Тема 10. Возбудители бактериальных кишечных инфекций.

Медицинская микробиология, вирусология и иммунология Честнова Т.В. — 2008г

10.1. Сальмонеллы
10.2. Шигеллы
10.3. Эшерихии
10.4. Холерный вибрион
10.5. Иерсинии

10.1. Сальмонеллы

Относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Salmonella, который состоит из двух видов: S. enterica- возбудители заболеваний человека и животных, включает 6 подвидов, которые подразделены на серовары и S. bongori – изолированные от холоднокровных животных, которые подразделены на 10 сероваров.

Сальмонеллы – грамотрицательные палочки средней величины, большинство из них подвижны, спор и капсул не образуют. Факультативные анаэробы. На дифференциально-диагностических питательных средах Плоскирева, Левина образуют бесцветные колонии, на висмут сульфит агаре – черно-коричневые с металлическим блеском, на среде Эндо – бесцветные или бледно-розовые прозрачные колонии. В качестве сред обогащения используют селенитовую и магниевые среды.

Биохимические свойства: к основным биохимическим особенностям относятся: ферментация глюкозы до кислоты и газа за искл. S. typhi, отсутствие ферментации лактозы, продукция сероводорода, отсутствие индолообразования.

Антигенная структура. Сальмонеллы обладают соматическим термостабильным О-антигеном, по которому сальмонеллы разделяют на серологические группы (А, В, С, Д, Е), жгутиковым термолабильным Н – антигеном – разделение сальмонелл на серовары. Выделяют АГ I специфической фазы, обозначаемый строчными латинскими буквами и АГ II неспецифической фазы, который обозначают арабскими цифрами. Некоторые сальмонеллы обладают капсульным поверхностным термолабильным К-АГ, а сальмонеллы S. typhi имеют полисахаридный Vi антиген, являющийся разновидностью К-антигена.

Факторы патогенности.

• белок наружной мембраны инвазин – обеспечивает резистентность к фагоцитозу;
• фермент супероксиддисмутаза – антифагоцитарная активность сальмонелл;
• эндотоксин – развитие лихорадки;
• энтеротоксин – обладает гомологией с холерным энтеротоксином.

У человека сальмонеллы могут вызывать две группы заболеваний: 1) антропонозные – брюшной тиф и паратиф А и В; 2) зооантропонозные – сальмонеллезы.

Возбудителями брюшного тифа являются S. typhi, паратифа А – S. paratyphi A, а паратифа В — S. paratyphi B.

Основные клинические проявления: циклическое течение, поражение лимфатического аппарата тонкого кишечника, лихорадка (повышение температуры к 4-7 суткам), интоксикация, появление розеолезной сыпи, живот вздут вследствие накопления в кишках большого количества газов, бред, галлюцинации, падение кровяного давления, коллапс, язык на спинке обложен грязновато-белым налетом, по краям и с кончика чистый, по боковой поверхности на языке заметны отпечатки зубов. Осложнение – перфорация тонкой кишки и кишечное кровотечение. Иммунитет после перенесенного заболевания напряженный и длительный.

Источник инфекции: больной человек и бактерионоситель, которые выделяют возбудителя во внешнюю среду с испражнениями, мочой, слюной. Пути передачи: водный, контактный, пищевой (молоко, сметана, творог, мясной фарш).

Лабораторная диагностика. Материал для исследования определяется характером инфекционного процесса:

• кровь
• испражнения
• рвотные массы и промывные воды желудка
• дуоденальное содержимое
• моча
• труп (кусочки паренхиматозных органов кровь из сердца, желчь, содержимое и отрезок тонкой кишки).

Методы лабораторной диагностики. 1 неделя заболевания и в течение всего лихорадочного периода – метод гемокультуры – посев крови в желчный бульон с последующим пересевом на плотные питательные среды. С конца второй недели заболевания проводят бактериологический метод исследования испражнений, дуоденального содержимого. Бактериологическое исследование желчи дает лучшие результаты. Начиная со второй недели заболевания проводятся серологические исследования. В крови болных брюшным тифом и паратифов с 8-10 дней болезни появляются АТ к О- и Н- антигенам, которые можно обнаружить с помощью реакции агглютинации (РА) Видаля и реакции пассивной Vi-гемагглютинации. Диагностическим титром у непривитых людей считают титр агглютинации 1: 100 при соответствующих клинических показаниях. У ранее привитых больных титр Н-АТ 1:200 не является надежным диагностическим признаком. У таких больных диагностический титр должен быть не менее 1:400. Подтверждением активно текущего инфекционного процесса является нарастание титра О-АТ в период болезни. К исходу болезни титр О-АТ понижается, но накапливаются Н- агглютинины. Для выявления хронического носительства бактерий брюшного тифа используют РНГА с эритроцитарным Vi диагностикумом. Диагностическое значение имеет титр 1:40 и выше. Всех здоровых людей с титром 1:80 относят к подозрительным на носительство брюшного тифа.

