Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
 Скачать 27.52 Mb.
|
|
Лабораторная диагностика Проводится главным образом путем выделения чистой культуры возбудителя и ее идентификации. Серодиагностика имеет не меньшее значение. Аллергию выявляют при постановке кожно-аллергических проб. Профилактика и лечение Вакцинопрофилактика не разработана. Для лечения применяют антибиотики (пенициллин и др. Коринебактерии Род Corynebacterium объединяет около десятка видов, из которых только один С. diphtheriae является патогенным для человека. Остальные виды — С. pseudodiphtheriae, С. xerosis, С. ulcerans, С. pyogenes, Сидр относят к условно-патогенным и сапрофитическим. Бактерии рода Corynebacterium имеют характерную форму небольших палочек с булавовидными утолщениями на концах. Это объясняется расположенными в них метахроматически- ми включениями — зернами волютина, которые являются запасами полифосфатов. Они превышают поперечный размер клеток и поэтому придают ей булавовидную форму. Кроме волютина в цитоплазме коринебактерий могут содержаться частицы крахмала и липидов. Все коринебактерии являются грамположительными, неподвижными, не образующими спори выраженных капсул. Коринебактерии дифтерии Впервые описана Э. Клебсом в 1983 г. и выделена Ф. Леф- флером в 1984 г. Морфология и физиология Коринебактерии дифтерии имеют характерную для всего рода форму. Они располагаются под углом друг к другу в виде римских пятерок. Зерна волютина выявляются при окраске уксуснокислой синькой по методу Нейссера, которая окрашивает только включения, не затрагивая цитоплазму рис. 20.33 на цв. вкладке Дифтерийная палочка окружена микрокапсулой и имеет пили. С. diphtheriae требовательны к питательному субстрату. Они нуждаются во многих аминокислотах, углеводах, минеральных солях. Обычно их культивируют на свернутой сыворотке крови и на кровяном агаре с теллуритом калия рис. 20.34 на цв. вкладке На последней среде образуют колонии двух типов gravis — темно-серого цвета и mitis — черного цвета, которые отличаются друг от друга и по биохимическим признакам (табл. Антигены. С diphtheriae содержат в микрокапсуле К-антиген, позволяющий дифференцировать их на серовары и групоспецифичес- Таблица Ферментативные свойства некоторых видов коринебактерий Расщепление Восста Вид коринебактерий с образованием кислоты цистеина с образо моче новле ние глюкозы сахарозы крахмала ванием H вины нитратов С .diphtheriae gravis + + + _ + m itis + - - + - + C .p seu d o d ip h th eriae (hofrnani) - - - - + + C .xerosis + + - - + + C Обозначения наличие признака — отсутствие признака g rav is шШ» Рис. 20.35. Типы колоний Сна теллуритовой среде кий полисахаридный антиген клеточной стенки, который дает перекрестные серологические реакции с микобактериями и нокардиями. Патогенность и патогенез Факторы вирулентности дифтерийных бактерий — пили и микрокапсула, с помощью которых они прикрепляются к эпителиоцитам миндалин, реже гортани, трахеи, полости носа, конъюнктивы глаза, вульвы. Затем происходит колонизация эпителиоцитов, что сопровождается возникновением воспалительного процесса. Токсичность связана с секрецией гистотоксина, который состоит из двух субъединиц токсического полипептида и транспортного полипептида, ответственного за доставку токсического компонента к клеткам-«мишеням». Образование первого контролируется бактериальными генами, второго — генами фага, лизогенизировав- шего бактериальную клетку. Это свидетельствует о том, что только лизогенные клетки Смогут секретировать гистотоксин. Фиксация гистотоксина происходит на рецепторах мембран мышечных клеток сердца, паренхимы сердца, почек, надпочечников, нервных ганглиев. При этом блокируется синтез белка на рибосомах, что, в конечном итоге, приводит к гибели клеток. При дифтерии, как правило, отсутствует бактериемия и септицемия в связи