий. Остальные (более 100) остаются вне диагностических возможностей практических лабораторий.

рассмотрим основные биологические группы эшерихий , выделяемые в настоящее время. Они отличаются наличием особых факторов патогенности и формами вызываемых заболеваний.

А) Эшерихии - представители нормальной микрофлоры. Эта группа весьма неоднородна по своим свойствам, входит в состав микробиоценозов различных областей макроорганизма.

Б) Эшерихии - возбудители урогенитальных инфекций. Они имеют чаще всего антиген К1 и принадлежат к серогруппам 01, 02, 04, 06, 07, 08, 09, 011, 018 и др.

В) Эшерихии - возбудители ГВП разной локализации (отитов, маститов, коньюнктивитов, абсцессов и т.д.).

Г) Эшерихии - возбудители генерализованных форм (менингиты, септицемии).Чаще всего они являются эндогенными штаммами и вызывают генерализацию инфекционного процесса на фоне резкого снижения иммунобиологического статуса организма и относятся к серогруппам 01, 02, 04, 06, 025, 075 и др.

Д) Эшерихии - возбудители кишечных диарейных инфекций. Они включают несколько групп.

1. Энтеропатогенные эшерихии (EPEC)- возбудители колиэнтеритов у детей раннего возраста (первых 2-х лет жизни). Это группа, как правило, не опасна для взрослых.Сюда относят серогруппы: 020, 0111, 0125, 018, 026, 028, 033, 055, 0119, 0142, О18а,с и др. По данным Номенклатурного комитета при выделении у детей до 1 года EPEC означает безусловно этиологическую роль их, а у детей в возрасте от 1 года до 1 года 11 месяцев 21 дня возможно носительство. На вспышках,вызванных EPEC, источником чаще всего являются взрослые носители,поэтому на EPEC обязательно обследуют лиц,поступающих на работу в детские молочные кухни. Большинство EPEC лактозо- и сахарозопозитивны. Идентификацию осуществляют серологическим методом по выявлению О- и К-антигенов. Показано, что для наиболее патогенных штаммов характерно наличие определенных Н-антигенов: для О119 - Н6, О18 а, с - Н7, О142 - Н6 и т.д. Отмечается взаимосвязь наличия Н-антигена и определенного биохимического признака, например, EPEC О111:Н2 - сахарозопозитивны, а О111:Н12 - сахарозонегативны.

Патогенез диарей, вызванных EPEC, обусловлен адгезией их к кишечному эпителию и повреждением ворсинок. Бактерии экспрессируют ген еае, обусловливающий выделение продуктов, изменяющих архитектуру слизистой кишечника. В результате массивной колонизации развивается воспалительная реакция.

3. Энтеротоксигенные эшерихии (ETEC ) - возбудители холероподобных заболеваний. Чаще всего это серогруппы 06, 08, 015, 027 ,025, 0153, 0159 и другие. Биохимически они не отличаются от других эшерихий, в основном - лактозопозитивны. Они несут плазмиды токсигенности, которые трансмиссивны и не имеют твердой связи с серогруппой. Причем, существуют штаммы, продуцирующие стабильный к нагреванию токсин (ST) и лабильный токсин (LT), близкий к холерогену, или одновременно ST/LT. Многие ETEC имеют такие факторы колонизации - пили двух типов: CFA 1 и CFA 2. Синтез этих факторов детерминирован нетрансмиссивной плазмидой. По данным отечественных и зарубежных авторов более половины штаммов циркулирующих ETEC характеризуются множественной лекарственной устойчивостью, связанной с наличием плазмид.Среди ETEC широко распространены штаммы, имеющие колициногенные и гемолитические свойства, детерминируемые соответственно плазмидами Col и Hly.

Эти эшерихии способны вызывать заболевания 4 типов во всех возрастных группах: 1)в слаборазвитых странах - гастроэнтериты детей младшего возраста, 2) в развитых странах - "диарея путешественников", 3) диареи военнослужащих во время боевых действий в районах с жарким климатом (например, войны в Персидском заливе), 4) гастроэнтериты (по типу пищевых токсикоинфекций) в развитых странах (Европа, США).

Склонность к генерализации не высока. В этой группе есть внутрибольничный штамм - О1. Дифференцировать ЕТЕС очень трудно.

