Вопрос 2. Коринебактерии дифтерии Сorynebacterium diphtheriae (род Corynebacterium)
C. diphtheriae - палочковидные бактерии; вызывают дифтерию (греч. diphtheria - кожа, пленка) - острую инфекцию, характеризующуюся фибринозным воспалением в зеве, гортани, реже в других органах, и явлениями интоксикации.
Морфологические и культуральные свойства.
Corinebacterium diphteriae – тонкие, слегка изогнутые или прямые грамположительные палочки, расположенные под углом друг к другу в виде римских пятерок. Они утолщены на концах за счет наличия зерен валютина на одном или обоих полюсах клетки. Зерна валютина состоят из полифосфатов, они воспринимают анилиновые красители более интенсивно, чем цитоплазма клетки и легко выявляются при окраске по Нейссеру в виде гранул сине-черного цвета, тогда как тела бактерий – окрашивается в желто-зеленый. При окраске по Граму зерна валютина не выявляются.
Рисунок мазка из чистой культуры. Окраска по Нейссеру Мазок из чистой культуры.
Окраска щелочной синькой Леффлера
Дифтерийная палочка не обладает кислотоустойчивостью, неподвижна, спор не образует, имеет микрокапсулу с входящим в ее состав корд-фактором. В состав клеточной стенки входят галактоза, манноза, арабиноза, а также большое количество липидов, в том числе некислотоустойчивые миколовые кислоты.
Возбудитель дифтерии – факультативный анаэроб, гетеротроф, растет при 37 о С на сложных питательных средах: свернутая кровяная сыворотка, кровяной теллуритовый агар.
На элективных средах через 8-14 часов образует точечные, выпуклые желтовато-кремовые колонии с гладкой или слегка зернистой поверхностью. Колонии не сливаются и имеют вид шагреневой кожи.
На теллуритовых средах возбудитель дифтерии через 24-48 час образует черные или черно-серые колонии в результате восстановления теллурита до металлического теллура.
Возбудитель дифтерии обладает высокой ферментативной активностью. Дифференциально-диагностическими признаками C. diphteriae являются:
отсутствие способности ферментировать сахарозу и разлагать мочевину,
способность продуцировать фермент цистиназу.
Возбудитель дифтерии не однороден по культуральным и биохимическим свойствам. В соответствии с рекомендациями Европейского регионального бюро ВОЗ вид C. diphteriae подразделяют на 4 биовара: gravis, mitis, intermedius, belfanti.
На теллуритовой среде биовар gravis образует сухие, матовые, крупные, плоские, серовато-черные колонии, приподнятые в центре. Периферия колонии светлая с радиальной исчерченностью и неровным краем. Такие колонии напоминают цветок маргаритку. Биовар mitis образует мелкие, гладкие, блестящие, черные, выпуклые колонии с ровным краем, окруженные зоной гемолиза. Биовары intermedius и belfanti фактически относятся к биовару mitis, так как не разлагают крахмал, а этот признак у C. diphteriae является наиболее стабильным.
Антигенная структура. C. diphteriae имеют О-антиген (липидные и полисахаридные фракции, расположенные в глубине клеточной стенки) и К-антиген (поверхностный термолабильный белок). О-антиген является межвидовым. На основании К-антигена различают около 58 сероваров.
Факторы патогенности. Основными факторами патогенности C. diphteriae являются поверхностные структуры, ферменты и токсины .
Поверхностные структуры (пили, компоненты микрокапсулы: корд-фактор, К-антиген, миколовые кислоты ) имеют белковую и липидную природу, способствуют адгезии микробов в месте входных ворот, препятствуют фагоцитозу бактерий, оказывают токсическое воздействие на клетки макроорганизма, разрушают митохондрии.
Ферменты патогенности: нейраминидаза, гиалуронидаза, гемолизин, дермонекротоксин . Нейраминидаза отщепляет N-ацетилнейраминовую кислоту от гликопротеидов слизи и поверхности клеток, лиаза расщепляет ее на пируват и N-ацетилманнозамин, а пируват стимулирует рост бактерий. В результате действия гиалуронидазы повышается проницаемость кровеносных сосудов и выход плазмы за их пределы, что ведет к отеку окружающих тканей. Дермонекротоксин вызывает некроз клеток в месте локализации возбудителя. Вышедший за пределы сосудов фибриноген плазмы контактирует с тромбокиназой некротизированных клеток организма и превращается в фибрин, что и является сущностью дифтерийного воспаления. Внутри дифтерийной пленки C. diphteriae находят защиту от эффекторов иммунной системы и антибиотиков, размножаясь, они образуют в большом количестве основной фактор патогенности - дифтерийный гистотоксин.
Дифтерийный гистотоксин оказывает блокирующее действие на синтез белка в органах, наиболее интенсивно снабженных кровью: сердечно-сосудистая система, миокард, нервная система, почки и надпочечники.
Эпидемиология. В естественных условиях дифтерией болеет только человек, не обладающий устойчивостью к возбудителю и антитоксическим иммунитетом. Заболевание распространено повсеместно. Наибольшее количество больных наблюдается во второй половине сентября, октябре и ноябре. Наиболее восприимчивы дети дошкольного и младшего школьного возраста. Среди взрослых к группе повышенного риска относятся работники общественного питания и торговли, школ, детских дошкольных и медицинских учреждений.
