Содержание статьи
Коринебактерии дифтерии
Впервые описана Э. Клебсом в 1983 г. и выделена Ф. Леффлером 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. 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. На последней среде образуют колонии двух типов: gravis - темно-серого цвета и mitis - черного цвета, которые отличаются друг от друга и по биохимическим признакам.Антигены
С. diphtheriae содержат в микрокапсуле К-антиген, позволяющий дифференцировать их на серовары и групоспецифический 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, лизогенизировавшего бактериальную клетку. Это свидетельствует о том, что только лизогенные клетки С. diphtheriae могут 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-некротическое воспаление с образованием пленок, лимфаденита и отеков, что может привести к асфиксии. Кроме дифтерии гортани С. diphtheriae вызывает дифтерию раневых поверхностей и половых органов. К дифтериеподобным коринебактериям относятся следующие: С. xerosis вызывает хронические конъюнктивиты, С. ulcerans - легкие формы дифтериеподобных заболеваний, С. pyogenes и С. haemolyticum - язвенно-некротические фарингиты, тонзиллиты, гингивостоматиты. С. pseudodyphtheriae является постоянным обитателем кожи и слизистых.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 V40 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-капельным и реже контактным путем.Дифтерия
Дифтерия - острая, преимущественно детская инфекционная болезнь, которая проявляется характерным фибринозным воспалением в месте локализации возбудителя и сильной интоксикацией организма дифтерийными экзотоксин. Возбудителем ее является Corynebacterium diphtheriae, принадлежащего к роду коринебактерий. До этого рода входит еще около 20 видов бактерий, патогенных для людей, животных и растений. Из них наибольшее значение для практической медицины имеют следующие:1. С. ulcerans - может вызвать фарингит, поражение кожи, ее выявляют и у здоровых людей, в молочных продуктах и таре для их перевозки, некоторые штаммы токсигенные.2. С. jeikeium (ранее коринебактерии JK) - влечет пневмонию, эндокардит, перитонит, инфицирует раны, кожу.3. С. cistitidis (ранее коринебактерии группы D2) - инициирует образование камней в мочевыводящих путях и пневмония.4. С. minutissimum - вызывает эритразмы, абсцессы легких, эндокардит.5. С. haemolyticum - может вызвать тонзиллиты, целлюлит, абсцессы мозга, остеомиелит, хронические дерматиты.6. С. xerosis - раньше считали возбудителем ксероза (хронического конъюнктивита), теперь ее относят к сапрофитов.7. С. pseudodiphtheriticum - сапрофит, проживает на слизистой оболочке носоглотки человека.Взятие и доставка материала в лабораторию
Материалом для исследования пленка из миндалин, дужек, неба, язычка, слизь из зева и носа, реже выделения из глаза, уши, раны, влагалища, пораженного участка кожи. По требованию эпидемиолога исследуют смывы с игрушек и других предметов, некоторые пищевые продукты (молоко, мороженое). Материал нужно брать до начала этиотропного лечения натощак или через 2 ч после приема пищи.Для взятия материала используют тампоны, сухие или предварительно смоченные 5% раствором глицерина, помещенные в пробирку и простерилизованные вместе с ней. Исследуемый материал из ротоглотки и носа берут двумя отдельными тампонами, пытаясь взять его на границе здоровой и пораженной области вращательными движениями, не касаясь тампоном слизистой щек, зубов и языка, который прижимают шпателем. При ларингоскопии пленку или слизь берут непосредственно из гортани. Пленки и слизь изо рта и носа берут обязательно во всех случаях, даже при дифтерии редких локализаций (кожа, рана, глаз, ухо, вульва).Если необходимо провести первичную бактериоскопию по требованию врача, материал берут отдельным (дополнительным) тампоном или направляют часть отснятой пленки, тщательно растертой между двумя предметными стеклами.Тампоны после забора материала помещают в те же пробирки, на которых надписывают номер, дату и время отбора, фамилия врача. Они должны быть доставлены в лабораторию не позднее 3-х часов после взятия материала. Если схема забора предусматривает занял у постели больного, то пробирки и чашки с посевами немедленно направляют в лабораторию или инкубируют при 37 ° С и доставляют через 20-23 ч, в холодное время в сумках с грелками.Бактериоскопическое исследование
Бактериоскопическое исследование материала от больного проводят только по требованию врача и только для того, чтобы распознать некротическую ангиной Симановского-Плаута-Венсана (выявление веретенообразных палочек и спирохет Венсана, которые при обычных методах культивирования не растут).На протяжении многих лет микроскопическое исследование и выявление зерен волютина, окрашенных по методам Леффлера и Нейссера, было основой лабораторной диагностики дифтерии и выявления бактерионосительства. Теперь, в связи с изменчивостью дифтерийных бактерий под воздействием антибиотиков, первичная микроскопия исследуемого материала не рекомендуется.Бактериоскопическое исследование проводится с целью идентификации нетипичных колоний на кровяно-телуритових средах и при проверке чистоты выделенных культур. Мазки окрашивают по Граму, Леффлером и Нейссером. Можно красить их уксуснокислым метиловым фиолетовым, толуидиновым синим или бентиазоловим и тиазиновых красителей.Дифтерийные палочки в мазках располагаются под углом, в виде латинских букв V, X, Y, или образуют скопления, напоминающие кучку разбросанных спичек. Волютина зерна располагаются, как правило, на полюсах микробных клеток. Псевдодифтерийни бактерии и дифтероиды размещаются параллельно (в виде "частокола") и, конечно, не имеют зерен волютина. Зерна Бабеша-Эрнста можно обнаружить с помощью люминесцентной микроскопии при окраске мазков корифосфином. Зерна приобретают оранжево-красного цвета на фоне желто-зеленых тел бактериальных клеток.Бактериологическое исследование
Клинический материал засевают на кровяной агар и кровяно-телуритовий агар (или среду Клауберга II), разлитые в чашки Петри. Посев на кровяной агар необходим для обнаружения и другой микрофлоры. Кроме того, некоторые штаммы Cdiphtheriae чувствительны к действию теллурита калия, поэтому их рост на телуритових средах может подавляться. Для выявления дифтерийного бактерионосительства посевы делают только на кровяно-телуритовий агар, поскольку в посевном материале может содержаться небольшое количество дифтерийных палочек, рост которых на неселективных средах будет подавляться другой микрофлорой. При этом допускается использование и транспортной среды.Кровяно-телуриновий агар
К 100 мл 2% расплавленного и охлажденного до 50 ° С питательного агара рН 7,6 добавляют 10-15 мл дефибринированной крови и 2 мл 2% раствора теллурита калия. Смесь тщательно перемешивают и разливают в стерильные чашки Петри слоем, толщиной 3-4 мм.Среда Клауберга II
К 100 мл 3% питательного агара рН 7,6, расплавленного и охлажденного до 50 ° С, добавляют 3 мл 2% раствора теллурита калия, 10 мл глицериновой смеси и 50 мл гемолизированной крови. Глицериновую смесь готовят путем добавления 20 мл стерильного глицерина до 40 мл дефибринированной крови. Смесь можно хранить в холодильнике в течение 4-х месяцев. Для приготовления гемолизированной ("лаковой") крови до 34 мл стерильной дистиллированной воды добавляют 16 мл дефибринированной крови.Транспортная полужидкая среда
К 100 мл перевар Хоттингера или мясопептонного бульона добавляют 1 г любого коммерческого агара, устанавливают рН 7,6, стерилизуют в автоклаве при 112 ° С 30 мин, асептически добавляют 10 мл сыворотки и 1 мл 2% теллурита калия. Среду разливают в пробирки по 5 мл. При возможности используют и более сложное транспортное среду Эмес (AMIES), модифицированное Стюартом.Посев от одного больного производят на одну чашку, используя при этом одну половину среды для посева из ротоглотки (миндалин, дужек, язычка), а вторую - для посева другим тампоном из носа. Если есть изучаемый материал из кожи, глаза, уши и других локализаций - добавляют еще одну чашку. Нельзя сеять материал от нескольких больных на одну чашку. Среды перед посевом согревают в термостате 15-20 мин.При посеве исследуемого материала втирают тампоном сначала в отдельный участок кровяного агара площадью 2x1 см, затем аналогично на кровяно-телуритовому агаре (или среде Клауберга II), при этом тампон все время поворачивают, чтобы засеять из него весь материал. Затем тем же тампоном штрихами засевают остальные поверхности среды (половину чашки). Такая техника посева позволяет получить изолированные колонии (чистую культуру), которые используют непосредственно из чашки для определения токсигенности и последующей их идентификации. Засеяны чашки или пробирки с транспортным средой инкубируют в термостате при 37 ° С в течение 20-24 час.На второй день с помощью стереоскопического микроскопа исследуют характер колоний. Если рост отсутствует на обеих средах, делают повторный забор материала.Чашки с типичными и подозрительными на C.diphtheriae колониями отбирают для дальнейшей идентификации культуры по всем тестам. Микроскопию подозрительных колоний можно не проводить.Колонии дифтерийных палочек на кровяном агаре беловатого или желтоватого цвета, непрозрачные, круглой, слегка выпуклой формы, диаметром 1-2 мм. Обычно они имеют маслянистую консистенцию, хотя некоторые могут образовывать хрупкие жесткие R-колонии.На кровяно-телуритових средах KonomiC.diphtheriae через 24 часа роста имеют серый цвет, выпуклые, с ровным краем, вязкие. Через 48 ч они приобретают темно-серого или черного цвета с металлическим блеском, равными или слегка фестончатыми краями, гладкой или с радиально исполосовано поверхностью (R-формы), вязкие или хрупкие при прикосновении петлей.По структуре 48-часовых колоний на телуритових средах и некоторыми ферментативными признаками возбудителя дифтерии выделяют четыре культурально-биохимических варианта (биовары) - gravis, mitis, belfanti, intermedius.Биовар gravis обычно образует серые или черные матовые сухие колонии, хрупкие, плоские, гладкие, диаметром 1,5-2 мм, с радиально исполосовано поверхностью, он высокотоксичный, не вызывает гемолиза, разлагает крахмал и гликоген.