Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
 Скачать 27.52 Mb.
|
|
Лабораторная диагностика Наиболее распространенным методом является бактериоскопическое исследование. Выделение чистой культуры проводится сравнительно редко, главным образом, при хронической гонорее, когда бактериоскопия дает отрицательные результаты (схема 20.5). Следует помнить, что уретрит могут вызывать стафилококки, хламидии, уреаплазмы, гарднереллы и другие микроорганизмы. При этом возможны смешанные инфекции. В настоящее время применяется иммунофлюоресцентное исследование и ЦПР. Серодиагностика при хронической гонорее (РСК) проводится сравнительно редко. Лечение и профилактика Для химиотерапии гонореи используют антибиотики бета-лактамы (пенициллины, цефалоспорины) и другие антибиотики. Вакцинопрофилактика гонореи не проводится ввиду отсутствия эффективных вакцин. Для предупреждения бленно реи всем новорожденным закапывают на конъюнктиву глаза раствор одного из перечисленных антибиотиков. ФАКУЛЬТАТИВНО-АНАЭРОБНЫЕ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ПАЛОЧКИ ш Эта группа грамотрицательных бактерий включает семейства Enterobacteriaceae, Vibrioceae и Pasteurellaceae, а также несколько родов факультативно-анаэробных палочек. Микроорганизмы данной группы встречаются в природе в виде свободно живущих форма также в ассоциациях с людьми или животными. Многие виды пато генны для человека и животных, а некоторые — для насекомых и растений. Семейство энтеробактерий (К семейству кишечных бактерий, или энтеробактерий, принадлежат микроорганизмы, для значительного большинства которых средой обитания является кишечник человека или позвоночных животных. Семейство включает 30 родов, из которых наиболее патогенными для человека являются Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella, Yersinia и др, которые подразделены на виды и ряде случаев на биовары. Морфология и физиология Микроорганизмы сем. Enterobac- teriaceae представляют собой небольшие палочки рис. 20.9 на цв вкладке которые хорошо окрашиваются анилиновыми красителями, грамотрицательны. Многие из них подвижны благодаря наличию пе- ритрихиально расположенных жгутиков и имеют капсулу или микрокапсулу см. рис. 3.5). Спор не образуют. У многих штаммов, принадлежащих к разным родам энтеробактерий (эшерихиям, сальмонеллам, шигеллам, клебсиеллам, протеям) выявлены пили (ворсинки, с которыми связаны их адгезивные свойства. Все энтеробактерии являются факультативными анаэробами, хорошо растут на средах с мясным экстрактом. Они обладают выраженной ферментативной активностью, связанной с образованием многочисленных сахаролитических, протеолитических и других ферментов, как конститутивных, таки инду- цибельных. Вместе стем наблюдаемые различия в перечисленных признаках имеют таксономическое значение и используются для родовой и видовой дифференциации и идентификации энтеробактерий. Некоторые из этих признаков служат основанием для определения отдельных биоваров среди одного итого же вида бактерий. К основным признакам, указывающим на принадлежность энтеробактерий к одному из пяти перечисленных родов, относятся) характер продукта, образующегося при сбраживании глюкозы кислоты, бутандиол, их смеси) реакция с метиловым красным) образование ацетилметилкарбинола и положительная реакция Фогеса-Проскауэра; 4) восстановление нитратов) образование уреазы) рост в присутствии KCN и некоторые другие. Главными биохимическими признаками, служащими для определения оодовой и видовой принадлежности энтеробактерий, являются их способность ферментировать различные углеводы до образования кислоты или газа, образование индола, сероводорода, декарбоксилаз аминокислот (лизина, орнитина и др, утилизация цитрата и др. (табл. Антигены Антигенное строение служит одним из существенных критериев, на которых основывается классификация, а также идентификация энтеробактерий. Различают три основных типа антигенов 1) О-соматический антиген, 2) Н-жгутиковый антиген, 3) К-антиге- ны. О-антиген является составной частью липополисахарида наружного слоя клеточной стенки (рис. 20.10). Специфичность О-антигена определяется детерминантными сахарами (гексозами и аминосахара- ми, ковалентно связанными с базисной частью ЛПС (см. строение Таблица 20.3 Дифференциально-диагностические признаки разных родов семейства энтеробактерий Признак Escheri chia Shigel la Salmo nella Kleb siella Pro teus Yersi nia Подвижность + - + - + в Индол ообразование + в - - + - Наличие р галактозидазы + в в + - + Реакция Фогеса-Проскауэра на ацетил метилкарбинол) - - Утилизация цитратов і - + + в - Образование H2S - - + - в - Разложение мочевины (уреаза) - - - + + + Декарбоксилирование лизина в - + + - - Дезаминирование