C. diphteriae обладает устойчивостью к факторам окружающей среды: в капельках слюны, прилипших к посуде или игрушкам, на ручках дверей они могут сохраняться до 15 дней, на предметах окружающей среды – 5,5 мес., могут размножаться в молоке. При кипячении C. diphteriae погибают в течение 1 мин, в 10% растворе перекиси водорода – через 3 мин, в 5% растворе карболовой кислоты и 50-60% спирте – через 1 мин.
Дифтерийный гистотоксин очень неустойчив и быстро разрушается при действии света, нагревании, окислении.
Патогенез.
Источником инфекции являются:
1.носители токсигенных штаммов - особенно опасны те носители, у которых нет клинических проявлений заболевания, так как они обладают антитоксическим иммунитетом.
2.больные: Среди больных наибольшее значение имеют лица с локализацией процесса в верхних дыхательных путях. Больной эпидемиологически опасен в течение всего периода болезни, даже в период выздоровления он выделяет токсигенные штаммы в окружающую среду.
Основным механизмом заражения является аэрозольный. Пути передачи:
ведущая роль принадлежит воздушно-капельному,
иногда могут осуществляться воздушно-пылевой, контактно-бытовой, а также алиментарный (через молоко) пути передачи.
Входными воротами инфекции служат слизистые оболочки ротоглотки (небные миндалины и окружающие их ткани), носа, гортани, трахеи, а также слизистые оболочки глаз и половых органов, поврежденные кожные покровы, раневая или ожоговая поверхность, незажившая пупочная ранка.
Наиболее часто встречается дифтерия зева ( 90-95%). Инкубационный период длится от 2 до 10 дней. По патогенезу дифтерия относится к токсинемическим инфекциям , когда микроб остается в месте входных ворот инфекции, а все клинические проявления связаны с действием экзотоксина.
Начальным этапом инфекционного процесса является адгезия микроба в месте входных ворот. Размножаясь там, микроб выделяет гистотоксин , который оказывает местное действие на клетки тканей, а также поступает в кровь, что ведет к возникновению токсинемии.
В области входных ворот развивается воспалительная реакция, которая сопровождается некрозом эпителиальных клеток и отеком, образуется налет белого цвета с сероватым или желтоватым оттенком, содержащим большое количество микробов, продуцирующих токсин.
Характерным признаком дифтерии является фибринозная пленка :
Если слизистая оболочка образована однослойным эпителием (гортань, трахея, бронхи), возникает крупозное воспаление , здесь пленка располагается поверхностно и легко отделяется от подлежащих тканей.
Если слизистая оболочка образована многослойным эпителием (ротоглотка, надгортанник, голосовые связки), возникает дифтерическое воспаление , когда все клетки прочно связаны между собой и с подлежащей соединительнотканной основой. Фибринозная пленка в этом случае плотно спаяна с подлежащими тканями и не снимается тампоном. При попытке сделать это слизистая оболочка кровоточит.
Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется стойкий и напряженный гуморальный антитоксический иммунитет. Продолжительность поствакцинального иммунитета – 3-5 лет.
Микробиологическая диагностика.
Материалом для исследования является фибринозная пленка, слизь из зева или носа.
Сбор материала необходимо проводить в течение 3-4 ч (не позднее 12 ч) с момента обращения больного. Для взятия материала используют сухие ватные тампоны, если посев будет произведен в течение 2-3 ч, при транспортировке материала тампоны смачивают 5% раствором глицерина.
Методы диагностики :
Основным методом диагностики является бактериологический. Бактериологическая лаборатория через 48 ч должна дать ответ о наличии или отсутствии C. diphteriae в анализах.
Материал засевают на питательную среду. Отбирают подозрительные колонии и выделенную культуру идентифицируют:
По наличию цистиназы (проба Пизу): в столбик питательного агара с цистином уколом засевают исследуемую культуру. Посевы инкубируют при 37 о С 24 ч. C. diphteriae вызывает почернение среды по ходу укола в результате образования сульфида свинца.
По наличию уреазы (проба Закса): готовят спиртовый раствор мочевины и раствор индикатора – фенолового красного, которые перед употреблением смешивают в соотношении 1:9 и разливают в агглютинационные пробирки. Исследуемые бактерии вносят петлей и растирают по стенке прибирки. В положительном случае через 20-30 мин инкубации при 37 о С среда приобретает красный цвет в результате расщепления мочевины уреазой.
Способности C. diphteriae продуцировать токсин (устанавливается в реакции преципитации в агаре). Для этого в чашку Петри с питательным агаром, содержащим 15-20% лошадиной сыворотки, 0,3% мальтозы и 0,03% цистина помещают полоску фильтровальной бумаги, пропитанную антитоксической противодифтерийной сывороткой, содержащей 5000 АЕ/мл. Чашку подсушивают при 37 0 С 30 мин и бляшками засевают испытуемые штаммы на расстоянии 0,6-0,8 см от края бумаги. Посевы инкубируют при 37 0 С 24 ч. В положительном случае в месте соединения токсина с антитоксином в среде образуется преципитат в виде белых линий – «усиков».
Для определения токсигенности возбудителя дифтерии может быть использована биопроба. Морской свинке внутрикожно или подкожно вводят испытуемую культуру. Токсигенные культуры убивают животных в течение 3-5 суток, при вскрытии обнаруживаются гиперемированные надпочечники, а при внутрикожном заражении – некроз кожи.
Для бактериоскопического исследования (как самостоятельный диагностический метод применяется редко ввиду полиморфизма возбудителя, но может быть проведен по просьбе врача) из материала готовят мазки на нескольких стеклах, один мазок окрашивают по Граму, другой по Нейссеру, третий – обрабатывают флюорохромом – корифосфином для люминесцентной микроскопии.
