Занятие №2

Тема 1. Эшерихии.

Род Escherichia включает несколько видов, но безоговорочным лидером среди них является кишечная палочка—E.coli. Это типовой вид семейства Enterobacteriaceae, объединяющего грамотрицательные факульта­тивно-анаэробные палочковидные бактерии, которые не образуют спор и обладают рядом дру­гих общих признаков.

В родовом названии закреплен приоритет немецкого бактериолога Т. Эшериха, выделив­шего кишечную палочку в 1885 г. из фекалий ребенка с «детской холерой», которая была ши­роко распространена в Европе. Но признание ее болезнетворности задержалось на долгие годы. Дело в том, что сходные бактерии неиз­менно выявлялись в кишечнике здоровых детей и взрослых, что противоречило одному из по­стулатов Коха, жестко разграничивавших пато­генные и безвредные микробы. Убиквитарность кишечной палочки зафиксирована и в первом на­звании, предложенном Т. Эшерихом—Bacterium coli communis. Ее роль в патологии кишечника не отрицалась, но у многих вызывала сомне­ния. Более убедительным выглядело участие ки­шечной палочки во внекишечной патологии, осо­бенно при воспалительных заболеваниях мочевыводящей системы. Широкое представительство в нормальной микрофлоре служило поводом для признания без­вредности кишечной палочки. Попытки изме­нить положение, признав за эшерихиями патогенетическую неоднородность, воспринимались с интересом, но не вели к продуктивным обоб­щениям. Радикальный сдвиг произошел в 1950-х гг. после того, как датский бактериолог Ф. Кауф­ман обосновал принципы серологичесой клас­сификации (иммунотипирования) эшерихии на основе поверхностных антигенов.

Морфология. Е. coli представлены прямы­ми грамотрицательными палочками, размером 0,44-0,6×2,0-^-6,0 мкм, подвижные за счет пе-ритрихиально расположенных жгутиков. Для некоторых характерно наличие микрокапсу­лы, построенной из гомополимера сиаловой кислоты; такие штаммы обозначаются как К⁺. ‘

Культуральные свойства. На плотных средах образуют колонии в S- и R-формах. Колонии в S-форме гладкие, блестящие, полупрозрач­ные. На жидких средах образуют диффузное помутнение и придонный осадок.

Биохимические свойства. Обладает выра­женной биохимической активностью (см. табл. 16.9). Биохимические свойства, состав­ляющие основу дифференциальной диагнос­тики при проведении бактериологического исследования, следующие:

• продукция кислоты и газа при ферментации глюкозы,

• ферментация лактозы,

• неспособность образовывать сероводород,

• продукция индола.

Антигенная структура. Е. coli обладает слож­ной антигенной структурой:

а) имеет соматический О-антиген, опре­деляющий серогруппу. Известно около 171 азновидностей О-антигена;

б) поверхностный К-антиген может быть редставлен 3 антигенами: А, В и L, отлича­ющимися по чувствительности к температуре и химическим веществам. У эшерихий встре­чается более 97 разновидностей К-антигена, преимущественно В типа. К-антиген обладает способностью маскировать О-антиген, вызы­вая феномен О-инагглютинабельности. В этом случае О-антиген можно выявить только пос­ле разрушения К-антигена кипячением;

в) типоспецифическим антигеном является Н-антиген, определяющий серовар, которых насчитывается более 57.

Антигенная структура обозначается форму­лами серогруппы как О:К, серовара — О:К:Н, например: 012:В6:Н2.

Обычно выявляют лишь О-групповую принадлежность, так как именно этот признак лучше всего согла­суется с патогенностью (хотя и не объясняет ее!).

Штаммовое многообразие в сочетании с ре­активностью хозяина определяют эколого-патогенетической стратегии кишечной палочки:

(1) непатогенные (резиден­тные) комменсалы, пожизненно колонизирую­щие толстый кишечник;

(2) эшерихии, вызыва­ющие внекишечные поражения — от цистита до сепсиса; такие инфекции обычно возникают эндогенно, за счет штаммов, колонизирующих кишечник;

(3) диареегенные эшерихии, которые имеют экзогенное происхождение, не задержи­ваются в организме (транзиторные штаммы) и, с этой точки зрения, могут считаться патоген­ными разновидностями кишечной палочки.

Резистентность. В течение нескольких месяцев сохраняется в воде и почве. Погибает при нагре­вании до 55 °С в течение 60 мин, при 60 °С — в течение 15 мин. Эшерихий в окружающей среде способны переходить в некультивируемую форму

Экология, особенности распространения и па­тогенеза. Вид Е. colint является однородным, а подразделяется на подвиды. Различают услов­но-патогенные эшерихий и диареегенные.

Условно-патогенные эшерихий входят у чело­века в состав микрофлоры кишечника и вла­галища. Е. coli также составляют микрофлору кишечника млекопитающих, птиц, рептилий, рыб. С испражнениями микроб выделяется в ок­ружающую среду. Присутствие кишечной палоч­ки в воде, почве, продуктах, предметах обихода является показателем фекального загрязнения.

Условно-патогенные Е. coli способны вы­зывать эндогенные гнойно-воспалительные процессы различной локализации, назы­ваемые парентеральными эшерихиозами. Парентеральный эшерихиоз может нротекать в виде сепсиса, нагноения ран, вторичной пневмонии, инфекции мочевыводяших

путей. Часто возникает на фоне иммуноде­фицита,

Штаммы Е. coli, вовлеченные в инфекцион­ный процесс нижних отделов мочевыводящих путей, обладают специфическим О-антигеном, позволяющим им адгезироваться на поверх­ности эпителия мочевого пузыря. Те штаммы Е. coli, которые вызывают инфекцию верхних отделов мочевыводящих путей (пиелонефрит), имеют особые Р-фимбрии, обладающие ан­тигенными свойствами. Эти Р-фимбрии поз-

воляют микробу адгезироваться на эпителии собирательных канальцев. Е. coli, вызывающие инфекцию мочевыводящих путей, чаще отно­сятся к серогруппам 02, Об, 09. Некоторые из них обладают гемолитической активностью за счет наличия Н1у-плазмиды.

Подавляющее число (около 80 %) менинги­тов новорожденных вызваны Е. coli, которой новорожденный заражается через родовые пути.

Е. coli, вызывающая неонатальный ме­нингит, часто обладает микрокапсулой, со­стоящей из гомополимера сиаловой кислоты. Наличие микрокапсулы придает возбудителю антифагоцитарные свойства, так как мик­роб перестает опсонизироваться из-за потери способности активировать комплемент.

Из условно-патогенных Е. coli могут форми­роваться полирезистентные к антибиотикам штаммы за счет приобретения R-плазмид, которые становятся возбудителями ВБИ.

Патогенные Е. coli, которые являются воз­будителями кишечного эшерихиоза, ОКИ, получили название диареегенных.

ОСТРЫЕ КИШЕЧНЫЕ ИНФЕКЦИИ

Заражение кишечной палочкой происходит тотчас после рождения и завершается бессимп­томной колонизацией толстого кишечника, где эшерихии доминируют среди аэробной (точнее факультативно-анаэробной) микрофлоры. Неза­метно проходит и инфицирование большин­ством штаммов в дальнейшей жизни. Гораздо реже развивается острая (диарейная) патология кишечника — эшерихиозы или кишечная коли-инфекция.

Диареегенность (т.е. способность поражать эпителий кишечника) зафиксирована у представителей многих О-групп, хотя внут­ри каждой из них не все штаммы обладают та­кой способностью. О-антиген маркирует потен­циальную болезнетворность, реализация кото­рой требует дополнительных факторов.

Эпидимиология.

Эшерихиозы относятся к заболеваниям антропонозным с фекально-оральным механизмом передачи. Исключение составляют энтерогеморрагические эшерихии, резервуаром которых служит, по-ви­димому, крупный рогатый скот. Другие диа­реегенные эшерехии тоже циркулируют среди животных, птиц и даже насекомых (тараканов), но это вряд ли имеет эпидемическое значение.

Ведущая роль принадлежит

-пищевому пути передачи, прежде всего через молоко и молоч­ные продукты.

-Вторым по значению является водный путь.

-Контактно-бытовая передача (предметы обихода или ухода за ребенком, руки матерей, персонала детских учреждений и боль­ничных стационаров) возможна при заражении грудных детей ЭПКП-штаммами (см. ниже).