4. Энтерогеморрагические эшерихии (ЕНЕС) - возбудители геморрагического колита и гематурии. Выделены впервые в Канаде (1982) при вспышке в доме престарелых (летальность более 18%). Была идентифицирована E.coli 0157:Н7. У этого штамма был обнаружен токсин, близкий к токсину S.dysenteriae 1. EHEC выделяют также цитотоксин, вызывающий гибель клеток HeLa и Vero in vitro. В дальнейшем были обнаружены и другие серогруппы эшерихий (026),вызывающие геморрагический колит и гематурию (размножаются в эпителии мочевого пузыря). Группы риска - дети до 1 года и лица старше 60 лет. Вспышки зарегистрированы в Японии, США, Канаде. При геморрагических колитах эти эшерихии выделялись в 7-34%. Возбудители характеризуются лактозопозитивностью, не способны расщеплять сорбит, подвижны.

5. Энтероадгезивные эшерихии (EAEC ) - возбудители банальных диарей. Впервые выделены в 1985 году при диареях неясной этиологии, при отсутствии эшерихий вышеназванных 4-х групп. Они получили свое название за счет способности адгезировать к клеткам Hep 2 in vitro , обусловленной свойством агрегироваться на поверхности клеточных слоев. Другие факторы патогенности пока не известны. Группа выделена временно.

Escherichia coli

Escherichia coli (кишечные палочки) - грам-отрицательные палочковидные бактерии, принадлежат к семейству Enterobacteriaceae, род Escherichia (эшерихия), короткие (длина 1-3 мкм, ширина – 0,5-0,8 мкм), полиморфные подвижные и неподвижные, спор не образуют. Впервые были открыты немецким ученым Эшерихом (T. Escherich) в 1885 году. E. coli были выделены из остатков жизнедеятельности человека. E. coli является естественных обитателем толстого отдела кишечника многих млекопитающих, в частности приматов и человека. К бактериям группы кишечных палочек относят роды Escherichia (типичный представитель Е. coli), Citrobacter (типичный представитель Citr. coli citrovorum), Enterobacter (типичный представитель Ent. aerogenes), которые объединены в одно семейство Enterobacteriaceae благодаря общности морфологических и культуральных свойств.

В организме человека E.coli подавляет рост патогенных бактерий и синтезирует некоторые витамины. Существуют разновидности E.coli, котрые способны вызывать у человека острые кишечные заболевания. Выделяют более 150 типов патогенных (так называемых "энтеровирулентных") палочек E.coli, объединенных в четыре класса: энтеропатогенные (ЭПЭК), энтеротоксигенные (ЭТЭК), энтероинвазивные (ЭИЭК) и энтерогемморагические (ЭГЭК)

Рис. 1 E. coli – электронный микроскоп

Бактерии хорошо растут на простых питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МПА). На МПБ дают обильный рост при значительном помутнении среды; осадок небольшой, сероватого цвета, легкоразбивающийся. Образуют пристеночное кольцо, пленка на поверхности бульона обычно отсутствует. На МПА колонии прозрачные с серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. На среде Эндо образуют плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным металлическим блеском (Е. coli) или без блеска (E.aerogenes). Для лактозоотрицательных вариантов кишечной палочки (B.paracoli) характерны бесцветные колонии. Им свойственна широкая приспособительная изменчивость, в результате которой возникают разнообразные варианты, что усложняет их классификацию.

Рис. 2 Колонии E. coli на плотной питательной среде

Биохимические свойства

Большинство бактерий группы кишечных палочек (БГКП) не разжижают желатина, свертывают молоко, расщепляют пептоны с образованием аминов, аммиака, сероводорода, обладают высокой ферментативной активностью в отношении лактозы, глюкозы и других сахаров, а также спиртов. Не обладают оксидазной активностью. По способности расщеплять лактозу при температуре 37°С БГКП делят на лактозоотрицательные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые формируются по международным стандартам. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,5°С. К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде.

Устойчивость во внешней среде

Е. coli не устойчивы к высокой температуре. Бактерии группы кишечных палочек обезвреживаются обычными методами пастеризации (65 - 75° С). При 60° С кишечная палочка погибает через 15 минут. 1% раствор фенола вызывает гибель микроба через 5-15 минут, сулема в разведении 1:1000 - через 2 мин., устойчивы к действию многих анилиновых красителей. Сохраняемость кишечной палочки при низких температурах и в различных субстратах внешней среды изучена недостаточно. По некоторым данным в воде и почве кишечная палочка может сохраняться несколько месяцев.

