Курс лекций по учебному материалу модуля 2 специальная микробиология одесса2010 Лекция 11. Предмет и задачи специальной медицинской микробиологии
 Скачать 1.45 Mb.
|
|
ГРАМНЕГАТИВНЫЕ КОККИ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕЙССЕРИЙ Нейссерии - грам-отрицательные диплококки, для патогенных представителей которых, менингококка и гонококка, характерно нахождение внутри полиморфонуклеаров гнойного воспалительного экссудата. Хотя их трудно дифференцировать по морфологическим и тинкториальным признакам, они являются возбудителями четко различающихся заболеваний. Оба патогенных представителя нейссерий, N. meningitidis и N. gonorrhoeae, являются настолько сходными по морфологическим, тинкториальным и культуральным свойствам, что их целесообразно описывать вместе. Морфология. Нейссерии - грам-отрицательные, овальные кокки, расположенные попарно и обращенные друг к другу плоской, или даже слегка вогнутой поверхностью, причем ось пары проходит параллельно, а не в линию, как у пневмококков. В гное воспалительного экссудата типа цереброспинальной жидкости или отделяемого уретры диплококки в большом количестве находятся в полиморфонуклеарах. В большей мере это относится к гонококкам, чем к менингококкам. Встречаются также внеклеточно расположенные кокки, причем и они могут значительно различаться по размерам и интенсивности окрашивания. В культурах характер расположения диплококков менее упорядочен и в окрашенных мазках видны в основном кокковидные формы. В старых культурах часто обнаруживаются слабо окрашивающиеся инволюционные формы. Гонококки характеризуются полиморфизмом. Они сравнительно быстро изменяются под влиянием лекарственных веществ, утрачивают свою типичную морфологию, становятся крупными, иногда грамположительными и располагаются вне клеток; под влиянием пенициллина могут образовывать L-формы. При хроническом течении болезни происходит аутолиз гонококков с возникновением измененных, неодинаковых по величине и форме клеток гонококков формы Аша. Склонность гонококков к морфологической изменчивости следует учитывать в лабораторной диагностике. И менингококки и гонококки могут образовывать пили. Связь их с патогенностью для менингококка не установлена, но пили у гонококков, вероятно, обеспечивают прикрепление их к слизистым оболочкам и устойчивость к фагоцитозу. Культивирование. Патогенные нейссерии требовательны к условиям культивирования, в частности, восприимчивы к ингибирующим веществам в питательной среде. Добавление крови или асцитической жидкости к питательному агару обеспечивает хороший рост колоний при посеве инфицированного материала, если инкубация проводится при 35 - 36 °C во влажной атмосфере, содержащей 5-10 % углекислого газа. Рост - довольно медленный (гонококка - более быстрый), однако на хорошей питательной среде через 8-24 ч появляются серые блестящие слегка выпуклые колонии 0,5-1,0 мм в диаметре. Инкубирование следует продолжать следующие сутки, в течение которых колонии становятся более крупными (2-3 мм), для колоний гонококка характерна слегка шероховатая поверхность и тенденция к зазубриванию краев. Ферментативные свойства. Менингококк и гонококк биохимически малоактивны и не обладают протеолитической активностью. Видовая идентификация основывается на расщеплении углеводов: менингококк расщепляет с образованием кислоты из глюкозы и мальтозы, хотя встречаются штаммы, ферментирующие только один из этих углеводов, расщепление может быть медленным и иногда наблюдаться только после нескольких пересевов; гонококк расщепляет только глюкозу с образованием кислоты. Для более легкого запоминания: Г (глюкоза) - для гонококка, М + Г (мальтоза + глюкоза) - для менингококка. Антигенная структура и классификация. Менингококки три главных серологических группы: A, B и C. Группа А - это серогруппа, связанная в большинстве стран с эпидемическим цереброспинальным менингитом. Способность вызвать эпидемии, кажется связана, вероятно, с определенными штаммами микроорганизмов. Штаммы группы С ассоциировались с эпидемиями, но более часто вызывают местные вспышки, в то время как менингококки группы B обнаруживаются и при ограниченных вспышках, и во время эпидемии. Из других серологических групп, связанных с заболеваниями (X, Y, Z, и W-135), в Великобритании наиболее часто выделяют W-135. Встречаются также случаи заболеваний, вызванных менингококками серологических групп X и Y, но заболевания, вызванные мениногококками серологических групп Z и 29E, которые погибают в нормальной человеческой сыворотке, бывают редко и только в качестве вторичных инфекций у больных основным заболеванием. Были описаны капуслированные менингококки серологических групп H, I J, K и L, но они, вероятно, заболеваний не вызывают. Серологическая группа менингококков определяется полисахаридным капсульным антигеном, и серогруппа выделенной культуры может быть определена в реакции агглютинации на стекле с адсорбированными группо-специфическими антисыворотками. Мениногококки могут быть также типированы сыворотками против оболочечных белков. Это используется при эпидемиологическом обследовании, поскольку некоторые серотипы обнаруживаются при более тяжелых случаях заболевания, и, для менингококков группы B, при выспышках. Это так называемые эпидемические штаммы менингококков группы B, которые, вероятно, относятся к одному определенному генотипу. Гонококки по антигенной структуре более гетерогенны, чем менингококки, поэтому их серотипирование практически нереально. Токсинообразование. Менингококк продуцирует токсические вещества, обладающие свойствами экзо- и эндотоксинов; при разрушении бактериальных тел освобождается сильный эндотоксин. Менингококки легко подвергаются аутолизу, который сопровождается накоплением токсина в среде. Гонококк не продуцирует экзотоксин; в результате разрушения бактерийных тел образуется эндотоксин, который является токсичным для человека и экспериментальных животных. Резистентность. Менингококк - малоустойчивый микроб. Он погибает от высыхания через несколько часов, от нагревания при температуре 60°С - через 10 мин, при 80°С - через 2 мин; от действия 1% фенола отмирание культуры наступает через 1 мин. Менингококк весьма чувствителен к низким температурам, поэтому доставлять материал следует в условиях, обеспечивающих защиту менингококка от охлаждения. Гонококки также очень чувствительны к охлаждению. Они не переносят высыхания, хотя в толстом слое гноя и на влажных предметах сохраняются во внешней среде до 1 сут. При температуре 56°С отмирают в течение 5 мин, от действия нитрата серебра 1:1000, 1% фенола - в продолжение нескольких минут.
