учебники микра / Lektsii_Shvidenko
.pdf131
Анаэробные гр (-) кокки.
Род Veillonella включает 7 видов, три из которых обитают в полости рта, желудочнокишечного тракта, дыхательных путей человека и животных. От людей выделены V.atipica, V. dispar, V. parvula. Представители Гр(-) анаэробные кокки, размером 0,3- 0,6 мм. Спор не образуют, жгутиков. Патологические процессы, при которых выделяют вейлонеллы абсцессы мягких тканей, раневые инфекции, сепсис. Чувствительны к антибиотикам широкого спектра действия
ЛЕКЦИЯ 16 . Микробиологическая диагностика воздушнокапельных инфекций (дифтерия, коклюш, туберкулез, микобактериозы).
ВОЗБУДИТЕЛИ ДИФТЕРИИ И ТУБЕРКУЛЕЗА
План лекции
I. Возбудитель дифтерии:
1)морфология;
2)культуральные свойства;
3)факторы вирулентности;
4)этиология, патогенез;
5)этиотропная терапия, специфическая профилактика.
6)Сorynebacterium non diphtheriaе.
II. Возбудитель туберкулеза:
1)морфология;
2)культуральные свойства;
3)факторы вирулентности;
4)этиология и патогенез;
5)иммунитет;
6)лабораторная диагностика;
7)этиотропная терапия, специфическая профилактика.
I.
Возбудитель дифтерии
Дифтерия – это острое инфекционное заболевание, характеризующиеся воспалительным процессом слизистых оболочек, реже кожи, с образованием фибринозных пленок и общей интоксикацией.
Возбудитель: семейство Corynebacteriacae, род. Corynebacterium, вид Сorynebacterium diphtheriaе.
Вид Сorynebacterium diphtheria является патогенным и внутри вида делится на токсигенные и нетоксигенные штаммы.
Возбудителем дифтерии является C. diphtheriae tox +. Нетоксигенные штаммы не вызывают дифтерию.
132
Все остальные представители рода обозначаются общим термином дифтероиды, или коринеформные бактерии, они не отличаются от C. diphtheriae по морфологическим и культуральным, но отличаются по биохимическим свойствам. Все они условнопатогенные, входят в состав нормальной микрофлоры (кожа, носоглотка, гениталии). Дифтероиды могут вызывать ГВЗ самой различной локализации, в иммунокомпроментированном организме.
Культуральные свойства
C. diphtheriae требовательны к питательным средам. Растут на средах с добавлением сыворотки крови. На свернутой сыворотке (среда Ру) рост появляется через 10-12 часов. Колонии выпуклые, не сливаются, желтовато-кремового цвета. Для выделения культуры возбудителя дифтерии из патологического материала используют элективные питательные среды. Такой средой является кровяно-теллуритовый агар. Теллурит подавляет рост сопутствующей флоры и не влияет на рост C. diphtheria. На нем хороший рост появляется через 48 часов. Колонии от серого до черного цвета (в зависимости от их биовара) за счет восстановления теллурита калия или натрия до металлического теллура (черного цвета), который накапливается в цитоплазме клетки. В жидкой питательной среде они либо растут в виде пленки, либо дают помутнение и осадок в зависимости от биовара.
По морфологии C. diphtheriae - палочки средней величины, прямые или слегка изогнуты, на концах имеют булавовидное утолщение. В мазках характерно расположены в виде римских букв X, V, L. Такое расположение обусловлено особенностями деления. В цитоплазме находятся метахроматические включения (полифосфаты). У возбудителя дифтерии они расположены по одному по концам палочки. У дифтероидов этих включений нет или они располагаются по всей цитоплазме. Они обнаруживаются при окраске мазков метиленовым синим или по Нейссеру. Расположение их является дифференциально-диагностическим признаком. Грам +. Спор и капсул нет. Имеются фимбрии. Факультативные анаэробы.
Вид C. diphtheriae внутри вида подразделяются на 4 биовара: gravis;
mitis;
intermedius;
belfanti.
Биовары отличаются по культуральным свойствам: по характеру колонии на КТА;
по характеру роста в сывороточном бульоне;
по биохимическим свойствам.
3
133
C. diphtheria обладают сложным антигенным строением и делятся на серовары. К факторам вирулентности относят:
1. Фимбрии.
У C. Diphtheria обнаружены фимбрии трех типов. Фимбрии обуславливают тропизм возбудителя к определенным клеткам и тканям организма и участвуют в процессах образования биопленки.