Биовары mitis и belfanti растут в виде серых или черных, круглых гладких выпуклых колоний с ровными краями, диаметром 1-1,5 мм эти варианты менее токсичны, вызывают гемолиз, но не разлагают крахмал и гликоген.Биовар intermedius образует мелкие, серые, прозрачные колонии диаметром 0,5-1 мм, с плоской гладкой поверхностью, он слаботоксичный, не расщепляет крахмала и гликогена.Если типичный рост отсутствует, из других, сомнительных колоний готовят мазки. При обнаружении в них споровых палочек, кокков, дрожжей и др.., Исследования на дифтерию прекращают и дают отрицательный ответ. Однако, важно помнить, что дифтерийные бактерии, которые образовали нетипичные колонии на средах с ингибиторами роста (теллурит калия), могут быть укорочены, утолщены, но сохраняют полиморфизм и характерное местоположение.При росте типичных колоний сразу же приступают к изучению их токсигенности и идентификации. Токсигенные свойства исследуют не менее в 2-х изолированных колоний путем посева одной половины каждой колонии на среду для определения токсигенности и непрожженные петлей на среду Пизу, а второй половины - на скошенный сывороточный агар для выделения чистой культуры и сохранения ее до окончания лабораторной диагностики. В случае, если на чашке вырастают одновременно токсигенные и нетоксигенные разновидности С. diphtheriae, необходимо при множественном росте подозрительных колоний исследовать токсигенные свойства около 20 колоний, засевая в одну бляшку материал из 5-6 колоний. При росте всего одной колонии, ее засевают на среду для определения токсигенности и, прокаливая петлю, - в пробирку со средой Пизу.Если использовали транспортную среду, висел из него делают в плотные кровяно-теллурита среды.На третий день, при появлении специфических линий преципитации в агаровом геле и положительной пробе на цистиназу, выделенную культуру определяют как токсигенные С. diphtheriae. Если линии преципитации через 24 часа отсутствуют, чашки инкубируют еще в течение суток. В случае отрицательной пробы Пизу культуру идентифицируют как вид коринебактерий.Чистую культуру на скошенном сывороточном агаре высевают на углеводородные среды с глюкозой, сахарозой, растворимым крахмалом, ставят пробы на выявление уреазы, пиразинамидазы и нитратредуктазы.На четвертый день делают учет результатов всех посевов и выдают аргументированный бактериологический вывод о выделенную культуру.Используют такие методы идентификации коринебактерий.Определение токсигенности in vitro
В его основе лежит взаимодействие токсина с антитоксином в агаровом геле. В местах оптимального количественного соотношения токсина и антитоксина в толще агара выпадает преципитат в виде тонких нежных белых линий ("стрелы", "усики"). Этот тест во многих странах за рубежом называют Элек-тестом.Пробу на токсигенность, как правило, проводят с чистыми культурами. Можно определить его и с культурами, загрязненными посторонней микрофлорой, в сутки ускоряет лабораторную диагностику дифтерии. Но при отрицательной пробе ее повторяют с выделенной чистой культурой.Для постановки этой пробы микробиологическая промышленность выпускает специальное сухое стандартное среду для определения токсигенности дифтерийных микробов (ВТДМ) и стандартные бумажные диски, пропитанные антитоксической противодифтерийной сывороткой и высушены.На поверхность свежеизготовленного среды ВТДМ накладывают бумажные диски с антитоксином (не более четырех на одну чашку). На расстоянии 0,5 см от диска вокруг него засевают культуры в виде "бляшек" диаметром 7-8 мм, чередуя "бляшки" изучаемой культуры и контрольного штаммаРезультаты учитывают через 18-24 и 48 год. Критерием специфичности преципитатов является слияние линий преципитации исследуемой культуры с линиями токсигенного штамма. В таком случае выделенную культуру считают токсигенных.При отсутствии стандартных бумажных дисков можно использовать полоски фильтровальной бумаги, пропитанные дифтерийными антитоксином. их изготавливают непосредственно в лаборатории. Нарезанные по указанным размерам и простерилизованные в автоклаве при 121 ° С в течение 30 мин бумажные полоски смачивают 0,25 мл очищенного дифтерийного антитоксина, который содержит 500 МЕ в 1 мл. В таком случае на чашку с соответствующим средой накладывают смоченную антитоксином полоску бумаги, подсушивают, открыв чашку на 15-20 мин в термостате и перевернув ее вверх дном. После этого с обеих сторон полоски засевают культуры "бляшками", чередуя исследуемые и контрольные штаммы.Для определения токсигенности возбудителя дифтерии можно использовать также и другие среды (АГВ, мартеновский агар и др.), рецепты изготовления которых приведены в "Инструкции по бактериологической диагностики дифтерии", Киев (1999).На протяжении многих лет токсигенность дифтерийных бактерий определяли подкожно или внутрикожно введением культуры двум гвинейским свинкам, одной из которых накануне вводят 100-1000 МЕ антитоксической противодифтерийной сыворотки. Теперь этот метод бактериологические лаборатории практически почти не используют из-за дороговизны и значительную задержку ответа.В последнее время разработаны очень чувствителен и высокоспецифичным метод определения гена дифтерийного токсина путем полимеризации цепной реакции. Он базируется на определении участка ДНК С. diphtheriae, где локализован ген дифтерийного токсина, с помощью специфических праймеров. Метод имеет преимущества перед традиционным определением токсигенности: высокую чувствительность, быстрота получения результатов (4-6 ч), не требует выделения чистой культуры. Но для его проведения необходимы специальная аппаратура, дорогие реактивы и соответствующее помещение, а потому может быть проведен лишь в специализированной лаборатории. Все нетоксигенные штаммы дифтерийных бактерий, выделенные от больных и бактерионосителей, необходимо направлять в Украинский центр госсанэпиднадзора (где есть такая лаборатория) для окончательного определения токсигенных свойств С. diphtheriae.Определение цистиназы (проба Пизу)
С. diphtheriae, С. ulcerans выделяют фермент цистиназу, псевдодифтерийни бактерии и другие дифтероиды его производят.Выделенную культуру засевают уколом в среду с цистином, разлитое столбиком в узкие пробирки. Цистиназопозитивни бактерии расщепляют цистин с выделением сероводорода, который с уксуснокислым свинцом, входящий в среде, образует сернокислый свинец, в результате чего среда окрашивается в темно-коричневый цвет. С. diphtheriae вызывает не только потемнение среды за ходом укалывания, а образует вокруг него "облако" темно-коричневого цвета на расстоянии 1 см от поверхности. Результаты учитывают через 20-24 ч инкубирования в термостате.Определение уреазы (проба Заксе)
Дифтерийные бактерии этого фермента не образуют. Положительную пробу на уреазу дают лишь некоторые другие виды коринебактерий. Для постановки пробы выделенную культуру сеют в бульон с мочевиной. Уреаза разлагает мочевину, изменяет рН среды, сопровождающееся его покраснением. Если фермент не выделяется, изменения окраски бульона не происходит.Определение пиразинамидазы
Определение пиразинамидазы проводят путем гидролиза пиразинамида в пиразиновой кислоты и аммония. Для этого в стерильную пробирку вливают 0,25 мл стерильной дистиллированной воды, в которой готовят густую взвесь выделенной культуры, затем вносят одну диагностическую таблетку Rosko 598-21. Инкубируют в течение 4-х часов при 37 ° С, после чего добавляют одну каплю только что приготовленного 5% водного раствора сульфата аммонийного железа. При наличии фермента суспензия приобретает красного или оранжевого цвета. Патогенные коринебактерии не выделяют пиразинамидазу, а следовательно, не изменяют цвета суспензии.Сахаролитические ферменты
Сахаролитические ферменты определяют путем посева полной петли выделенной культуры в каждую пробирку укороченного пестрого ряда Гисса (глюкоза, сахароза, растворимый крахмал). Результаты учитывают через 24 ч инкубации в термостате. Расщепление крахмала может задерживаться до 48 час.Определение нитратредуктазы
Определение нитратредуктазы является дополнительным тестом для идентификации С. belfanti и С. ulcerans, которые не образуют этого фермента. В пробирку с бульоном, в который добавляют 0,1% KN03, засевают исследуемую культуру, инкубируют в термостате в течение суток. Обязательном контроле со незасеянными средой. В случае наличия нитратредуктазы при добавлении к засеянного бульона 3-х капель реактива Касаткина возникает красное окрашивание. Среда в контрольной пробирке цвета не меняет.Для идентификации коринебактерий последнее время используют бумажные индикаторные диски с глюкозой, сахарозой, мочевиной и крахмалом из набора "Б" для идентификации энтеробактерий (фирма "ИмБио", г.Нижний Новгород). В 4-х пробирках готовят густую взвесь исследуемой культуры и в каждую из них погружают диск с соответствующим углеводом или иным реактивом. После инкубирования в термостате учет выделения уреазы проводят через 40-120 мин, а определение сахаролитических активности - через 5-24 часов. При наличии уреазы белый диск с мочевиной становится розово-малиновым, при отсутствии - остается белым. Диски с глюкозой и сахарозой при наличии соответствующих ферментов уже через 5-6 ч меняют цвет с красного на желтый. При определении амилазы в пробирку с соответствующим субстратом добавляют индикаторный диск с йодом. Если фермента нет - появляется темно-синюю окраску, если есть - цвет раствора остается без изменений.Специфическая профилактика и лечение
Вакцинопрофилактика дифтерии проводится при введении дифтерийного анатоксина, полученного при обработке дифтерийного токсина формалином. В нашей стране для вакцинации используют АКДС - адсорбированную коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцину. Антитоксическую сыворотку применяют для специфической терапии, а антибиотики - для санации бактерионосителей. Из антибиотиков используют пенициллин, ванкомицин, эритромицин и др.Возбудитель дифтерии относится к роду Corynebacterium (от лат. coryna - булава, diphthera - пленка). Бактерии имеют булавовидные утолщения на концах. К этому роду относятся патогенные для человека дифтерийные палочки и непатогенные виды - ложнодифтерийные палочки и дифтероиды, обнаруживаемые на слизистых оболочках и кожных покровах.