■Агрессивность диареегенных эшерихий невысока. Патогенетически значимая дозировка составляет 10⁶—10⁹ бактерий, что на несколько порядков больше, чем у сальмонелл брюшного тифа и шигелл. Восприимчивость сильно зави­сит от штаммовых особенностей и гораздо выше у детей младшего возраста, особенно первого года жизни._ Приобретение_возрастной устойчи­вости может быть связано с вакцинальным (протективным) эффектом эшерихий-коменсалов, располагающих общими антигенами с ви­рулентными штаммами, а также с субклиничес­ким инфицированием диареегенными эшерихия-ми.

Инкубационный период обычно составляет 1—3 дня и никогда не превышает 7 дней.

Глав­ным источником инфекции служат больные (не­редко со стертыми формами заболевания), вы­деляющие с фекалиями огромное количество воз­будителя. Меньшее значение имеют реконвалес-центы и бактерионосители. Это связано с тем, что носительство редко затягивается более 2—3 не­дель, а количество выделяемых бактерий на­столько мало, что не представляет прямой уг­розы. Опасным является загрязнение продуктов питания, в которых кишечная палочка находит подходящие условия для размножения. Этим объясняется эндемичное распространение эше-рихиозов в жарких регионах с низким уровнем санитарной культуры. В промышленных стра­нах умеренного пояса колиинфекция встречает­ся редко.

На основании патогенетических механиз­мов, серологических маркеров и эпидемиоло­гических особенностей дифференцируют пять разновидностей диареегенных эшерихий:

(1) энтеротоксигенные,

(2) энтеропатогенные,

(3) энтероинвазивные,

(4) энтерогеморрагические и

(5) энтероагрегирующие (энтероадгезивные).

Энтеротоксигениые кишечные палочки (ЭТКП) обнаружены среди представителей бо­лее 70 О-групп, чаще среди Об, 078, 0128 и 0153 (в сумме они составляют более половины ЭТКП). ЭТКП продуцируют токсины, наруша­ющие балланс между секрецией и всасывани­ем жидкости эпителиальными клетками тонко­го кишечника. Избыток воды и электролитов в просвете кишечника вызывает диарею. Возмож­ны различные формы заболевания — от легкой диареи до холероподобной интоксикации («ма­лая холера»). Болеют дети и взрослые. Лишь в редких случаях (чаще у недоношенных ново­рожденных) дегидратация требует неотложной помощи (регидратационнойтерапии).

Распространение бактерий ограничено по­верхностью слизистой оболочки, энтероциты не инвазируются и структурно не повреждаются. Об этом, в частности, свидетельствуют

отсут­ствие воспалительной реакции в стенке кишеч­ника и водянистые испражнения без примеси сли­зи и крови. Такой тип диареи называют «секре­торным», противопоставляя инвазивному вари­анту, который наблюдается при деструкции ки­шечного эпителия. Секреторная диарея возни­кает вследствие гиперсекреции Na\ CI и воды каемчатыми клетками крипт при ослаблении аль­тернативной функции тонкого кишечника — всасывания электролитов и воды ворсинча­тыми клетками слизиситой оболочки.

Наиболее известны два эшерихиозных энтеротоксина-— термолабильный (LT) и термостабильныи(SТ). Они закодированы в плазмидах — дискретных или общих. В последнем случае оба токсина синтезируются одновремен­но (около 5% штаммов).

LT образуют примерно 25% штаммов ЭТКП. По механизму действия (АДФ-рибозил-трансфераза)

А-В токсин и даже по антигенным свойствам он похож на холероген — энтеротоксин холер­ного вибриона. После рецепции ганглиозидами А энтероцитов LT (точнее его А-субъединица) проникает в клетку и инактивирует (АДФ-рибозилирует) регуляторный белок, контролирующий активность аденилатциклазы. Диареегенный эффект связан с повышением внутриклеточного уровня циклического аденозинмонофосфата (рис. 2).

ST (его продуцируют около 70% штаммов ЭТКП) выглядит и действует иначе, хотя с па­тогенетической точки зрения делает «общее дело». Он состоит из двух низкомолекулярных пептидов (StA и StB), которые обладают слабой иммуногенностью и устойчивы к прогреванию, протеолитическим ферментам и кислотам. ST не проникает в клетку, действуя на рецепторы энтероцитов, связанные с мембранной гуанилат-циклазой. Усиление синтеза циклического гуа-нозинмонофосфата нарушает внутриклеточный . баланс по циклическим нуклеотидам, прово­цируя гиперсекрецию воды и электролитов.

Токсинообразованию предшествует закреп­ление ЭТКП на энтероцитах, особенно прокси­мальных отделов тонкого кишечника. Это тре­бует нестандартной атрибутики, которой лише­ны «обычные» кишечные палочки, населяющие толстый кишечник. Среди факторов, обеспечиваюших избирательную колонизацию энтероци-тов, лучше всего изучены CFA/I, CFA/II и CF/IV (от англ. colonization factor antigens). Они при­мерно поровну распределены между ЭТКП-штаммами и представляют собой лектины¹‘Лектинами называются белки, избирательно свя­зывающие определенные углеводы (от лат. legere — выби­рать), структурно оформленные в виде пилей/фимбрий (рис. 3). По одной из общих классификаций принято дифференцировать маннозочувствительные и маннозорезистентные адгезины эшерихий. Первые взаимодействуют с маннозными радикалами гликопротеинов и поэтому бло­кируются маннозой и ее производными, вторые — не реагируют с маннозой. CFA маннозорези-стентны, что выделяет их из обширного арсе­нала фимбрий и нефимбриальных факторов, задействованных в «банальной» колонизации

толстого кишечника. В отличие от них CFA вопринимаются теми же клеточными ганглио-зидами (GM1), которые фиксируют LT. Заме­тим, что фимбрии ЭТКП животных (К88, К89, 987Р) тоже резистентны к маннозе, хотя и не­идентичны адгезинам «человеческих» ЭТКП. Это объясняет причину антропонозности энтеро-токсигенных колиинфекций: ЭТКП животных не способны колонизировать тонкий кишечник чело­века, что, кстати, справедливо и для других ка­тегорий диареегенных эшерихий (см. ниже). Эн-теротоксины ЭТКП человека и животных струк­турно тоже неидентичны, хотя и близки по меха­низму действия.

CFA закодированы в плазмидах «по сосед­ству» с генами энтеротоксинов, и лишь одно­временная экспрессия cfa— и tox-генов обеспе­чивает ЭТКП-вирулентность. Без колонизиру­ющих факторов энтеротоксины патогенетичес­ки инертны точно так же, как CFA-адгезины без токсигенности. Изучение факторов колонизации продолжается. К этому побуждают наблюде­ния о штаммах ЭТКП, лишенных CFA: они со­ставляют около 20% выделяемых культур. Кста­ти, С F/II и CF/IV сами по себе неоднородны. Каж­дый из них состоит из трех антигенов — CS1, CS2, CS3 (СРАЛ1) и CS4, CS5, CS6 (CFA/IV) (от англ. cell surface). СРЛ структурно гомогенен.

ЭТКП остаются главной причиной споради­ческих и эпидемичных детских диарей в раз­вивающихся странах тропического и субтропи­ческого поясов. В развитых странах ЭТКП за­являют о себе редко, главным образом в виде «диареи путешественников», которая наблюда­ется у туристов, посещающих неблагополучные по ЭТКП-инфекциирегионы.

Энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП). С них в 1950-х гг. стартовал совре­менный этап в изучении диареегенных эшери­хий. Этим объясняется неудачный универсализм термина (энтеропатогенность), который в рав­ной мере можно распространить на все диарее-генные эшерихий. ЭПКП, к которым относятся представители около 20 О-серогрупп (чаще 055, 0111,0119, 0127, 0128), вызывают поражение тонкого кишечника у детей младшего возраста (до двух лет, обычно на первом году жизни). Ранее заболевание именовалось «токсической диспепсией».

ЭПКП поражают тонкий кишечник. В ос­нове диарейного синдрома лежит перестройка внутриклеточного гомеостаза энтероцитов, кото­рая возбуждается сигналами с клеточных рецеп­торов, оккупируемых адгезинами ЭПКП. Ито­гом является сглаживание микроворсинок из-за аккумуляции филаментозного актина в зоне цитоплазмы, прилегающей к месту первичной адгезии бактерий. Это ведет к наруше­нию всасывания жидкости, инициируя диар секреторного типа (см. выше). К числу главн£ адгезинов относятся закодированные в хромосо­ме белки наружной мембраны, именуемые «интиминами»¹‘Термин подчеркивает исключительно плотные («интимные») контакты бактерий с клетками, лишен­ными микроворсинок, и производные плазмиды с молекулярной массой 60 мД — обязательного атри­бута ЭПКП.