Neisseria meningitidis - возбудитель ряда заболеваний (табл. 1), среди которых обычными бывают острый гнойный менингит (называемый по-разному: эпидемическим цереброспинальным менингитом, цереброспинальной лихорадкой или, из-за появляющейся иногда пурпурной сыпи, пятнистой лихорадкой) и острое септицемическое заболевание с петехиальной сыпью но без менингита. Приблизительно треть случаев менингококковых инфекций - септицемия (менингококцемия), большинство остальных случаев составляет менингит. Термин «менингококковая инфекция» определяет эти и другие синдромы, асоциированные с менингококком. Табл. 1 Клинических проявления менингококковой инфекции
* В большинстве случаев заболеваний имеется также носительство менингококков в носоглотке Непатогенные или условно-патогенные нейссерии - постоянные обитатели верхнего дыхательного тракта, который является также резервуаром менингококка. N. lactamica и N. polysacchareae, два вида неопределенного таксономического положения, часто выделялись из носоглотки при была изолирована часто от носоглотки во время исследования на менингококк. Эти микроорганизмы по культуральным свойствам подобны менингококку и растут на селективных средах, в отличие от классических комменсалов носоглотки. Хотя они и похожи на менингококк в культуре, однако эти нейссерии малопатогенны; N. lactamica - в очень редких случаях выделяется из цереброспинальной жидкости. К комменсалам носоглотки относятся виды N. subflava, N. flava и N. perflava. Branhamella catarrhalis (раньше называемая N. catarrhalis и теперь иногда - Moraxella catarrhalis) - другой комменсал верхнего дыхательного тракта, который может вызывать заболевания, обычно в качестве условно-патогенного, оппортунистического возбудителя. Патогенез. Естественная среда обитания менингококков – носоглотка человека. Обследование здорового населения показывают, что около 5-10 % - носители менингококков, более половины которых – бескапсульные штаммы. В коллективах, в которых встречаются вспышки цереброспинального менингита, уровень носительства эпидемических штаммов (капсульных, как все патогенные менингококки) может быть от 20 % до 90 %, причем некоторые исследования показали, что острое увеличение уровня носительства менингококков группы А или других патогенных групп менингококков предшествует возникновению заболеваний. Однако, это соотношение «носители : больные» вариабельно при различных вспышках. Курильщики являются носителями менингококков чаще, чем некурящие. Путь распространения менингококков из носоглотки к оболочкам мозга неясен: микроорганизм может распространяться непосредственно через решетчатую пластину к субарахноидальному пространству по периневральным влагалищам обонятельного нерва, или, что намного более вероятно, он проходит через слизистую носоглотки и поступает в кровоток. В пользу последнего пути свидетельствует частое выделение менингококков из крови на ранних стадиях инфекции, частое выделение культур менингококков из сыпных элементов на коже, возникновение, особенно во время эпидемий, менингококковой септицемии с высыпаниями, но без развития менингита. Одна из наиболее важных проблем – риск возникновения цереброспинального менингита среди ограниченного контингента населения. Недавние исследования подтвердили некоторые ранние наблюдения о том, что отсутствие бактерицидных антител в крови является фактором, более всего связанным с восприимчивостью к инфекции. Доказательства этого: 1. Возрастное распределение менингококковых инфекций, которая чаще всего встречается у детей с 3 месяцев до 3 лет , у которых редко обнаруживаются противоменингококковые антитела. 2. Взаимосвязь между появлением бактерицидных антител у старших людей и взрослых и уменьшением заболеваемости цереброспинальным менингитом, исключая случаи вспышек у взрослых, связанные с особыми причинами, например в военных учебных центрах и, ранее, на кораблях и в тюрьмах. 3. Предварительные исследования среди новобранцев показали, что в то время, как заболеваемость встречается лишь у 1 % населения, менингококковый менингит развивался у 38,5 % ли, не имеющих противоменингококковых бактерицидных антител. 4. Больные, выздоравливающие после менингококковой инфекции образуют типичныt иммуноглобулинs и бактерицидные антитела к инфицирующим штаммам менингококков. Очевидно, однако, что относительно низкая частота менингококковых инфекций у детей и отсутствие высокой частоты низкого уровня бактерицидных антител у взрослых говорит о том, что у большинства людей первичное инфицирование носоглотки менингококком приводит к образованию антител без клинического проявления болезни. Возможно, колонизация с N. lactamicaможет вносить свой вклад в продукцю антител. Группо-специфические антитела обладают защитным действием и это определяет успех вакцинации против менингококковых инфекций. Антитела к поверхностным мембранным белкам могут также оказывать защитное действие, но диапазон антигенов, играющих роль в специфической защите, как и участие неспецифических механизмов в предупреждении заболевания недостаточно понята. Однако, роль системы комплемента существенна, что доказывается высокой частотой повторных заболеваний лиц с дефицитом системы комплемента. Кроме описанных тяжелых заболеваний, менингококки обнаруживаются при гнойном конъюнктивите и иногда при гнойном артрите без предшествующих проявлений септицемии. Пневмония, перикардит и эндокардит - также редкие клинические проявления. Иммунитет. Естественный иммунитет у людей весьма выражен, приобретенный возникает в результате не только перенесения болезни, но и естественной иммунизации в процессе носительства менингококков. Постинфекционный иммунитет сопровождается выработкой агглютининов, преципитинов, опсонинов и комплементсвязывающих