Лечение. Этиотропная антибиотикотерапия с учетом чувствительности возбудителя.

Профилактика. Для специфической профилактики брюшного тифа используют обогащенную Vi- антигеном вакцину, по эпидемическим показаниям назначают сухой брюшнотифозный бактериофаг. Неспецифическая профилактика включает: санитарно-бактериологический контроль за системами водоснабжения, соблюдение санитарно-гигиенических правил при приготовлении пищи, выявление бактерионосителей среди работников пищеблоков, торговли, своевременное выявление и изоляция больных.

Возбудителями сальмонеллезов являются многочисленные серовары сальмонелл патогенные для человека и животных. Чаще всего – это S. typhimurium, S. enteritidis, S. heidelberg, S. newport, S. dublin, S. choleraesuis. На территории России доминирует в качестве возбудителя сальмонеллезов — S. enteritidis.

Основной резервуар инфекции – сельскохозяйственные животные, птица (водоплавающая) и куры. Пути передачи: водный, алиментарный. Факторы передачи: мясо, молоко, яйца, субпродукты.

Сальмонеллезная инфекция обычно протекает с клиникой ПТИ (гастроэнтерит). Однако может протекать наряду с кишечной формой и внекишечные: менингит, плеврит, эндокардит, артрит, абсцессы печени, селезенки, пиелонефрит. Это связано с увеличением числа лиц с иммунодефицитом. При снижении иммунного статуса сальмонеллы могут прорывать лимфатический барьер кишечника и проникать в кровь. Развивается бактеремия и становятся возможными внекишечные поражения.

За последние годы сформировались госпитальные штаммы, в частности, S. typhimurium. Они отличаются от остальных клиникой, эпидемиологией, патогенезом. Госпитальные штаммы вызывают вспышки внутрибольничных инфекций, в основном, среди новорожденных и ослабленных детей. Эти штаммы характеризуются множественной лекарственной устойчивостью, детерминированной R плазмидой.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования являются:

• кровь
• испражнения
• рвотные массы и промывные воды желудка
• дуоденальное содержимое
• моча

Методы лабораторной диагностики: 1) бактериологический, 2) серологический (РНГА).

Лечение. Применяется патогенетическая терапия, направленная на нормализацию водно-солевого обмена. При генерализованных формах – этиотропная антибиотикотерапия.

Профилактика. Неспецифическая: проведение ветеринарно-санитарных мероприятий, направленных на предупреждение распространения возбудителей среди сельскохозяйственных животных и птицы, а также соблюдение санитарно-гигиенических правил при убое на мясоперерабатывающих предприятиях, при хранении мяса и мясных продуктов, приготовления пищи, достаточная термическая обработка пищевых продуктов.

Специфическая профилактика сальмонеллеза у сельскохозяйственных животных и птицы.

10.2. Шигеллы.

Возбудители дизентерии относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Shigella, который включает 4 вида, отличающихся по биохимическим свойствам и антигенной структуре: S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei.

Шигеллы – грамотрицательные, неподвижные палочки, спор и капсул не образуют. На плотных питательных средах Плоскирева, Левина, Эндо образуют мелкие гладкие, блестящие, полупрозрачные колонии. На жидких – диффузное помутнение.

Основные биохимические свойства: отсутствие газообразования при ферментации глюкозы, отсутствие продукции сероводорода, отсутствие ферментации лактозы в течение 48 часов.

Выживаемость во внешней среде. Шигеллы хорошо переносят высушивание, низкие температуры, при 600С погибают через 30 мин, при 1000С – мгновенно.

Антигенная структура. Шигеллы имеют соматический О-антиген, в зависимости от строения которого происходит их подразделение на серовары. S. sonnei обладает К-антигеном.

Факторы патогенности.

• плазмида инвазии – обеспечивает процесс инвазии слизистой толстого кишечника;
• токсины – шига и шигаподобные – токсин попадает в кровь и наряду с эндотелием подслизистой поражает гломерулы почки, вследствие, помимо кровавого поноса развивается гемолитический уремический синдром с развитием почечной недостаточности;

Эпидемиология. Источник инфекции – больные люди и бактерионосители.

Механизм передачи. Фекально-оральный. Путь передачи: S. dysenteriae – контактно-бытовой, S. flexneri – водный, S. sonnei – алиментарный.