В целом по своим патогенетичес­ким последствиям ЭПКП-адгезия,уникальна, по­лучив название механизма «прикрепления-сглаживания» (англ. attaching-effacing).

ЭПКП-диарею причисляют к энтеритам, хотя патогенетически это неверно. Поражение энтероцитов носит функциональный характер и, подобно энтеротоксигенной диарее; не сопровождаются размножаются в эпителиоцитах толстого кцшечника и, повреждая их, индуцируют воспаление и изъязвление слизистой оболочки. Энтероинвазивность ограничена представителями не­скольких О-групп: 028,0112,0124,0136,0143, 0144, O152, O164. Они отвечают за небольшой процент всех случаев бактериальной дизенте­рии, значительно уступая шигеллам. Но этого достаточно, чтобы сделать проблему ощутимой в абсолютном исчислении, особенно при низком уровне санитарной культуры. ЭИКП обыч­но поражают детей — спорадически или в виде вспышек в организованных коллективах. Взрос­лые страдают редко — во время водных или пищевых эпидемий.

ЭИКП,Энтероинвазивность отражает сходство между эшерихиями и шигеллами. Гомология их ДНК превышает 90%, чего вполне достаточно для объединения на уровне рода и даже вида. Подобные попытки делались неоднократно, но практические соображения и сила традиций взя­ли верх над академическими претензиями, обес­печив незыблемость этих двух классических групп энтеробактерий. Вместе с тем при столь плотном родстве следует ожидать промежуточ­ные формы, разделяющие свойства эшерихии и шигелл. Именно к таким «гибридам» относится большинство энтероинвазивных штаммов ки­шечной палочки. Многие из них были обнару­жены благодаря своей «атипичности», т.е. наличию признаков, общих с шигеллами: неподвиж­ность, анаэрогенность (ферментация углеводов без газа), замедленная ферментация лактозы или полное отсутствие этого признака, родство по О-антигенам. Об их инвазивности судят по способ­ности вызывать кератоконъюнктивит при зака­пывании бактериальной взвеси в конъюнктиваль-ный мешок морской свинки или по цитопатичес-кому эффекту в культурах эпителиальных клеток. Таксономические сомнения устраняют за счет расширения набора биохимических тестов. По ряду признаков (продукция лизиндекарбоксилазы, ферментация цитрата, утилизация ацетата натрия в качестве единственного источника углерода)такие культуры отличаются от шигелл и рассматриваются как атипичные эшерихии Классические (т.е. быстро разлагающие лактозу) штаммы иногда тоже энтероинвазивны, хотя при внимательном анализе у них удается обнару­жить признаки фенотипического подобия шигел­лам (например, отсутствие лизиндекарбоксила-зы).

Сходство с шигеллами распространяется и на механизмы, обеспечивающие инвазивность. Их контролируют плазмидные гены, гомологич­ные плазмидам вирулентности шигелл. Эффек­торы инвазии точно неизвестны, но их аналогия с факторами шигелл несомненна. Инвазия на­чинается с пенетрации М-клеток кишечного эпи­телия и эволюционирует через латеральные контакты эпителиоцитов. Внутри клеток бак­терии продуцируют ферменты, которые лизируют стенку фагосом, вызывая повреждение эпителиоцитови распространениеинфекции.

Энтерогеморрагические кишечные палоч­ки (ЭГКП). С точки зрения вирулентности, это, пожалуй, наиболее оснащенная разновидность эшерихии. Большинство ЭГКП относится к се-рогруппе O157 (серотип О157:Н7), реже к 026, Olll, O145. ЭГКП колонизируют толстый ки­шечник (особенно слепую кишку), вызывая ге­моррагический колит. В отличие от щигеллезных и ЭИКП-поражений кровянистые испраж-нения_бедны лейкоцитами. Заболевание сопро­вождается общей интоксикацией (тошнота, рво­та), а в самых тяжелых (к счастью, редких) случаях внекишечными симптомами, к наиболее грозным из которых принадлежит гемолитико-уремический синдром (гемолитическая анемия, тромбоцитопения, острая почечная недоста­точность). Впрочем, нередко инфекция протека­ет легко, возможно здоровое носительство.

Инициирующая роль принадлежит агрессивной интиминзависимой адгезии, прокомментированной выше на модели ЭПКП. За ней следу­ет продукция токсинов, которые оказывают ме­стное действие (геморрагический колит) и вы­зывают системные эффекты (поражение почек, центральной нервной системы, внутрисосудис-тый гемолиз). Известно несколько цитотокси-ческих факторов ЭГКП, которые легко обнару­жить по гемолизу, хотя это лишь одно из прояв­лений их мембранотропной (цитолитической) активности. Кроме гемолизинов, продуцируе­мых штаммами многих О-групп, ЭГКП секретируют специфические цитолизины. Их называют веротоксинами» (по токсическому действию в культуре клеток линии «Vero») или «шигоподобными токсинами», подразумевая сходе (прежде всего нейротропность) с токсин Shigella dysenteriae. Описаны и особые, энтерогеморрагические гемолизины. Возможно, речь идет об одних и тех же факторах, хотя сложно* токсинового спектра ЭГКП не вызывает comнений. Можно размышлять лишь над патогенеческим лидерством отдельных токсинов, незабывая о вероятности кооперативных эффекте ЭГКП-цитолизины имеют плазмидную природу. Плазмидные гены необходимы и для коллонизации кишечника. Подобно ЭПКП, энтерогеморрагические штаммы несут плазмиду (р!5 м.м. 60 мД), продукты которой, наряду с инл мином и еще одним, 94 кД-белком наружно мембраны, включаются в патогенетически знг чимую адгезию.

Есть основания полагать, что в отличии от других колиинфекций ЭГКП-эшерихиозы являются зоонозами. Наиболее вероятным источником заражения считается крупный рогатый скот. Об этом свидетельствует ряд вспышек О157-эшерихиоза, зафиксированных в Канаде США и Японии. Заражение происходит npи употреблении в пищу мяса (после недостаточной термической обработки), а также сырого молока. Впрочем, не все спешат отказываться * от антропогенности, предпочитая говорить об антропозоонозном характере инфекции. Еще один парадокс: ЭГКП-эшерихиозом не болеют дети первого года жизни. Возможно, это тоже результат необычной для эшерихиозов эпидеми­ологии данной инфекции: новорожденные максимально защищены от контактов с «зоонозными микробами».

Энтероагрегирующие (энтероадгезивные) кишечные палочки (ЭАКП). Дополнительным поводом к усложнению классификации диарее-генныхэшерихий явились морфологические осо­бенности их адгезии в культурах эпителиальных! клеток человека (НЕр-2 и HeLa). Один из вариантов адгезии, напоминающий кирпичную клад­ку (stacked-brick), обусловлен фиксацией на клеточной мембране бактериальных агрегатов (рис. 5). Такие штаммы выделены в самостоя­тельную категорию диареегенных эшерихий и считаются одним из возбудителей диарейного ; (особенно упорно протекающего) синдрома у детей. ЭАКП колонизируют различные отделы f кишечника и продуцируют несколько цитотокси-нов. Структурная основа и патогенетическая зна­чимость ЭАКП-адгезивности неизвестны. Непо­нятно и то, почему, обладая широкими способнос­тями к колонизации кишечного эпителия, ЭАКП по­ражают преимущественно толстый кишечник.

ЭТКП являются возбудителями холеропо-добных заболеваний у детей и взрослых.

Патогенность определяется выработкой тер­молабильного (LT), структурно и функционально связанного с холерным токсином, и термостабильного (ST) энтеротоксинов, детер­минированных Ent-плазмидой, и факторами колонизации CF (colonization factor, англ.), синтез которых также детерминируется плаз-мидами. Благодаря CF, ЭТКП размножаются на поверхности эпителия тонкой кишки (см. табл. 16.10). Колонизация ЭТКП поверхности слизистой тонкого кишечника обеспечивает массивный выброс энтеротоксинов, которые нарушают водно-солевой обмен в кишечни­ке, приводя к развитию водянистой диареи. Механизм развития диарейного синдрома свя­зан с активацией LT аденилатциклазы кишеч­ника, a ST — гуанилатциклазы. С ЭТКП связа­но 17 серогрупп, среди них серовары О6:Н16, О8:Н9, О78:Н11, О148:Н28. Заражение ЭТКП происходит водным и алиментарным путями.