с локализацией С. diphtheriae в клетках гортани, где развивается фибринозно-некро тическое воспаление с образованием пленок, лимфаденита и отеков, что может привести к асфиксии. Кроме дифтерии гортани С. dipht heriae вызывает дифтерию раневых поверхностей и половых органов. К дифтериеподобным коринебактериям относятся следующие С. xero sis вызывает хронические конъюнктивиты, С. ulcerans — легкие формы дифтериеподобных заболеваний, Си С. haemolyticum — язвенно-некротические фарингиты, тонзиллиты, гингивостоматиты. С. pseudodyphtheriae является постоянным обитателем кожи и слизи стых. Иммунитет. Напряженность постинфекционного иммунитета при дифтерии обусловлена высоким уровнем антитоксина в сыворотке крови. Образующиеся при дифтерии антибактериальные антитела — агглютинины, преципитины и другие — не обладают протективными свойствами. О наличии или отсутствии антитоксического иммунитета судят по реакции Шика — нейтрализации токсина антитоксином. При введении ’/40 DLM дифтерийного токсина в кожу предплечья появляется покраснение и припухание в случае отсутствия антитоксина в крови. При наличии антитоксина реакция Шика отрицательная. Экология и эпидемиология. Средой обитания для С. diphtheriae являются люди, в зеве которых они локализуются. Главным образом дифтерией болеют дети. Однако за последние 30 лет дифтерия повзрослела. У взрослых дифтерия протекает тяжело и может закончиться летальным исходом. В окружающей среде бактерии дифтерии сохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней, поскольку они переносят высушивание. Заражение происходит воздушно-капель ным и реже контактным путем. Лабораторная диагностика. На первом этапе приготавливают мазки из зева, которые окрашивают по Граму и Нейссеру. Число положительных результатов возрастает, если мазки делают с сывороточных тампонов, подращенных при Сч. Наиболее информативные результаты дает бактериологический метод. Материал тампоном засевают на свернутую сыворотку и теллуритовые среды схема Специфическая профилактика и лечение. Вакцинопрофилак- тика дифтерии проводится при введении дифтерийного анатоксина, полученного при обработке дифтерийного токсина формалином. В нашей стране для вакцинации используют АКДС — адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину. Антитокси- Слизь из зева и носа, пленки м инд а лини носоглотки и д р С х ем а 0 .1 Микробиологические исследования приди ф те р и и ческую сыворотку применяют для специфической терапии, а антибиотики — для санации бактерионосителей. Из антибиотиков используют пенициллин, ванкомицин, эритромицин и др. Микобактерии Род Mycobacterium включает более 50 видов и подвидов микобактерий — патогенных, условно-патогенных и сапрофитов, широко распространенных в природе. Не менее 25 из них играют важную роль в патологии человека, являясь возбудителями туберкулеза, ми кобактериозов и проказы. Некоторые виды микобактерий объединены в комплексы. Так, например, М. bovis complex» включает Ми ММ) включает Ми Ми т.д. Это особенно важно для практической диагностики и идентификации микобактерий с применением специальных методов исследования. Микобактерии туберкулеза Возбудителями туберкулеза у человека являются М. tuber culosis (более 90% всех случаев туберкулезной инфекции, Ми М. africanum (около 3%, главным образом среди населения стран тропической Африки. М. tuberculosis открыт Р. Кохом в 1882 г. Морфология и физиология Микобактерии туберкулеза — грамположительные прямые или слегка изогнутые палочки рис. 20.36 на цв. вкладке В состав микобактерий входят липиды (10-40% ), мико- ловая, фтионовая, туберкулостеариновая и другие жирные кислоты. Структурный скелет клеточной стенки микобактерий представляет собой два ковалентно связанных полимера — миколат арабиногалак- тазана и пептидогликан, к которому присоединены белки, полисахариды, липиды. Такой