антител. Повторные заболевания встречаются редко Профилактика. Профилактика обеспечивается проведением общих санитарно-противоэпидемических мероприятий (ранняя диагностика, госпитализация больных, санация носителей, карантин в детских учреждениях), соблюдением санитарно-гигиенического режима на предприятиях, в учреждениях, общественных и жилых помещениях, а также уменьшением скученности людей. Распространенность менингита в последние годы выросла. Болезнь протекает тяжело и иногда приводит к летальному исходу. Вакцинация. Резистентность к менингококковой инфекции тесно ассоциируется с наличием бактерицидных антител, которые по происхождению могут быть материнскими или активно выработанными в ответ на носительство. В связи с этим изучалась возможность создания иммунитета в результате вакцинации и была реализована в создании вакцины, содержащей очищенные группоспецифические капсульные полисахариды менингококков групп A, C, Y и W-135, оказавшиеся доступными и высокоиммуногенными. Для гражданского населения в большинстве стран разрешено применение моновакцин из полисахаридов групп А и С. Вакцины, содержащие полисахариды всех четырех групп, используются в некоторых странах для иммунизации новобранцев в армии. Защита, создающаяся вакциной, группоспицифична и сохраняется по крайней мере 3 года, но не предотвращает носительства менингококков. Иммунизация рекомендуется для лиц, направляющихся в регионы, в которых наблюдаются или прогнозируются эпидемии, вызванные мениногококками групп А и С. Пока нет вакцины против менингококков группы В, но она интенсивно разрабатывается. 6. ГОНОКОККовая инфекция Гонококк, Neisseria gonorrhoeae, является возбудителем гонококковой инфекции, в первую очередь – гонореи. Название болезни происходит от греческих слов gonos (семя) и rhoia (поток) и описывало состояние, при котором наблюдалось истечение спермы в отсутствие эрекции. Было очевидным, что гонорея сопутствовала неразборчивости в половых связях, была одной из болезней, называемых по имени римская богини любви Венеры. Действительно, гонорея - классическая венерическая болезнь c коротким инкубационным периодом, передающаяся преимущественно при половых контактах. Патогенез. N. gonorrhoeae патогенен только для человека, хотя в эксперименте могут быть инфицированы шимпанзе. Он никогда не обнаруживается в качестве нормального комменсала, хотя у части инфицированных, особенно женщин, инфекция может оставаться бессимптомной. У таких лиц может развиться генерализованная или восходящая инфекция на более поздней стадии заболевания. Источником болезни является больной гонореей человек. Болезнь передается половым путем, иногда через предметы обихода (пеленки, губки, полотенца и др.). Пути проникновения возбудителя-слизистая оболочка уретры, а у женщин-уретры и шейки матки. Гонорея сопровождается острым гнойным воспалением уретры, шейки матки у женщины и желез нижнего отдела половых органов. Однако в процесс могут быть вовлечены и вышележащие мочеполовые органы. У женщин возникает воспаление матки, труб, яичников, у девочек развиваются вульвовагиниты, у мужчин - воспаление семенных пузырьков, предстательной железы, причем заболевание может принять хроническое течение. Из шейки матки гонококки могут проникнуть в прямую кишку. Гонококк вызывает гонорейный конъюнктивит-бленнорею у новорожденных и взрослых. Наиболее распространенное представление о клинической картине гонореи - острый уретрит у мужчин спустя несколько дней после влагалищного или анального полового акта без предохранения. Расстройство мочеиспускания и гнойные выделения из уретры у большинства больных быстро проходят после соответствующего лечения. У некоторых лиц могут быть относительно незначительные, быстро исчезающие проявления. Полностью бессимптомная ифнекция у активных мужчин бывает редко. Ректальная и фарингеальная инфекция реже бывает с выраженными симптомами, и иногда может быть обнаружена только в результате изучения контактов. Лишь у половины женщин с влагалищной инфекцией могут наблюдаться гнойные выделения и расстройство мочеиспускания. Чаще заболевание выявляется при появлении симптомов у их сексуальных партнеров, при выявлении контактов, а также при обследовании групп повышенного риска. Бессимптомное носительство, особенно в эндоцервикальном канале, у женщин является распространенным. Во время менструации или после инструментального обследования, а особенно во время родов, гонококки проникают в маточные трубы и вызывают вызвать острый сальпингит, который может сопровождаться воспалением органов малого таза с высокой вероятностью бесплодия при неправильном лечении. Распространение на брюшину может приводить воспалению околопеченочного пространства. Некоторые штаммы N. gonorrhoeae обладают способностью более широко распространяться и вызывают диссеминированную гонококковую инфекцию. Диссеминированная инфекция отмечается чаще у женщин в виде поражений суставов, лихорадки и иногда гнойных поражений кожи конечностей. Редко диссеминированная гонококковая инфекция может проявляться в виде гонококкового эндокардита или менингита. У больных женщин часто одновременно обнаруживаются гонококки и влагалищные трихомонады; в фагосомах последних находятся гонококки, защищенные мембранами от действия лечебных препаратов. Дети, рожденные инфицированным женщинам могут заболевать бленнореей (ophthalmia neonatorum), при которой глаза инфицируются во время прохождения через родовые пути, и через несколько дней после рождения появляются обильные гнойные выделения из глаз и отек тканей глазницы.. В отсутствии лечения бленнорея быстро приводит к слепоте. Профилактику бленнореи проводят введением в глаза сразу же после рождения 1 % раствора нитрата серебра. У девочек в предпубертатном периоде гонококк