Возбудители дифтерии - Corynebacterium diphtheriae - были обнаружены Т. Клебсом (1883) и выделены в чистом виде Ф. Леффлером (1884).
Морфология . Возбудители дифтерии слегка изогнутые, тонкие палочки, размером 3-6 × 0,3-0,5 мкм, на концах которых имеются утолщения. В этих утолщениях имеются зерна волютина (зерна Бабеша - Эрнста). Бактерии дифтерии неподвижны, не имеют спор и капсул. Грамположительны. Они хорошо окрашиваются основными анилиновыми красителями, при этом волютиновые зерна окрашиваются интенсивнее. Для окраски обычно применяют щелочной метиленовый синий или кристаллический фиолетовый. Особенностью коринебактерий дифтерии является их полиморфность; в одной кулатуре встречаются различные по форме и размерам палочки: изогнутые, прямые, длинные, короткие, толстые, иногда коккобактерии. Характерно расположение бактерий в мазках - они обычно располагаются попарно под острым или тупым углом, в виде растопыренных пальцев и т. д. Расположение в мазках и наличие зерен волютина является дифференциально-диагностическим признаком при микроскопическом исследовании. Непатогенные представители рода коринебактерий - ложнодифтерийные палочки и дифтериоды чаще располагаются в виде частокола, зерна волютина у них могут отсутствовать либо быть на одном конце (см. рис. 4).
Культивирование . Коринебактерий дифтерии - факультативные анаэробы. Растут при температуре 35-37° С, рН среды 7,4-7,8. Они не размножаются на обычных питательных средах. Культивируют их на средах, содержащих кровь или сыворотку.
В конце XIX века французский ученый Э. Ру для культивирования бактерий дифтерии предложил использовать свернутую бычью или лошадиную сыворотку, а Ф. Леффлер рекомендовал добавлять к ней бульон (25%) и 1% глюкозу. На этих средах коринебактерий растут быстро, в течение 14-18 ч образуют несливающиеся выпуклые колонии кремового цвета (рост на скошенной среде напоминает шагреневую кожу). Однако отдифференцировать на этих средах дифтерийные палочки от ложнодифтерийных невозможно.
В настоящее время основными средами для выращивания являются среда Клауберга (содержащая сыворотку крови и теллурит калия), хинозольная среда Бунина, среда Тинсдаля и др. На основании культуральных и ферментативных свойств коринебактерий дифтерии делят на три биовара: гравис (gravis), ми тис (mitis), интермедиус (intermedins). Биовар гравис обычно находится в R-форме. На среде Клауберга бактерии этого биовара растут в виде крупных колоний 2-3 мм, серовато-черного цвета (так как восстанавливают теллурит в теллур), имеют изрезанные края, что придает им вид розетки. При прикосновении к колонии петлей она как бы рассыпается. На бульоне бактерии этого биовара образуют крошащуюся пленку и зернистый осадок.
Коринебактерии биовара митис (mitis) на среде Клауберга растут в виде небольших, гладких колоний (S-форма) черного цвета. На бульоне они дают равномерное помутнение.
Коринебактерии биовара интермедиус (intermedins) являются промежуточными. На среде Клауберга бактерии этого биовара чаще растут в виде блестящих, мелких, черных колоний (этот биовар встречается редко).
Ферментативные свойства . Все три биовара дифтерийных бактерий обладают ферментом цистиназой, расщепляющим цистин с образованием сероводорода. Эти свойства используются для дифференциации возбудителей дифтерии от непатогенных представителей этого рода (табл. 49).
Примечание. + положительная реакция (расщепляет); - отрицательная реакция (не расщепляет).
Возбудители всех трех биоваров расщепляют глюкозу и мальтозу до образования кислоты. С. gravis расщепляют крахмал. Это свойство отличает его от двух других биоваров. Коринебактерий дифтерии восстанавливают нитраты в нитриты, не образуют индол, не разлагают мочевину.
Коринебактерии дифтерии образуют нейраминидазу, гиалуронидазу и другие ферменты патогенности.
Токсинообразование . Вирулентные штаммы возбудителей дифтерии продуцируют экзотоксин. Химически он представляет собой термолабильный белок, состоящий из Двух фракций. Фракция В фиксирует токсин на чувствительных к нему тканях организма. Фракция А ответственна за токсическое действие. Силу токсина дифтерийных культур можно устанавливать "in vivo" на чувствительных к этому токсину морских свинках. Dim дифтерийного экзотоксина - минимальная смертельная доза, это минимальное количество яда, убивающее морскую свинку массой 250 г на 4-й день.
Наличие экзотоксина можно обнаружить также "in vitro" - на плотной питательной среде. Этот метод широко используется в практической работе. Дифтерийный экзотоксин малоустойчив. Он быстро разрушается под влиянием температуры, света и кислорода воздуха. После добавления к токсину формалина (0,3-0,4%) и выдерживания его при температуре 37-38° С в течение нескольких недель он переходит в анатоксин, который теряет ядовитость, но сохраняет антигенные свойства токсина. Токсины, образуемые различными штаммами, не различаются между собой и могут быть нейтрализованы дифтерийным антитоксином * .
* (В настоящее время установлено, что все биовары коринебактерий могут быть токсигенными и нетоксигенными. )
Антигенная структура . У бактерий дифтерии имеется поверхностный термолабильный белковый антиген и типоспецифический полисахаридный О-антиген. Кроме этого, среди коринебактерий различают 19 фаговаров, которые учитываются при идентификации культур. С помощью фаговаров выявляют источник заболевания.
Устойчивость к факторам окружающей среды . Возбудители дифтериии сравнительно устойчивы. Температура 60° С убивает их через 10-15 мин, 100° С - через минуту. В пленке они выдерживают нагревание до 90° С. На свернутой сыворотке при комнатной температуре сохраняются до 2 мес, на детских игрушках - несколько суток. Низкие температуры коринебактерий переносят хорошо. К высушиванию возбудители дифтерии довольно устойчивы. Дезинфицирующие вещества (3% раствор фенола, 1% раствор сулемы, 10% раствор перекиси водорода) убивают эти бактерии в течение нескольких минут.