Санитарно-показательное значение Санитарно-показательное значение отдельных родов бактерий группы кишечных палочек неодинаково. Обнаружение бактерий рода Escherichia в пищевых продуктах, воде, почве, на оборудовании свидетельствует о свежем фекальном загрязнении, что имеет большое санитарное и эпидемиологическое значение. Считают, что бактерии родов Citrobacter и Enterobacter являются показателями более давнего (несколько недель) фекального загрязнения и поэтому они имеют меньшее санитарно-показательное значение по сравнению с бактериями рода Escherichia. При длительном применении антибиотиков в кишечнике человека также обнаруживают различные варианты кишечной палочки. Особый интерес представляют лактозоотрицателъные варианты кишечной палочки. Это измененные эшерихии, утратившие способность сбраживать лактозу. Они выделяются при кишечных инфекциях человека (брюшном тифе, дизентерии и др.) в период выздоровления. Наибольшее санитарно-показательное значение имеют кишечные палочки, не растущие на среде Козера (цитратная среда) и ферментирующие углеводы при 43-45°С (E. coli).Они являются показателем свежего фекального загрязнения.

Заболевания, вызываемые у человека E.coli

Кишечные заболевания, вызываемые патогенными E.coli объединяются общим названием эшерихиозы. Используются также термины коли-инфекция, коли-энтерит, диарея путешественников, колибактериоз.

Эшерихиоз относится к острым кишечным заболеваниям (ОКИ) с фекально-оральным механизмом заражения. Каждый из вышеперечисленных классов патогенных E.coli характеризуется определенными различиями в протекании болезни, которая по своим симптомам может напоминать холеру или дизентерию. Инкубационный период длится 3-6 дней (чаще 4-5 дней).

Род Escherichia.

Эшерихии - наиболее распространенные аэробные бактерии кишечника, способные при определенным условиях вызывать обширную группу заболеваний человека, как кишечной (диарея), так и внекишечной (бактеремия, инфекции мочевыводящих путей и др.) локализации. Основной вид - E.coli (кишечная палочка) - самый распространенный возбудитель инфекционных заболеваний, вызываемых энтеробактериями. Этот возбудитель является показателем фекального загрязнения, особенно воды. Коли - титр и коли - индекс часто использовали как санитарные показатели. Эшерихии входят в состав микрофлоры толстого кишечника млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и рыб.

Культуральные свойства. На жидких средах E.coli дает диффузное помутнение, на плотных средах образует S- и R- формы колоний. На основной для эшерихий среде Эндо лактозоферментирующие кишечные палочки образуют интенсивно красные колонии с металлическим блеском, не ферментирующие - бледно- розовые или бесцветные колонии с более темным центром, на среде Плоскирева - красные с желтоватым оттенком, на среде Левина - темно- синие с металлическим блеском.

Биохимические свойства. Кишечная палочка в большинстве случаев ферментирует углеводы (глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, галактозу и др.) с образованием кислоты и газа, образует индол, но не образует сероводород, не разжижает желатин.

Антигенная структура. Какие - либо существенные морфологические различия между патогенными и непатогенными кишечными палочками не обнаружены. Их дифференциация основана на изучении антигенных свойств. Среди поверхностных антигенов выделяют полисахаридные О- антигены, жгутиковые Н- антигены и капсульные полисахаридные К- антигены. Известно более 170 вариантов О- антигенов (это соответствует принадлежности возбудителя к определенной серогруппе ) и 57 - Н- антигенов (принадлежность к серовару ). В состав диареегенных (вызывающих диарею) кишечных палочек входят 43 О- группы и 57 ОН- вариантов.

Основные факторы патогенности диареегенных E.coli.

1. Факторы адгезии, колонизации и инвазии, связанные с пилями, фимбриальными структурами, белками наружной мембраны. Они кодируются плазмидными генами и способствуют колонизации нижних отделов тонкой кишки.

2. Экзотоксины: цитотонины (стимулируют гиперсекрецию клетками кишечника жидкости, нарушают водно - солевой обмен и способствуют развитию диареи) и энтероцитотоксины (действуют на клетки стенки кишечника и эндотелия капилляров).

3. Эндотоксин (липополисахарид).

В зависимости от наличия различных факторов патогенности диареегенные кишечные палочки разделены на пять основных типов: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные.

4. Для патогенных кишечных палочек характерна выработка бактериоцинов (колицинов).

Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

Энтероинвазивные кишечные палочки способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию. Штаммы имеют некоторое сходство с шигеллами (неподвижные, не ферментируют лактозу, обладают высокими энтероинвазивными свойствами).

Энтеропатогенные E.coli - основные возбудители диареи у детей. В основе поражений - адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови (геморрагический колит), гемолитико - уремический синдром (гемолитическая анемия в сочетании с почечной недостаточностью). Наиболее частый серотип энтерогеморрагических кишечных палочек - О157: Н7.

Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Эпидемиология. Основной механизм распространения диареегенных кишечных палочек - фекально - оральный. Заражение может происходить через пищу, воду, при уходе за животными. Поскольку эшерихии обитают в кишечниках многих видов животных, конкретный источник заражения установить сложно. Контактный путь заражения может быть в закрытых заведениях. Энтеропатогенные и энтероинвазивные E.coli - наиболее частые причины внутрибольничных вспышек эшерихиозов.

Лабораторная диагностика. Основным подходом является выделение чистой культуры на дифференциально - диагностических средах и ее идентификация по антигенным свойствам. Ставят РА с набором поливалентных ОК (к О- и К- антигенам) сывороток, затем - адсорбированных О- сывороток и прогретыми при 100 градусах Цельсия (для разрушения К- антигенов) культурами.

Биохимическая дифференциация имеет дополнительное значение. Идентификация диареегенных типов возможна при выявлении специфических маркеров (энтерогеморрагические кишечные палочки не ферментируют сорбит, а серовар О157: Н7 не проявляет бета - глюкуронидазной активности).

Род Shigella.

Шигеллы - кишечные патогены человека и приматов, которые вызывают бактериальную дизентерию или шигеллезы. В соответствии с антигенной структурой О- антигена и биохимическими свойствами известные серотипы шигелл разделяют на четыре вида или серогруппы - S.dysenteriae (серогруппа А), S.flexneri (серогруппа В), S.boydii (серогруппа С) и S.sonnei (серогруппа Д).

По морфологическим признакам шигеллы не отличаются от остальных энтеробактерий. Это неподвидные факультативно - анаэробные грамотрицательные палочки.

Биохимические свойства. Шигеллы по сравнению с другими кишечными бактериями биохимически малоактивны. Не образуют сероводород на трехсахарно - железном агаре, не ферментируют мочевину.

Наименьшей ферментативной активностью обладают штаммы S.dysenteriae (серогруппа А), ферментирующие только глюкозу без газообразования, в отличие от других шигелл этот вид является маннит - отрицательным.

Шигеллы Флекснера ферментируют маннит, образуют индол, но не ферментируют лактозу, дульцит и ксилозу. Серотип Ньюкасл разделен на три биохимических типа. Для шигелл Флекснера более характерен водный путь передачи.

Шигеллы Бойда (серогруппа С) имеют близкую биохимическую активность, однако ферментируют дульцит, ксилозу и арабинозу. Имеют ряд серотипов, каждый из которых имеет свой главный типовой антиген.

Шигеллы Зонне (серогруппа Д) способны медленно ферментировать лактозу и сахарозу, имеют биохимические типы и фаготипы. Основной путь передачи - пищевой (чаще через молоко и молочные продукты).

Антигенная структура. У шигелл имеются О- и К- антигены. О- антигены имеют эпитопы различной специфичности - от общих для семейства энтеробактерий до типоспецифических. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида - А,В,С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К- антигены (они имеются в группах А и С) и фимбриальные антигены (у шигелл Флекснера они близки в антигенном отношении E.coli). Определение антигенной структуры необходимо для окончательной идентификации.

Эпидемиология. Шигеллы достаточно устойчивы во внешней среде. Источник инфекции - человек с различными формами клинического проявления шигеллезов. Механизм заражения - фекально - оральный. Для различных видов шигелл характерны преобладающие пути передачи (контактно- бытовой - для S.dysenteriae, пищевой - для S.sonnei, водный - для S.flexneri). Для эпидемического процесса характерна изменение структуры циркулирующих популяций возбудителей - смена ведущих видов, биоваров, сероваров, что связано как с изменениями популяционного иммунитета, так и с изменениями свойств возбудителя, особенно с приобретением различных плазмид (R, F, Col и др.). Инфицирующая доза - порядка 200 - 300 шигелл. Более легкое течение имеет дизентерия, вызванная шигеллами Зонне.

Факторы патогенности и патогенез поражений. Главная биологическая характеристика шигелл - способность внедряться в эпителиальные клетки, размножаться в них и вызывать их гибель. Формирование очага в слизистой нисходящего отдела толстого кишечника (сигмовидная и прямая кишки) носит циклический характер: адгезия, колонизация, внедрение шигелл в цитоплазму энтероцитов, размножение, разрушение и отторжение эпителиальных клеток, выход шигелл в просвет кишечника, снова адгезия и т.д.

Роль факторов адгезии и колонизации выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, ферменты - нейраминидаза, муциназа, гиалуронидаза (разрушают слизь).

Шигеллы имеют целый ряд факторов инвазии и устойчивости к действию механизмов защиты (К- антиген, ЛПС и др.), контролизуемых хромосомными генами шигелл и плазмидами.