может вызывать вульвовагинит. Это может быть как следствием несоблюдения личной гигиены, так и совращения несовершеннолетних. К экстрагенитальным формам инфекции относятся эндокардиты, менингиты, артриты, стоматиты, конъюнктивиты, септицемия. Уретриты, сходные по клинической картине с гонорейными, могут вызываться стафилококками, кишечной палочкой и другими микроорганизмами. Возбудителями бленнореи в 30% случаев могут быть стрептококки, Е. coli, хламидии и другие микроорганизмы. Иммунитет. Перенесенное заболевание не оставляет невосприимчивости, врожденный иммунитет отсутствует. В сыворотках больных можно обнаружить антитела (агглютинины, преципитины, опсонины и комплементсвязывающие тела), но они не обеспечивают защиты организма от повторного заражения и заболевания. Фагоцитоз при гонорее незавершен. Фагоцитарный и гуморальный иммунитет, формирующийся при гонорее, не обеспечивают полной защиты, в связи с чем терапия должна включать мероприятия по увеличению реактивности организма. Это достигается путем пирогенной терапии. Лечение. Больным гонореей назначают антибиотики и сульфа-ниламиды пролонгированного действия. При осложнениях вводят поливакцину и аутовакцину, а также проводят пиротерапию (введение продигиозана или чужеродных протеинов). Неправильное лечение ускоряет формирование лекарственной устойчивости гонококков, что к может вести к развитию осложнений и хроническому течению болезни. Профилактика. Профилактика состоит в систематической борьбе за создании нормальных условий жизни, благоустройство быта, семьи, в санитарном просвещении и повышении общего культурно-гигиенического уровня населения. Большое значение в борьбе с гонореей имеет раннее выявление источников заражения и контактов, эффективное лечение больных. Для предупреждения бленнореи всем новорожденным в конъ-юнктивальный мешок вводят 1-2 капли 2% раствора нитрата серебра. В ряде случаев (у недоношенных детей) раствор нитрата серебра не дает положительного результата. Хороший эффект получают от применения 3 % масляного раствора пенициллина по 2 капли в конъюнктивальный мешок. Гонококки погибают в течение 15-30 мин. Несмотря на применение эффективных антибиотиков, заболеваемость гонореей во всех странах мира имеет тенденцию к росту (Африка, Америка, Юго-Восточная Азия, Европа и др.). Увеличилось и число осложнений: гонококковая офтальмия новорожденных (бленнорея), вульвовагиниты у детей, воспаление тазовых органов (сальпингиты) и бесплодие у женщин. Причинами роста заболеваемости гонореей являются социальные факторы (проституция, гомосексуализм и др.), неполная регистрация больных, неполноценное лечение, формирование резистентности у гонококков к применяемым препаратам. Комитет экспертов ВОЗ рекомендует включить гонококковую инфекцию в список инфекционных заболеваний с обязательной регистрацией, глубоко изучить причину распространения гонококковых заболеваний в некоторых странах Африки, усилить меры по профилактике бленнореи, разработать единые критерии клинической и лабораторной диагностики инфекции, методы определения чувствительности циркулирующих штаммов гонококков к различным препаратам. РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Пятк³н К. Д., Кривоше¿н Ю.С. М³кроб³олог³я. - К : Высшая школа, 1992. - 432 с. Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. - М : Медицина, 1983. - 312 с. 2. Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии / под ред. Борисова Л.Б. – Г. : Медицина, 1993. – 232 с. 3. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник под ред. А.А.Воробьева. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 691 с. 4. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология /ред. Л.Б.Борисов, А.М.Смирнова. - М: Медицина, 1994. - 528 c. Лекция 13. СПИРОХЕТЫ
Спирохеты (лат. spira – виток, греч. chaite – гребень, грива) отличаются от бактерий и грибов строением в виде штопорообразной извитой формы. Размеры их колеблются в больших пределах (ширина 0,3 - 1,5 мкм и длина 7 - 500 мкм). Спирохеты – тонкие одноклеточные изогнутые или спиральные палочки. с рядом отличительных ультраструктурных особенностей, используемых в дифференцировании родов. Цитоплазма окружена цитоплазматической мембраной, пептидогликановый слой обеспечивает ригидность клетки и ее форму. Нуклеоид спирохет не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. При электронной микроскопии обнаруживается нежная цитоплазматическая мембрана, в которой заключается цитоплазма. У спирохет нет клеточной стенки, характерной для бактерий, но при электронной микроскопии выявлено, что они имеют тонкую клеточную стенку (перипласт), который прилагает к цитоплазме. Спирохеты не образуют спор и капсул. По Романовскому - Гимзе одни виды окрашиваются в синий, другие - в сине-фиолетовый, третьи - в розовый цвет. Хорошим методом обработки спирохет является серебрение. Тинкториальные свойства используют для дифференциации сапрофитов и патогенных спирохет. В порядок Spirochaetales, семейство Spirochaetaceae входят сапрофиты и патогенные виды. К сапрофитам относятся Spirochaeta и Cristispira, представляющие собой крупные клетки размером 200 - 500 мкм; некоторые имеют крипты (волнистый гребни), концы их заострены или тупые; они обитают на мертвых субстратах, в загрязненных водоемах, в кишечнике холоднокровных животных. По Романовскому - Гимзе окрашиваются в синий цвет. К патогенным относятся три рода: Treponema, Leptospira, Borrelia. У трепонем видны тонкие цитоплазматические нити в бактериальной цитоплазме, в то время как у боррелий они отсутствуют. Представители обоих родов обладают активной подвижностью, у них несколько жгутиков присоединены к каждому полюсу клетки и обернуты вокруг бактериального тела клетки. В отличие от других подвижных бактерий, эти