ЭИКП способны внедряться и размножаться в эпителиальных клетках слизистой станки толстого кишечника, вызывая их деструкцию. Это обус­ловлено наличием у ЭИКП плазмиды размером 140 мДа, идентичной таковой у шигелл, коди­рующей синтез поверхностных белков, опосре­дующих процесс инвазии в клетки слизистой толстого кишечника. Следствием этого являет­ся развитие дизентериеподобного заболевания. Заражение ЭИКП происходит водным и али­ментарным путями, возможны вспышки ВБИ, вызванных ЭИКП. С ЭИКП связаны серогруп-пы 0124,0144, 0152 (более 9 серогрупп).

ЭПКП вызывают диарею у детей первого го­да жизни. Заболевание передается в основном контактно-бытовым путем, часто протекает как ВБИ в отделениях для новорожденных и грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании. ЭПКП обладают способнос­тью размножаться на поверхности эпителия тонкого кишечника с разрушением микро­ворсинок и повреждением апикальной по­верхности эпителия (см. табл. 16.10). Процесс обеспечивается белком наружной мембраны, детерминированным хромосомным геном, который получил название ИНТИМИНА, и белком, синтез которого детерминирован плазмидой размером 60 мДа. С ЭПКП свя­заны серогруппы 055, 0111, 026, 018 (всего 13), некоторые серовары которых, например О55:Н10, О111:Н2, O26:HNM, продуцируют шигаподобные токсины.

ЭГКП способны вызывать у людей кровавый понос (геморрагический колит) с последующим осложнением в виде гемолитического уремичес­кого синдрома, тромботической тромбоцитопе-нической пурпуры. Наибольшее эпидемичес­кое значение имеет ЭГКП серовара О157:Н7 и O157:HNM. Источником инфекции являются крупный рогатый скот и овцы. Основной путь передачи — алиментарный через мясо, прошедшее недостаточную термическую об­работку. Поражаются слепая, восходящая и поперечная толстые кишки. Механизм вза­имодействия ЭГКП с поверхностным эпи­телием кишки происходит так же, как и у ЭПКП, по 2-му типу (см. табл. 16.10). В этом взаимодействии участвует белок наружной мембраны интимин, синтез которого детер­минирован хромосомным геном, и, возмож­но, фимбрии, детерминированные плазмидой размером 60 мДа, которую называют плазми-да 0157. Плазмида 0157 детерминирует так­же синтез гемолизина, который способствует нарушению барьерной функции кишечника. Развитие геморрагического колита связано со способностью ЭГКП продуцировать ши­гаподобные токсины (см. гл. 16.2.1.3), синтез которых обеспечивается конвертирующими фагами. У ЭГКП встречается 2 типа шигапо-добных токсина. Серовар ЭГКП 0157 может продуцировать как один тип шигаподобного токсина, так и оба сразу. Серовар ЭГКП 0157: Н7 не обладает способностью утилизировать сорбит, что используется при проведении бак­териологического исследования.

Иммунитет. Парентеральные эшерихиозы чаще возникают на фоне иммунодефицитных состояний. Надежный иммунитет к ним не вырабатывается.

При кишечных эшерихиозах наблюдается выработка местного иммунитета, опосредо­ванного секреторным IgA. После кишечного эшерихиоза, вызванного ЭТКП, происходит выработка антител к субъединице В LT, им-мунологически родственной субъединице В холерного токсина.

У детей первого года жизни пассивный трансплацентарный иммунитет к ЭИКП обес­печивается проходящими через плаценту IgG. Естественный иммунитет детей первого года жизни обеспечивается колонизацией кишечни-

ка к 5-му дню жизни бифидобактериями и анти­телами, находящимися в материнском молоке.

Специфическая профилактика. Не разработана.

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

Микробилогическаядиагностика. Осуществля­ется проведением бактериологического иссле­дования. Материалом для исследования при кишечных эшерихиозах служат испражнения, при парентеральных — материал из соответс­твующего инфекционного очага (моча, отде­ляемое раны, кровь). Исследуемый материал (кроме крови) засевается на дифференциаль­ные лактозосодержащие среды; после инку­бации при 37 «С в течение 18 ч отбираются ко­лонии, агглютинирующиеся поливалентной ОВ-агглютинирующей сывороткой, которые подвергаются идентификации до вида по био­химическим тестам, с последующим определе­нием их серологического варианта.

Методические указания к самостоятельной работе

1. Вопросы по теме занятия 3 для самостоятельного изучения их студентами:

1. Какие микроорганизмы являются представителями нормальной кишечной микрофлоры?

2. Какое значение имеет кишечная микрофлора для организма человека?

3. В каких случаях возникает дисбиоз?

4. Какие препараты применяют для восстановления нормальной микрофлоры кишечника?

5. Почему кишечную палочку считают санитарно-показательным микроорганизмом при загрязнении внешней среды?

6. Что такое титр, индекс?

7. Каково антигенное строение кишечной палочки?

8. Как выделяют чистую культуру кишечной палочки?

9. Какой антиген (О или К) определяют в реакции агглютинации с живой культурой?

10.По какому антигену окончательно судят о принадлежности бактерий к патогенному серовару?

11.На какие категории, и по каким признакам подразделяются диареегенные кишечные палочки?

12.Какими факторами патогенности обладают энтеротоксигенные кишечные палочки?

13.Чем обусловлена патогенность энтеропатогенных кишечных палочек?

14.Чем обусловлена патогенность энтероинвазивных кишечных па-лочек?

15.Чем объясняется некоторое антигенное и патогенное сходство энтероинвазивных кишечных палочек и шигелл?

16.С чем связана патогенность энтерогеморрагических кишечных палочек?

17.Каков механизм действия термостабильных и термолабильных энтеротоксинов кишечных палочек?

18.Каковы основные способы заражения диареегенными кишечными палочками?

19.Какие категории диареегенных кишечных палочек чаще всего вызывают внутрибольничные вспышки?

20.Можно ли отличить колонии диареегенных кишечных палочек от колоний непатогенных кишечных палочек на дифференциально-диагностических средах?

2. Дома студенту необходимо письменно ответить на следую-щие вопросы (домашняя работа сдается преподавателю на занятии):

1. Семейство, род, вид, к которым относятся возбудители эшерихиозов

2. Антигены кишечной палочки и их значение

3. Группы кишечных палочек внутри вида по патогенности

4. Инфекции, которые могут вызвать эндогенные кишечные палочки (эндогенные эшерихиозы)

5. Категории эшерихий, вызывающие экзогенные инфекции

6. Цель прогревания чистой культуры кишечной палочки в процессе идентификации

Справочные и теоретические материалы

По филогенетической классификации род эшерихии, входит в семейство I Еnterobacteriaceae, порядок XIII Еnterobacteriales, класс III г – рroteobacteria, тип BXIII Рroteobacteria, домен Бактерии. В род эшерихии входят следующие виды: Еscherichia albertii, Еscherichia blattae, Еscherichia coli, Еscherichia fergusonii, Еscherichia hermannii, Еscherichia vulneris.

Кишечная палочка (эшерихия коли, лат. Еscherichia coli; общепринятое сокращение E. Coli). Самым изученным и известным видом эшерихий является Еscherichia coli. Это грамотрицательные палочковидные бактерии, входящие в состав нормальной микрофлоры ЖКТ человека и животных. Эшерихии относятся к так называемым колиформным бактериям. Часть кишечных палочек имеет жгутики и подвижны, у других палочек жгутики и способность к движению отсутствуют. Эшерихии названы в честь австрийско-немецкого ученого Теодора Эшериха (Theodor Escherich), который первый их обнаружил в фекалиях человека в 1885 году.

Число кишечных палочек Еscherichia coli среди других представителей микрофлоры кишечника не превышает 1%, но они играют важнейшую роль в функционировании желудочно-кишечного тракта. Кишечные палочки являются основными конкурентами условно-патогенной микрофлоры при попытке заселения ими кишечника. Кишечные палочки забирают из просвета кишечника кислород, который токсичен для бифидо- и лактобактерий. Кишечные палочки вырабатывают витамины: В1, В2, В3, В5, В6, В9, B12, К, участвует в обмене холестерина, билирубина, холина, желчных и жирных кислот, оказывает влияние на всасывание железа и кальция.