Восприимчивость животных . В естественных условиях животные дифтерией не болеют. Из экспериментальных животных наиболее восприимчивы морские свинки и кролики. При внутрикожном или подкожном заражении у них развивается картина токсикоинфекции с образованием на месте введения воспаления, отека, некроза. В надпочечниках наблюдаются кровоизлияния.
Источники заболевания . Больные люди и бактерионосители.
Пути передачи . Воздушно-капельный путь, контактно-бытовой (через посуду, игрушки, книги, полотенца и т. д.).
Заболевание у человека : 1) дифтерия зева; 2) дифтерия носа.
Реже возникает дифтерия трахеи, бронхов, глаз, уха, влагалища и дифтерия поврежденной кожи.
Патогенез . Входными воротами являются слизистые оболочки дыхательных путей и поврежденная кожа. Попав на слизистую оболочку, возбудители дифтерии размножаются в месте внедрения и вызывают некроз ткани. Образуется пленка, тесно связанная с подлежащими тканями. На поверхности слизистой появляются грязно-серые или желтоватые налеты, состоящие из разрушенного эпителия, фибрина, лейкоцитов и коринебактерий дифтерии. При снятии пленки ватным тампоном или шпателем поверхность слизистой может кровоточить.
В процессе размножения коринебактерий дифтерии в некротических участках накапливается экзотоксин, который может привести к отеку слизистой оболочки и клетчатки. Со слизистой оболочки отек может распространяться на гортань, бронхи и вызвать явления асфиксии. Токсин, циркулирующий в крови, избирательно поражает сердечную мышцу, надпочечники и клетки нервной ткани.
Дифтерия - это токсикоинфекция. Тяжесть процесса зависит от степени токсигенности штамма и от защитных сил организма.
Иммунитет . Невосприимчивость обусловливается антитоксическим и антибактериальным иммунитетом. Грудные дети не болеют, так как у них имеется пассивный иммунитет, переданный от матери.
О наличии антитоксического иммунитета судят по реакции Шика. Для постановки реакции 1 / 40 Dlm (летальной дозы токсина для морской свинки), содержащегося в 0,2 мл изотонического раствора натрия хлорида, вводят внутрикожно в области предплечья. При отсутствии в крови антитоксина в месте введения через 24-48 ч появляется краснота и припухлость (до 2 см в диаметре). При наличии антитоксина припухлости и красноты нет (имеющийся в крови антитоксин нейтрализовал введенный токсин).
Перенесенное заболевание оставляет иммунитет. Однако в 6-7% случаев наблюдаются повторные заболевания.
Профилактика . Ранняя диагностика. Изоляция. Дезинфекция. Выявление носителей токсигенной дифтерийной палочки.
Специфическая профилактика осуществляется введением анатоксина. В СССР проводят обязательную вакцинацию детей вакциной АКДС - это комплексная вакцина, в которую входят дифтерийный и столбнячный анатоксин и взвесь убитых коклюшных палочек. Вакцинируют детей с 5-6 месяцев с последующей ревакцинацией. Для ревакцинации вводят вакцину без коклюшных палочек.
Специфическое лечение . Применяют противодифтерийную антитоксическую сыворотку. Доза и кратность определяется лечащим врачом, вводят также антимикробные препараты.
Контрольные вопросы
1. Какова морфология коринебактерий дифтерии и какие имеются биовары?
2. На каких средах выращивают бактерии дифтерии и каков характер роста?
3. Отношение к какому углеводу позволяет отличить биовар gravis от других биоваров дифтерии?
4. Каков путь передачи и где чаще локализуется возбудитель дифтерии у больного?
5. Каковы специфическая профилактика и специфическое лечение дифтерии?
Микробиологическое исследование
Цель исследования: выделение возбудителя для постановки диагноза. Выявление бактерионосителей дифтерии по эпидемиологическим показаниям. Выявление экзотоксина у выделенной культуры.
Материал для исследования
1. Отделяемое слизистой оболочки зева.
2. Отделяемое слизистой оболочки носа.
3. Отделяемое слизистой оболочки глаза.
4. Гной из уха.
5. Отделяемое слизистой оболочки влагалища.
6. Отделяемое раны.
Материал для исследования зависит от локализации процесса.
При любой локализации процесса обязательно исследует слизистую зева и носа. Материал собирают ватным тампоном, для чего используют металлическую проволоку, желательно алюминиевую, на один конец которой плотно накручивают вату, затем тампон монтируют в корковую пробку, помещают в пробирку и стерилизуют в печи Пастера при температуре 160° С 1 тампон течение часа или в автоклаве при температуре 112° С.
Примечания. 1. Материал собирают натощак либо не раньше чем через 2 ч после еды и не ранее чем через 4 дня после лечения антибиотиками или другими антибактериальными средствами. 2. Если материал берут из зева и носа, то пробирки с обоими тампонами надписывают и связывают вместе. Посевы делают раздельно и исследование материала из каждого тампона ведут как самостоятельную работу. 3 Материал, собранный сухим тампоном, должен быть посеян не позднее чем через 2-3 ч после забора. При необходимости транспортировки собранного материала тампон предварительно смачивают 5% раствором глицерина в изотоническом растворе натрия хлорида.
Основные методы исследования
1. Микробиологический.
2. Бактериоскопический.
3. Биологический.
Ход исследования
Второй день исследования
Чашки вынимают из термостата и просматривают. Рост бактерий на среде Клауберга может быть замедлен из-за наличия ингибиторов в среде. В этом случае чашки ставят в термостат еще на 24 ч.
Третий день исследования
Чашки вынимают из термостата, просматривают их с помощью лупы или стереоскопического микроскопа. При наличии подозрительных колоний часть их под контролем стереоскопического микроскопа выделяют на агар с 25% сывороткой и на столбик со средой Пизу для определения фермента цистиназы. Из другой части колоний ставят пробу на токсигенность.
При микроскопическом исследовании колоний, снятых со среды Клауберга, коринебактерии дифтерии теряют свою специфичность: отсутствует зернистость, изменяется величина, расположение сохраняется. При посеве их на среды с сывороткой морфологическая специфичность возбудителей дифтерии восстанавливается.
Проба на наличие фермента цистиназы и определение токсигенности являются обязательными при идентификации возбудителей дифтерии. Если результат этих опытов, проведенных с частью колоний со среды Клауберга, недостаточно четкий или отрицательный, то опыт повторяют, используя выделенную чистую культуру.
Проба на цистиназу . Проводят посев исследуемой культуры уколом в центр столбика среды Пизу. При положительной реакции через 18-24 ч по ходу укола наблюдается почернение, а вокруг черного стержня образуется темное облачко; почернение происходит в результате того, что фермент цистиназа расщепляет цистин, входящий в состав среды Пизу, и освободившаяся сера вступает в реакцию с ацетатом свинца - образуется сульфит свинца черного цвета. Дифтероиды и ложнодифтерийные палочки не содержат фермент цистиназу, поэтому при росте их на среде Пизу цвет среды не изменяется.
Определение экзотоксина . Проводят методом диффузной преципитации в геле. Метод основан на взаимодействии токсина с антитоксином. В тех участках агара, где эти компоненты взаимодействуют, образуется преципитат в виде закругленных линий.
Методика определения: в чашки Петри разливают растопленный и охлажденный до 50° С агар Мартена рН 7,8 (на агаре Мартена лучше продуцируется экзотоксин). Количество агара в чашке должно быть не более 12-15 мл, чтобы сохранить прозрачность, - в толстом слое линии преципитации плохо видны. После застывания агара накладывают полоску стерильной фильтровальной бумаги, смоченной противодифтерийной антитоксической сывороткой.
Испытуемую культуру засевают "бляшками". Посев производят петлей. Диаметр бляшек 0,8-1,0 см. Расстояние бляшек от края полосок бумаги 0,5-0,7 см, между двумя бляшками испытуемой культуры засевают бляшки заведомо токсигенного штамма. Испытуемую культуру считают токсигенной, если линии преципитации четки и сливаются с линиями преципитации контрольного (токсигенного) штамма. Если линии преципитации перекрещиваются с линиями контрольного штамма или отсутствуют, выделенную культуру считают нетоксигенной (рис. 50).
Приготовление полосок бумаги. Из фильтровальной бумаги нарезают полоски размером 1,5×8 см, заворачивают по несколько штук в бумагу и стерилизуют в автоклаве при температуре 120° С в течение 30 мин. Перед постановкой опыта стерильным пинцетом вынимают одну полоску, укладывают ее в стерильную чашку Петри и смачивают противодифтерийной антитоксической сывороткой. Предварительно сыворотку разводят так, чтобы в 1 мл содержалось 500 АЕ (антитоксических единиц). Бумажку смачивают 0,25 мл сыворотки (125 АЕ) и помещают на поверхность среды. Затем делают посевы указанным выше способом. Все посевы ставят в термостат. Учет результатов производят через 18-24 и 48 ч.