сложный химический комплекс с высоким содержанием липидов придает клеткам микобактерий туберкулеза ряд характерных свойств устойчивость к кислотам, щелочами спирту, а также гидрофобность. Для окраски туберкулезных палочек применяют метод Циля-Нильсена. В культурах встречаются зернистые формы, ветвящиеся, зерна Муха — шаровидные кислотоподатливые, легко окрашивающиеся по 1 раму. Возможен переход в фильтрующиеся и формы. Неподвижны, спори капсул не образуют. Для культивирования туберкулезных микобактерий в лабораторных условиях используют специальные питательные среды, содержащие яйца, глицерин, картофель, аспарагин, витамины, соли. Чаще всего применяют яичную среду Левенштейна-Йенсена и синтетическую среду Сотона. Размножаются микобактерии туберкулеза медленно. В оптимальных условиях время генерации составляет около 15 ч, тогда как бактерии многих других родов делятся через каждые 20-30 мин. Рост туберку- Таблица Дифференциальные признаки некоторых микобактерий Вид мнкробактерий Время роста при выделении, сут. П ризнак Восста новле ние нитратов потеря каталазиой активности после прогревания 30 мин. при 68°С наличие ферментов уреазы ннкотнн- амид азы ниацн- назы M .tu b ercu lo sis 12-15 + + + + + M .b o v is 24-40 + + - - - M .africanum 31-42 + + + - - M .stn eg m Обозначения наличие признака — отсутствие признака лезных микобактерий можно обнаружить через 2-3 недели и позднее до 2-3 мес, особенно в первых генерациях. На плотных средах образуются морщинистые, сухие колонии с неровными краями в жидких средах на поверхности образуется нежная пленка, которая утолщается и падает на дно, среда при этом остается прозрачной. Для получения более гомогенного роста микобактерий к питательным средам добавляют твин — 80 (поверхностно-активное вещество. Признаки, использующиеся при дифференциации M.tuberculosis от некоторых других микобактерий, которые могут встретиться в исследуемом материале, приведены в таблице Антигены микобактерий содержат протеины, полисахариды, липиды, фосфатиды. Антитела к ним определяются в РСК, РНГА, преципитации в геле. Имеются общие и специфические антигены у ММ и других микобактерий, включая сапрофити- ческие виды. Патогенность туберкулезных микобактерий связана с прямым или иммунологически опосредованным повреждающим действием липидов (воском Д, мураминдипептидом, фтионовыми кислотами, а также туберкулином. Их действие выражается в развитии специфических гранулем и поражении тканей. Для вирулентных штаммов характерно наличие так называемого корд-фактора — гликолипида, состоящего из трегалозы и димиколата рис. 20.37 на цв. вкладке Он разрушает митохондрии клеток инфицированного организма, тем самым нарушая функцию дыхания. Микобактерии не образуют экзо токсин. Патогенез. В зоне проникновения и размножения микобактерий нозникает специфический воспалительный очаг — инфекционная гранулема (первичный эффект. Затем развивается специфический воспалительный процесс в региональных лимфатических узлах и наблюдается сенсибилизация организма. Таким образом, формируется так называемый первичный туберкулезный комплекс. В подавляющем большинстве случаев первичный очаг имеет доброкачественное течение. Он рассасывается, пораженный участок кальцинируется и рубцуется. Однако этот процесс не завершается полным освобождением организма от возбудителя. В первичном очаге и лимфатических узлах туберкулезные бактерии могут сохраняться многие годы, иногда в течение всей жизни. Такие люди, оставаясь инфицированными, приобретают иммунитет к туберкулезу. При неблагоприятных заболеваниях, особенно на фоне плохих социальных факторов (недостаточное и неполноценное питание, неудовлетворительные жилищные условия, сопутствующие заболевания) может наступить активация возбудителя и генерализация процесса. Наиболее часто встречается туберкулез легких. Генерализация