Шигеллы имеют различные токсины. Они имеют эндотоксин и шигаподобные цитотоксины (SLT-1, SLT-2). Цитотоксины обусловливают разрушение клеток, энтеротоксин - диарею, эндотоксин - общую интоксикацию. Токсин Шига вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления.

Наиболее типичные признаки дизентерии - понос, тенезмы (болезненные спазмы прямой кишки) и частые позывы, общая интоксикация. Характер стула определяется степенью поражения толстого кишечника.

Постинфекционный иммунитет - прочный, типоспецифический.

Лабораторная диагностика. Основной метод диагностики - бактериологический. Производят посев испражнений на дифференциально - диагностические среды Эндо и Плоскирева для получения изолированных колоний. Чистые культуры изучают по биохимическим свойствам, идентификацию проводят в РА с поли- и моновалентными сыворотками. Если выделенная культура обладает биохимическими свойствами шигелл, но не агглютинирует сыворотки к О- антигенам, ее нужно прокипятить 30 минут для разрушения термолабильных К- антигенов, часто препятствующих агглютинации шигелл серогрупп А и С (т.е. имеющих К- антигены), и снова исследовать в РА.

Для серологической диагностики используют РПГА с групповыми эритроцитарными диагностикумами.

Лекция №8. Представители родов Vibrio, Campylobacter, Helicobacter .

Род Vibrio.

Семейство Vibrionaceae объединяет подвижные, изогнутые палочковидные бактерии, обладающие полярными жгутиками. Эволюционно происходят из водных бактерий, широко распространены в пресной и морской воде, у беспозвоночных и позвоночных хозяев. Патогенные для человека виды относят к родам Vibrio, Aeromonas и Plesiomonas.

Для рода Vibrio характерны короткие прямые или изогнутые грамотрицательные палочки, подвижные, не образующие спор и капсул, хорошо растущие на обычных средах. Они ферментируют углеводы с образованием кислоты без газа, чувствительны к вибриостатику О/129. Можно культивировать при температуре от плюс 18 до 37 о С, рН 8,6-9,0.

От других родов семейства представители рода Vibrio дифференцируют по биохимическим тестам. Род насчитывает более 25 видов, из них основное значение имеет Vibrio cholerae- возбудитель холеры, а также V.parahaemolyticum, V.vulnificus.

Vibrio cholerae.

Морфология. Холерный вибрион имеет один полярный жгутик, часто напоминает запятую (запятая Коха ). Важный диагностический признак - подвижность (определяют микроскопией по методу висячей или раздавленной капли). Морфологически изменчивы. Хорошо окрашиваются водным фуксином Пффейфера и карболовым фуксином Циля.

Культуральные свойства. Факультативный анаэроб. Холерный вибрион неприхотлив к питательным средам. Хорошо размножается на 1% щелочной (рН 8,6-9,0) пептонной воде, опережая бактерии кишечной группы (среда обогащения), образует нежную голубоватую пленку и муть. Для подавления роста протея и некоторых других микроорганизмов используют пептонную воду с добавлением теллурита калия.

На плотных средах холерный вибрион образует гладкие стекловидные, прозрачные с голубоватым оттенком дисковидные колонии вязкой консистенции. Используют щелочной агар, желчно - солевой агар, щелочной агар с кровью, наилучшей является TCBS - агар (агар с тиосульфатом, цитратом, солями желчных кислот и сахарозой).

Биохимические свойства. Холерный вибрион сбраживает с образованием кислоты без газа многие углеводы (глюкозу, сахарозу, маннозу, маннит, лактозу, левулезу, гликоген, крахмал). По отношению к трем сахарам (триада Хейберга ) - сахарозе, маннозе и арабинозе вибрионы делят на восемь биохимических групп, холерный вибрион относится к первой группе (разлагает сахарозу и маннозу).

Холерный вибрион разлагает желатин, казеин, свертывает молоко и разлагает белковые препараты до индола и аммиака.

Вид V.cholerae делят на биотипы, серогруппы и серовары. . Основные биотипы - классический (V.cholerae asiaticae) и Эль - Тор (V.cholerae eltor). Серогруппы выделяют по структуре О- антигенов, в основной О1 группе холерных вибрионов выделяют серовары Огава, Инаба и Хикоджима.

Антигенная структура. У холерных вибрионов выделяют термостабильные О- антигены и термолабильные Н- антигены. По структуре О- антигенов выделено 139 серогрупп, биотипы Эль - Тор и классический объединены в 01 группу (типируются 01 - антисывороткой). Изоляты Эль - Тор отличаются гемолитическими свойствами (вызывают гемолиз эритроцитов барана), способностью агглютинировать куриные эритроциты, резистентности к полимиксину, чувствительности к фагам.

