Антигенные свойства шигелл. Шигеллы - Hem Ltd
Первый возбудитель дизентерии был открыт А. В. Григорьевым (1891), а в 1898 г. японский ученый Шига изучил и описал его. В последующие годы были выделены и описаны другие представители этого рода: Флекснер (1900), Зонне (1915), Штутцер - Шмитц (1917), Лардж - Сакс (1934).
Согласно Международной классификации все бактерии, вызывающие дизентерию, в честь Шига объединены в один род - шигеллы.
Морфология . Шигеллы - это небольшие (2-3 × 0,4-0,6 мкм) палочки с закругленными концами. Отличаются от остальных представителей семейства Enterobacteriaceae отсутствием жгутиков. Они не имеют спор и капсул. Грамотрицательны.
Культивирование . Шигеллы - факультативные анаэробы. Неприхотливы к питательным средам. Размножаются на МПА и МПБ при температуре 37° С и рН 7,2-7,4. Элективными и дифференциально-диагностическими средами для них являются среды Плоскирева, Эндо, ЭМС. Растут в виде небольших, полупрозрачных, сероватых, круглых колоний, размером 15-2 мм в S-форме. Исключением являются шигеллы Зонне, которые часто диссоциируют, образуя крупные, плоские, мутные, с изрезанными краями колонии R-формы (рис. 44). В жидких питательных средах шигеллы дают равномерную муть, R-формы образуют осадок.
Ферментативные свойства . Ферментативные свойства шигелл менее выражены, чем у других представителей Enterobacteriaceae: они расщепляют углеводы без газообразования, не расщепляют лактозу и сахарозу. Исключением являются шигеллы Зонне, которые на 2-3-й сутки расщепляют эти углеводы.
Протеолитические свойства у шигелл мало выражены - образование индола и сероводорода непостоянно, молоко они свертывают, желатин не разжижают.
По отношению к манниту все шигеллы делятся на расщепляющие и нерасщепляющие маннит (табл. 37).
Примечание. к - расщепление с образованием кислоты.
В настоящее время шигеллы Зонне делят на четыре ферментативные типа. Различаются они по способности расщеплять рамнозу и ксилозу (табл. 38).
Примечание. + расщепление; (+) расщепление через 3-5 дней; - не изменяется.
Токсинообразование . Шигеллы обладают эндотоксином. Исключением являются шигеллы Шиги, которые помимо эндотоксина выделяют экзотоксин, оказывающий нейротоксическое действие.
Антигенная структура и классификация . Шигеллы содержат соматические антигены, к которым относятся групповые и типовые антигены. По Международной классификации шигеллы подразделяют на четыре группы, обозначаемые латинскими большими буквами А, В, С, D.
Группа A S. dysenteriae: 1 - Григорьева - Шиги; 2 - Штутцера - Шмитца; 3-7 - Лардж - Сакса и 8-10 - провизорные. Представители этой группы имеют только типовые антигены, обозначаемые арабскими цифрами.
Группа В S. flexneri. Микробы этой группы имеют более сложную антигенную структуру - они содержат типовые антигены, обозначаемые римскими цифрами, и групповые антигены, обозначаемые арабскими цифрами. Шигеллы Флекснера имеют 6 серовариантов. Шигеллы Флекснер 6 раньше обозначали как подвид S. newcastle.
Группа С S. boydii. Имеет только типовые антигены. В этой группе 15 серологических типов.
Группа D S. sonnei имеет свой видовой антиген (табл. 39).
При микробиологическом исследовании в ответах указывают серовариант и подсеровариант выделенной культуры. Например, выделена культура шигелл Флекснер 1а.
Устойчивость к факторам окружающей среды . Температура 100° С убивает шигеллы мгновенно. Температура 60° С убивает их через 20-30 мин. К низким температурам шигеллы устойчивы - в речной воде они сохраняются до 3 мес, на овощах и фруктах - до 10-15 мес. Солнечный свет убивает их через 2-3 ч, а шигеллы Шиги - через 20 мин. Общеупотребительные концентрации дезинфицирующих растворов губят их через 20-30 мин. Наименее устойчивы к влиянию внешних факторов шигеллы группы А, а наиболее устойчивы шигеллы Зонне.
Восприимчивость животных . Животные не чувствительны к возбудителям дизентерии, исключением являются обезьяны. Экспериментальное заражение кроликов и белых мышей вызывает у них интоксикацию и гибель.
Источники инфекции . Человек, болеющий острой и хронической формой дизентерии, и бактерионоситель.
Пути передачи . Пищевой. Большое значение имеет водный путь, овощи, фрукты, различные предметы, обсемененные шигеллами, и мухи.