фенилаланина - - - + - Ферментация глюкозы с образованием газа + - + + + + Ферментация лактозы- " - сахарозы в - - + в - - " - маннита + в + + - + О б означен и я : «+» — постоянное обнаружение признака — постоянное отсутствие признака в — вариабельное проявление признака клеточной стенки. Н-антиген локализован в жгутиках клетки. Он состоит из белка флагеллина. Капсульные К-антигены, также как О-антигены, содержатся в ЛПС клеточной стенки, нов более поверхностном слое. Они маскируют О-антигены. В связи с этим для определения О-антигена у бактерий, обладающих К-антигеном, необходимо разрушить последний путем кипячения или автоклавирования культуры. К-антигены по химическим свойствам относятся к кислым полисахаридам. К К-антигенам относятся К-антигены Е. coli, М-антигены Salmonella schottmuelleri, антиген возбудителя брюшного тифа, который обнаруживается также у S. parathyphi Си некоторых штаммов Е. coli. Все эти антигены характеризуются иммунохимическои специфичностью, что позволяет дифференцировать роды и виды, а также выделять среди них серогруппы и серологические варианты (серовары). Антигенное строение энтеробактерий изучают в реакциях агглютинации, непрямой пассивной) гемагглютинации, преципитации, в частности при имму- Рис. 20.10. Антигенная структура S.typhi \ \ Н І І П Г І І ^0-»втжт«в ноэлектрофорезе и других иммунологических реакциях с соответствующими диагностическими сыворотками. Патогенность. Патогенное действие энтеробактерий связано с белками наружной мембраны, капсульным полисахаридом, пилями и разными токсинами. Вирулентность энтеробактерий определяется их адгезивной способностью, которая обусловлена положительным хемотаксисом между поверхностными структурами микроба и рецепторами эпителиальных клеток. Кроме того, адгезивность объясняется наличием у многих энтеробактерий пилей, а также структурой ЛПС. І Іосле прилипания к эпителиальным клеткам эшерихии, вызывающие дизентериеподобные коли-инфекции, и шигеллы проникают внутрь этих клеток и там размножаются сальмонеллы размножаются н макрофагах лимфоидной ткани тонкой кишки (в пейеровых бляшках) и внутренних органах, а эшерихии — на поверхности клеток. Затем бактерии поступают в просвет кишки. Токсичность энтеробак терий обусловлена эндотоксином и экзотоксинами (энтеротоксинами и цитотоксинами). Первый представляет собой ЛПС клеточной стенки. Он освобождается только после разрушения бактериальных клеток. Энтеротоксигенные эшерихии продуцируют два типа энтероток сина белковой природы, которые различаются чувствительностью к температуре. Их образование контролируется Ent-плазмидой. Термо лабильный энтеротоксин, образуемый эшерихиями и шигеллами, по своим свойствам близок к холерогену, продуцируемому холерным нибрионом. Показано, что способность образовывать энтеротоксины присуща многим эшерихиям, вызывающим коли-энтериты и дизенте- пиеподобные заболевания, а также шигеллам Флекснера, Зонне, сальмонеллами др. Патогенез. Среди семейства энтеробакгерий имеются патогенные, условно-патогенные и сапрофитические виды. Патогенные предста- мители вызывают у людей, а также у животных различные по патогенезу и клиническому проявлению инфекционные заболевания, классифицируемые как эшерихиозы, шигеллезы, сальмонеллезы и др. І Іаиболее распространены в настоящее время заболевания людей, выз- ■шнные бактериями, принадлежащими к родам Escherichia, Salmonella, Shigella, Klebsiella (Enterobacter, К. pneumoniae), Proteus (P. vulgaris и др, Yersinia (Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis). При этом некоторые виды и биовары эшерихий, сальмонелл, клебсиелл, протеев и иерсиний вызывают внутрибольничные инфекции, особенно среди детей младшего возраста. Экология и эпидемиология Средой обитания для значительного большинства энтеробактерий является кишечный тракт позвоночных животных и человека. Представители некоторых видов рода Klebsiella в кишечнике не обнаруживаются. Однако по многим другим признакам они соответствуют характеристике данного семейства. В организме человека многие энтеробактерии содержатся в составе микробных биоценозов тонкой и толстой кишки. Патогенные виды встречаются только у больных и бактерионосителей. С испражнениями людей и животных энтеробактерии попадают в окружающую среду. В ней они могут сохраняться в течение самых различных сроков в зависимости от вида и условий. Некоторые из них (Е. coli, Citrobacter, Enterobacter) используются в санитарной микробиологии в качестве показателей фекального загрязнения окружающей среды. Предполагают, что родоначальником семейства Escherichieae является кишечная палочка Е. coli, из которой в процессе эволюции сформировались другие представители данного семейства. Эшерихии Род Е.