О- антиген 01 группы неоднороден и включает общий А- компонент и два типоспецифических - В и С. Соответственно их наличию серовар Огава имеет сочетание АВ, Инаба - АС, Хикоджима - АВС.

Холерный вибрион может переходить из S- в R- форму, не агглютинироваться О- сывороткой. В связи с антигенной структурой для идентификации V.cholerae используют О- сыворотку, OR- сыворотку (для выявления OR- и R- диссоциантов), типоспецифические сыворотки Инаба (С) и Огава (В). В 90- е годы выявлен новый серовар V.cholerae 0139, не агглютинирующийся вышеуказанными сыворотками, по остальным свойствам мало отличающийся от холерного вибриона 01 группы.

Не типируемые основной 01 сывороткой (т.е. не относящиеся к 01 группе) вибрионы называются неагглютинирующими (НАГ) вибрионами- холероподобными или парахолерными. Они имеют общий с холерным вибрионом Н- антиген, но отличаются по О- антигену.

По Н- антигену выделяют группы А и В, холерные вибрионы входят в группу А. Вирионы группы В (биохимически отличающиеся от холерных) имеют неоднородную структуру О- антигена и подразделяются на шесть серологических подгрупп.

Факторы патогенности холерного вибриона.

1. Подвижность (жгутики) и хемотаксис .

2. Ферменты способствуют адгезии и колонизации, взаимодействию с эпителиальными клетками- муциназа (разжижает слизь), нейтаминидаза (взаимодействие с микроворсинками, создание посадочной площадки), лецитиназа и другие.

3. Эндотоксин - термостабильный липополисахарид, схожий по структуре и свойствам с другими эндотоксинами грамотрицательных бактерий.

4. Экзотоксин - холероген - главный фактор патогенности, термолабильный белок. Синтез холерогена - важнейшее, генетически детерминированное свойство холерного вибриона. Молекула холерогена состоит из двух фрагментов А и В. Собственно токсическую функцию выполняет пептид А 1 фрагмента А. Молекула холерогена распознает рецептор энтероцита, проникает в мембрану клетки, активирует аденилатциклазную систему, накапливающийся циклический АМФ вызывает гиперсекрецию жидкости, Na + , HCO 3 - , K + , Cl - из энтероцитов. Это приводит к характерной для холеры диарее, обезвоживанию и обессоливанию организма.

5. У многих вибрионов, в т.ч. не относящихся к 01 группе, имеются различные энтеротоксины .

6. В патогенезе проявлений холеры имеет значение также фактор, повышающий проницаемость капилляров.

Некоторые особенности эпидемиологии. Холера - кишечная инфекция. Основной источник - человек (больной или вибрионоситель), загрязненная вода. Способ заражения - фекально - оральный. Индивидуальная восприимчивость к холере чрезвычайно вариабельна. Характерно большое количество скрытых (стертых) форм, вибрионосительство. Обнаружение возбудителя в воде напрямую связано с наличием больных или бактерионосителей. Холерные вибрионы 01 группы могут длительно находиться в водных экосистемах в виде некультивируемых форм .

Лабораторная диагностика. Холера относится к группе особо опасных инфекций, культивирование ее возбудителя требует соблюдения особого режима биологической безопасности. Основной метод диагностики - бактериологический, включает выделение и идентификацию возбудителя.

Материал для исследования - испражнения и рвотные массы, секционные материалы от погибших, пробы воды и смывы с объектов окружающей среды, пищевые остатки.

Для посева используют жидкие среды обогащения, щелочной МПА, элективные и дифференциально - диагностические среды (лучше TCBS). В качестве транспортной среды наиболее удобна 1% пептонная вода. Подозрительные стекловидные прозрачные колонии пересевают для получения чистой культуры, которую идентифицируют по морфологическим, культуральным, биохимическим свойствам, подвижности, антигенным свойствам, фаготипируют.

Для ускоренной диагностики применяют иммунолюминесцентный метод, биохимическую идентификацию с набором индикаторных дисков, для обнаружения холерных вибрионов в первичных материалах - РНГА с антительным диагностикумом, для выявления некультивируемых форм - ПЦР, для определения вирулентности и синтеза холерогена - биопробы на кроликах - сосунках, ИФА, ДНК- зонды (выявление фрагмента хромосомы, несущего оперон холерогена).

Специфическая профилактика. Имеются различные вакцины - убитая из сероваров Инаба и Огава, анатоксин холерогена, химическая бивалентная вакцина. Вакцины применяют только по эпидпоказаниям (низкая иммуногенность). Может проводиться антибиотикопрофилактика (превентивная терапия) тетрациклином и другими антибиотиками.