Шигеллезы распространены повсеместно. Чаще всего возникают в виде вспышек алиментарного и водного характера.

Клинические проявления. Шигеллы, минуя желудок и тонкий кишечник, прикрепляются к рецепторам колоноцитов и проникают внутрь с помощью белка наружной мембраны. Гибель клеток приводит к образованию эрозий и язв, окруженных перифокальным воспалением. Бактериальная дизентерия характеризуется поражением слизистой и ткани толстого кишечника и характерными симптомами со стороны желудочно-кишечного тракта: тенезмы, частый жидкий стул с примесями слизи и крови. Осложнением шигеллезов может быть развитие кишечного дисбактериоза.

Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования служат испражнения. Для посева отбираются гнойно-слизисто-кровяные образования из средней порции кала.

К основным методам лабораторной диагностики относятся:

• бактериологический;
• серологический (РПГА)- определение в сыворотке крови антител.

Этиотропная терапия: в среднетяжелой и тяжелой степени заболевания назначаются антибиотики с учетом чувствительности возбудителя.

Специфическая профилактика. Дизентерийный бактериофаг (применяется в очагах инфекции).

10.3. Эшерихии.

Возбудитель эшерихиозов относится к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia, который включает несколько видов. В патологии человека имеет значение только вид E. сoli.

Эшерихии – грамотрицательные палочки среднего размера, подвижны за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Не образуют спор, некоторые штаммы имеют микрокапсулу. На питательной среде Эндо образуют колонии малинового цвета с металлическим блеском, в жидкой среде вызывают диффузное помутнение. Обладают высокой ферментативной активностью. Расщепляют углеводороды с образованием кислоты и газа (имеются безгазовые варианты). Ферментируют лактозу (встречаются лактозонегативные варианты).К основным биохимическим свойствам относятся: продукция кислоты и газа при ферментации глюкозы; ферментация лактозы; неспособность образовывать сероводород; продукция индола.

Антигенная структура. E. Coli обладает сложной антигенной структурой. Имеет соматический О-антиген, определяющий серогруппу. Известно около 171 разновидностей.О-антигена. Поверхностный К-антиген может быть представлен 3 антигенами: А, В и L, отличающихся по чувствительности к температуре и химическим веществам. У эшерихий встречается более 97 разновидностей К-антигена. Типоспецифический Н-антиген определяет серовар, которых насчитывается более 57.

Антигенная структура обозначается формулами серогруппы как О:Н, серовара – О:К:Н, например: О12:В6:Н2.

Различают условно-патогенные и патогенные (диареегенные) эшерихии.

Условно-патогенные эшерихии входят у человека в состав нормальной микрофлоры кишечника и влагалища. Заболевания, которые вызывают УП кишечные палочки называют парентеральные эшерихиозы. При снижении иммунологической реактивности кишечная палочка может покидать место своего постоянного обитания (кишечник) и гематогенно либо лимфогенно распространяться, вызывая гнойно-воспалительные процессы различной локализации. УП кишечные палочки выявляются при циститах, пиелитах, холециститах, уретритах, менингитах, сепсисе, пневмониях, тонзиллитах, аппендицитах, вызывают пищевые токсикоинфекции. 80% менингитов новорожденных вызваны E.сoli, которой новорожденный заражается через родовые пути. Основным фактором патогенности УП кишечных палочек является образование эндотоксина. Из условно-патогенных кишечных палочек могут формироваться полирезистентные к антибиотикам штаммы за счет R- плазмид, которые становятся ВБИ.

Патогенные E.сoli являются возбудителями кишечного эшерихиоза, ОКИ. Они получили название диареегенных. Они подразделяются на 4 основные категории, исходя из наличия у них факторов патогенности.

ЭТКП – энтеротоксигенные кишечные палочки – возбудители холероподобных заболеваний. Патогенность определяется выработкой термолабильного структурно и функционально связанного с холерным токсином и термостабильного энтеротоксина, которые нарушают водно-солевой обмен в кишечнике, приводя к развитию водянистой диареи;

ЭИКП – энтероинвазивные кишечные палочки внедрятся и размножаются в эпителиальных клетках слизистой стенки толстого кишечника, вызывая их деструкцию. Следствием этого является развитие дизентериеподобного заболевания;

ЭПКП – энтеропатогенные кишечные палочки вызывают диарею у детей первого года жизни. Продуцируют шигаподобные токсины, поражают тонкий кишечник и вызывают колиэнтериты. Заболевание часто протекает как ВБИ в отделениях новорожденных и грудных детей.