соН подразделен на многочисленные биовары и серо- вары, различающиеся некоторыми биохимическими, антигенными и патогенными свойствами. Кишечную палочку впервые выделил из фекалий человека в 1885 г. Т. Эшерих. В дальнейшем было установлено, что подобные бактерии широко распространены в природе. Они встречаются в кишечнике почти всех видов млекопитающих, птиц, рыб и рептилий, а также вводе, почве и других объектах окружающей среды. Вид Е. coli включает условно-патогенные штаммы, являющиеся постоянными обитателями кишечника человека. Морфология и физиология По своим морфологическими тинк- ториальным свойствам Е. coli напоминает другие энтеробактерии. Среди кишечных палочек встречаются подвижные и неподвижные варианты. Некоторые штаммы имеют выраженную капсулу или микрокапсулу и формируют на плотной среде S- и формы колоний. Е. coli — факультативный анаэроб, хорошо растет на обычных питательных средах при слабощелочной реакции среды и оптимальной температуре С. Рост и размножение бактерий возможны при довольно значительных колебаниях pH среды и температурного режима. Кишечная палочка обладает наиболее высокой ферментативной активностью. Она утилизирует ацетат в качестве единственного источника углерода, восстанавливает нитраты в нитриты. Ферментирует глюкозу и другие углеводы. Большинство штаммов ферментирует лактозу с образованием кислоты и газа. Однако встречаются варианты, медленно сбраживающие лактозу или вовсе не обладающие этой способностью. Сравнительная характеристика Е. coli с другими родами энтеробактерий дана в табл. Антигены Кишечная палочка имеет сложную антигенную структуру. Она содержит соматический, или О-антиген, поверхностный капсульный) К-антиген и жгутиковый Н-антиген. О-антигены у бактерий рода Escherichia имеют сходную химическую структуру и связаны с ЛПС клеточной стенки. Н-антигены имеются только у жгутиковых форм бактерий и состоят из белка флагеллина. О-антигены являются основными антигенами, определяющими серологическую фуппу эшерихий. В настоящее время описано около 170 О-серогрупп Е. coli. Большинство эшерихий, принадлежащих к разным О-серог- руппам, связаны друг с другом перекрестными антигенными связями. Около 100 серогрупп имеют антигенные связи с шигеллами, сальмонеллами и другими энтеробактериями. К-антигены представлены тремя антигенами, обозначаемыми буквами А, В и L. Они отличаются друг от друга чувствительностью к нагреванию и химическим веществам. К-антигены обладают способностью маскировать О-антиге ны, которые можно выявить только после разрушения первых кипячением культуры. Эшерихии содержат около 97 разных К-антигенов, преимущественно В-типа. Н-антигены в отличие от О- и К-антигенов являются типоспецифическими. У эшерихий описано 50 разных Н- антигенов. Антигены эшерихий обозначают антигенными формулами, указывающими на серогруппу, например, Е. coli 0 2 6 : КбО (Вили серовар — Е. coli 0 2 6 : КбО(Вб) : Н. Патогенность для людей связана с определенными серогруппами. Патогенез. По патогенетическими эпидемиологическим особенностям вызываемых Е. coli заболеваний их можно подразделить на две группы. Возбудители эндогенных инфекций — гнойно-воспалительных процессов различной локализации. К ним относятся пиелиты, цисти ты, холициститы и др, за исключением нагноения ран. Последние относятся к экзогенной инфекции, возникающей преимущественно в ассоциациях с другими бактериями (Staphylococcus, Proteus, Pseudomo- nas aeruginosa и др. Все перечисленные инфекции нередко классифицируют как коли-бактериозы, вызываемые условно-патогенными бактериями. Е. coli при выраженном иммунодефиците могут вызвать сепсис. Возбудители острых кишечных инфекций (ОКЗ), которые представляют собой типичные экзогенные инфекции, называемые эшери- хиозами (диареи Их вызывают энтеропатогенные эшерихии (ЭЭ) или жтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП) и подразделяют на четыре группы а) ЭПКП — возбудители коли-эитеритов, вызывающих сальмо неллоподобные инфекции б) ЭТКП, вызывающие холероподобные инфекции в) ЭИКП, вызывающие дизентериеподобные инфекции г) ЭГКП, вызывающие геморрагический колит. Представители упомянутых групп отличаются друг от друга по факторам патогенности, которые рассмотрены ниже. Энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП) Вызывают колиэнтериты преимущественно у маленьких детей. Адгезия к энтероцитам происходит за счет белков наружной мембраны. Способность к инвазии и пенетрации в энтероциты ограничена. Они активно захватываются энтероцитами и их колонизируют. Наряду с этим они фагоцитируются в Пейеровых бляшках и освобождаются из лимфоцитов после их разрушения, которое происходит при участии гемолизина — фермента, продуцируемого