инфекции приводит к развитию вне- легочных форм туберкулеза кожи, костей и суставов, почек и других органов. Локализация процесса в определенной степени зависит от путей проникновения микобактерий в организм человека и вида возбудителя. Патогенетически важным является действие на организм инфицированного человека туберкулина. Впервые это вещество получил Р. Кох в 1890 га изученный им препарат был назван старый туберкулин. Очищенный от примесей туберкулин (PPD — очищенный протеиновый дериват) является белком. Внутрикожное введение туберкулина вызывает у инфицированных микобактериями людей местную воспалительную реакцию в виде инфильтрата и покраснения (реакция Манту) рис. 20.38 на цв. вкладке Неинфицированные люди никакой реакции на введение туберкулина не дают. Эту пробу применяют для выявления инфицированных, сенсибилизированных людей. Иммунитет. При туберкулезе иммунитет формируется на фоне первичного инфицирования организма микобактериями, которые длительное время сохраняются в нем. Такая форма иммунитета называется нестерильными выражается в устойчивости организма к супе ринфекции. Кроме того, длительная персистенция микобактерий в организме связана с трансформацией возбудителя туберкулеза, а также с широким применением живой авирулентной вакцины BCG для вакцинации населения. При туберкулезе обнаруживаются антитела, относящиеся к разным классам иммуноглобулинов. Антитела можно выявить с помощью различных серологических реакций (РСК, РПГА и др. Их значение в формировании противотуберкулезного иммунитета до сих пор остается неясным. Полагают, что антитела к микобактериям туберкулеза являются только свидетелями иммунитета, не оказывают ингибирующего действия на возбудителя и не отражают его напряженности. Большое значение имеет клеточный иммунитет. Показатели его изменений, если судить о них по реакции бласт-трансформации лимфоцитов, цитотоксическому действию лимфоцитов на клетки-«мишени», содержащие антигены микобактерий, выраженности реакции торможения миграции макрофагов адекватны течению болезни. Т-лимфоциты после контакта с антигенами микобактерий продуцируют иммуноцитокины, усиливающие фагоцитарную активность макрофагов. При подавлении функции Т-лимфоци- тов туберкулезный процесс протекает в более тяжелой форме. Фагоцитоз при туберкулезе носит незавершенный характер, поскольку микобактерии могут размножаться в макрофагах и частично их разрушают. Сохранение живых микобактерий в тканях обеспечивает повышенную сопротивляемость к суперинфекции, а также иммунологическую память. Важное значение в формировании иммунитета при туберкулезе имеет аллергия, которая развивается по типу ГЗТ. Защитная роль ГЗТ проявляется в ограничении размножения микобактерий, фиксации их в очагах инфекции, образовании инфекционных грану лем при участии Т-лимфоцитов, макрофагов и других клеток. Экология и эпидемиология В естественных условиях М. tubercu losis обитают в организме своих хозяев — людей и некоторых животных (крупный рогатый скот, свиньи. М. africanum вызывает туберкулезу людей в странах тропической Африки. Таким образом, источником инфекции являются больные люди и животные. При активно протекающем туберкулезе с наличием воспалительно-деструктивных изменений они выделяют микобактерии в окружающую среду. Более 80% населения инфицируется туберкулезными микобактериями в раннем возрасте. Наиболее распространен воздушно-капельный путь заражения, при котором возбудитель проникает в организм через верхние дыхательные пути, иногда через слизистые оболочки пищеварительного тракта или через поврежденную кожу. Попадая в окружающую среду, микобактерии туберкулеза длительное время сохраняют свою жизнеспособность. Так, в высохшей мокроте они выживают в течение нескольких недель, на предметах, окружающих больного (белье, книги) — более 3 мес, вводе более года, в