О наличии антитоксического иммунитета судят по реакции Шика – реакции нейтрализации токсина антитоксином. В кожу предплечья вводят 1/40 DLM дифтерийного токсина. Покраснение и припухлость в месте введения свидетельствует об отсутствии антитоксинов в крови. Отрицательная реакция Шика говорит о наличии антитоксинов.
Для ускоренного обнаружения дифтерийного токсина, как в бактериальных культурах, так и в сыворотке крови, применяют: РНГА с антительным эритроцитарным диагностикумом, РИА и ИФА. Из молекулярно-генетических методов исследования применяют ПЦР.
Препараты для специфического лечения дифтерии.
В целях нейтрализации дифтерийного гистотоксина применяют специфическую противодифтерийную лошадиную очищенную концентрированную сыворотку, которую получают путем гипериммунизации лошадей дифтерийным антитоксином.
Специфическое лечение противодифтерийной сывороткой начинают немедленно при клиническом подозрении на дифтерию. Необходимо выбрать оптимальный режим введения сыворотки, так как антитоксин может нейтрализовать только не связанный с тканями токсин. Для профилактики развития анафилактического шока сыворотку вводят дробно по А.М. Безредке. Введение сыворотки позднее 3-го дня болезни нецелесообразно.
Разработан противодифтерийный иммуноглобулин человека для внутривенного введения. Его применение дает меньше побочных реакций.
Для подавления размножения C. diphteriae в месте входных ворот обязательно назначают антибиотики. Препаратами выбора являются пенициллин или эритромицин, либо другие β-лактамы и макролиды.
Препараты для специфической профилактики дифтерии.
Для создания искусственного активного антитоксического иммунитета применяют дифтерийный анатоксин. Очищенный и концентрированный препарат входит в состав ассоциированных вакцин:
1. адсорбированной коклюшно-дифтерийно-столбнячной вакцины (АКДС-вакцина),
2. адсорбированного дифтерийно-столбнячного анатоксина (АДС-анатоксин),
3. адсорбированного дифтерийно-столбнячного анатоксина с уменьшенным содержанием антигенов (АДС-М),
4. адсорбированного дифтерийного анатоксина с уменьшенным содержанием антигена (АД-М).
Базисный иммунитет создается у детей согласно календарю прививок. Только 95% охват населения прививками гарантирует эффективность вакцинации.
Corynebacterium diphtheriae был обнаружен, а затем выделен в чистой культуре 100 лет тому назад. Окончательное его этиологическое значение в возникновении дифтерии было подтверждено спустя несколько лет, когда был получен специфический токсин, вызывающий гибель животных при явлениях, сходных с наблюдаемыми у больных дифтерией. Corynebacterium diphtheriae относится к роду Corynebacterium, группе коринефромных бактерий. Corynebacterium diphtheriae представляют собой прямые или слегка изогнутые палочки с расширениями или заострениями на концах. Деление на излом и расщепление обеспечивают характерное расположение в виде римской цифры V или растопыренных пальцев, но нередко в мазках встречаются единично расположенные палочки. Большие их скопления, которые бывают в мазках, приготовленных из слизи зева, носа, раневого отделяемого, имеют войлокообразный характер. Средняя длина палочек их 1-8 мкм, ширина - 0,3/0,8 мкм. Они неподвижны, спор и капсул не образуют. Corynebacterium diphtheriae являются факультативным анаэробом. Дифтерийные палочки устойчивы к высушиванию. При температуре 60 °С в чистых культурах разрушаются в течение 45-60 мин. В патологических продуктах, т. е. при наличии белковой защиты, могут сохранять жизнеспособность в течение часа при температуре 90 °С. Низкие температуры не оказывают губительного действия на дифтерийные палочки. В дезинфицирующих средствах обычной концентрации они быстро погибают.
Необходимо отметить чрезвычайно большой полиморфизм дифтерийных палочек, проявляющийся в изменении их толщины и формы (вздутые, колбовидные, сегментированные, нитевидные, ветвящиеся), В концевых утолщениях, а иногда и в центральной части уже через 12 ч роста культуры при специальной окраске обнаруживаются зерна Бабеша-Эрнста, представляющие собой скопления волютина. Имеются данные, что волютин является длинно-цепочным неорганическим полифосфатом. М. А. Пешков предполагает их метафосфатную природу. А. А. Имшанецкий считает, что волютин является побочным продуктом обменных процессов. Известно, что для образования зерен необходим фосфор. Имеются предположения и о необходимости марганца и цинка для этого процесса.
Волютиновые зерна встречаются в суточных культурах, а затем число бактерий с наличием зерен снижается, В цитоплазме имеются также нуклеотид, внутрицитоплазматические мембраны - лизосомы, вакуоль.
Окрашиваются бактерии всеми анилиновыми красками. При окраске по методу Грамма - положительные. Для окраски волютиновых зерен используется метод Нейссера. При окраске этим методом зерна волютина, обладающие большим сродством к метиленовому синему, стойко окрашиваются в синий цвет, а из тела бактерии при дополнительной окраске хризоидином или бисмаркбрауном метиленовый синий вытесняется.
Возбудитель дифтерии - гетеротроф, т. е. относится к группе бактерий, требующих для своего роста органические вещества. Используемые для выращивания среды должны содержать в качестве источника углерода и азота аминокислоты - аланин, цистин, метионин, валин и др. В связи с этим элективными средами для культивирования являются среды, содержащие животный белок: кровь, сыворотку, асцитическую жидкость. На основании этого и была создана классическая среда Леффлера, а затем среды Клауберга, Тиндаля, среда накопления.