жгутики не выступают в окружающую среду, а находятся под наружной оболочкой бактерии. Жгутики трепонем сложно устроены и состоят из влагалища и сердцевины, в то время как жгутики у боррелий более просты и подобны жгутикам других бактерий. Наружная оболочка спирохет богата липидами, и, по крайней мере у некоторых трепонем, содержит мало белков и липополисахаридов. Это может объяснять чувствительность этих микроорганизмов к губительному действию детергентов и высушивания. Хотя трепонемы относятся к грам-отрицательным микроорганизмам, они не окрашиваются по методу Грама, и при их исследовании используют специальные методы окраски. Кроме того, патогенные трепонемы не могут хорошо культивироваться на питательных средах, их поддерживают путем пассажа на чувствительных животных. В отличие от них, боррелии окрашиваются грам-отрицательно и многие патогенные виды могут культивироваться на обогащенных питательных средах, содержащих сыворотку. Представители рода Borrelia отличаются от других спирохет тем, что клетки микроорганизмов имеют крупные отлогие неравномерные завитки, число которых колеблется от 3 до 10. Патогенными для человека являются возбудители возвратного тифа, передающегося вшами (Borrelia recurrentis) и клещами (Borrelia persica и др.). Они окрашиваются по Романовскому-Гимзе в сине-фиолетовый цвет. Род Трепонема (Gk. trepein - поворот, nema - нить) представлен тонкими гибкими клетками с 6-14 завитками Концы трепонем сужены или закруглены, некоторые виды на полюсах имеют тонкие удлиненные нити. Помимо типичных форм могут встречаться трепонемы в виде гранул, кист, L-форм и других структур. Трепонемы окрашиваются по Романовскому-Гимзе в бледно-розовый цвет. Типовой представитель – возбудитель сифилиса Trepinema pallidum. Микроорганизмы рода Leptospira (Gk. leptos тонкий, speira виток) характеризуются очень тонкой клеточной структурой. Лептоспиры образуют 12 – 18 мелких завитков плотно прилегающих друг к другу, формируя первичные спирали. Микроорганизмы имеют две парные осевые нити, прикрепленные к противоположным концам (к базальным тельцам) клетки и направил к друг другу. Средняя часть лептоспир не имеет осевых нитей. Из-за наличия двух пар осевых нитей лептоспиры способны к весьма сложному и активному движению. Во время движения концы микроорганизмов быстро вращаются под прямым углом к основной части тела. В покое концы загнуты крючкообразно, в то время как во время быстрого вращательного движения они походят на петлицы. Вторичные спирали придают лептоспирам вид скобок или буквы S. Цитоплазма слабо преломляет свет. Они окрашиваются в розовый цвет по Романовскому-Гимзе. Некоторые серотипы лептоспир являются патогенными для человека и вызывают лептоспироз. Спирохеты не обладают ферментирующими свойствами, которые могут дать информацию для лабораторного диагноза и не продуцируют растворимые токсины. 2. TREPONEMA Патогенные для человека трепонемы являются возбудителями венерического сифилиса и невенерических трепонематозов - фрамбезии, или явса, беджеля и пинты. Трепонемы, вызывающие эти различные инфекционные заболевания, морфологически идентичны – туго намотанные извитые палочки, 5-15 мкм длиной и 0.1-0.5 мкм в диаметре – обнаруживающие лишь едва уловимые антигенные различия. Дифференцирование этих микроорганизмов основывается прежде всего на вызываемых ими клинических синдромах и незначительных различиях в патологических процессах у экспериментальных животных. Классификация трепонем представлена в таблице 1. Таблица 1. Классификация патогенных для человека трепонем
Возбудитель сифилиса. Treponema pallidum открыта в 1905 г. Ф. Шаудином и Э. Гофманом. Морфология. Treponema pallidum - это спиральные нити с 8 - 14 равномерными завитками. Величина трепонем 10 - 13 мкм в длину и 0,13 - 0,15 мкм в ширину. В старых культурах трепонем обнаруживаются цистоподобные структуры. Размножение происходит путем поперечного деления. Трепонемы подвижны (обладают вращательным, поступательным, сгибательным и волнообразным движением), плохо воспринимают красители. По методу Романовского - Гимзы окрашиваются в бледно-розовый цвет; это объясняется скудностью нуклеопротеидов в их теле. Под влиянием факторов внешней среды и лечебных препаратов трепонемы в ряде случаев свертываются в клубки, образуя цисты, покрытые непроницаемой муциноподобной оболочкой; они длительное время могут находиться в организме больного в латентном состоянии; при благоприятных условиях цисты превращаются в зерна, а затем в типичные спиралевидные трепонемы. Цистообразование - одна из защитных форм трепонем, позволяющая им противостоять действию препаратов, применяемых для лечения больных сифилисом, особенно если они применяются в малых концентрациях и короткое время. Культивирование. Бледная трепонема - весьма требовательный микроорганизм. Она не растет в обычных средах, развивается при температуре 35 °С в анаэробных условиях в средах, содержащих мозговую ткань; крайние границы роста 34 – 40 °С. Микроорганизмы растут на питательной среде, состоящей из двух частей 2 процентного агара, одной части асцитической жидкости, и кусочков стерильной почки кролика. Хорошо развивается бледная трепонема на хорионаллантоисной ткани куриного зародыша, в кроличьей сыворотке с добавлением кусочков мозговой ткани под слоем вазелинового масла. Получение чистых культур трепонем представляет большие трудности. Продолжительное культивирование трепонем сопровождается утратой их вирулентности. Такие культуры, адаптированные к питательной среде, называются «культуральными» в отличие от «тканевых», обладающих свойствами патогенности и сохраняющихся в лабораторных условиях на кроликах путем пассажей. Культуральные и тканевые штаммы различаются между собой по антигенным свойствам. Антигенная