2. Ферменты агрессии и защиты (нейраминидаза, протеаза, гиалуронидаза), кордфактор. Основным ведущим фактором является продукция экзотоксина, синтез которого детерминирован профагом, т.е. является результатом лизогенной конверсии. По наличию профага C. diphtheriaе подразделяются на tox + и tox –.
Дифтерийный экзотоксин состоит из 2 субъединиц: А и В пептидов. Пептид В выполняет акцепторную функцию. Он распознает соответствующие рецепторы, связывается с ними и формируют внутримембранный канал, по которому в клетку поступает пептид А. Он модифицирует фактор элонгации Ef-2. Эта модификация приводит к нарушению синтеза белка на рибосомах. Дифтерийный экзотоксин оказывает специфическое и избирательное действие. Он поражает в основном сердце (миокард), симпатико-адреналовую систему, периферическую нервную систему (демиелинизация нервных волокон), сосуды (прямое действие и через поражение надпочечников). Сила токсина измеряется в Dlm.
Dlm – это наименьшее количество токсина, которое при подкожном введении морской свинке весом 250 г. вызывает ее гибель на 3-4 сутки при характерной патологоанатомической картине.
Определение дифтерийного токсина можно проводить с помощью:
-биопробы. Морским свинкам вводят внутрикожно бульонную культуру. На месте введения – некроз;
-реакция преципитации в агаре;
-иммуноиндикация: ИФА и латекс-агглютинация;
-ПЦР.
Этиология, патогенез.
Дифтерия – антропоноз, источником является человек, больной или носитель. Основной путь передачи - воздушно-капельный, возможен контактно-бытовой. Болеют в основном дети, в последнюю вспышку, и 4
134
взрослые. Различают разные локализации процесса дифтерия: нос и зев, глаза, раны, кожа и половые органы.
Попав воздушно-капельным путем, возбудитель адсорбируется на эпителии и размножается с выделением экзотоксина. При дифтерии возбудитель остается на месте входных ворот, а патогенез заболевания обусловлен действием экзотоксина – местным и общим. По существу дифтерия – это токсинемия.
Местное действие: токсин поражает эпителиальные клетки носоглотки, а затем прилегающие кровеносные сосуды. Их поражение приводит к повышенной проницаемости сосудистой стенки. В экссудате содержится фибриноген, свертывание которого приводит к появлению на слизистых оболочках сероватобелых пленчатых налетов, которые пронизывают ткани миндалин, поэтому налёты очень плотно спаяны с подлежащей тканью. Такой тип фибринозного воспаления носит название - дифтерическое. Это местное действие токсина. Если пленок много и они проникают в воздухоносные пути, то наступает асфиксия (истинный круп). Общее действие: избирательное действие экзотоксина – поражение миокарда, нарушение сосудистой системы, всегда поражается кора надпочечников, периферическая нервная система.
Инкубационный период от 2-12 дней. Если это дифтерия зева, появляется температура, боли в горле, в зеве – характерная пленка. Развивается интоксикация разной степени. Осложнения-миокардиты, параличи, парезы. После перенесенного заболевания формируется стойкий антитоксический иммунитет. Микробиологическая диагностика:
1.Бактериологическое исследование. Материал зависит от клинической формы.
2.Иммуноиндикация. Обнаружение экзотоксина - ИФА, латекс-агглютинация.
3.ПЦР – обнаружение нуклеотидных последовательностей, которые кодируют синтез экзотоксина.
Этиотропная терапия Лечение антитоксической сывороткой, которую вводят в дозе 10000-50000 АЕ, в
зависимости от тяжести заболевания и возраста. Специфическая профилактика Она осуществляется дифтерийным анатоксином:
АКДС
135
АДС
Ревакцинация проводится под контролем определения антитоксического иммунитета. Ставят РПГА с дифтерийным эритроцитарным анатоксическим диагностикумом.
Сorynebacterium non diphtheriaе вызывают ОРВИ в 11%; бронхиты, пиелонефриты, уретриты, эндокардиты, кольпиты, дерматиты, пневмонии, артриты и др. Чаще выделяли С. pseudobliphthericum и C. xerasis, C. ulcrans. Часто Сorynebacterium non diphtheriaе выделяли из клинического материала в ассоциации со стафилококками и стрептококками. В этих случаях факторы патогенности и резистентности к антибиотикам более выражены.
II.