Четвертый день исследования
Вынимают посевы из термостата, учитывают результат. Делают мазки из культуры, выросшей на среде с сывороткой, и окрашивают их синим Леффлера.
Наличие в мазках характерных по морфологии палочек, черного с облачком стержня в среде Пизу и линий преципитации в агаре позволяет дать предварительный ответ: "Обнаружены коринебактерии дифтерии". Исследование продолжают. При отсутствии линий преципитации в агаре или их недостаточной четкости исследование на токсигенность обязательно повторяют с выделенной чистой культурой.
Для окончательной идентификации выделенной культуры и определения биовара возбудителя производят посев на глюкозу, сахарозу, крахмал и бульон с мочевиной (для выявления фермента уреазы). Посев на среды делают обычным способом.
Проба на уреазу . Выделенную культуру засевают на бульон с мочевиной и индикатором (крезоловый красный) и ставят в термостат. Уже через 30-40 мин можно учитывать результат: при посеве истинных возбудителей дифтерии цвет среды не изменяется, так как они не содержат уреазу. Псевдодифтерийные палочки расщепляют мочевину и изменяют индикатор - среда приобретает малиново-красный цвет.
Пятый день исследования
Производят учет результатов (табл. 50).
Контрольные вопросы
1. Какой материал исследуют для выявления возбудителя дифтерии?
2. Как собирают материал для исследования на дифтерию из зева и носа?
3. Что нужно сделать с тампоном, если собранный материал необходимо транспортировать?
4. При помощи какого прибора изучают колонии на среде Клауберга?
5. Какие исследования проводят для окончательной идентификации выделенной культуры?
6. Какими методами определяют токсигенность коринебактерий дифтерии?
1. Возьмите у преподавателя проволоку и вату и приготовьте 10 тампонов, вмонтируйте их в корковую пробку, вставьте в пробирку и простерилизуйте.
Внимание! Перед стерилизацией проверьте, достаточно ли плотно накручен тампон.
2. Возьмите у преподавателя стерильные тампоны и произведите забор материала друг у друга из зева и носа (разными тампонами).
3. Изучите по табл. 49 свойства возбудителей дифтерии и близких к ним коринебактерий.
4. Поставьте пробу на токсигенность. Бляшки сделайте петлей без культуры.
5. Зарисуйте ход исследования и положительный и отрицательный результат пробы на токсигенность.
Питательные среды
Теллуровая среда Клауберга : первая смесь - предварительно за 1,5 мес готовят смесь из 20 мл бараньей или лошадиной крови и 10 мл глицерина. В день приготовления среды готовят две другие смеси; вторая смесь - 50 мл МПА рН 7,5 растапливают и охлаждают до температуры 50° С, после чего прибавляют 2,5 мл первой смеси; третья смесь - смешивают 17 мл бараньей крови и 33 мл дистиллированной воды (смесь приготавливают стерильно), подогревают на водяной бане до температуры 50° С. Соединяют вторую и третью смеси, прибавляют 4 мл 1% раствора теллурита калия К 2 ТеО 3 , быстро все перемешивают и разливают в чашки. Среда прозрачная, имеет цвет красного вина.
Среда Пизу . К 90 мл расплавленного 2% МПА (рН 7,6) добавляют 2 мл раствора цистина (1% раствор цистина в 0,1 н. растворе гидроксида натрия), тщательно перемешивают и добавляют такой же объем 0,1 н. раствора серной кислоты. Среду стерилизуют 30 мин при температуре 112° С. К расплавленной и охлажденной до 50° С среде добавляют 1 мл 10% раствора ацетата свинца, стерилизованного двукратно текучим паром, перемешивают и добавляют 9 мл нормальной лошадиной сыворотки. Среду стерильно разливают в маленькие пробирки по 2 мл. Посев производят уколом.
Среда Бунина . Сухую хинозольную среду добавляют к 100 мл холодной воды (рН 7,6-7,8), размешивают и нагревают на слабом огне до расплавления агара (по прописи на этикетке). Затем среду кипятят 2-3 мин до образования пены, после чего среду остужают до 50° С и добавляют 5-10 мл стерильной дефибринированной крови. Среду перемешивают и разливают в чашки Петри. Готовую среду можно сохранять 3-4 дня при температуре 4-10°.
Среда Тинсдаля . К 100 мл 2% питательного агара, расплавленного и охлажденного до 50° С, добавляют: 1) 12 мл 1% раствора цистина на 0,1 н. растворе серной кислоты; 2) 12 мл 1% раствора гидроксида натрия; 3) 1,8 мл 2% раствора теллурита калия; 4) 1,8 мл 2,5% раствора гипосульфита натрия, 20 мл нормальной лошадиной или бычьей сыворотки. После добавления каждого ингредиента среду тщательно перемешивают. Чашки со средой хранят 3-4 дня при 10° С.
Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae и большая группа близких по морфологическим и биохимическим свойствам микроорганизмов рода коринебактерий называют коринеформными бактериями или дифтероидами. Они представлены грамположительными неподвижными палочками, чаще с утолщениями на концах, напоминающими булаву (coryne - булава). Дифтероиды широко распространены в почве, воздухе, пищевых продуктах (молоке). Среди них можно выделить три экологические группы:
- - патогены человека и животных;
- - патогены растений;
- - непатогенные коринебактерии.
Многие виды дифтероидов являются нормальными обитателями кожи, слизистых зева, носоглотки, глаз, дыхательных путей, уретры и половых органов.
Дифтерия .
Дифтерия - острое инфекционное заболевание преимущественно детского возраста, которое характеризуется интоксикацией организма дифтерийным токсином и характерным фибринозным (дифтеритическим) воспалением в месте локализации возбудителя (phther - пленка).
Морфологические и тинкториальные свойства. C.diphtheriae - тонкие полиморфные палочки с булавовидными концами, часто содержащие волютиновые включения, выявляемые окраской метиленовым синим или по Нейссеру. При последнем палочки окрашены в желто - соломенный цвет, зерна волютина (полиметафосфата) - в темно - коричневый цвет. В культурах палочки находятся под углом друг к другу (особенности деления) , образуя различные фигуры - растопыренных пальцев, V, Y, L и т.д. Имеют микрокапсулу, а также фимбрии, облегчающие адгезию к эпителию слизистых оболочек.
Культуральные свойства. На простых средах коренебактерии дифтерии не растут. Они требуют сред с кровью или сывороткой крови (среды Леффлера, Ру), на которых рост отмечается уже через 10-12 часов, за это время сопутствующая (контаминирующая пробы) микрофлора полностью развиться не успевает.
Наиболее оптимальны теллуритовая среда и теллурит - шоколадный агар Маклеода. Высокие концентрации теллурита калия в этих средах подавляют рост посторонней флоры. Коринебактерии дифтерии восстанавливают теллурит до металлического теллура, что придает их колониям темно - серый или черный цвет.
У этого возбудителя выделяют биотипы - gravis, mitis, intermedius, отличающиеся по морфологии, антигенным и биохимическим свойствам, тяжести заболеваний у человека. Тип gravis чаще вызывает вспышки и более тяжелое течение, для него характерны крупные с неровными краями и радиальной исчерченностью колонии в виде маргаритки (R- формы). Тип mitis вызывает преимущественно легкие спорадические заболевания, образует на плотных средах мелкие гладкие колонии с ровными краями (S- формы). Тип intermedius занимает промежуточное положение, образует на плотных средах переходные по характеристикам RS- формы, однако еще более мелкие. На жидких средах вызывают помутнение сред, образуют крошковидный осадок.
Биохимические свойства. Коринебактерии дифтерии ферментируют глюкозу, мальтозу. Отсутствие активности в отношении сахарозы и мочевины - важный дифференциальный признак среди дифтероидов. Обладают цистеназной активностью (расщепляют цистеин) - проба Пизу.
Антигенная структура. Выделяют О- и К- антигены. Полисахаридные компоненты О- антигенов клеточной стенки обладают межродовыми свойствами, обусловливая неспецифические перекрестные реакции с микобактериями, актиномицетами (нокардиями).
Поверхностные К- антигены - капсульные белки, обладают видовой специфичностью и иммуногенностью. Выделяют 11 серотипов. Серотипы 1-5 и 7 относятся к биовару gravis. Серотипирование культур проводят в РА с диагностическими сыворотками к соответствующим сероварам и полигрупповой агглютинирующей сывороткой.
В серологической диагностике у людей чаще применяют РПГА, более чувствительную, чем РА. В настоящее время применяют также ИФА. Многие штаммы коринебактерий дифтерии (особенно нетоксигенные) обладают спонтанной агглютинабельностью и полиагглютинабельностью.
Факторы патогенности. Токсигенные штаммы возбудителя дифтерии продуцируют сильный экзотоксин (термолабильный высокотоксичный иммуногенный белок). Нетоксигенные штаммы не вызывают заболевания.