Патогенез . Попав с пищей в кишечник, шигеллы проникают в клетки эпителия слизистой оболочки толстого кишечника, где размножаются. Частично они погибают. Образующийся при разрушении бактерий эндотоксин сенсибилизирует слизистую оболочку, повышается проницаемость кровеносных сосудов, и эндотоксин всасывается в кровь, вызывая интоксикацию. Поражение слизистой оболочки сопровождается отечностью, некрозами, геморрагией. Кроме того, токсин влияет на центральную нервную систему, что приводит к трофическим расстройствам. Особенно тяжело протекает заболевание, вызванное шигеллами Шиги, которые глубоко проникают в слизистую оболочку толстой кишки, вызывая резкую гиперемию, отек и кровавый понос. Образуемый ими экзотоксин вызывает тяжелую интоксикацию.
Для возникновения заболевания имеет значение величина инфицирующей дозы.
Иммунитет . У человека имеется естественная резистентность к дизентерийной инфекции. После перенесенного заболевания иммунитет нестойкий, а после дизентерии Зонне практически отсутствует. При заболевании, вызванном шигеллами дизентерии 1 (Григорьева - Шиги) вырабатывается более стойкий антитоксический иммунитет.
Профилактика . Общие санитарно-противоэпидемические мероприятия: изоляция, ранняя диагностика, дезинфекция.
Специфическая профилактика не нашла широкого применения. Лицам, бывшим в контакте с больными, дают поливалентный дизентерийный бактериофаг.
Лечение . Комплексное, сульфаниламиды с антибиотиками. Специфического лечения нет.
Контрольные вопросы
1. Назовите представителей рода шигелл - возбудителей дизентерии.
2. Отношение к какому углеводу положено в основу разделения шигелл на две группы? Какие виды шигелл входят в каждую из этих групп?
3. Каковы пути проникновения шигелл и какую часть кишечника они поражают?
4. Какой вид шигелл часто растет в R-форме?
5. Какие шигеллы имеют типовые и групповые антигены?
Микробиологическое исследование
Цель исследования: выявление и идентификация шигелл для постановки диагноза; выявление бактерионосителей; обнаружение шигелл в пищевых продуктах.
Материал для исследования
1. Испражнения.
2. Секционный материал.
3. Пищевые продукты.
Основные методы исследования
1. Микробиологический.
2. Серологический.
Ход исследования
Второй день исследования
Засеянные чашки вынимают из термостата, просматривают невооруженным глазом или через лупу. Подозрительные колонии (бесцветные) в количестве 4-6 отсевают на среду Рассела и маннит. Посев производят штрихами по скошенной поверхности и уколом в агаровый столбик. Засеянную среду Рассела помещают в термостат на 18-24 ч (параллельно делают пересев из селенитовой среды на дифференциальные среды).
Третий день исследования
Вынимают посевы, сделанные на среду Рассела, из термостата. Культуры, не расщепившие лактозу, подвергают дальнейшему изучению: делают мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. При наличии грамотрицательных палочек производят посев на среды Гисса, бульон с индикаторными бумажками (для выявления индола и сероводорода) и на лакмусовое молоко. Засеянные среды ставят в термостат на 18-24 ч.
Четвертый день исследования
Вынимают посевы из термостата и учитывают результат. Культуры, подозрительные по своим ферментативным и культуральным свойствам в отношении шигелл (см. табл. 37), подвергают серологической идентификации. При отсутствии таких культур дают отрицательный ответ.
Серологическая идентификация
Вид, серовар, подсеровар выделенной культуры устанавливают при помощи адсорбированных сывороток. Анализ антигенной структуры начинают с реакции агглютинации на стекле со смесью № 1. В эту смесь входят сыворотки с антителами к шигеллам Зонне, Ньюкасл и поливалентная сыворотка к шигеллам Флекснера. При положительной реакции агглютинации со смесью выделенную культуру агглютинируют отдельно с каждой сывороткой, входящей в смесь.
Положительная реакция агглютинации с адсорбированной сывороткой к шигеллам Зонне и Ньюкасл дает право дать ответ. Для установления серовара и подсеровара шигелл Флекснера необходимо дополнительно поставить реакции агглютинации с типовыми (I, II, III, IV, V) и групповыми (1-3, 4-6-7, 8) сыворотками. Например, выделенная культура дала положительную реакцию с типовой сывороткой II и групповой сывороткой 3, 4. Как видно из таблицы, выделена культура шигелл Флекснера, серовар 2, подсеровар 1а. Ответ: выделены шигеллы Флекснера 2а.
При отсутствии агглютинации со смесью № 1 ставят реакцию агглютинации с другими поливалентными сыворотками.
При постановке реакции агглютинации следует учитывать отношение изучаемой культуры к манниту и в зависимости от этого использовать ту или иную сыворотку. Так культуры, не расщепляющие маннит, испытывают с поливалентными сыворотками к шигеллам дизентерии Григорьева - Шиги и Штутцера - Шмитца (1, 2), Лардж - Сакса (3-7), провизорным типам (8-10).