На среде Леффлера колонии дифтерийной палочки имеют блестящую, влажную поверхность, ровные края, желтоватую окраску. Через несколько суток роста появляется радиальная исчерченность колоний и слабо выраженные концентрические линии. Диаметр колоний достигает 4 мм. Первые признаки роста появляются после 6 ч пребывания в термостате при 36-38 °С. Отчетливо виден рост спустя 18 ч после посева. Оптимальное значение рН для роста дифтерийной палочки 7,6. Коринебактерии дифтерии очень часто трудно отличимы от других видов коринебактерии. Для определения вида используется комплекс культуральных и биохимических признаков.
Неоднороден и вид коринебактерии дифтерии, он подразделяется на 3 культурально-биохимических типа gravis, mitis, intermedins, на две разновидности - токсигенные и нетоксигенные, ряд серологических типов и фаготипов.
В настоящее время на большинстве территорий циркулируют два культурально-биохимических типа - gravis и mitis. Тип intermedins, который раньше выделялся также достаточно широко, последнее время встречается редко. Наиболее четко дифференциацию типов можно провести по форме колоний при выращивании культуры на кровяном агаре с добавлением теллурита. Колонии типа gravis через 48-72 ч достигают в диаметре 1-2 мм, имеют волнистые края, радиальную исчерченность и плоский центр. Их вид принято сравнивать с цветком маргаритки. Колонии матовые благодаря способности бактерии восстанавливать теллурит, который затем соединяется с образующимся сероводородом, серо-черного цвета. При росте на бульоне культуры типа gravis образуют на поверхности крошащуюся пленку. При посеве на среды Гисса с добавлением сыворотки они расщепляют полисахариды - крахмал, декстрин, гликоген с образованием кислоты.
Культуры типа mitis на кровяном агаре с теллуритом вырастают в виде круглых, слегка выпуклых, с ровным краем, черных матовых колоний. При росте на бульоне дают равномерную мутность и осадок. Крахмал, декстрин и гликоген они не расщепляют.
В мазках палочки типа gravis чаще короткие, а типа mitis более тонкие и длинные.
Сравнительное электронно-микроскопическое исследование дифтерийных палочек различных биохимических типов показало наличие у типов gravis и mitis трехслойной клеточной оболочки. Оболочка у типа intermedins двухслойная и почти в 3 раза толще. Между цитоплазмой и оболочкой имеются пространства, заполненные зернами, которые, возможно, имеют отношение к экзотоксину. Видна косая исчерченность бактерий, которую создают разделительные стенки между дочерними клетками. Хромосомный аппарат, у типов gravis и mitis представлен обычными зернами с вакуолями, у типа intermedins - распределен по всей цитоплазме. В электронном микроскопе видна многослойная оболочка, наличие которой объясняет, почему дифтерийные палочки иногда бывают грамотрицательными.
Колонии дифтерийных бактерий бывают в S-, R- и SR-формах, последние считаются промежуточными. Н. Morton считает, что колонии S-форм присущи типу mitis, SR-форм - типу gravis. Кроме этих основных форм встречаются колонии мукоидного типа - М-формы, карликовые колонии - D-формы и гонидиальные колонии - L-формы. Все они считаются формами диссоциативной изменчивости.
Дифтерийные бактерии необходимо отличать от дифтероидов и ложнодифтерийной палочки.
Большое количество исследований посвящено вопросам изменчивости дифтерийной палочки. Возможность возникновения атипичных форм в лабораторных условиях была подтверждена работами эпидемиологического профиля.
Признаваемая большим числом исследователей биохимическая, морфологическая, физико-химическая изменчивость дифтерийной бактерии затрудняет в ряде случаев бактериологическую диагностику, заставляет проводить комплексное изучение культур.
Мы распределили все культуры, выделенные в условиях различной эпидемиологической обстановки, на 8 групп; они включили все возможные морфологические варианты интересующих нас представителей коринебактерии:
1-я группа - короткие палочки, длиной около 2 мкм, без зерен;
2-я группа - короткие палочки, длиной около 2 мкм, но изредка с зернами;
3-я группа - палочки средней величины, длиной 3-6 мкм, шириной 0,3-0,8 мкм, без характерной зернистости;
4-я группа - палочки средней величины, длиной 3-7 мкм, шириной 0,3-0,8 мкм, слегка изогнутые, изредка с зернами;
5-я группа - палочки средней величины, длиной 3- 6 мкм, шириной 0,3-0,8 мкм, слегка изогнутые, зернистые;
6-я группа - длинные палочки, длиной 6-8 мкм, шириной 0,3-0,6 мкм, слегка изогнутые, изредка с зернами;
7-я группа - длинные палочки, длиной 6-8 мкм, шириной 0,3-0,8 мкм, обычно изогнутые, без зерен;
8-я группа - короткие, грубые палочки, длиной около 2 мкм, шириной около 1 мкм, без зерен.
Расположение палочек при распределении по группам не учитывалось, но обычно характерное расположение соответствовало морфологии.
В 1, 2, 3 и 8-й группах, которые соответствовали по морфологии палочкам Гофмана, расположение было групповое, параллельное или в виде единичных особей, в 4, 5 и 6-й группах, в основном соответствующих по морфологии истинным дифтерийным бактериям, палочки располагались под углом или в виде единичных особей. В 7-й группе палочки чаще располагались беспорядочно, переплетаясь между собой. В 8-й группе палочки располагались в виде единичных особей.