Токсин вызывает необратимое блокирование удлинения полипептидной цепи, т.е. любого белкового синтеза. Поражаются в основном определенные системы: симпатико - адреналовая, сердце и кровеносные сосуды, периферические нервы. Отмечаются структурные и функциональные нарушения миокарда, демиелинизация нервных волокон, приводящая к параличам и парезам.
Способность к токсинообразованию проявляют лишь лизогенные штаммы, инфицированные бактериофагом (бета - фагом), несущим ген tox, который кодирует структуру токсина (т.е. несущие гены умеренного профага в своей хромосоме). Фаготипирование применяют для дифференциации штаммов коринебактерий дифтерии.
Эпидемиология. Резервуар - человек (больной, реконвалесцент, бактерионоситель). Основной путь передачи - воздушно - капельный, сезонность - осенне - зимняя. Возбудитель хорошо сохраняется при низких температурах, высушенном состоянии (слюна, слизь, пыль).
Клинико - патогенетические особенности. Возбудитель в месте внедрения вызывает фибринозное воспаление с образованием плотно спаянной с тканями фибринозной пленки. Существенное значение в вызываемой патологии имеет действие экзотоксина (описано в разделе “факторы патогенности”). По локализации выделяют дифтерию ротоглотки (наиболее часто), дыхательных путей, носа и редкой локализации (глаза, наружные половые органы, кожа, раневая поверхность). Дифтерия зева может быть причиной крупа и асфиксии.
Лабораторная диагностика. Основной метод диагностики - бактериологический. Применяют для выявления больных, бактерионосителей, контактных. Стерильными тампонами берут материал для микроскопии и посевов - слизь из зева и носа, пленки с миндалин и других мест, подозрительных на наличие дифтеритических поражений.
Возбудитель выделяют посевом на элективные теллуритовые среды и кровяной агар. На слизистой оболочке глаза часто выявляют C.xerosis (возможная причина хронических конъюнктивитов), в носоглотке - C.pseudodiphtheriticum (палочка Хофманна), выявляют и другие дифтероиды.
Для дифференциации возбудителя дифтерии от дифтероидов используют такие показатели, как способность восстанавливать теллурит и образовывать темные колонии, пробу Пизу, ферментацию углеводов (глюкоза, мальтоза, сахароза) и мочевины, способность расти в анаэробных условиях (характерно для возбудителя дифтерии).
Обязательным этапом является определение токсигенности культуры. Наиболее распространенные методы - биопробы на морских свинках, реакция преципитации в агаре. Используют также ИФА с антитоксином, генетические зонды и ПЦР для выявления фрагмента А гена tox.
Лечение. Используют антитоксическую противодифтерийную сыворотку, антибиотики и сульфаниламидные препараты.
Постинфекционный иммунитет - стойкий, преимущественно антитоксический. Для количественного определения уровня антитоксического иммунитета ранее применялась проба Шика (внутрикожное введение токсина), сейчас - РПГА с эритроцитарным диагностикумом, получаемым сенсибилизацией эритроцитов дифтерийным анатоксином.
Профилактика. В основе - массовая иммунизация населения. Используют различные препараты, содержащие дифтерийный анатоксин - АКДС, АДС, АДС- М, АД и АД- М.
Дифтерия - острая инфекционная болезнь, вызываемая токсигенными коринебактериями дифтерии. Передается воздушно-капельным путем, характеризуется местным фиброзным воспалением преимущественно слизистых оболочек рта и носоглотки, явлениями общей интоксикации и поражением сердечно-сосудистой, нервной и выделительной систем. Повреждающее действие на органы и ткани обусловлено токсином, выделяемым возбудителем в месте его локализации.
Возбудитель дифтерии относится к виду Согуnebacterium diphtheriae рода Согуnebacterium, семейству Actinomyceae.
Морфология. Отличительной особенностью С. diphtheriae является полиморфизм, проявляющийся в многообразии форм клеток. В культуре одного и того же штамма наряду с типичными длинными изогнутыми палочками можно обнаружить короткие, толстые, со вздутиями на концах, придающими им сходство с булавой. Размеры варьируют от 1 до 6 мкм по длине и от 0,3 до 0,8 мкм в диаметре. Для дифтерийных бактерий характерно неравномерное окрашивание клеток благодаря наличию в них зерен волютина, которые воспринимают любой анилиновый краситель интенсивнее, чем протоплазма, вследствие чего при окраске по Леффлеру или Нейссеру выявляются в виде гранул соответственно темно-синего или сине-черного цвета. Эти гранулы располагаются чаще всего в булавовидных утолщениях на обеих концах коринебактерий.
Возбудители дифтерии в мазках часто располагаются попарно, под острым углом один к другому, что объясняется своеобразным типом деления клеток путем излома («щелкающий тип» деления), в отличие от непатогенных коринебактерий, для которых характерно параллельное расположение в мазке.
Не образуют спор, капсул, жгутиков.
Культуральные свойства. Возбудитель дифтерии - аэроб или факультативный анаэроб, оптимальная температура роста - 37 0 С;
гетеротроф, то есть относится к группе бактерий, требующих для своего роста органические вещества. Используемые для выращивания среды должны содержать в качестве источника углерода и азота аминокислоты - аланин, цистин, метионин и др. В связи с этим селективными средами для культивирования являются те, которые содержат животный белок: кровь, сыворотку, асцитическую жидкость. На основании этого и была создана классическая среда Леффлера, а затем среды Клауберга и Тиндаля.
По культуральным и биологическим свойствам коринебактерий дифтерии подразделяются на три биовара: gravis, mitis, intermedius, которые отличаются рядом признаков. Наиболее четко дифференциацию типов можно провести по форме колоний при выращивании культуры на кровяном агаре с добавлением теллурита.
Колонии типа gravis через 48-72 часа достигают в диаметре 1-2 мм, имеют волнистые края, радиальную исчерченность и плоский центр (R-форма) черного или серого цвета. При росте на бульоне культуры типа gravis образуют на поверхности крошащуюся пленку. На средах Гисса с добавлением сыворотки они расщепляют полисахариды - крахмал, декстрин, гликоген с образованием кислоты. Токсигенные штаммы коринебактерий дифтерии относятся к этому биовару.
Культуры типа mitis на кровяном агаре с теллуритом вырастают в крупные, слегка выпуклые, с ровным краем, черные матовые колонии (S-форма). При росте на бульоне дают равномерную муть и осадок. Крахмал, декстрин и гликоген не расщепляют. Культуры этого типа, как правило, менее токсигенны и инвазионны, чем коринебактерий биовара gravis.
Коринебактерий биовара intermedius занимают промежуточное положение. Колонии, выращенные на теллуритовом агаре, мелкие (RS-форма), черного цвета, не ферментируют крахмал и гликоген, в бульоне растут с появлением мути и зернистого осадка.
Антигенная структура. Коринебактерий дифтерии характеризуются сложной антигенной структурой и многообразием серологических свойств. В реакции агглютинации выявляются белковые термолабильные R-антигены токсиноспецифической природы, локализованные в поверхностном слое клеточной стенки, O-антиген - типоспецифический.
Среди коринебактерий дифтерии имеется 19 фаготипов, с помощью которых выявляют источники инфекции; учитываются они и при идентификации выделенных культур.
Серологические свойства лучше всего изучены у штаммов варианта gravis. Его токсигенные штаммы подразделены на пять - девять сероваров. Распределение последних на различных территориях не является одинаковым, на одной и той же территории может циркулировать несколько сероваров, но среди них преобладает какой-нибудь один.
Факторы патогенности. Дифтерийные коринебактерий продуцируют в бульонных культурах сильные экзотоксины (гистотоксин, дермонекротоксин, гемолизин). Токсиногенез коринебактерий дифтерии детерминируется геном, содержащимся в профаге, следовательно, основное средство агрессии - токсинообразование, не связано с хромосомой бактерий. Особенность токсинообразования дифтерийной палочки определяется наличием ее в ДНК специфического профага, содержащего структурный ген токсичности, который обозначается как ТОХ*. Таким образом, не инфицированная специфическим фагом дифтерийная палочка не способна к токсинообразованию. При ее инфицировании профагом происходит присоединение ТОX + к ДНК микробной клетки. В связи с тем, что дифтерийная палочка способна контролировать профаг, эффект лизогении реализуется лишь при физиологическом старении или ингибиции основных процессов жизнедеятельности микробной клетки, когда профаг выходит из-под контроля и обеспечивает выраженную фаговую репродукцию.
В основе токсического действия дифтерийного токсина лежит способность подавлять биосинтез клеточного белка, что рассматривается как основная причина гибели клеток и смерти организма от дифтерийной инфекции. Дифтерийный токсин относится к сильнодействующим бактериальным токсинам и уступает только ботулиническому и столбнячному. Молекула токсина состоит из двух фрагментов, один из которых термостабилен и обладает ферментативной активностью, второй - термолабилен и выполняет протективную функцию. После добавления к токсину 0,3-0,4 %-ного раствора формалина и последующего выдерживания при 38°С в течение трех-четырех недель происходит превращение его в анатоксин, используемый для приготовления профилактического препарата.