структура. Серологические варианты не установлены. Некоторые авторы утверждают, что имеются два варанта возбудителя сифилиса: дерматотропный и нейтротропный.. Однако, сомнительно, что такое дифференцирование имеет значение. T. pallidum не проявляет выраженного тропизма. Она влияет на различные органы и ткани, включая нервную систему. Не вызывает сомнения, что существуют различные штаммы T pallidum, некоторые из них используются в лабораторной диагностике в качестве антигенов в реакции Вассермана. Резистентность. Бледная трепонема в гомогенатах пораженных тканей длительно сохраняется на холоде. От действия температуры 45 - 48°С она погибает в течение 1 ч, при 55°С - через 15 мин; чувствительна к тяжелым металлам (ртуть, висмут, мышьяк), кислотам и другим дезинфицирующим веществам, а также к высушиванию. Патогенность для животных. Бледная трепонема малопатогенна для животных, кроме обезьян. Получен положительный результат при заражении кроликов в роговую оболочку глаза или яичко. Благодаря экспериментальному сифилису изучены вопросы иммунитета, специфической химиотерапии и культивирования возбудителя сифилиса. Патогенез заболевания у человека (табл. 1). Источник болезни - больной человек. Болезнь передается при прямом контакте, преимущественно половым путем, иногда через посуду и другие предметы. Сифилис может передаваться через плаценту (врожденный сифилис). Возбудитель первично локализуется в слизистых оболочках половых органов, ротовой полости, в коже. На месте внедрения в организм трепонемы размножаются и вызывают ряд пролиферативных и деструктивных изменений. Различают три периода сифилиса. Первичный сифилис развивается после инкубационного периода продолжительностью от 2 нед до 3 мес, обычно 21 - 24 дня. Он характеризуется образованием первичной сифиломы в виде плотного инфильтрата с поверхностной эрозией или язвой на месте внедрения трепонемы. Дно и края язвы имеют хрящеподобную консистенцию (откуда и названия ulcus durum, первичный склероз, твердый шанкр). Первичной сифиломе сопутствует возникновение регионариого аденита в виде увеличенных плотных лимфатических узлов. Продолжительность первой стадии болезни около 6 нед. Первичный сифилис подразделяют на серонегативный, серопозитивный и скрытый (lues latens). При вторичном сифилисе наблюдаются высыпания на коже и слизистых оболочках, развитие специфических процессов во внутренних органах, в костной, периферической и центральной нервной системе. Продолжительность этого периода 2 - 3 года, иногда несколько лет. Вторичный сифилис может быть свежим, рецидивным и скрытым. В третичном периоде в коже, подкожной клетчатке, внутренних органах и т. д. образуются папулы, бугорки, гуммы или гуммозные инфильтраты, склонные к распаду. Этот период продолжается несколько лет. Третичный сифилис также может протекать в активной и скрытой формах. В некоторых случаях через 9 - 10 лет наступает поражение центральной нервной системы (прогрессивный паралич) или спинного мозга (спинная сухотка, tabes dorsales), когда трепонемы в большом количестве локализуются в мозговой ткани, обусловливая глубокие органические и функциональные изменения центральной нервной системы. Этот период называют иногда четвертичным сифилисом. С сифилисом сходен эндемический трепонематоз арабских стран под местным названием «беджель», вызываемый Тг. pallidum. В отличие от сифилиса беджель поражает кожу, слизистые оболочки и костную систему и передается бытовым путем. Болезнь широко распространена в сельской местности, преимущественно среди детей. К трепонематозам относится фрамбезия (явс), возбудителем которой является Тг. pertenue. При фрамбезии поражаются кожные покровы; она встречается в тропических странах; передается внеполовым путем. Это типичная эндемическая социальная болезнь, которой болеет преимущественно местное население, живущее в тяжелых условиях. Это встречается в тропических странах (Африка, Остров Цейлон, Южная Америка, Центральная Америка, Индия, Индокитай, Юг Китай, Индонезия, и Север Австралия). Болезнь главным образом воздействует на местное население, которое живет при трудных условиях(состояниях). frambesia - типичная социальная эндемическая болезнь. Сифилис и frambesia способны к созданию взаимного иммунитета В Латинской и Центральной Америке, Западной Индии, иногда на Кубе встречается «пинта», которая вызывается Тг. carateum. Пинта - хроническое заболевание, сопровождающееся пигментацией кожи и выпадением волос. Лечат эти болезни пенициллином пролонгированного действия, а также тетрапиклинами, хлорамфениколом. Иммунитет. При сифилисе иммунитет существенно отличается по своему характеру от иммунитета при других заболеваниях. Болезнь не оставляет после себя невосприимчивости, выздоровевшие от болезни могут быть повторно инфицированы. Иммунитет при сифилисе является инфекционным и характеризуется клеточными защитными реакциями (сенсибилизированные лимфоциты продуцируют липолитические ферменты, которые вызывают лизис трепонем). Присутствие антител не является показателем резистентности организма. Болезнь сопровождается выработкой двух видов антител: неспецифических (реагинов) и специфических (противотрепонемных). Реагины продуцируются всеми больными сифилисом, но не обладают защитным действием, они вступают в реакцию in vitro с кардиолипиновьм антигеном, экстрагированным из мышц бычьего сердца. Специфические противотрепонемные антитела (IgG и IgM) вырабатываются под влиянием протеиновых антигенов бледной трепонемы. Состояние инфекционной аллергии, специфическое проявление реактивности организма, является характерной особенностью сифилиса. В течение первичного сифилиса (твердого шанкра) реактивность снижена. Повышение реактивности встречается наиболее часто во время более поздних стадий