Из 428 изученных культур 111 по совокупности признаков должны были быть отнесены к истинным дифтерийным, 209 явились культурами палочек Гофмана и 108 составили группу атипичных культур. У культур, близких к дифтерийным, атипичность проявлялась в снижении биохимической активности, иногда в разложении мочевины; у культур, морфологически близких к палочкам Гофмана, в сохранении положительной цистеиновой пробы, способности разлагать один из сахаров.
Из 111 дифтерийных культур морфологически типичной была 81 культура (73%), 28 культур (27%) имели морфологию палочек Гофмана. Из 111 дифтерийных культур было 20 культур типа gravis и из них только 9 отнесены к 1 и 2-й морфологическим группам.
Культуры, которые были отнесены по совокупности признаков к культурам палочки Гофмана, в 20% случаев имели морфологию типичных дифтерийных культур.
К атипичным культурам отнесено 25% изученных штаммов, их морфология соответствовала как дифтерийным палочкам, так и палочкам Гофмана.
Таким образом, биохимические и морфологические свойства культур далеко не всегда совпадают, причем биохимическая атипичность, так же как и морфологическая, чаще наблюдается у культур, выделенных в период снижения заболеваемости, а значит, и снижения уровня носительства.
Необходимо отметить общее снижение биохимической активности культур за последние 10-15 лет. Показателем этого является запоздалая ферментация сахаров, наступающая иногда на 5-6-е сутки, а также различная биохимическая активность колоний одной и той же культуры.
Биохимическая идентификация чистых культур, выделенных в условиях различной эпидемиологической обстановки, показывает, что хотя морфология и биохимические свойства часто не совпадают, общий принцип распределения культур, установленный по данным морфологии, не изменяется. Как при распределении культур по морфологическим и биохимическим данным, так и при полной их идентификации с включением серологических реакций принцип распределения остается тот же: атипичные культуры чаще встречаются в период эпидемического благополучия, палочки Гофмана чаще обнаруживаются в период эпидемического неблагополучия и высеваются дольше истинных дифтерийных.
Изучение токсигенных свойств выделенных, культур на твердых питательных средах показало, что даже в период эпидемического благополучия встречается достаточное число носителей токсигенных дифтерийных палочек. Необходимо отметить, что токсигенные свойства не всегда удается уловить даже у культур, выделенных от больных. Это говорит о необходимости совершенствовать применяемые методики определения токсигенности культур.
Результаты реакции агглютинации атипичных культур, выделенных в условиях различной эпидемиологической обстановки, показали наличие тех же закономерностей для серологических свойств, которые были отмечены нами при изучении морфологии и биохимии культур. Атипичность культур, выделенных в благополучном районе, по данным серологии была более глубокой, чем в неблагополучных районах. Так, в благополучном районе положительную реакцию агглютинации давали 26% атипичных культур, в неблагополучных - 19%.
Одним из основных свойств дифтерийной палочки является способность к токсинообразованию. Токсиногенез коринебактерии дифтерии детерминируется геном, содержащимся в профаге, следовательно, основное средство агрессии - токсинообразование не связано с хромосомой бактерий.
Дифтерийный токсин представляет собой белок с молекулярной массой 6200 дальтон. Сила токсина определяется путем постановки внутрикожных проб по наличию некротического действия и по воздействию на восприимчивых животных (летальное действие). Сила токсина измеряется с помощью минимальной смертельной дозы, представляющей собой то наименьшее количество токсина, которое способно вызывать гибель гвинейской свинки массой 250 г на 4-5-е сутки при внутрибрюшинном введении. Токсин обладает антигенными свойствами, которые сохраняются при обработке формалином, снимающим его ядовитые свойства. Это позволило использовать его для приготовления профилактического препарата.
Молекула токсина состоит из двух фрагментов, один из которых термостабилен и обладает ферментативной активностью, а второй термолабилен и выполняет протективную функцию. Доказано внутриклеточное синтезирование токсина с выделением его через канальцы клеточной стенки. Синтез токсина происходит при выращивании микроба в жидкой среде - мясо-пептонном бульоне с добавлением глюкозы, мальтозы и факторов роста при рН 7,8-8,0.
По последним данным, дифтерийный токсин является продуктом вирусного происхождения. В качестве подтверждения И. В. Чистякова выдвигает способность нетоксигенных коринебактерии превращаться в токсигенные под влиянием фага. Возможность конверсии нетоксигенных культур в токсигенные была подтверждена в опытах на одноклеточных культурах. Описанный феномен носит название лизогенной конверсии. С помощью умеренных вирусов, полученных из токсигенных штаммов gravis, удалось конвертировать нетоксигенный вариант коринебактерии дифтерии gravis в токсигенный.
Э. В.Бакулина, М.Д.Крылова предположили, что очаговая конверсия может иметь значение в эпидемическом процессе. В связи с этим было начато изучение ее роли в формировании токсигенных штаммов коринебактерий дифтерии в природе. Была показана возможность осуществления конверсии токсигенности не только в системах фаг - бактерии, но и в природных условиях. Но среди местных культур этот процесс, по данным ряда исследователей, осуществляется далеко не часто. Причинами этого, вероятно, являются отсутствие продуцентов умеренных фагов, отличная от эталонных штаммов фагочувствительность местных штаммов, в связи с чем они не могут быть реципиентами конвертирующих фагов известного спектра действия.