Escherichia coli в кишечнике человека появляются в первые дни после рождения и сохраняются на протяжении жизни на уровне 10^6-10⁸ КОЕ/г содержимого толстой кишки. Большинство штаммов бактерий вида Escherichia coli, относящегося к роду Escherichia, являются частью нормальной микрофлоры кишечника человека и безвредны. В фекалиях здорового человека кишечные палочки (типичные) выявляются в количестве 10^7—10⁸ КОЕ/г, при этом число лактозонегативных кишечных палочек не должно превышать 10⁵ КОЕ/г, а гемолитические кишечные палочки должны отсутствовать. Существует большое число (более 2000) сероваров Еscherichia coli, в том числе, более 100 патогенных («энтеровирулентных») вариантов, объединенных в пять классов: энтеропатогенные, энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтерогеморрагические и энтероагрегативные.

Морфологические различия между патогенными и непатогенными эшерихиями отсутствуют. Патогенные серовары кишечных палочек являются причиной заболеваний – эшерихиозов, инфекционных заболеваний, протекающих с интоксикацией, лихорадкой, чаще всего связанные с поражением ЖКТ. Такие кишечные палочки называют диареегенные. Эшерихиозы чаще встречаются у детей раннего возраста. Механизм распространения эшерихиозов ЖКТ – фекально-оральный. Чаще всего заражение происходит через загрязнённую пищу или воду. Escherichia coli – возбудитель заболеваний мочеполовых органов (не менее 70% от всех микроорганизмов). Кишечные палочки, инфицирующие мочеполовые органы (называются уропатогенными кишечными палочками), встречаются у женщин чаще, чем у мужчин. Это происходит непосредственно из желудочно-кишечного тракта при недостаточном соблюдении гигиены или применении специфических сексуальных практик. Кишечные палочки являются причиной около 80 % внебольничных инфекций мочевыводящих путей. Инфекция мочевых путей диагностируется при наличии Escherichia coli не менее 10⁵ КОЕ/мл свежевыпущенной мочи. Острый цистит диагностируется при наличии соответствующей клинической симптоматики, выделении не менее 10 лейкоцитов в 1 мкл мочи и обнаружении не менее 10² кишечных палочек (или других колиформных бактерий) в 1 мл мочи. Кишечные палочки могут поражать не только мочевыводящие, но и желчевыводящие пути, другие органы. Кишечная палочка может быть причиной сепсиса.

Кишечные палочки устойчивы во внешней среде, длительное время сохраняются в почве, воде, фекалиях. Хорошо переносят высушивание. Кишечные палочки обладают способностью к размножению в пищевых продуктах, особенно в молоке. Быстро погибают при кипячении и воздействии дезинфицирующих средств (хлорной извести, формалина, фенола, сулемы, едкого натра и др.). Кишечные палочки более устойчивы во внешней среде по сравнению с другими энтеробактериями. Прямой солнечный свет убивает их в течение нескольких минут, температура 60°С – в течение 15 минут.

Escherichia coli – компонент лекарственных препаратов Хилак форте, Бификол, Колибактерин и других.

Энтерогеморрагические кишечные палочки (энтерогеморрагические Escherichia coli, EHEC или ЭГКП) – патогенные штаммы бактерий, относящиеся к виду Escherichia coli, являющиеся возбудителями эпидемических вспышек геморрагических колитов у взрослых. Симптомы болезней, вызываемых энтерогеморрагическими E. Coli, включают абдоминальные спазмы и диарею, которая в некоторых случаях может переходить в кровавый понос (геморрагический колит). Энтерогеморрагические E. Coli, выделяющие шига-токсин (синоним веротоксин), обозначаются STEC (VTEC). Эти штаммы Е.coli имеют особое значение. Выделяется группа энтерогеморрагических штаммов Е.coli (EHEC) с высокопатогенными сероварами O157:Н7, O26, O103, O111, O145 и др. Продукция веротоксинов является наиболее общим критерием для определения данной группы бактерий. Веротоксины можно классифицировать по основным группам: веротоксины 1 (VT1, SLT1, Stx1) и веротоксины 2 (VT2, SLT2, Stx2). Штаммы EHEC способны продуцировать либо только токсины первой (VT1) или второй группы (VT2), либо обе группы токсинов (VT1) и (VT2) одновременно. Считается, что этот токсин может являться причиной гемолитико-уремического синдрома (ГУС), сопровождающегося кровавым поносом, который в некоторых случаях приводит к острой почечной недостаточности. По информации ВОЗ, у 10 % пациентов с инфекцией, вызываемой энтерогеморрагическими E. Coli, может развиться ГУС с коэффициентом летальности от 3 до 5 %. Во всем мире ГУС является самой распространенной причиной острой почечной недостаточности у детей раннего возраста. Он может привести к неврологическим осложнениям (таким как конвульсии, инсульт и кома) у 25 % пациентов и хроническим заболеваниям почек, обычно не тяжелым, примерно у 50 % выживших пациентов.

Резервуаром энтерогеморрагических кишечных палочек серотипа O157:H7 является, в основном, крупный рогатый скот и другие жвачные животные. 63–85 % случаев заболевания происходит в результате воздействия патогенных микроорганизмов, содержащихся в пищевых продуктах. Кишечные палочки передаются человеку, главным образом, в результате употребления в пищу зараженных продуктов, таких как сырые или не прошедшие достаточную тепловую обработку мясные продукты и сырое молоко. Загрязнение фекалиями воды и других пищевых продуктов, а также перекрестное загрязнение во время приготовления пищи (через продукты из говядины и другого мяса, загрязненные рабочие поверхности и кухонные принадлежности) также могут привести к заболеванию. Заболеваемость инфекциями, вызываемыми энтерогеморрагическими E. Coli, зависит от возрастной группы.

Энтеропатогенная кишечная палочка (Энтеропатогенная Escherichia coli, EРEC или ЭПКП). Кишечные инфекции, вызываемые энтеропатогенными штаммами кишечных палочек, развиваются чаще всего в тонкой кишке у детей первого года жизни, в том числе у новорождённых. Заболевание сопровождается сильным поносом с водянистым стулом без примеси крови, выраженными болями в животе, рвотой. Энтеропатогенные Еscherichia coli являются частой причиной диарей в родильных домах.

Энтеротоксигенные кишечные палочки (Энтеротоксигенная Escherichia coli, EТEC или ЭТКП). Энтеротоксигенные кишечные палочки являются основной причиной острой водянистой диареи у детей и взрослых, так называемой «диареей путешественников». Диарея встречается как в развитых, так и в развивающихся странах, особенно в теплый и влажный сезон. Энтеропатогенной кишечной палочке присущи два важных фактора вирулентности: а) фактор колонизации, за счет которых происходит прилипание ETEC к энтероцитам тонкой кишки; б) токсический фактор: штаммы ETEC продуцируют термолабильные (LT) и/или термостабильные (ST) энтеротоксины, вызывающие секрецию сока и электролитов, что приводит к водянистой диарее. ETEC не разрушают кисточковую кайму и не внедряются в слизистую оболочку кишечника.

Энтероинвазивная кишечная палочка (Энтероинвазивная Escherichia coli, EIEC или ЭИКП). Энтероинвазивные кишечные палочки являются причиной заболеваний, похожих по проявлению на бактериальную дизентерию. Штаммы EIEC подобны штаммам Shigella как биохимически, так и серологически. Как и в случае Shigella, энтероинвазивные кишечные палочки проникают в эпителиальные клетки ободочной кишки и размножаются там. У больного отмечаются боли в животе, обильный водянистый понос с примесью крови. Симптомы заболевания имеют много общего с проявлениями шигеллёза. В развивающихся странах штаммы EIEC встречаются редко. Они служат причиной возникновения периодических вспышек инфекций пищевого происхождения среди детей и взрослых. Если картина дизентерии, но Shigella не выделяется, а E. Coli идёт в большом количестве, бактериолог обязан проверить её на сорбит (–), орнитин (+), лизин (+). И тогда надо как можно быстрее определять чувствительность к антибиотикам. Предположительно против EIEC эффективны те же антибиотики, что и против Shigella при условии сохранения чувствительности этого штамма на той или иной территории. Однако результативность терапии еще никогда не оценивалась в рамках контролируемых исследований.