Возбудитель туберкулеза
Ежегодно в мире от туберкулеза погибают 3 млн. человек и регистрируется 8-9 млн. новых случаев заболеваний. За последние 10 лет заболеваемость в России повысилась в 2 раза, летальность – в 1,5 раза. Широко распространены штаммы, обладающие множественной лекарственной устойчивостью. По данным ВОЗ лечение больных, у которых туберкулез вызван множественноустойчивыми штаммами, обходится в 100 раз дороже, а эффективность лечения не превышает 65%.У больных с ВИЧ, туберкулез встречается в 500 раз чаще.
Возбудитель: семейство Mycobacteriaceae, род Mycobacterium.
Микобактерии туберкулезного комплекса:
M. tuberculosis; M. bovis;
M. africanum; M. microti.
Основная роль M. Tuberculosis – 95%; M. Bovis – 5%. Остальные представители рода обозначаются как нетуберкулезные микобактерии (НТМБ). НТМБ - это условно патогенные бактерии, широко распространены в природе, могут заселять верхние и нижние отделы респираторного тракта и мочевыводящую систему. В настоящие время около 20 видов НТМБ могут вызывать различные заболевания (поражения кожи, подкожной клетчатки, костей, мягких тканей, воспалительные процессы в легких, менингиты и 6
136
дессиминированные процессы). По последним данным у ВИЧ - инфицированных 5056% вторичные инфекции вызывают НТМБ.
Март 1882 г. Р. Кох – выделил возбудителя туберкулеза.
Это палочки средней величины, тонкие, изящные, полиморфные. Встречаются ветвящиеся формы, внутри - включения - зерна Муха. Спор и капсул нет. Неподвижные. Снаружи от клеточной стенки – слой гликопептидов (в виде паутинки) – МИКОЗИДЫ – это микрокапсула, один из факторов вирулентности. Очень плохо воспринимают анилиновые красители. Для окраска по методу Грама нужно 24 часа → Грам +. Применяется метод Циля – Нильсена. Микобактерия характеризуется особенностями строения клеточной стенки:
многослойная; клеточная стенка устроена значительно сложнее, чем у всех прокариот;
в состав кл. стенки входит большое количество липидов (более 60% сухого вещества).
Липиды КС разнообразны, но есть характерные для МБ - миколовые кислоты; они либо находятся фиксированно в каркасе клеточной стенке, либо в свободном состоянии - сульфатиды. Все слои клеточной стенки пронизываются липоарабиномананном. Манозные концы отвечают за способность туберкулезной бактерии взаимодействовать с рецепторами макрофага. Перечисленные особенности играют ключевую роль в физиологии микобактерий. Эти особенности объясняют кислото-, щелоче- и спиртоустойчивость микобактерий, они объясняют неспособность окрашиваться анилиновыми красителями; возбудители, попавшие в микрофаги, устойчивы к биоцидным свойствам макрофагов.
По типу получения энергии они аэробы.
Культуральные свойства
1.Требовательны к питательным средам, фактором роста является глицерин; используют яично-глицериновые, картофельно-глицериновые синтетические среды.
2.Поскольку они растут медленно, для подавления сопутствующей флоры добавляют бриллиантовый зеленый или генциан-виолетт.
3.Бактерии туберкулеза растут очень медленно; время генерации 14-16 часов. Видимый рост появляется через 21-28 дней. Медленный рост - один из признаков для дифференциации M. tuberculosis от других быстро растущих микобактерий. Способность к медленному росту объясняется строением
137
клеточной стенки. Благодаря гидрофобности, питательные вещества очень медленно проникают в цитоплазму, что приводит к снижению метаболизма. Этим же объясняется плохое проникновение анилиновых красителей.
На плотных средах дают колонии желтоватого цвета, не сливаются, поверхность не ровная. В жидких средах растут в виде пленки.
Биохимические свойства Изучение биохимических свойств используется для определения видовой принадлежности.
Антигенное строение: сложное. Антигены: белки и фосфолипиды клеточной стенки, корд-фактор и эндотоксин.
Факторы вирулентности
Основные факторы вирулентности M. tuberculosis начинают продуцировать, только когда они попадают в организм (макроорганизм). Когда они находятся во внешней среде, эти факторы репрессированы. К факторам вирулентности относят:
сульфатиды, микозиды, липоарабиномананн. Туберкулезные бактерии являются факультативными внутриклеточными паразитами, которые размножаются внутри макрофагов.