В процессе жизнедеятельности дифтерийные бактерии продуцируют, кроме токсина, нейраминидазу, гиалуронидазу, некро-тизирующий и диффузионный факторы.
Резистентность. Дифтерийные бактерии обладают значительной устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды В дифтерийной пленке, капельках среды, прилипших к стенке стакана, на ручках дверей, детских игрушках они могут сохрa-
няться до 15 дней, в воде и молоке - до 20. Выживаемость на предметах окружающей среды в осенне-весенний период достигает 5,5 месяца и не сопровождается утратой или ослаблением их патогенных свойств. К числу неблагоприятных факторов относятся прямые солнечные лучи, высокая температура, химические агенты. При кипячении и в алкоголе дифтерийные бактерии погибают в течение 1 минуты, в 10 %-ном растворе перекиси водорода - через три.
Эпидемиология. Источником дифтерии является человек, у которого она проявляется в разных клинических формах - от тяжелых токсических до стертых форм и здорового бактерионосительства.
Эпидемиологическое значение и роль источника инфекции в реализации механизма заражения определяется главным образом интенсивностью передачи инфекционного начала (возбудителя). Естественно, чем больше обсемененность слизистых оболочек верхних дыхательных путей, тем вероятнее возможность выброса возбудителя в массовых дозах в окружающую среду при разговоре, кашле, чихании. Наиболее опасны в этом отношении больные дифтерией и бактерионосители. Плотность заселения слизистых оболочек коринебактериями дифтерии резко возрастает у людей с воспалительными заболеваниями верхних дыхательных путей, ангинами, туберкулезом. Распространенность бактерионосительства коринебактерий дифтерии варьирует от 0 до 60 %, что свидетельствует о влиянии состояния организма на процесс носительства.
Патогенез. Наибольшую заболеваемость дифтерией отмечают осенью, что объясняется увеличением скученности населения в это время года и снижением сопротивляемости организма под влиянием охлаждения.
Восприимчивость к дифтерийной инфекции, развитие болезни обусловлены рядом факторов, основными из которых надо считать иммунологическое состояние организма, возраст, резистентность тканей в месте внедрения возбудителя, состояние нервной системы и общей реактивности.
Реакция организма на внедрение бактерий бывает местной и общей, степень и характер ее зависят в основном от защитных сил организма. Местная реакция проявляется в точке внедрения микроба. Прежде чем начинает действовать токсин, возбудитель должен пройти стадию приживления и размножения на слизистой оболочке рото- и носоглотки или коже. Попав на благоприятную почву, возбудитель размножается, вырабатывает экзотоксин, который фиксируется на клеточных мембранах, а затем проникает в глубь тканей и оказывает воздействие на нервные окончания, заложенные в стенках сосудов, что приводит к застойной гиперемии и формированию экссудата.
На месте внедрения возбудителя дифтерии (зев, нос, трахея, конъюнктива глаза, кожа, вульва влагалища, раневая поверхность) образуются пленки с большим количеством дифтерийных коринебактерий и других микробов. Продуцируемый экзотоксин вызывает некроз и воспаление слизистых оболочек и кожи. Всасываясь, он поражает нервные клетки, сердечную мышцу, паренхиматозные органы, обусловливает явления общей тяжелой интоксикации. Глубокие изменения происходят в сердечной мышце, сосудах, надпочечниках, а также в центральной и периферической нервной системе.
Клиника. Инкубационный период при дифтерии продолжается два-десять дней, заболевание развивается остро. По локализации процесса наиболее часто наблюдается дифтерия зева, дыхательных путей (дифтерийный круп), носа. Сравнительно редко встречается дифтерия глаз, ушей, половых органов, кожи. На дифтерию зева приходится более 90 % всех заболеваний, второе место занимает дифтерия носа.
Заболевание начинается повышением температуры с симптомами общего недомогания. Сразу же появляется кашель - вначале сухой, грубый «лающий», он затем теряет звучность, становится хриплым. На гортани появляются дифтерийные пленки, она отекает, сужается.
Затем развивается стенотическая стадия: шум при дыхании свистящего характера, напоминает звук пилы в сыром дереве; он настолько сильный, что слышен в соседней комнате. Дыхание сопровождается втягиванием уступчивых мест грудной клетки, напряжением вспомогательной дыхательной мускулатуры.
Третья стадия - асфиксическая - длится от нескольких минут до десятков часов и характеризуется такими симптомами как выраженное беспокойство, изменение цвета кожи. Она покрывается потом, губы, лицо, конечности синеют. Появляется парадоксальный пульс, возникают судороги, наступает смерть.
Иммунитет при дифтерии носит антитоксический и антибактериальный характер, при этом антитоксический иммунитет играет определяющую роль в противоинфекционной защите.
Лабораторная диагностика. Бактериологический метод основан на выделении чистой культуры и идентификации возбудителей по культурально-морфологическим, биохимическим и токсическим свойствам. Объектом для исследования служит отделяемое зева, носа, глаз, кожи и прочее, которое берут ватным тампоном и высевают на среду Клауберга или кровяной теллуритовый агар. Перечисленные среды содержат 0,04 % теллурита калия, который подавляет рост сопутствующей микрофлоры (стафилококки, стрептококки). Через 24-48 часов культивирования производят микроскопию мазков и дают предварительный ответ.
Дифтерийные коринебактерии не всегда бывают морфологически типичными, в ряде случаев возбудитель принимает форму коротких палочек, расположенных не под углом, а беспорядочно, со слабовыраженной зернистостью. Кроме того, образование гранул волютина происходит не всегда и, следовательно, этот признак не является абсолютным. Наиболее достоверный метод - токсинообразование. Дифференциацию токсигенных и нетоксигенных штаммов производят по методу Оухтерлони (метод двойной иммунодиффузии в чашках Петри или метод преципитации в агаре). Он основан на способности дифтерийного экзотоксина вступать в соединение с антитоксином и образовывать преципитаты в виде стрел - усиков.
Серологические реакции применяют для изучения коллективного иммунитета. Они включают: РПГА, отличающуюся высокой чувствительностью, проводимую с антительным диагностикумом;
реакцию Шика, проводимую для определения индивидуальной невосприимчивости к дифтерийному токсину; реакцию нейтрализации цитотоксического действия дифтерийного токсина в культуре ткани; РИА; иммуноферментный анализ (ИФА).
Лечение. Главным в лечении всех форм дифтерии является нейтрализация дифтерийного токсина антитоксической противодифтерийной сывороткой «Диаферм». При средней тяжести заболевания вводится 5000-15 000 МЕ, при тяжелых формах - 30 000-50 000 МЕ. Для лечения носителей назначают антибиотики.
Профилактика включает раннюю диагностику, немедленную госпитализацию, полноценную дезинфекцию помещения и предметов, выявление носителей.
Специфическая профилактика против дифтерии заключается в активной иммунизации детей с пятимесячного возраста методом первичной двукратной вакцинации и отдаленной однократной ревакцинации коклюшно-дифтерийно-столбнячной вакциной (АКДС).
Похожая информация.
Коринебактерии - грамположительные палочковидные микроорганизмы, широко распространенные в природе и обитающие в человеческом организме. Большинство представителей данного рода не патогенны для человека. Некоторые виды вызывают тяжелые инфекционные заболевания, например, .
Род Corynebacterium состоит из облигатных патогенов и возбудителей типичных оппортунистических инфекций. Каждый вид микроорганизмов имеет специфические биологические особенности и вызывает различные патологии. Чаще всего поражается кожа и внутренние органы. При введении нестерильных катетеров и установке зараженных протезов развивается бактериемия.
Коринебактерии - возбудители:
- Инфекции мочевыводящих путей - уретрита, простатита, поражения почек;
- Заболеваний органов дыхания - , ;
- Гнойно-септических процессов - бактериемии, септицемии, абсцесса мозга, остеомиелита, эндокардита, септического артрита,
- Кожных заболеваний - псевдомикоза;
- Катетер-ассоциированных и раневых инфекций.
Некоторые коринебактерии являются представителями различных нормоцинозов человеческого организма. Они обитают на коже, в верхних отделах респираторного тракта, зрительном анализаторе, урогенитальном тракте. Так, С. striatum обладает тропностью к кожным покровам, С. durum – к респираторному эпителию органов дыхания, С. glucuronoliticam - к эпителиоцитам мочеполового тракта у мужчин. Многие виды выделяются из объектов окружающей среды.