Только в части микробной популяции удавалась конверсия токсигенных свойств у дифтерийных палочек под действием стафилококковых и стрептококковых фагов. В работах последних лет вопрос фаговой конверсии в эпидемическом процессе получает еще более сдержанную оценку. Считают, что коринефаги tox+ в эпидемическом процессе дифтерии не играет самостоятельной роли. Носители нетоксигенных палочек могут инфицироваться фагом tox+ только вместе с токсигенным штаммом, а стафилококковые фаги не способны конвертировать нетоксигенные коринебактерии. Для осуществления конверсии в направлении токсигенности в организме человека необходимо, по-видимому, наличие близкого общения носителя, имеющего конвертирующий фаг, с носителем, выделяющим лизочувствительный к этому фагу штамм. Кроме способности к токсинообразованию дифтерийная бактерия обладает такими факторами патогенности, как гиалуронидаза, нейраминидаза, дезоксирибонуклеаза, каталаза, эстераза, пероксидаза. Изучение внеклеточных продуктов метаболизма показало отсутствие различий между токсигенными и нетоксигенными коринебактериями дифтерии.
В настоящее время для внутривидового типирования коринебактерии дифтерии кроме описанного выше биохимического метода могут быть использованы серологический и фаговый.
Наличие серологических типов обусловлено типоспецифическими, термостабильными, поверхностными и термолабильными антигенами.
Существует ряд схем серологического типирования. У нас в стране используется схема, предложенная В. С. Сусловой и М. В. Пелевиной, но она не может обеспечить классификацию всех нетоксигенных штаммов. Количество серологических типов растет. I. Ewing установила наличие 4 серологических типов - А, В, С и D; D. Robinson и A. Peeney 5 типов - I, II, III, IV и V. Л. П. Делягина выделила еще 2 серологических типа. Считают, что число серологических типов значительно больше, причем в основном за счет типа mitis. Из имеющихся немногочисленных данных литературы закономерностей в выделении того или иного серотипа при различных формах инфекционного процесса и различной эпидемиологической обстановки не установлено. Наряду с данными о различной агрессивности культур, принадлежащих к разным серологическим типам имеются сообщения, в которых отвергается связь серологического типа с патогенностью культур.
Характерно, что на различных территориях встречаются разные серологические типы. Серологическое типирование может быть использовано для эпидемиологического анализа.
В условиях спорадической заболеваемости, ограничения числа носителей, когда значительно сложнее поиски источника инфекции, приобретает значение метод фаготипирования, позволяющий подразделять коринебактерии на серологические и культуральные варианты. Маркирование может производиться по свойствам выделенных из культуры фагов и по чувствительности культуры к специфическим бактериофагам. Наиболее широко используется схема, предложенная R. Saragea и A. Maximesco. Она позволяет маркировать токсигенные и нетоксигенные штаммы всех культуральных вариантов. С помощью 22 типовых фагов культуры могут быть подразделены на 3 группы, в которых объединен 21 фаговариант: 1-я группа - токсигенные и нетоксигенные штаммы типа mitis (фаговарианты I, la, II, III); 2-я - токсигенные и нетоксигенные штаммы типа intermedins и нетоксигенные gravis (фаговарианты IV, V, VI, VII); 13 фаговариантов (от VIII до XIX) вошло в 3-ю группу, которая объединила gravis токсигенные штаммы.
Схема была апробирована на большом числе штаммов, выделенных в Румынии и полученных из музеев 14 стран. Фаготипирование было положительным у 62% штаммов, особенно успешно были промаркированы штаммы типа gravis. Среди последних принадлежность к одному из фаговариантов была установлена в 93%. Специфические реакции с типовыми фагами у токсигенных штаммов типа gravis по схеме этих авторов основаны на инфицировании штаммов различными вирусами.
В нашей стране исследования в области фаготипирования проводила М. Д. Крылова. Автор разработал схему фагового маркирования, в основу которой положен принцип, предложенный Williams и Rippon для типирования плазмокоагулирующих стафилококков: фаговариант обозначался названием типового фага, который его лизировал в тест-разведении. Фаги и фаговарианты в схеме М. Д. Крыловой обозначаются буквами латинского алфавита: прописными - фаги, дающие сливной и полусливной лизис, строчными - лизис в виде бляшек. На основании этого разработаны модифицированная схема фаготипирования нетоксигенных коринебактерии варианта gravis, и схема фаготипирования токсигенных коринебактерии варианта gravis.
Одним из самых опасных заболеваний считается дифтерия, возбудитель именуется corynebacterium вида (spp), бактерия, имеющая палочкообразную форму.
Организм здорового человека содержит небольшое количество коринебактерий в толстом кишечнике. При патологических изменениях, дополнительном заражении, жизнедеятельность микроорганизмов приводит к заболеванию.
Бактерия делится на несколько типов, каждый из которых уникален, обладает особенностями специфического характера. Исходя из разновидности, микроорганизмы поражают кожу, влияют на работу внутренних органов. Риску подвергаются люди, имеющие слабый иммунитет. Бактериемия начнет развитие в случае, когда бактерии поразят брюшные, венозные катетеры.
При наличии у мужчин или женщин коринебактерий, велика вероятность появления септического артрита, пневмонии.
Мобилункус
Существуют скрытые инфекционные заболевания, включающие опасные бактерии, такие как mobiluncus spp и corynebacterium spp, присутствующие в ДНК. Наличие в моче, в сперме или в мазке опасных бактерий приведет к воспалительным процессам. У мужчин развивается патология урогенитального тракта, приводящая к орхоэпидидимиту, негонококковому и прочим.