ЭГКП – способны вызывать у людей кровавый понос (геморрагический колит) с последующим осложнением в виде гемолитического уремического синдрома. Источником инфекции являются крупный рогатый скот и овцы. Основной путь передачи – алиментарный через мясо, прошедшее недостаточную термическую обработку. Поражаются слепая, восходящая и поперечная толстые кишки. Патогеннсть определяется с выработкой шигаподобных токсинов, синтезом гемолизина

Иммунитет. Парентеральные эшерихиозы чаще возникают на фоне иммунодефицитных состояний. Надежный иммунитет к ним не вырабатывается. При кишечных эшерихиозах наблюдается выработка местного иммунитета, опосредованного секреторным Ig A.

Лабораторная диагностика. Основной метод – бактериологический.

Специфическая профилактика не разработана.

Неспецифическая профилактика сводится к соблюдению санитарно-гигиенических правил, санитарному контролю за источником водоснабжения, пищевыми предприятиями, продуктами питания.

Для этиотропной терапии используют антибиотики.

10.4. Холерный вибрион.

Холера – особо опасная карантинная болезнь, вызываемая Vibrio cholerae, серогрупп О1 и О139, характеризующаяся токсическим поражением тонкого кишечника, нарушением водно-солевого баланса и высокой летальностью.

Возбудитель холеры относится к семейству Vibrionaceae, роду Vibrio, виду Vibrio cholerae.

Холерный вибрион – небольшая изогнутая палочка, очень подвижная за счет полярного жгутика. Спор, капсул не образует. Грамотрицателен. Аэроб или факультативный анаэроб. Относится к галофильным микроорганизмам, поэтому хорошо растет при рН 8,5-9,0. Элективные среды для него – 1% пептонная вода и щелочной агар. На пептонной воде уже через 6-8 часов роста образуется пленка, на щелочном агаре через 12 часов формируются гладкие, прозрачные с голубоватым оттенком колонии.

Биохимические свойства: сбраживает до кислоты глюкозу, сахарозу, не сбраживают арабинозу, рамнозу, дульцит. Для определения рода используют аминокислоты: аргинин, орнитин, лизин.

По Хейбергу, все вибрионы делятся на 6 групп по отношению к сахарам (манноза, сахароза, арабиноза). Холерный вибрион относится к I группе Хейберга и разлагает маннозу и сахарозу, но не разлагает арабинозу.

Антигенная структура. Холерные вибрионы обладают термостабильным О-антигенами и термолабильными Н-антигенами. По структуре О-АГ выделяют более 150 серогрупп, определяемых в реакциях агглютинации. О-антиген Vibrio cholerae О1 состоит из трех компонентов, в зависимости от сочетании которых различают три серовара: Огава, Инаба, Гикошима. Помимо сероваров внутри Vibrio cholerae О1 выделяют два биовара: классический и эль-тор. Они различаются чувствительностью к специфическим бактериофагам, полимиксину, способностью агглютинировать куриные эритроциты и вызывать гемолиз.

Факторы патогенности:

• способность адгезировать и колонизовать кишечник;
• наличие ферментов (муциназы, протеазы, нейраминидазы, лецитоветилазы) – способность к инвазии возбудителя;
• продукция экзоэнтеротоксина – определяет основное клиническое проявление холеры – профузный понос.

Эпидемиология. Источник инфекции больной человек и вибрионоситель. Резервуаром инфекции является водная среда. Механизм передачи – фекально-оральный. Путь передачи – водный, пищевой, реже контактно-бытовой. Факторами передачи могут служить пресная и морская вода, пищевые продукты (молочные, овощи, фрукты, гидробионты).

Клинические проявления. Заболевание обычно начинается с явлений энтерита. Вначале испражнения сохраняют каловый характер и запах, но вскоре приобретает вид белесоватой водянистой жидкости с плавающими хлопьями – рисового отвара. Частота стула в сутки различная, но примерно у 1/3 больных от 3 до 10 раз. Появление рвоты – переход в следующую фазу болезни – холерный гастроэнтерит. Рвота обычно обильная, водянистая. Вследствие потери большого количества жидкости у больного нарастает обезвоживание, появляются судороги, особенно пальцев рук и ног. Кожные покровы цианотичные, на ощупь холодные. Тургор кожи снижается: кожа легко собирается в нерасправляющуюся складку. Пальцы кистей рук и стоп морщинистые, напоминающие руки прачки. Голос больного становится слабым, сиплым, затем он говорит только шепотом, позже развивается полная афония. Температура тела обычно снижается до субнормальных цифр.

Иммунитет. При выздоровлении возникает напряженный непродолжительный иммунитет.