V.parahaemolyticus (парагемолитический вибрион) является галофилом, встречается в морской воде (Японского, Черного, Каспийского и других южных морей). При употреблении морских продуктов, не подвергнутых достаточной термической обработке, этот возбудитель вызывает у людей пищевые токсикоинфекции и дизентерия - подобные заболевания. Вызывает гемолиз на кровяном агаре с повышенной концентрацией хлористого натрия (на 7% NaCl - штаммы с энтеропатогенными свойствами).

V.vulnificus - наиболее патогенный вид для человека из нехолерных вибрионов. Выявляют в морской воде и ее обитателях. Вызывает раневые инфекции, септицемии и другие заболевания. Ферментирует сахарозу и лактозу, на TCBS - агаре образует желтые колонии.

Представители родов Campylobacter и Helicobacter.

Грамотрицательные микроаэрофилы этих двух родов - мелкие, подвижные, не образующие спор, изогнутые (S- образные или похожие на крыло чайки) палочковидные бактерии. Виды, составляющие род Helicobacter, в том числе H.pylori - возбудитель язвенной болезни человека, выделены из рода Campylobacter.

Род Campylobacter

Этот род включает 13 видов спиральных бактерий, имеющих один и более завитков. Кампилобактеры - подвижные, обладающие полярными жгутиками (или жгутиком) и винтообразным движением, микроорганизмы. Они не ферментируют и не окисляют углеводы, капрофилы и микроаэрофилы, т.е. требуют повышенной концентрации СО 2 и пониженной - О 2 .

Род включает виды, патогенные для человека и теплокровных животных. Заболевания, ими вызываемые - кампилобактериозы - острые кишечные заболевания, протекающие с поражением желудочно - кишечного тракта. Кампилобактеры часто выделяют из кишечника, ротовой полости и органов мочеполовой системы теплокровных.

Выделяют группу C.jejuni (включает этот вид, а также C.coli, C.lari) или термофильных кампилобактерий. Они отличаются высоким температурным оптимумом роста (+42 0 С).

Среди мезофильных кампилобактерий с оптимумом роста при +37 0 С существенную роль в патологии человека имеет C.fetus (вызывает артриты, менингиты, васкулиты, аборты), а также имеется ряд условно - патогенных видов (C.concisus и C.sputorum - в ротовой полости, C.fennelliae, C.cinaedi и C.hyointestinalis - в толстом кишечнике).

Культуральные свойства. Для кампилобактеров нужны специальные газовые смеси для создания микроаэрофильных условий, рН - 7,0-7,2, мезофильные условия (+42 0 С - для термофилов, +37 0 С - для остальных). Используют специальные питательные среды (мясные, печеночные, кровяные) с добавлением селективных антибиотиков. Для получения более чистых проб для посевов (чаще исследуют копрофильтраты!) можно использовать фильтрацию через мембранные фильтры с диаметром пор 0,65 мкм. На плотных средах образуют два типа колоний - “расползающиеся” с неровными краями или блестящие выпуклые с ровными краями, колонии мелкие.

Биохимические свойства. Инертны к углеводам, редуцируют нитраты, оксидаза - положительны, энергию получают за счет аминокислот и трикарбоновых кислот. Дифференциация видов по биохимическим свойствам основана на гидролизе гиппурата (C.jejuni и C.coli), чувствительности к налидиксовой кислоте (C.jejuni и C.lari), образовании сероводорода и др.

Антигенная структура. Кампилобактеры имеют О- , Н- и К- антигены. Основное значение для серотипирования имеют термостабильные О- антигены.

Эпидемиологические особенности. Кампилобактеры распространены у различных видов млекопитающих и птиц. Основной путь передачи - пищевой. Характерна преимущественно летняя сезонность.

Основные патогенетические факторы. Кампилобактеры характеризуются высокой адгезивной и инвазивной активностью, быстрой колонизацией верхних отделов тонкого кишечника. Важнейшими факторами адгезии являются жгутики и специфические поверхностные адгезины. У этих бактерий имеется эндотоксин, термолабильный энтеротоксин.

Клинические проявления - энтероколит.

Лабораторная диагностика. Микроскопический метод - окраска 1% водным раствором основного фуксина 10- 20 секунд - выявляют S- образные короткие цепочки, “крылья чайки”. Основной метод - бактериологический - посев испражнений. Культуры идентифицируют по совокупности признаков.

Helicobacter pylori.