Для выявления Е.coli и колиформных бактерий из различных 26Атериалов используется селективная питательная среда– агар Эндо (Эндо 1904). Сульфат натрия и фуксин подавляют рост грамположительных бактерий. Е.coli и колиформные бактерии утилизируют лактозу с образованием альдегида и кислоты, а фуксин окрашивает колонии в красный цвет. У кишечной палочки этот процесс протекает настолько сильно, что фуксин кристаллизуется и на поверхности колонии, придавая им прочный зеленоватый металлический блеск. Лактозоотрицательные и слабо лактозоположительные штаммы Е.coli такого фуксинового блеска не образуют.

В результате самостоятельной работы студент должен знать:

1. Современную классификацию бактерий семейства Enterobacteriaceae и их роль в инфекционной патологии

2. Основные принципы диагностики заболеваний, вызываемых бактериями семейства Enterobacteriaceae

3. Характеристику биологических свойств бактерий рода Escherichia

4. Эпидемиологию, патогенез, восприимчивостьherichia

тику биологических свойств бактерий рода из гноя при острой гонореи и иммунитет при эшерихиозах

5. Основные клинические проявления заболевания при эшерихиозах

6. Методы лабораторной диагностики эшерихиозов

7. Препараты для идентификации, лечения и профилактики заболеваний

Уметь:

1. Дифференцировать возбудителей эшерихиозных инфекций

2. Классифицировать бактериальные препараты в соответствии с их назначением и обосновывать применение эубиотиков при лечении колиэнтеритов

ЗАНЯТИЕ 4

ТЕМА. Шигеллы. Shigella. Возбудитель дизентерии. Морфология, биология, антигенная структура шигелл. Бактериологический диагноз дизентерии. Профилактика

Лекция № 15. Эшерихии и шигеллы

Лекция №15. Эшерихии и шигеллы.

Род Escherichia.

Эшерихии — наиболее распространенные аэробные бактерии кишечника, способные при определенным условиях вызывать обширную группу заболеваний человека, как кишечной (диарея), так и внекишечной (бактеремия, инфекции мочевыводящих путей и др.) локализации. Основной вид — E.coli (кишечная палочка) — самый распространенный возбудитель инфекционных заболеваний, вызываемых энтеробактериями. Этот возбудитель является показателем фекального загрязнения, особенно воды. Коли — титр и коли — индекс часто использовали как санитарные показатели. Эшерихии входят в состав микрофлоры толстого кишечника млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и рыб.

Культуральные свойства. На жидких средах E.coli дает диффузное помутнение, на плотных средах образует S- и R- формы колоний. На основной для эшерихий среде Эндо лактозоферментирующие кишечные палочки образуют интенсивно красные колонии с металлическим блеском, не ферментирующие — бледно- розовые или бесцветные колонии с более темным центром, на среде Плоскирева — красные с желтоватым оттенком, на среде Левина — темно- синие с металлическим блеском.

Биохимические свойства. Кишечная палочка в большинстве случаев ферментирует углеводы (глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, галактозу и др.) с образованием кислоты и газа, образует индол, но не образует сероводород, не разжижает желатин.

Антигенная структура. Какие — либо существенные морфологические различия между патогенными и непатогенными кишечными палочками не обнаружены. Их дифференциация основана на изучении антигенных свойств. Среди поверхностных антигенов выделяют полисахаридные О- антигены, жгутиковые Н- антигены и капсульные полисахаридные К- антигены. Известно более 170 вариантов О- антигенов (это соответствует принадлежности возбудителя к определенной серогруппе) и 57 — Н- антигенов (принадлежность к серовару). В состав диареегенных (вызывающих диарею) кишечных палочек входят 43 О- группы и 57 ОН- вариантов.

Основные факторы патогенности диареегенных E.coli.

1. Факторы адгезии, колонизации и инвазии, связанные с пилями, фимбриальными структурами, белками наружной мембраны. Они кодируются плазмидными генами и способствуют колонизации нижних отделов тонкой кишки.

2. Экзотоксины: цитотонины (стимулируют гиперсекрецию клетками кишечника жидкости, нарушают водно — солевой обмен и способствуют развитию диареи) и энтероцитотоксины (действуют на клетки стенки кишечника и эндотелия капилляров).

3. Эндотоксин (липополисахарид).

В зависимости от наличия различных факторов патогенности диареегенные кишечные палочки разделены на пять основных типов: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные.

4. Для патогенных кишечных палочек характерна выработка бактериоцинов (колицинов).

Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

Энтероинвазивные кишечные палочки способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию. Штаммы имеют некоторое сходство с шигеллами (неподвижные, не ферментируют лактозу, обладают высокими энтероинвазивными свойствами).

Энтеропатогенные E.coli — основные возбудители диареи у детей. В основе поражений — адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови (геморрагический колит), гемолитико — уремический синдром (гемолитическая анемия в сочетании с почечной недостаточностью). Наиболее частый серотип энтерогеморрагических кишечных палочек — О157: Н7.

Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Эпидемиология. Основной механизм распространения диареегенных кишечных палочек — фекально — оральный. Заражение может происходить через пищу, воду, при уходе за животными. Поскольку эшерихии обитают в кишечниках многих видов животных, конкретный источник заражения установить сложно. Контактный путь заражения может быть в закрытых заведениях. Энтеропатогенные и энтероинвазивные E.coli — наиболее частые причины внутрибольничных вспышек эшерихиозов.

Лабораторная диагностика. Основным подходом является выделение чистой культуры на дифференциально — диагностических средах и ее идентификация по антигенным свойствам. Ставят РА с набором поливалентных ОК (к О- и К- антигенам) сывороток, затем — адсорбированных О- сывороток и прогретыми при 100 градусах Цельсия (для разрушения К- антигенов) культурами.

Биохимическая дифференциация имеет дополнительное значение. Идентификация диареегенных типов возможна при выявлении специфических маркеров (энтерогеморрагические кишечные палочки не ферментируют сорбит, а серовар О157: Н7 не проявляет бета — глюкуронидазной активности).

Род Shigella.

Шигеллы — кишечные патогены человека и приматов, которые вызывают бактериальную дизентерию или шигеллезы. В соответствии с антигенной структурой О- антигена и биохимическими свойствами известные серотипы шигелл разделяют на четыре вида или серогруппы — S.dysenteriae (серогруппа А), S.flexneri (серогруппа В), S.boydii (серогруппа С) и S.sonnei (серогруппа Д).

По морфологическим признакам шигеллы не отличаются от остальных энтеробактерий. Это неподвидные факультативно — анаэробные грамотрицательные палочки.

Биохимические свойства. Шигеллы по сравнению с другими кишечными бактериями биохимически малоактивны. Не образуют сероводород на трехсахарно — железном агаре, не ферментируют мочевину.

Наименьшей ферментативной активностью обладают штаммы S.dysenteriae (серогруппа А), ферментирующие только глюкозу без газообразования, в отличие от других шигелл этот вид является маннит — отрицательным.

Шигеллы Флекснера ферментируют маннит, образуют индол, но не ферментируют лактозу, дульцит и ксилозу. Серотип Ньюкасл разделен на три биохимических типа. Для шигелл Флекснера более характерен водный путь передачи.

Шигеллы Бойда (серогруппа С) имеют близкую биохимическую активность, однако ферментируют дульцит, ксилозу и арабинозу. Имеют ряд серотипов, каждый из которых имеет свой главный типовой антиген.

Шигеллы Зонне (серогруппа Д) способны медленно ферментировать лактозу и сахарозу, имеют биохимические типы и фаготипы. Основной путь передачи — пищевой (чаще через молоко и молочные продукты).

Антигенная структура. У шигелл имеются О- и К- антигены. О- антигены имеют эпитопы различной специфичности — от общих для семейства энтеробактерий до типоспецифических. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида — А,В,С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К- антигены (они имеются в группах А и С) и фимбриальные антигены (у шигелл Флекснера они близки в антигенном отношении E.coli). Определение антигенной структуры необходимо для окончательной идентификации.