Микробиологическая диагностика. Основной метод лабораторной диагностики – бактериологический.

Материалом для исследования могут быть выделения от больных и носителей (испражнения, рвотные массы, желчь), объекты окружающей среды (вода, пищевые продукты, белье, сточные воды, гидробионты, смывы с объектов окружающей среды).

Лечение проводится в двух напрвлениях:

• регидратация (восполнение потерь жидкости и электролитов введением изотонических, апирогенных солевых растворов, а также плазмозаменяющих жидкостей внутривенно или перорально;
• антибактериальная терапия (антибиотики широкого спектра действия: тетрациклины, хлорамфеникол, а также фторхинолоны).

Профилактика. Неспецифическая профилактика направлена на

• разрыв путей передачи (предупреждение заноса инфекции на территорию страны, санитарно-просветительная работа с населением, обеспечение населения доброкачественной питьевой водой, канализацией, пищевыми продуктами, дезинфекцией);
• своевременное выявление больного и носителя, госпитализация, лечение, карантин.

Специфическая профилактика — вакцинопрофилактика. Современная вакцина представляет собой комплексный препарат, состоящий из холероген-анатоксина (70%) и химического О-антигена (30%) обоих биоваров и сероваров. Прививка обеспечивает выработку вибриоцидных антител и антитоксинов в высоких титрах. Вакцинация населения проводится по эпидемическим показаниям.

10.5. Иерсинии.

К энтеропатогенным иерсиниям относят возбудителей псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза. Возбудители данных заболеваний относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Yersinia, видам Y. Pseudotuberculosis, и Y. Enterocolitica.

Иерсинии – прямые грамотрицательные палочки иногда приобретающие сферическую форму. Спор, капсул не образуют. Неподвижны при 370С, но ниже 300С подвижны за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Хорошо растут на обычных питательных средах. На Эндо образуют….., на иерсиниозной среде Y. Pseudotuberculosis образует сухие синие колонии с фестончатым краем, а Y. Enterocolitica синие сочные гладкие колонии.

Биохимическая активность для Y. Pseudotuberculosis:

• продукция уреазы;
• ферментация рамнозы;
• отсутствие ферментации сахарозы;
• отсутствие продукции индола.

Биохимическая активность для Y. Enterocolitica:

• расщепление мочевины;
• ферментация сахарозы;
• отсутствие ферментации рамнозы;
• 4) продукция орнитиндекарбоксилазы.

Антигенная структура. Иерсинии имеют О-, К- и Н-антигены. По О- антигену внутри вида делятся на серовары.

Факторы патогенности:

1) продукция эндотоксина;

2) белок инвазии;

3) термолабильный энтеротоксин.

Эпидемиология. Кишечный иерсиниоз и псевдотуберкулез – это сапронозные инфекции. Иерсинии широко распространены в природе. Резервуаром возбудителя в природе является почва, вода, инфицированные через них растения. Инфицированная вода и растения способствуют распространению инфекции среди сельскохозяйственных животных. Резервуаром и источником инфекции могут быть крупный рогатый скот, свиньи, собаки, кошки, птицы, грызуны (мыши, крысы). Основные пути передачи – водный и алиментарный, через воду, молоко, овощи.

Клинические проявления. Патогенез и клиника этих заболеваний во многом сходны. Кишечные иерсиниозы и псевдотуберкулез характеризуются полиморфизмом клинических проявлений Инвазировав слизистую кишечника, возбудитель попадает в мезентериальные лимфатические узлы, вызывая мезентериальный лимфаденит – боли в эпигастральной области, симптомы раздражения брюшины, которые имитируют симптомы острого аппендицита. В случае прорыва лимфатического барьера наступает бактериемия, в результате которой микроб разносится по организму, вызывая образование гранулем и микроабсцессов в макрофагальных элементах печени, селезенки, легких, суставах. При этом происходит аллергизация организма. На 1-6 день появляется розеолезная сыпь. Возможен летальный исход. При всем разнообразии клинических проявлений можно выделить два четко очерченных типа клинических форм инфекций: при первом- заболевание протекает как гастроэнтероколит или мезентериальный лимфоаденит; при втором – развивается как результат бактеремии с симптомами вторичной очаговости и аллергическими проявлениями.

Микробиологическая диагностика. Используют бактериологический и серологический методы исследования. Материалом для бактериологического исследования служат: испражнения, ликвор, кровь, моча, аппендикс. Для серодиагностики в РНГА материалом служит сыворотка крови больного.

Специфическая профилактика не проводится. Этиотропная терапия: антибиотики, сульфаниламиды.