Часто подвижный микроорганизм встречается в женских влагалищных выделениях, как имеющих бактериальный , так и у здоровых. При скоплениях мобилункуса в области прямой кишки, может возникнуть контаминация влагалища, во время анального секса произойдет заражение.
Чтобы диагностировать наличие бактерии, пользуются несколькими методами:
- Полимеразной цепной реакцией;
- Бактериоскопическим исследованием.
- Серологическими методами.
Заразиться заболеванием можно исключительно при контакте с больным человеком. Люди, ранее перенесшие заболевание, также несут в себе опасность для окружающих, имея в организме бактерию-возбудитель.
Бактерии передаются воздушно-капельным путем, либо оседают на бытовых предметах: это атрибутах посуды, постельном белье, одежде, вещах, относящихся к категории личной гигиены и прочем. Если зараженный человека имел контакт с продуктами питания, они также становятся причинами заражения.
Люди, контактирующие с пациентами, болеющими острой формой дифтерии, увеличивают опасность собственного заражения воздушно-капельным путем.
Дифтерия часто протекает бессимптомно на протяжении длительного времени, без отсутствия госпитализации больной способен заразить множество здоровых людей вокруг. Выздоровевший пациент является носителем еще на протяжении 3–8 недель, а иногда срок увеличивается до 3–5 месяцев.
Лечение
Чтобы коринебактерии не стали причиной появления болезней репродуктивных органов, системы мочеиспускания, прежде, чем планировать беременность, двум партнерам необходимо сдать анализы на наличие бактерии.
Если тесты показывают положительный результат, врачи выписывают курс приема антибиотиков. Запрещено заниматься самолечением, необходима четко подобранная схема лечения для каждого пациента.
Мужчины, проживающие в жарком и сухом климате, имеют предрасположенность к возникновению эритразмы, патологии, относящейся к кожному дерматиту. Болезнь проявляется в области телесных складок, признаками схожа с дерматитом или молочницей (второе название – ).
Когда диагностируется наличие коринебактерий у женщины, важно точное определение количества. При умеренном достаточно курса лекарств. Если объем превышает норму, проводят дополнительные исследования, чтобы выявить прочие вагинальные инфекционные патологии. При обнаружении таковых, сначала излечивают сопутствующие болезни.
При назначении лечения, женщине необходимо отложить зачатие. Когда пройдет минимум 30 дней после полного выздоровления, можно думать о беременности.
КОРИНЕБАКТЕРИИ ДИФТЕРИИ
К роду коринсбактерпй относится возбудитель дифчсрин Соrуnebacterium diphtheriae и условнонатогенные коринебактерии. ложнодифтерийные коринебактерии С. pseudodiphtheriticum, С. xerosis и С. ulcerans, обитающие в организме человека.
Corynehactcrium diphtheriae обнаружен в 1883 г. Э. Клсбсом. выделен в 1884 г. Ф. Леффлером.
Морфология, кулыуральные, биохимические свойства. Коринебактерии дифтерии - тонкие, слегка изогнутые грамноложительные палочки длиной 1-5 мкм, жгутиков, спор и капсул не образуют. Характерные морфологические признаки этих бактерий: булавовидные утолщения на концах, в которых находятся зерна волютина, расположение палочек в мазке иод углом друг к другу, в виде буквы V. Зерна волютина выявляются при окраске синькой Леффлера (окрашиваются интенсивнее, чем тело бактерии) или по Псйссеру (тело бактерии окрашивается в желтый цвет, зерна волютнна - в темно-синий) (цветная вклейка рис. 34).
Факультативный анаэроб. Оптимальная температура для роста 37°С, рН среды 7,6. Растет на специальных питательных средах: на элективной среде - свернутой сыворотке, на среде Клауберга. содержащей свернутую сыворотку и теллурит калия. В зависимости от биологических свойств, различают биовары палочек дифтерии: палочки биовара гравис образуют на среде Клауберга крупные серые колонии с неровными краями, радиальной исчерченностью, напоминающие цветок маргаритки; биовар митис - мелкие, черные, выпуклые колонии с ровными краями; интермедиус - колонии промежуточного типа. Наибольшей вирулентностью обладает тип гравис. Характерен рост на скошенной свернутой сыворотке - даже при обильном посеве сплошного роста не образуется, колонии не сливаются, рост напоминает булыжную мостовую или шагреневую кожу.
Различия в ферментативных свойствах отдельных видов коринебактерии используется в дифференциации их (табл. 10).
Антигены. По О-атигену С. diphtheriae делят на 11 сероваров. Факторы пагогенности. Основное свойство возбудителя дифтерии
Токсигенность. Экзотоксин палочки дифтерии вызывает местную воспалительную реакцию и общую интоксикацию организма с поражением надпочечников, миокарда, нервной системы. Существуют токсигенные и нетоксигенные штаммы С. diphtheriae. Дифтерию вызывают токсигенные штаммы. Способность вырабатывать экзотоксин связана с наличием в клетке профага, несущего ген tox + , ответственный за синтез токсина.
Сила токсина измеряется в Dim - наименьшее количество токсина, убивающее морскую свинку массой 250 г в течение 3-4 суток. Токсин всех дифтерийных палочек одинаков в антигенном отношении, серотипов нет.