Этиология Источником является человек. Путь заражения воздушно-капельный, контактно-
бытовой и алиментарный. При аэрогенном пути заражения туберкулезная палочка попадает в альвеолы, где происходит контакт с альвеолярными макрофагами; размножение в них сопровождается развитием неспецифической доиммунной гранулемы. Они легко проникают через барьеры в регионарные лимфатические узлы, затем кровь и другие органы. Развитие специфической гранулемы или туберкулемы происходит только через 2-3 недели и связано с подключением Т - сенсибилизированных лимфоцитов. Эта специфическая гранулема еще называется первичным аффектом. В процессе вовлекаются регионарные лимфатические сосуды и узлы. Все вместе составляет первичный туберкулезный комплекс. У большинства людей он самоизлечивается, первичный аффект подвергается фибролизу и кальцификации. В других случаях (у детей) самоизлечение не наступает и развивается острый первичный туберкулез. Это всегда острый процесс у лиц, которые ранее не имели контакт с туберкулезными бактериями. Вторичный туберкулез – это хронический процесс, он возникает не ранее чем через 5 лет после первичного туберкулеза. Хронический
138
туберкулез не излечивается без этиотропной терапии; хронический процесс - это всегда иммунопатология, относится к внутримакрофаговым инфекциям. Вторичный туберкулез в 80% случаев возникает в результате реактивации эндогенной инфекции и лишь 20% случаев является результатом экзогенного заражения. Чаще заболевание развивается при стрессе, плохих жилищных условиях. Причины, по которым происходит активация эндогенного туберкулеза, расплывчаты, вероятность его развития нельзя предсказать.
Клиника Туберкулезный процесс может развиваться в любых органах: легкие, кости,
мочеполовая система и др. Наиболее частая локализация – легкие
Иммунитет Иммунитет при туберкулезе нестерильный, не стойкий. Антитела не играют
защитной роли, решающую роль в механизме играет инфекционная аллергия.
Лабораторная диагностика
1.Бактериологическое исследование: 2 мазка (по Цилю-Нильсену и флюорохромами). В процессе лечения они могут терять клеточную стенку ( превращаясь в L- форму). С потерей клеточной стенки они теряют кислотощелочоустойчивость, не обнаруживаются при окраске по Цилю-Нильсену.
2.Бактериологическое исследование: посев на специальные среды (28 дней). Определяется чувствительность к противотуберкулезным препаратам.
3.Серодиагностика. ИФА. Антитела не играют защитной роли, но они образуются.
4.ПЦР.
5.Аллергические диагностические пробы.
Этиотропная терапия Возбудители природно-устойчивы к большинству антибиотиков. Выделяют особую
группу противотуберкулезных препаратов. Основная комбинация в настоящее время
– рифампицин + изониазид. Однако процент штаммов, обладающих лекарственной устойчивостью, быстро растет. Для лечения применяется комбинированная терапия, как минимум 2 препарата, лечение длительное (6 месяцев и более).
Специфическая профилактика Существует вакцина БЦЖ – живая вакцина (бактерии Кальметта и Герена). Вводится
в роддоме, на 3-5 день после рождения. Ревакцинация проводится в школе, под контролем пробы Манту. Ревакцинируют лиц с отрицательной пробой Манту.
139
и лабораторной диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения дифтерии и туберкулеза.
Туберкулез
На протяжении всей истории человечества врачи и философы, жрецы и учёные пытались выяснить природу туберкулёза. Однако все догадывались, что это заразная болезнь. В древней Персии, Риме-чахотка, в Индиибыли запрещены браки с больными туберкулёзом, В Египте была обнаружена мумия человека с поражениями внутренних органов, умершего примерно 2000 лет от туберкулеза.
Название болезни туберкулёз происходит от её характерного патанатоморфологического признака – специфических гранулам и туберкулом. (tuberkulum – от лат. бугорок; phthisis – совмещает два значения: харкать кровью и чахнуть – быстро терять вес. Ежегодно от tbc умирает 3 млн. чел. и 8-10 млн. новых случаев регистрируется ежегодно.
Туберкулез – бугорчатка, чахотка - хроническая инфекционное заболевание, характеризующееся образованием в различных органах, чаще в лёгких, специфических воспалительных изменениях. Инфекционная природа tbc была доказана в марте 1882г. на заседании Берлинского физиологического общества учёным Кохом, который сообщил о своих исследованиях по этиологии tbc – поэтому в настоящее время возбудители tbc называют палочкой Коха.
Возбудители относится к семейству Mусobacheriacеae род. Mусobacherium, виды– М.tuberculosis (95%) и m.bovis (5%), некоторые учёные относят сюда виды m.auium, м.africanum. Но современный tbc связан преимущественно с видом М.tuberculosis.