и сопровождается глубокими изменениями в органах и тканях. Состояние аллергии может быть выявлено внутрикожной люэтиновой пробой. Люэтин получают из культур T. pallidum либо из пораженных тканей. Лабораторная диагностика. Сложность выращивания in vitro большинство патогенных трепонем наряду с транзиторным характером многих поражений делает невозможной диагностику трепонематозов обычными бактериологическими методами. Хотя спирохеты и обнаруживаются микроскопически при первичных и вторичных поражениях, но диагноз основывается прежде всего на клинических наблюдениях и подтверждается серологическими реакциями. Для практических целей серологический ответ ко всем трепонемам можно считать идентичным, поэтому мы рассмотрим здесь в основном применение серодиагностики сифилиса. Прямая микроскопия. Трепонемы могут быть обнаружены непосредственно в свежем экссудате из первичных или вторичных сифилом при темно-польной или фазово-контрастной микроскопии. Во всех стадиях заболевания производят микроскопические исследования отделяемого язвы, эрозий, папул или пунктатов из регионарных лимфатических узлов. Хотя этот метод позволяет поставить быстрый и точный диагноз, но он может быть малочувствительным, так как первичные повреждения могут содержать относительно немного бактерий. Кроме того, необходимо проводить дифференциацию между патогенными и комменсальными спирохетами, которые могут контаминировать исследуемый материал. Бледную трепонему необходимо дифференцировать с непатогенными представителями этого рода, обитающими на наружных половых органах (Tr. refringens, Tr. phagedenis) и в полости рта (Tr. macrodentium, Tr. denticola, Tr. orale), которые значительно грубее и отличаются по характеру движения и количеству завитков. Более чувствительные и специфичные результаты могут быть получены при использовании фиксированного материала реакции иммунофлюоресценции с антитрепонемными антителами. Серологические реакции. Инфекция T. pallidum приводит к образованию двух типов антител: 1. Специфические антитела, направленные прежде всего на полипептидные антигены трепонем. 2. Неспецифические антитела, которые реагируют с нетрепонемным кардиолипиновым антигеном. Неспецифические серологические тесты на сифилис. Механизм индукции неспецифических антител остается неясным. Кардиолипин - фосфолипид, извлеченный из сердца быка, и возможно, что подобное вещество, имеющееся в клетке трепонемы или высвобождающееся из клеток хозяина, пораженных микроорганизмом, может стимулировать выработку антител. Реакции на неспецифические антитела из-за их дешевизны и технической простоты обычно используются в качестве скрининг-тестов для выявления сифилитической инфекции. Так как эти тесты имеют относительно низкую специфичность, положительные результаты подтверждают обнаружением специфических антитрепонемных антител. Реакция связывания комплемента, реакция Вассермана, предложенная в 1906 г., была первой серологической реакцией для диагностики сифилиса. Реакция Вассермана до сих пор имеет значение в диагностике серопозитивного сифилиса в Украине. Реакция Вассермана сходна с реакцией связывания комплемента Борде - Жангу. Реакция Вассермана в первичном периоде сифилиса бывает положительной в половине случаев, но не ранее чем через 2 - 3 нед после появления шанкра или на 5 - 6-й неделе от момента заражения; во вторичном периоде реакция Вассермана становится положительной у 90% больных, в третичном периоде - в среднем у 75%, преимущественно нелеченых или плохо леченных, при прогрессивном параличе - у 95 - 98% и при спинной сухотке - у 50 - 70% больных. У новорожденных и грудных детей, больных сифилисом, реакция Вассермана бывает отрицательной; у детей с врожденным сифилисом она становится положительной только через 2 - 3 мес после рождения. Реакция Вассермана (в совокупности с клиническими данными и осадочными реакциями) служит методом контроля за качеством лечения. После лечения больных с первичным и вторичным серопозитивным сифилисом она становится отрицательной через 1 '/2 - 2 мес. При третичном сифилисе она может длительно (1 – I,5 года и более) оставаться положительной. Необходимо помнить, что отрицательная реакция Вассермана - не единственный критерий излечения от сифилиса. Реакция Вассермана может быть положительной (неспецифической) при беременности, начиная с 8 мес, и после родов, при малярии, туберкулезе, некоторых вирусных и протозойных заболеваниях, лепре, пемфигусе, лептоспирозе, новообразованиях, во время менструации, после наркоза, употребления накануне взятия крови спиртных напитков, жирной пищи, лекарств, введения чужеродных сывороток и др. Неспецифические положительные реакции Вассермана при повторных исследованиях, которые производят дву- или троекратно через 10 - 15 дней, становятся отрицательными; методом титрования сывороток можно дифференцировать ложноположительные и положительные реакции Вассермана. При диагностике сифилиса используют осадочные реакции Кана и цитохолевую. Сыворотку смешивают со специальным липидным антигеном (спиртовой экстракт различных животных органов + холестерин). Положительная реакция проявляется формированием мелких гранул или хлопьев и отрицательного появлением (внешним видом) однородной мути, при отрицательной появляется равномерная муть. Несмотря на огромную ценность реакции Вассермана прошлом, теперь она имеет главным образом исторический интерес. Всемирная Организация Здравоохранения (1982 г.) рекомендовала прекратить использование этой реакции. Предпочтительным методом обнаружения антител к кардиолипину является тест Контрольной лаборатории венерических заболеваний (КЛВЗ - VDRL) или одна из его модификаций, так как он легко стандартизируется, прост и обладает хорошей воспроизводимостью. Все другие тесты, включая