Эпидемиология. Шигеллы достаточно устойчивы во внешней среде. Источник инфекции — человек с различными формами клинического проявления шигеллезов. Механизм заражения — фекально — оральный. Для различных видов шигелл характерны преобладающие пути передачи (контактно- бытовой — для S.dysenteriae, пищевой — для S.sonnei, водный — для S.flexneri). Для эпидемического процесса характерна изменение структуры циркулирующих популяций возбудителей — смена ведущих видов, биоваров, сероваров, что связано как с изменениями популяционного иммунитета, так и с изменениями свойств возбудителя, особенно с приобретением различных плазмид (R, F, Col и др.). Инфицирующая доза — порядка 200 — 300 шигелл. Более легкое течение имеет дизентерия, вызванная шигеллами Зонне.

Факторы патогенности и патогенез поражений. Главная биологическая характеристика шигелл — способность внедряться в эпителиальные клетки, размножаться в них и вызывать их гибель. Формирование очага в слизистой нисходящего отдела толстого кишечника (сигмовидная и прямая кишки) носит циклический характер: адгезия, колонизация, внедрение шигелл в цитоплазму энтероцитов, размножение, разрушение и отторжение эпителиальных клеток, выход шигелл в просвет кишечника, снова адгезия и т.д.

Роль факторов адгезии и колонизации выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, ферменты — нейраминидаза, муциназа, гиалуронидаза (разрушают слизь).

Шигеллы имеют целый ряд факторов инвазии и устойчивости к действию механизмов защиты (К- антиген, ЛПС и др.), контролизуемых хромосомными генами шигелл и плазмидами.

Шигеллы имеют различные токсины. Они имеют эндотоксин и шигаподобные цитотоксины (SLT-1, SLT-2). Цитотоксины обусловливают разрушение клеток, энтеротоксин — диарею, эндотоксин — общую интоксикацию. Токсин Шига вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления.

Наиболее типичные признаки дизентерии — понос, тенезмы (болезненные спазмы прямой кишки) и частые позывы, общая интоксикация. Характер стула определяется степенью поражения толстого кишечника.

Постинфекционный иммунитет — прочный, типоспецифический.

Лабораторная диагностика. Основной метод диагностики — бактериологический. Производят посев испражнений на дифференциально — диагностические среды Эндо и Плоскирева для получения изолированных колоний. Чистые культуры изучают по биохимическим свойствам, идентификацию проводят в РА с поли- и моновалентными сыворотками. Если выделенная культура обладает биохимическими свойствами шигелл, но не агглютинирует сыворотки к О- антигенам, ее нужно прокипятить 30 минут для разрушения термолабильных К- антигенов, часто препятствующих агглютинации шигелл серогрупп А и С (т.е. имеющих К- антигены), и снова исследовать в РА.

Для серологической диагностики используют РПГА с групповыми эритроцитарными диагностикумами.

43. Значение кишечной палочки для организма человека. Заболевания, вызываемые кишечной палочкой, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, лечение и профилактика.

Эшерихиозы — инфекционные болезни, возбудителем которых является Escherichia coli.

Различают энтеральные (кишечные) и паренте­ральные эшерихиозы. Энтеральные эшерихиозы — острые инфек­ционные болезни, характеризующиеся преимущественным пора­жением ЖКТ. Они протекают в виде вспышек, возбудителями являются диареегенные штаммы E.coli. Парентеральные эшерихи­озы — болезни, вызываемые условно-патогенными штаммами E.coli — представителями нормальной микрофлоры толстой киш­ки. При этих болезнях возможно поражение любых органов.

Таксономическое положение. Возбудитель — кишеч­ная палочка — основной представитель рода Escherichia, семей­ства Enterobacteriaceae, относящегося к отделу Gracilicutes.

Морфологические и тинкториальные свойства. E.coli — это мелкие грамотрицательные палочки с закругленными концами. В мазках они располагаются беспорядочно, не образуют спор, перитрихи. Некоторые штаммы имеют микрокапсулу, пили.

Культуральные свойства. Кишечная палочка — факультативный анаэроб, оптим. темп. для роста — 37С. E.coli не требовательна к питательным средам и хоро­шо растет на простых средах, давая диффузное помутнение на жидких и образуя колонии на плотных сре­дах. Для диагностики эшерихиозов используют дифференциально-диагности­ческие среды с лактозой — Эндо, Левина.

Ферментативная ак­тивность. E.coli обладает большим набором различных ферментов. Наиболее отличительным признаком E.coli является ее способность ферментировать лактозу.

Антигенная структура. Кишечная палочка обладает со­матическим О-, жгутиковым Н и поверхностным К -антигена­ми. О-антиген имеет более 170 вариантов, К-антиген — более 100, Н-антиген — более 50. Строение О-антигена определяет принадлежность к серогруппе. Штаммы E.coli, имеющие присущий им набор антигенов (ан­тигенную формулу), называются серологическими вариантами (серовары).

По антигенным, токсигенным, свойствам разли­чают два биологических варианта E.coli: 1) условно-патоген­ные кишечные палочки; 2) «безусловно» патогенные, диареегенные.

Факторы патогенности. Образует эндотоксин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пирогенным действием. Диареегенные эшерихии продуцируют эк­зотоксин вызывающий значительное на­рушение водно-солевого обмена. Кроме того, у некоторых штам­мов, как и возбудителей дизентерии, обнаруживается инвазивный фактор, способствующий проникновению бактерий внутрь клеток. Патогенность диареегенных эшерихии  — в возникновении геморрагии, в нефро-токсическом действии. К факторам патогенности всех штам­мовE.coli относятся пили и белки наружной мембраны, способствующие адгезии, а также микрокапсула, препятству­ющая фагоцитозу.

Резистентность. E.coli от­личается более высокой устойчивостью к действию различных факторов внешней среды; она чувствительна к дезинфектантам, быстро погибает при кипячении.

Роль E.coli. Кишечная палочка — представитель нормаль­ной микрофлоры толстой кишки. Она является антагонистом патогенных кишечных бак­терий, гнилостных бактерий и грибов рода Candida. Кроме того, она участвует в синтезе витаминов группы В, Е и К, частично расщепляет клетчатку.

Штаммы, обитающие в толстой кишке и являющиеся условно-патогенны­ми, могут попасть за пределы ЖКТ и при снижении иммуни­тета и их накоплении стать причиной различных неспецифичес­ких гнойно-воспалительных болезней (циститов, холециститов) — парентеральных эшерихиозов.

Эпидемиология. Источник энтеральных эшерихиозов — больные люди. Механизм заражения — фекально-оральный, пути передачи—алиментарный, контактно-бытовой.

Патогенез. Полость рта. Попадает в тонкую кишку, адсорбируется в клетках эпителия с помощью пилей и белков наружной мембраны. Бактерии размножаются, погибают, осво­бождая эндотоксин, который усиливает перистальтику кишеч­ника, вызывает диарею, повышение температуры тела и другие симптомы общей интоксикации. Выделяет экзотоксин — тяжелая диарея, рвоту и значительное нарушение водно-солевого обмена.

Клиника. Инкубационный период составляет 4 дн. Бо­лезнь начинается остро, с повышения температуры тела, болей в животе, поноса, рвоты. Отмечаются нарушение сна и аппе­тита, головная боль. При геморрагической форме в кале обнаружи­вают кровь.

Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не­прочный и непродолжительный.

Микробиологическая диагностика. Основной метод  бактериологический. Определяют вид чистой культуры (грамотрицательные палочки, оксидазоотрицательные, ферментирующие глю­козу и лактозу до кислоты и газа, образующие индол, не образую­щие сероводород) и принадлежность к серогруппе, что позволяет, отличить условно-патогенные кишечные палочки от диареегенных. Внутривидовая идентификация, имеющая эпидемиологичес­кое значение, заключается в определении серовара с помощью диагностических адсорбированных иммунных сывороток.

Лечение. Применяют химиотерапевтические средства: фуразолидон, энтеросептол, интестопан, мексаформ, мексазу; антибиотики: ампициллин, аминогликозиды, цефалоспорин, левомицетин, полимиксин, тетрациклин. Хороший результат дает колипротенный фаг.

Для устранения кишечного дисбактериоза применяют колибактерин, бифидумбактерин, лактобактерин, бификол и другие эубиотики.

Профилактика: санитарно-гигиенические мероприятия направлены на разрыв эпидемической цепи. Специфическая профилактика отсутствует.

44. Характеристика возбудителей брюшного тифа и паратифов А и В. Механизм и пути передачи инфекций, патогенез, клиника. Лабораторная диагностика. Препараты для специфической профилактики и лечения.