По морфологии это тонкие, прямые или слегка изогнутые палочки средней величины, неподвижные, спор и капсул не образуют. Снаружи клеточная стенка окружена паутинным слоем гликолипидов, которые называются микозидами, а данную оболочку называют микозидной, и иногда сравнивают с микрокапсулой.
Морфологические особенности: в цитоплазме есть включения, зёрна Муха. Морфологической особенностью М. tuberculosis является строение клеточной стенки: компонентами клеточной стенки этих бактерий является
липоарабиноманат, и монозные радикалы или кэпы, которые определяют взаимоотношения микобактерий с макрофагами. В клеточной стенке, которая устроена сложнее, чем у других прокариот, преобладают липиды (более 60%),специфичные для микобактерий. Большинство липидов представлено миколовыми кислотами, которые не только фиксированы в каркасе клеточной стенки, но и присутствуют в виде свободных гликопептидов - и корд - факторов.
Наличие корд - фактора определяет рост М.tub. в виде жгутиков. Ранее считали, что с ним связано вирулентность, но в наше время это не доказано. Наличие уникальных миколовых кислот в клеточной стенке М.tub. делает их отличной мишенью для таких химиотерапевтических соединений как изониацид , этлонамид. С другой стороны, высокое содержание липидов в клеточной стенке придаёт этим бактериям ряд характерных свойств - устойчивость к кислотам, щелочам и спирту. Труднее восприятие анилиновых красителей (плохо окрашиваются по гр. (гр. +) в течение 24ч.) поэтому для окраски М.tub. используют метод Циля-Нильсона.
140
Необходимо отметить, что морфология микобактерий может изменяться в зависимости от состава питательной среды, условий культивирования, и особенностей клинического течения.
При неблагоприятных условиях могут образовываться колбовидные, ветвящиеся, напоминающие форму мицеллия гриба, коковидные, зернистые, фильтрующиеся и L
–формы бактерий.
1.Культуральные свойства. Очень требовательны к питальным средам: для роста необходимы глицерин и аминокислоты. Наиболее часто используются яично – глицериновая среда ЛевинштейнаИенсена; картофельная глицериновая среда и синтетические среды. Кроме того, для оптимального роста необходимо большое количество О2.
Даже в оптимальных условиях М.tub. растут очень медленно. Видимый рост на твёрдых питательных средах появляется на 21-28 день, в жидких на 7-10 день, для появления обильного роста необходимо 4-6 нед. Это связано с медленным размножением М. tub.- период генерации который составляет 14-15 часов (а типично бактерии делятся каждые 15 мин.).
Одной из причин медленного деления является их выраженная гидрофобность, связанная с высоким содержанием липидов в клеточной стенке. Это затрудняет поступление питательных веществ, снижая метаболическую активность клетки.
На плотных средах бактерии дают морщинистые, сухие, с неровными кр изолированные, не сливающиеся друг с другом колонии. При культивировании на ж средах - рост на поверхности в виде сухой пасты, которая со временем уплотн становится бугристо-морщинистой. Бульон остаётся прозрачным.
M.tub. относится к мезофиллам, растущим только при t = 37С.
В связи с необходимостью длительного культивирования для устранения возможности роста посторонней микрофлоры обязательным компонентом сред для культивирования являются анилиновые красители - типа бриллианта зелёного, метиленового синего.
Б/х. свойства - используется для дифферинциальной диагностики других представителей этого рода. Используются следующие тесты: редукций нитратов, определение активности никотинамидазы, никотиназы, пероксидазы, уреазы, каталазы.
Антигенные свойства. В АГ структуре микобактерий выделяют 4-е гр. АГ:
1)общие для всех
2)общие для медленно растущих
3)общие для быстрорастущих
4)общие для определенного вида;
Возбудители имеют сложное АГ строение. АГ М. bact. являются белки и фосфолипиды клеточной стенки, Корд-фактор и эндотоксин-туберкулим.
Факторы-вирулентности: токсический компонент клеточной стенки - жирные кислоты: миколовая, фтионовая и др.; эндотоксин и корт-фактор.
Патогенез-источник инфекций - больной человек (бациллярный больной), выделяющий с мокротой М.tub.
Для возбуждения конфликта с хозяином, бактерии должны попасть в альвеолы, где М.tub. поглощаются резидентными макрофагами отношения с которыми определяют дальнейшее развитие событий.