реакцию связывания комплемента, дают менее надежные результаты и в большинстве лабораторий были прекращены. Тест Контрольной лаборатории венерических заболеваний (КЛВЗ). В своей оригинальной форме тест выполняется реакция на предметном стекле, в которой сыворотка пациента (3 объема), предварительно прогретая для инактивации комплемента, смешивается на предметном стекле со свежеприготовленной суспензией кардиолипин-лецитин-холесторолового антигена (1 объем). Смесь вращают, обычно механически, в течение 4 минут, после чего определяют под малым увеличением микроскопа флоккуляцию (аггрегацию комплексов антиген-антитело). Тест легко может быть выполнен в количественном варианте с последовательными разведениями исследуемой сыворотки, наибольшее разведение, дающее положительную реакцию, определяется как титр реакции. Основные недостатки теста КЛВЗ на предметном стекле – необходимость готовить свежий антиген каждый день и использовать микроскоп, чтобы учитывать результаты. Термоинактивация сыворотки необходима для разрушения термолабильного ингибитора IgM, который может находиться в нормальной и сифилитической сыворотке. Хотя это и рассматривалось как недостаток, температурная обработка в настоящее время одобрена многими лабораториями, так как она инактивирует ВИЧ. Тест КЛВЗ используется в качестве скрининг-теста и положительна примерно у 70 % больных первичным и 99 % - вторичным сифилисом, но отрицательна при позднем сифилисе. Нарастание титра при количественном тесте КЛВЗ может использоваться для подтверждения диагноза врожденного сифилиса. Так как положительный результат теста КЛВЗ обычно указывает на активную инфекцию, он может также использоваться для контроля за эффективностью антибактериальной терапии. Тесты на специфические антитрепонемные анютитела. Реакция адсорбции флюоресцирующих трепонемных антител (ФТА-адс). Реакция ФТА-адс - непрямая реакция иммунофлюоресценции, в которой в качестве антигена используется T. pallidum. Фиксированные ацетоном трепонемы, полученные из тестикулярной ткани инфицированного кролика, инкубируются с инактивированной сывороткой и связавшиеся антитела выявляют меченным флюоресцеином коньюгатом (флюоресцеирующие антитела к иммуноглобулину человека) при люминесцентной микроскопии. Сыворотку предварительно адсорбируют суспензией непатогенных трепонем для удаления неспецифических перекрестно-реагирующих антител, которые могут быть направлены против комменсальных трепонем. Реакция ФТА-адс положительна примерно у 80, 100 и 95 % больных первичным, вторичным и третичным сифилисом соответственно, и, в отличие от КЛВЗ-теста, остается положительной после успешной терапии. Реакция непрямой гемагглютинации (РНГА). В этой реакции антиген T. pallidum связан на поверхности эритроцитов, и специфические антитела исследуемой сыворотки вызывают гемагглютинацию. Как и в тесте ФТА-адс, сыворотка должна быть предварительно адсорбирована непатогенными трепонемами для удаления антител против комменсальных спирохет. РНГА менее чувствительна, чем ФТА-абс при первичном сифилисе (положительна в 65 %) но обе дают одинаковые результаты при вторичном и позднем сифилисе; РНГА также остается положительной после инфекции в течение всей жизни. Эта реакция может также использоваться для обнаружения локального образования антитрепонемных антител в цереброспинальной жидкости, показателя нейросифилиса. Ранее большое значение имела реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ).Она основана на способности антител, присутствующих в исследуемой сыворотке, иммобилизировать трепонемы. Суспензию трепонем, полученных из ткани яичка инфицированного кролика, смешивают с комплементом и исследуемой сывороткой. Смесь помещают в инкубационную камеру на 30 минут при 35 C в атмосфере 5 процентов углекислого газа и 95 процентов азота. Через 18 часов готовят препараты раздавленной капли из содержимого каждой пробирки, подсчитывают 25 трепонем и определяют сотношение подвижных и неподвижных трепонем. Реакция иммобилизации высоко специфична и, как правило, не дает ложноположительных результатов. Другие серологические реакции. Производство моноклональных атител к T. pallidum позволило создавать диагностические системы, основанные на обнаружении реакций антител к специфическим трепонемным антигенам. Такие исследования используют технологию иммуноферментного анализа, позволяющий проводить быстрый скрининг большого числа проб с потенциально высокой специфичностью. Проблемы серодиагностики сифилиса. В некоторых случаях как неспецифические, так и специфические тесты дают ложноположительные результаты. Тест КЛВЗ может давать временный положительный результат после какого-либо сильного иммунного стимула типа острой бактериальной или вирусной инфекции, а также в результате иммунизации. Более постоянные ложноположительные результаты встречаются у лиц с аутоиммунными заболеваниями или коллагенозом, у наркоманов и лиц с гипергаммаглобулинемией. Ложноположительные результаты обычно становятся очевидными при отрицательных результатах специфических серологических тестов, но в некоторых случаях результаты ФТА-адс могут быть также быть положительными или пограничными. Изредка тест ФТА-адс может быть положительным, а неспецифический тест КЛВЗ отрицательным. При других спирохетозах типа возвратного тифа, фрамбезии, пинты и лептоспироза результаты могут быть положительными как в специфических, так и неспецифических реакциях. Особенно затруднителен дифференциальный диагноз сифилиса и фрамбезии у иммигрантов из регионов, эндемичных по фрамбезии. Прямое обнаружение ДНК трепонем в клиническом материале молекулярными методами типа полимеразной цепной реакции в будущем может играть роль в подтверждении диагноза сифилиса в трудных или атипичных случаях. |