Язвенная болезнь - заболевание, которое характеризуется наличием язвенного дефекта в слизистой желудка или двенадцатиперсной кишке. Открытие H.pylori обусловило переворот в представлениях об этиологии, патогенезе, лечении и профилактике язвенной болезни. Язвенная болезнь практически в 100% ассоциирована с хеликобактером пилори. Существенную роль имеют также стрессовые факторы и психологические особенности больных, а также генетические факторы в развитии болезни.

Морфологические и культуральные свойства - аналогичны Campylobacter. Предпочитает шоколадный агар.

Биохимические свойства. Имеет уреазу, оксидаза- и каталаза- положителен.

Антигенные свойства. Имеет О- и Н- антигены.

Патогенез поражений. Хеликобактеры проникают через слой слизи (чаще в антральной части желудка и двенадцатиперсной кишке), прикрепляются к эпителиальным клеткам, проникают в крипты и железы слизистой оболочки. Антигены бактерий (в первую очередь ЛПС) стимулируют миграцию нейтрофилов и вызывают острое воспаление. Хеликобактеры локализуются в области межклеточных ходов, что обусловлено хемотаксисом на мочевину и гемин (разрушение гемоглобина эритроцитов в микроциркуляторном русле). Под действием уреазы хеликобактеров мочевина расщепляется до аммиака, с действием которого связано повреждение слизистой оболочки желудка и двенадцатиперсной кишки. Многие ферменты (муциназа, фосфолипаза и др.) также могут стимулировать нарушения целостности слизистых.

К факторами патогенности H.pylori в первую очередь относят факторы колонизации (адгезию, подвижность), факторы персистенции и факторы, вызывающие заболевание. Ключевые факторы в тропизме и патогенности H.pylori включают механизмы адгезии и секреции бактериальных токсинов. Представлены доказательства ведущей роли Lewis B антигена как рецептора для адгезии. Кроме них имеют значение муцины желудка и сульфатиды слизистой желудка. Выявлен белок Bab A возбудителя (адгезин), который позволяет микроорганизму связываться с групповым антигеном крови Lewis B, присутствующим на поверхности клеток эпителия желудка. Другими факторами патогенности являются cag A (цитотоксин- ассоциированный ген) и vac A (вакуолизирующий цитотоксин). Штаммы, экспрессирующие эти маркеры вирулентности, относятся к штаммам первого типа, которые ассоциированы с повышенным ульцерогенным и воспалительным потенциалом, в отличии от штаммов второго типа, не имеющих этих факторов.

Присутствие всех трех факторов (Bab A, cag A, vacA) является существенным для проявления патогенных свойств H.pylori (триплет - позитивные штаммы). Повреждающее действие на слизистую может быть связано как с прямым действием бактериальных токсинов, так и с опосредованным влиянием через иммунную систему. Длительная персистенция возбудителя связана с рядом механизмов, позволяющих преодолевать защитные барьеры слизистой, и способностью формирования кокковых, не обладающих патогенным потенциалом, форм.

H.pylori не всегда приводит к развитию язвенной болезни, однако при язвенной болезни этот возбудитель выявляют постоянно. Факторы, определяющие ульцерогенность H.pylori, усиленно изучаются.

Лабораторная диагностика должна быть комплексной, основанной на нескольких тестах. Методы выявления могут быть инвазивными (связанными с необходимостью взятия биоптата слизистой) и неинвазивными (косвенными).

Основные методы выявления H.pylori в биоптатах слизистой.

1.Микроскопические методы (окраска гематоксилином - эозином, акридиновым оранжевым, по Граму, водным фуксином, инпрегнация серебром; фазово - контрастная микроскопия с определением подвижности).

2.Определение уреазной активности.

3.Выделение и идентификация возбудителя на плотных средах (чаще кровяных). Посевы осуществляют на кровяной агар, кровяной агар с амфотеррицином, эритрит - агар с амфотеррицином. Культивируют 5-7 суток при 37 о С в микроаэрофильных, аэробных и анаэробных условиях. Принадлежность определяют по морфологии микроорганизмов и их колоний, винтообразной подвижности, росту в микроаэрофильных условиях и отсутствию роста в аэробных и анаэробных условиях и при температурах +25 и +42 о С, по наличию оксидазной, каталазной и уреазной активности.

4.Выявление антигенов возбудителя в ИФА.

5.ПЦР- диагностика - наиболее чувствительный и специфичный тест.

Среди неинвазивных методов - “дыхательный тест”, ИФА для выявления IgG и IgA - антител.

Лечение комплексное, с применением методов санации (эррадиации возбудителя). Применяют Де- НОЛ (коллоидный субцитрат висмута), ампициллин, трихопол (метронидазол) и др.