Брюшной тиф и паратифы А и В — острые кишечные инфек­ции, характеризующиеся поражением лимфатического аппарата ки­шечника, выраженной интоксикацией. Их возбудителями явля­ются соответственно Salmonella typhi, Salmonella paratyphi А и Salmonella schottmuelleri.

Таксономическое положение. Возбудители брюшного тифа и паратифов А и В относятся к отделу Gracilicutes, семей­ству Enterobacteriaceae, роду Salmonella.

Морфологические и тинкториальные свойства. Сальмонеллы — мелкие грамотрицательные палочки с закругленными конца­ми. В мазках располагаются беспорядочно. Не образуют спор, имеют микрокапсулу, перитрихи.

Культуральные свойства. Сальмонеллы — факульта­тивные анаэробы. Оптимальными для роста являются темпера­тура 37С. Растут на простых питательных средах. Элективной средой для сальмонелл является желчный бульон.

Биохимическая активность сальмонелл достаточно высока, но они не сбраживают лактозу. S.typhi менее активна, чем возбудители паратифов.

Антигенные свойства и классификация. Сальмо­неллы имеют О- и H-антигены, состоящие из ряда фракций. Каждый вид обладает определенным набором антигенов. Все виды сальмонелл, имеющие общую так назы­ваемую групповую фракцию 0-антигена, объединены в одну группу. Таких групп в настоящее время насчитывается около 65. S.typhi и некоторые другие сальмонеллы имеют Vi-антиген (раз­новидность К-антигена), с этим антигеном связывают вирулен­тность бактерий, их устойчивость к фагоцитозу.

Факторы патогенности. Сальмонеллы образуют эндо­токсин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пирогенным действием. С белками наружной мембраны связаны адгезивные свойства, наличие микрокапсулы обусловливает устойчивость к фагоцитозу.

Резистентность. Сальмонеллы довольно устойчивы к низ­кой т-ре. Очень чувствительны к дезинфицирующим веществам, высокой температуре, ультрафиолетовым лучам. В пищевых продуктах (мясе, молоке) сальмонеллы могут не только долго сохраняться, но и размножаться.

Эпидемиология. Брюшной тиф и паратиф А — антропонозные инфекции; источником заболевания являются больные люди и бактерионосители. Источником паратифа В могут быть также сельскохозяйственные животные. Механизм заражения фекально-оральный. Среди путей передачи преобладает водный.

Патогенез. Возбудители попадают в организм через рот, достигают тонкой кишки, где в ее лимфатических образованиях размножаются и затем попадают в кровь (стадия бактериемии). С током крови они разносятся по всему организму, внедряясь в паренхиматозные органы (селезенку, печень, почки, костный мозг). При гибели бактерий освобождается эндотоксин, вызывающий интоксикацию. Из желчного пузыря, где С. могут длительно сохраняться, они вновь попадают в те же лимфатические образования тонкой кишки. В результате повторного поступления С. может развиться аллергическая реак­ция, проявляющаяся в виде воспаления, а затем некроза лим­фатических образований. Сальмонеллы выводятся из организма с мочой и калом.

Клиника. Клинически брюшной тиф и паратифы неразли­чимы. Инкубационный период составляет 12 дней. Болезнь начинается остро: с повышения температуры тела, по­явления слабости, утомляемости; нарушаются сон и аппетит. Для брюшного тифа характерны помутнение сознания, бред, галлюцинации, сыпь. Очень тяжелыми осложнениями являются прободение стенки кишки, перитонит, кишечное кровотечение, возникающие в результате некроза лимфатических образований тонкой кишки.

Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет проч­ный и продолжительный.

Микробиологическая диагностика. Основной метод диа­гностики — бактериологический: посев и выделение S. typhi из крови (гемокультура), фекалий (копрокультура), мочи (урино-культура), желчи, костного мозга. РИФ для обнаружения антиге­на возбудителя в биологических жидкостях. Серологический ме­тод обнаружения 0- и Н- антител в РПГА. Бактерионосителей выявляют по обнаружению Vi-антител в сыворотке крови с по­мощью РПГА и положительному результату бактериологического; выделения возбудителя. Для внутривидовой идентификации применяют фаготипирование.

Лечение. Антибиотики. Иммуноантибиотикотерапия.

Профилактика. Санитарно-гигиенические мероприятия. Вакци­нация — брюшнотифозная химическая и брюшно-тифозная спиртовая вакцина, обогащенная Vi-антигеном. Для экстренной профилактики — брюшнотифозный бакте­риофаг.

45. Характеристика возбудителей бактериальной дизентерии. Эпидемиология, клиника, патогенез и принципы лабораторной диагностики. Лечение острой и хронической дизентерии, легких и тяжелых форм заболевания.

Бактериальная дизентерия — инфекционное антропонозное заболевание с поражением толстой кишки и общей интоксикацией

Токсономия Возбудителями дизентерии относятся к роду Shigella (названного в честь японского ученого К. Шиги, который открыл одного из возбудителей дизентерии), к семейству Enterobacteriaceae, отделу Gracilicutes. Различают 4 вида возбудителей: Shigella dysenteriaе, Sh. flexneri, Sh. boydii, Sh. sonnei. Первые 3 вида разделены на серовары (Sh. flexneri, кроме того — на подсеровары), а Sh. sonnei — на биовары, т. е. каждый из видов шигелл неоднороден.

Характеристика возбудителей дизентерии

Морфологические и тинкториальные свойства.Шигеллы — мелкие палочки с закругленными концами 2-3 х 0,5-0,7 мкм без жгутиков (неподвижны) и капсул (некоторые штаммы обладают микрокапсулой), не образуют спор, на поверхности имеют ворсинки общего типа (выполняющие роль адгезинов — структур, обеспечивающих прикрепление бактерии к эпителиоцитам кишечника) и половые пили. Грам «-«

Культуральные свойства.Факультативные анаэробы, не требовательны к питательным средам. Хорошо растут на простых питательных средах, образуя на плотных средах мелкие прозрачные колонии, на жидких — диффузное помутнение. На элективной и дифференциально-диагностической среде Плоскирева, (а также среде Эндо) растут в виде мелких бесцветных прозрачных колоний (т. к. не ферментируют лактозу, содержащуюся в этих средах).

Биохимические свойства.Ферментативная активность выражена слабо. Углеводы ферментируют с образованием кислоты, без газа. Не ферментируют лактозу и сахарозу (только шигеллы Зонне не ранее 2-3-го дня расщепляют эти сахара), не гидролизуют мочевину, не разжижают желатин, не образуют h3S. Образование индола вариабельно

Оксидаза-отрицательные

Каталаза-положительные

Важным дифференциальным признаком шигелл является их отношение к манниту: Sh. dysenteriaе маннитотрицательны (не ферментируют маннит), остальные — ферментируют маннит.

Антигенная структура.Шигеллы имеют О-соматический антиген. Этот антиген неоднороден, что позволяет выделить внутри видов серовары и подсеровары. У некоторых представителей рода обнаружен К-антиген.

Установление антигенной структуры используется при идентификации шигелл.

Резистентность во внешней среде невелика и неодинакова: наименее устойчивы Sh. dysenteriaе, самые устойчивые Sh. sonnei. К низким температурам шигеллы устойчивы, в речной воде сохраняются до 3 месяцев. В пищевых продуктах Sh. sonnei способны не только сохраняться, но и размножаться (особенно в молочных). Температура 100°С убивает шигелл мгновенно. Ультрафиолетовые лучи, прямые солнечные лучи убивают их за 10 минут. В фекалиях шигеллы сохраняют жизнеспособность не дольше 6-10 часов (их губят микробы-антагонисты). Не выдерживают высушивания. Общеупотребительные концентрации дезинфицирующих растворов губят их через 20-30 минут.

Факторы патогенности.Все шигеллы образуют эндотоксин с энтеротропным, нейротропным, пирогенным действием (т. е. действие токсина направлено на кишечник, нервную систему и вызывает повышение температуры). Кроме того Sh. dysenteriaе первого серовара (Григорьева-Шига) и некоторые другие виды шигелл выделяют экзотоксин с энтеротоксическим, нейротоксическим и цитотоксическим действием, что проявляется соответственно в нарушении водно-солевого обмена, деятельности ЦНС и гибели эпителиоцитов толстой кишки. С образованием экзотоксина связано более тяжелое течение дизентерии. Факторами патогенности являются также адгезины, способствующие колонизации слизистой оболочки и проникновению шигелл внутрь энтероцитов. RF-фактор вызывает поражение кровеносных сосудов.