почве — до 6 мес, длительно сохраняются в молочных продуктах. К действию дезинфицирующих веществ микобактерии туберкулеза более устойчивы, чем другие бактерии, требуются более высокие концентрации и более длительное время воздействия для их уничтожения. При кипячении погибают мгновенно, чувствительны к воздействию прямого солнечного света. Лабораторная диагностика туберкулеза проводится бактериос- копическим, бактериологическими биологическим методами. Вис следуемом материале обнаруживают микобактерии туберкулеза путем микроскопии мазков, окрашенных по Цилю-Нильсену и с примене- ниєм люминесцентных красителей (чаще всего аурамина). Бактериоскопию рассматривают как ориентировочный метод. Бактериологический метод является основным в лабораторной диагностике туберкулеза. Посевы делают на среду Левенштейна-Йенсена и инкубируют при Св термостате в течение 3 мес. Выделенные культуры идентифицируют и определяют их чувствительность к химиотерапевтическим препаратам. Для ускоренного обнаружения микобактерий делают посевы по методу Прайса, позволяющего получить микрокуль туры туберкулезных бактерий и определить наличие корд-фактора, когда микобактерии располагаются в форме коси жгутов (рис. 20.37). В некоторых случаях, например, при туберкулезе почек, прибегают к биологической пробе — заражению морских свинок с последующим выделением чистой культуры. Кожно-аллергические туберкулиновые пробы (реакция Манту) ставят с целью выявления лиц, инфицированных туберкулезными микобактериями, для оценки течения туберкулезного процесса у больных, а также для контроля эффективности вакцинации и отбора лиц для ревакцинации BCG (схема В последние годы большое внимание уделяется новым методам диагностики туберкулеза — цепной полимеразной реакции (ЦПР) и др. Профилактика и лечение Для специфической профилактики используют живую вакцину БЦЖ — BCG (Bacille Calmette-Guerin). Штамм BCG был селекционирован А. Кальметтом и Ш.Гереном путем длительного пассирования туберкулезных бактерий бычьего типа (M.bovis) на картофельно-глицериновой среде с добавлением желчи. Ими было сделано 230 пересевов в течение 13 лети выделен мутант со сниженной вирулентностью. В нашей стране вакцинируются против туберкулеза все новорожденные на й день жизни. Ревакцина цию проводят лицам с отрицательной туберкулиновой пробой с интервалом влет до летнего возраста. Тем самым создается инфекционный иммунитет с гиперчувствительностью замедленного типа. Для лечения туберкулеза применяют антибиотики и химиотерапевтические препараты, к которым чувствительны возбудители. Это препараты I ряда дегидрострептомицин, ПАСК и ГИНК (гидразиды изоникотиновой кислоты — изониазид, тубазид, фтивазид) и II ряда этионамид, циклосерин, канамицин и др. В связи с распространением в настоящее время лекарственно-резистентных штаммов туберкулезных микобактерий Международный союз борьбы с туберкулезом предложил новую классификацию противотуберкулезных препаратов I ряда — наиболее эффективные (изониазид и рифампицин), II ряда — препараты средней эффективности (этамбутол, стрептомицин, этио намид, пиразинамид, канамицин, циклосерин), III ряда — малые противотуберкулезные препараты (ПАСК и тибон). В комплексе лечеО ных мероприятий используется десенсибилизирующая терапия и стимуляция естественных защитных механизмов организма Мокрота, экссудат, гной, лик вор, моча и д р С ы воротка крови . * С § CL є г ф CD я 1 Є о CL аз ---------------- О Є ® CD І •з -с I -о § є CD э- I g о С х ем а 0 .1 Микробиологические исследования при туберкулезе. Микобактерии лепры Возбудитель лепры (проказы) — М. leprae описан Г. Гансе ном в 1973 г. Лепра — хроническое инфекционное заболевание, встречающееся только у людей. Заболевание характеризуется генерализацией процесса, поражением кожи, слизистых оболочек, периферических нервов и внутренних органов. |