Кроме токсина, коринебактерий дифтерии продуцируют ферменты: гиалуронидазу, нейраминидазу, фибринолизин, которые обеспечивают распространение их в тканях, но бактериемия клинически не проявляется.
Устойчивость. Палочки дифтерии устойчивы к высушиванию, к действию низких температур. Попадая со слюной и пленками на посуду, детские игрушки, могут длительно здесь сохраняться. Чувствительны к дезинфицирующим средствам, при кипячении немедленно погибают.
Заболевание у человека. Источником инфекции являются больные люди и носители. Основной путь передачи - воздушно-капельный, возможен и контактно-бытовой - через посуду, игрушки. Заболевания возникают у лиц, не имеющих антитоксического иммунитета. У лиц, имеющих антитоксический иммунитет, при отсутствии у них антимикробного иммунитета против коринебактерин дифтерии, может сформироваться носительство этих возбудителей с локализацией на слизистой оболочке зева или носа.
Инкубационный период заболевания 2-10 дней. Па месте внедрения развивается воспаление, образуется дифтеритичсская пленка. Экзотоксин проникает в кровь, развивается токсинемия. Клинические формы дифтерии: дифтерия зева (85-90% всех случаев), носа, гортани, глаз, наружных половых органов, кожи, ран и др.
Иммунитет. После перенесенного заболевания остаемся стойкий антитоксический иммунитет, но повторные случаи псе же наблюдаются Уровень антитоксина в крови можно определить с помощью РНГА с эритроцитарным диапюстикумом, содержащим эритроциты с адсорбированным на них дифтерийным анатоксином.
Лабораторная диагностика. Ранняя диагностика имеет важное значение для тою, чтобы своевременно начать лечение. Материал для исследования берут с мест поражения двумя стерильными ватными тампонами. При исследовании на носительство берут слизь из зева и из носа. Очень важно сразу направить материал в лабораторию.
Один из тампонов используют для посева, а с другою тампона делают мазки для микроскопического исследования, но оно редко даст положительный результат. Основным является бактериологическое исследование - посев на чашку с питательной средой, исследование выросших колоний: мазки, изучение морфологии, определение токсигенносш методом преципитации в агаре с антитоксической сывороткой. Определение вида С. diphlheriae проводится по биохимическим свойствам. В результатах бактериологического исследования указывается: "выделена токсигенная С. diphtheriae" или "выделена нетокснгенная С. diphtheriae". Поскольку эффективность лечения зависит от возможно более раннего ею начала, применяется ускоренный метод обнаружения дифтерийного токсина непосредственно в исследуемом матриале с помощью реакции задержки РИГА. Принцип реакции: исследуемый материал в разных разведениях добавляют к определенному количеству антитоксической сыворотки, затем добавляют эритроцитарный диагностнкум, содержащий дифтерийный анатоксин. В контроле (без исследу-мого материала) антитоксическая сыворотка вышвает агглютинацию эритроцнтов. Если в исследуемом материале содержится токсин, он соединяется с сывороткой и вызывает задержку PHГА.
Профилактические и лечебные препараты. Основное значение в профилактике дифтерии имеет активная иммунизация, которая проводится, начиная с трехмесячного возраста, вакциной, содержащей дифтерийный анатоксин: АКДС, АДС. В дальнейшем проводят ревакцинацию детям, а затем и взрослым людям. Противопоказания к проведению прививок очень ограничены.
Имеются вакцины с пониженным содержанием антигенов: АКДС-м, АДС-м, АД-м. используемые для иммунизации люден, которым противопоказано введение полной дозы вакцины.
Для лечения больных наиболее важна ранняя специфическая серотерапия с помощью антитоксической противодифтерийной сыворотки с использованием доз в зависимости от локализации процесса. Сыворотка вводится по способу Безредка. Одновременно проводится ан-тибиотикотерапия (бензилпенициллин, эритромицин, рифампицин и др.
Преимущественно детского возраста, которое проявляется глубокой интоксикацией организма дифтерийным токсином и характерным фибринозным воспалением в месте локализации возбудителя. Название болезни происходит от греческого слова diphthera - кожа, пленка, так как в месте размножения возбудителя образуется плотная, серовато-белого цвета пленка.
Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae - был обнаружен впервые в 1883 г. Э. Клебсом в срезах из пленки, получен в чистой культуре в 1884 г. Ф. Леффлером. В 1888 г. Э. Ру и А. Иерсен обнаружили его способность продуцировать экзотоксин, играющий главную роль в этиологии и патогенезе дифтерии. Получение в 1892 г. антитоксической сыворотки Э. Берингом и использование ее с 1894 г. для лечения дифтерии позволило значительно снизить летальность. Успешное наступление на эту болезнь началось после 1923 г. в связи с разработкой Г. Районом метода получения дифтерийного анатоксина.
Возбудитель дифтерии относится к роду Corynebacterium (класс Actinobacteria). В морфологическом отношении характеризуется тем, что клетки булавовидно утолщены на концах (греч. согупе - булава), образуют ветвление, особенно в старых культурах, и содержат зернистые включения.
Вам также будет интересно:
Основная цель путчистов заключалась в том, чтобы не допустить ликвидации СССР, которая, по...
Среди множества рыбных рецептов большой популярностью у хозяек пользуются блюда из трески,...
Добрый день, друзья!
Сегодня у нас капуста кольраби - это витаминная бомба, с большим...
Мясное и рыбное заливное обычно готовится к праздничному столу, поскольку это блюдо служит...
Осетинский сыр - это одно из национальных блюд Осетии, которое изготавливается как из...