Атоксигенные С. diphtheriae в норме колонизируют кожу и зев, не вызывая развития болезни. Непатогенные виды коринебактерий в допустимом количестве входят в состав нормоценоза толстого кишечника. Но иногда эти микробы приводят к развитию инфекции и даже эпидемических вспышек. Такая особенность обусловлена наличием иных факторов вирулентности у данных микроорганизмов.
Все коринебактерии условно делятся на группы:
- Микроорганизмы, опасные для теплокровных,
- Микробы, поражающие растения,
- Условно-патогенные бактерии, не причиняющие вреда здоровью.
В наибольшей степени развитию инфекции подвержены дети, пожилые люди и лица с иммунодефицитом и полиорганной патологией. В большинстве случаев видовая идентификация corynebacterium spp вызывает значительные трудности, обусловленные их морфобиологическими особенностями.
Свойства коринебактерий
Коринебактерия дифтерии
Corynebacterium diphtheriae является возбудителем опасного для человека заболевания - дифтерии. В настоящее время патология регистрируется крайне редко и лишь у отдельных лиц, которые, скорее всего, не были своевременно вакцинированы.
Распространение инфекции происходит воздушно-капельным или контактным путем во время общения с больными людьми или через инфицированные предметы. В случае заражения пищевых продуктов становится актуальным алиментарный путь. В эпидемиологическом отношении наибольшую опасность представляют здоровые бактерионосители.
В зависимости от расположения первичного очага инфекции выделяют различные формы заболевания. Спустя 7-10 дней инкубации появляются первые клинические признаки. Фибринозное воспаление развивается в месте локализации патологического очага. Оно приводит к разрушению эпителиоцитов и кровеносных сосудов. В постепенно образующемся экссудате содержится много фибриногена, который сворачивается и образует налет на слизистой серо-белого цвета. Он плотно спаивается с подслизистым слоем и не поддается снятию. При попытке удалить налет начинается кровотечение. Кроме местных признаков воспаления, обусловленных локализацией входных ворот инфекции, возникает тяжелая интоксикация с лихорадкой, ознобом, гипергидрозом, ломотой в теле, вялостью, бледностью кожи, адинамией, гипотонией и прочими признаками.
Дифтерия зева - самая опасная форма инфекции, способная привести к развитию , который является причиной смертельного исхода. Он обусловлен отеком слизистой гортани и выраженной асфиксией.
Основным диагностическим методом дифтерии является микробиологический. При появлении плотных фибриновых пленок и отека глотки или других частей тела необходимо взять у больного мазок на дифтерию и начать данное исследование. Отделяемое зева, слизь из носа, налет с миндалин – биоматериал, который доставляют в бактериологическую лабораторию для проведения анализа. Его засевают на среды, содержащие сыворотку или кровь с теллуритом калия, который угнетает рост вторичной микрофлоры. После инкубации выросшие колонии микроскопируют, накапливают чистую культуру и проводят окончательную идентификацию до вида. Для клиницистов важны результаты серо- и фаготипирования. Определение токсигенности выделенной культуры имеет важное диагностическое значение.
Этиотропная терапия дифтерии заключается во введении больным антитоксической сыворотки, антибиотиков и сульфаниламидов. Симптоматическая и патогенетическая терапия улучшают общее состояние больных, избавляя их от симптомов. После снятия острых явлений патологии показаны санирующие физиопроцедуры – ультразвук и лазеротерапия непосредственно на очаг.
Чтобы предупредить развитие такого серьезного заболевания, как дифтерия, проводят всеобщую иммунизацию населения вакциной АКДС в соответствии с Национальным календарем прививок. Массовая вакцинация в настоящее время значительно снизила показатели заболеваемости дифтерией и смертности от нее.
Corynebacterium non diphtheriae являются обитателями внешней среды. Они обнаруживаются на коже и слизистой внутренних органов, являясь представителями нормоценозов. У ослабленных лиц из группы риска эти микробы способны вызывать воспалительные процессы, которые протекают также тяжело, как заболевания, вызванные безусловными патогенами. Чтобы правильно подобрать этиотропную терапию и вылечить больного, необходимо точно и быстро идентифицировать микроб.
Corynebacterium glucuronolyticum
Corynebacterium glucuronolyticum - микроорганизмы, выделенные от людей с заболеваниями мочеполовой системы. Они являются возбудителями простатита и уретрита у мужчин, но могут в оптимальном количестве обитать в организме здоровых людей, являясь представителями данного биоциноза.
Под воздействием негативных факторов происходит активный рост и размножение Corynebacterium glucuronolyticum. Бактерии начинают приобретать болезнетворные свойства, вызывая местное воспаление. Паренхима предстательной железы отекает, увеличивается в размере, инфильтрируется лимфоцитами. Воспаление распространяется на околожелезистую ткань, изменяется структура органа, разрушаются эпителиоциты, утрачивается секреторная функция железы.
Дифтероиды входят в состав нормоциноза урогенитального тракта мужчин наряду со стафилококками, энтерококками, единичными микоплазмами и уреаплазмами. В процессе сексуальной активности уретра заселяется потенциальными уропатогенными бактериями. При переохлаждении, нервном перенапряжении, длительном приеме антибиотиков возникает воспаление в простате, обусловленное условно-патогенными бактериями. При этом нарушаются функции местных факторов защиты организма.
Больные с простатитом или уретритом, вызванном Corynebacterium glucuronolyticum, жалуются на боли в промежности, мошонке, половом члене, усиливающиеся в конце акта мочеиспускания; дизурические расстройства: полиурию, никтурию, неполное опорожнение мочевого пузыря, слабую струю; половую слабость – расстройства эрекции и эякуляции.
Диагностические мероприятия:- Пальпация предстательной железы per rectum - изменение размеров железы, гетерогенная консистенции, чередование плотных и мягких участков, болезненные ощущения.В гемограмме - признаки воспаления.
- Бактериологическое исследование мочи и секрета простаты проводится в микробиологической лаборатории. Биоматериал засевают на стандартные среды для первичной идентификации, микроскопируют выросшие колонии, а затем изучают структуру, физиологию, ферментативную и биохимическую активность выделенного возбудителя. Corynebacterium glucuronolyticum хорошо растут на кровяном агаре. Через 24 часа на нем появляются выпуклые колонии беловато-желтоватого оттенка без зон гемолиза.
- ПЦР-диагностика - определение генетического материала коринебактерий в исследуемом образце.
Лечение простатита и уретрита противомикробное. Больным назначают фторхинолоны, макролиды и тетрациклины.
Corynebacterium glucuronolyticum - возбудитель заболеваний урогенитального тракта у мужчин. На сегодня инфекционный простатит и уретрит являются довольно распространенными недугами и серьезной медицинской проблемой. Специфические диагностические методы и терапевтические принципы остаются до конца не изученными. Больные, «заработав» подобный недуг, мучаются всю жизнь. Только эффективное антимикробное лечение поможет им справиться с патологией.
Дифтероиды - микроорганизмы из рода Corynebacterium, которые в настоящее время плохо изучены. К ним и относится данный микроб, имеющий еще одно название - палочка Хофмана. Его коринебактерия получила в честь своего первооткрывателя.
Corynebacterium pseudodiphtheriticum
Дифтероиды распространены повсеместно: они обнаруживаются в воздухе, почве, воде, на продуктах. Микробы обладают устойчивостью к факторам внешней среды - температуре, солнечному свету, влажности. Хлорамин и прочие хлорсодержащие дезинфектанты уничтожают их за пару минут. Дифтероиды обитают в различных биоценозах здорового человеческого организма - в носоглотке, на коже, в уретре, половых органах, сперме.
Признаки, отличающие данный вид от патогенных коринебактерий:
- Отсутствие волютина,
- Хаотичное расположение в мазке,
- Массивный рост на простых питательных средах при 37 градусах.
Corynebacterium pseudodiphtheriticum вызывает гнойно-воспалительные процессы при ослаблении макроорганизма вирусными инфекциями, стрессами, онкопатологиями, вторичным иммунодефицитом. При этом заболевание не развивается в местах обычного обитания бактерий. Они не способны к токсинообразованию. Проникая в кровь, коринебактерии способствуют развитию бактериемии. Известны случаи тяжелых бронхитов и пневмоний на фоне длительной иммуносупрессии. Эти микробы могут вызывать эндокардит, лимфаденит, дерматологические заболевания, инфекцию мочевыводящих путей.
Дисбиотические изменения развиваются в организме при увеличении количества дифтероидов до 10 в 5 или 6 степени микробных клеток. При этом возникают характерные клинические проявления.
Лечение заболеваний, вызванных Corynebacterium pseudodiphtheriticum, заключается в применении бактериофагов, антибиотиков, проведении плазмафереза и других способов очищения крови.
Если дифтероиды были выделены из крови, ликвора, мочи и других стерильных субстратов, их необходимо рассматривать как потенциальных возбудителей и проводить соответствующее лечение. В микробиологической лаборатории для этого ставят тест на чувствительность выделенного микроба к антибиотикам.