данными эшери- хиями. После разрушения бактерий особождается эндотоксин — ЛПС клеточной стенки, который вызывает системную воспалительную реакцию. Колиэнтерит вызывают ЭПКП преимущественно сероваров 026 : В, 055 : В и 0111 : В4. Энтеротоксигенные кишечные палочки (ЭТКП) Вызывают холероподобную инфекцию у детей и взрослых. Это связано с белковыми энтеротоксинами, напоминающими по механизму действия холероген. ЭТКП адгезируют на энтероцитах преимущественно за счет свих пилей, причем адгезия не сопровождается воспалительной реакцией. После колонизации энтероцитов возбудитель локализуется на поверхности клеток и продуцирует два типа энтеро токсина — термолабильный и термостабильный, которые нарушают водно-солевой обмен. Первый отличается от второго тем, что он активирует аденилатциклазу, что приводит к накоплению цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), нарушению секреции и развитию острой диареи. Термолабильный токсин обладает иммуногенными свойствами. Термостабильный энтеротоксин действует через систему гуанилатциклазы и лишен иммуногенных свойств. ЭТКП принадлежат к сероварам 025,0124, 0144 и др. Энтероннвазнвные кишечные палочки (ЭИКП) Вызывают заболевание типа дизентерии у детей и взрослых. Адгезия на энтероцитах происходит за счет капсулоподобной оболочки. Аналогично шигеллам они проникают (пенетрируют) и размножаются в энтероцитах, распространяясь между соседними клетками. Это приводит энтероцитов к гибели и образованию язв. ЭИКП вырабатывают шигеллоподобный токсин. Они относятся к сероварам 025, 0124, 0144 и др Энтерогеморрагические кишечные палочки (Э Г К П К ним относятся эшерихии, являющиеся представителями нормальной микрофлоры крупного рогатого скота. Они вырабатывают ш игеллоподобный цитотоксин, который связывается с 60S субъединицей рибосом и блокирует синтез белка. Затем ци тотоксин поступает в кровь и вызывает поражение почек. Вне которых случаях это приводит к летальному исходу. К Э ГКП относятся серовары 0157 : Н, 0126 : НИ Н(-). Иммунитет. При колибактериозах в случае эндогенных инфекций, о которых упоминалось выше, имеет место гуморальный иммунный ответ. Однако образующиеся антитела не обладают протективны ми свойствами и не способствуют выздоровлению. Вместе стем иммунодефицит, обуславливающий эндогенные инфекции, способствует угнетению фагоцитоза и других неспециф ических факторов защиты, что способствует нарушению естественных барьеров и распространению возбудителя. Аналогичная ситуация имеет место и при гнойных раневых инфекциях экзогенной природы При эшерихиозах (диареях) также имеет место гуморальный иммунный ответ. В этом случае при колиэнтеритах, вы з нанных Э П К П ведущую роль играют) тран сп л ац ен тарная передача антител (IgG ) и их проникновение из крови ребенка м кишечник 2) пассивная энтеральная иммунизация антителами материнского молока) продукция секреторных антител SIgA лим ф оидны ми клетками киш ечника. Экология и эпидемиология E.coli является основным представителем нормальной микрофлоры кишечника людей и жи- нотных и с испражнениями выделяется в окружающую среду. Поэтому ее используют как сани тарн о-показательн ы й микроорганизм, по которому оценивают іагрязнение воды фекалиями (коли-титр, коли-индекс). Вводе и почве эш ерихии выжимают несколько недель и даже месяцев. Они высокочувствительны кр аство рам обычных дезинф ектантов также, как и мсе другие энтеробактери и . Источником инфекции являются больные люди или бактерионосители. Заражение происходит > инфицированной пищей или водой. До всех О К З раннего детского возраста (до двух лет) связано с Э П К П Лабораторная диагностика При кишечной коли-инфекции, а также при перитоните, септических и других состояниях только на основании бактериологического исследования можно поставить окончательный диагноз заболевания. Идентификацию выделенной культуры проводят по морфологическими биохимическим признаками определению серо вара возбудителя (схема 20.6). Выделение чистой культуры сопряжено с определенными трудностями. Они связаны с наличием вис следуемом материале (фекалии) банальных эш ерихий, представителей нормальной микрофлоры киш еника. Эти бактерии имеете с энтеропатогенными штаммами образуют однотипные коло Испражнения этап Посев на сроду Эндо 2 этап Харктер и цвет колоний Мазок, окраска по Г раму Ответ Реакция агглютинации на стекле с материалом из отдельных колоний и смесями ОВ-сы вороток Ответ Зэтап Пересев агглютинабельных колоний на скошенный питательный агар чистая культура) Реакция агглютинации на стекле со смесями ОВ-сыво роток Реакция агглютинации с типоспецифическими сыворотками Развернутая реакция агглютинации Посев на "пестрый" ряд Окончательный ответ |