Культуры, расщепляющие маннит, испытывают со смесью № 1 и поливалентными сыворотками к шигеллам Бойда.
При наличии агглютинации выделенной культуры одной из этих сывороток проводят испытание культуры с каждой из сывороток, входящих в поливалентную. Положительный результат с одной из сывороток определяет серовариант выделенной культуры.
При использовании сыворотки к шигеллам Бойда агглютинацию начинают с сывороткой того серовара, который наиболее часто встречается в данной местности. В нашей стране чаще выделяют шигеллы Бойда серовариантов 4, 5, 7, 9 и 12 (см. рис. 44).
В качестве ускоренных методов микробиологического исследования при дизентерии применяют люминесцентную микроскопию и биологическую пробу на морских свинках. При введении вирулентных штаммов шигелл в конъюнктивальный мешок (под нижнее веко) к концу 1-х суток у животных развивается конъюнктивит.
Контрольные вопросы
1. Какой материал служит для бактериологического исследования при диагностике дизентерии и как его собирают?
2. Расщепление какого углевода дает право давать отрицательный ответ?
3. При помощи каких сывороток можно установить вид, подвид, серовар и подсеровар шигелл Флекснера?
4. Какие сыворотки входят в смесь № 1?
Изучите схему исследования дизентерии по дням.
Питательные среды
Среды Плоскирева, Эндо, ЭМС (см. главу 19).
Бактерии рода Shigella являются возбудителями бактериальной дизентерии, или шигеллеза. Дизентерия - полиэтиологическое заболевание. Его вызывают различные виды бактерий, названных шигеллами в честь А.Шига. В настоящее время они отнесены к роду Schigella, который подразделяется на четыре вида. Три из них - S. dysenteriae, S. flexneri и S. boydii - разделены на серовары, а S. flexneri - еще на подсеровары.
Морфология и физиология. По своим морфологическим свойствам шигеллы мало отличаются от эшерихий и сальмонелл. Однако они лишены жгутиков и поэтому являются неподвижными бактериями. Многие штаммы шигелл имеют пили. Различные виды шигелл идентичны по своим морфологическим свойствам. Возбудители дизентерии хемоорганотрофы, нетребовательны к питательным средам. На плотных средах при выделении из организма больного образуются, как правило, S-формы колоний. Шигеллы вида Schigella sonnei образуют два типа колоний - S-(I фаза) и R-формы (II фаза). Бактерии I фазы при пересевах образуют оба типа колоний. Шигеллы менее ферментативно активны, чем другие энтеробактерии: при сбраживании глюкозы и других углеводов образуют кислые продукты без газообразования. Шигеллы не расщепляют лактозу и сахарозу, за исключением S. sonnei, которые медленно (на вторые сутки) расщепляют эти сахара. Различить по биохимическим признакам первые три вида невозможно.
Антигены. Шигеллы, так же как эшерихии и сальмонеллы, имеют сложную антигенную структуру. В составе их клеточных стенок есть О-, а у некоторых видов (шигеллы Флекснера) и К-антигены. По химической структуре они аналогичны антигенам эшерихии. Отличия заключаются главным образом в структуре концевых звеньев ЛПС, которые обусловливают иммунохимическую специфичность, что дает возможность дифференцировать их от других энтеробактерий и между собой. Кроме того, шигеллы имеют перекрестные антигенные связи со многими серогруппами энтеропатогенных эшерихии, вызывающих главным образом дизентериеподобные заболевания, и с другими энтеробактериями.
Патогенность и патогенез. Вирулентность шигелл определяется их адгезивными свойствами. Они прилипают к энтероцитам толстой кишки за счет своей микрокапсулы. Затем проникают в энтероциты с помощью муциназы - фермента, разрушающего муцин. После колонизации энтероцитов шигеллы попадают в подслизистый слой, где фагоцитируются макрофагами. При этом наступает гибель макрофагов и выделяется большое количество цитокинов, которые вместе с лейкоцитами вызывают воспалительный процесс в подслизистом слое. В результате нарушаются межклеточные контакты и большое количество шигелл проникает в активированные ими энтероциты, где они размножаются и распространяются по соседним клеткам без выхода во внешнюю среду. Это приводит к разрушению эпителия слизистой оболочки и развитию язвенного колита. Шигеллы продуцируют энтеротоксин, механизм действия которого сходен с термолабильным энтеротоксином эшерихии. Шигеллы Шига продуцируют цитотоксин, который поражает энтероциты, нейроны и клетки миокарда. Это свидетельствует о наличии у него трех видов активности - эн-теротоксической, нейротоксической и цитотоксической. Вместе с тем при разрушении шигелл освобождается эндотоксин - ЛПС клеточной стенки, который поступает в кровь и оказывает действие на нервную и сосудистую системы. Вся информация о факторах патоген-ности шигелл закодирована в гигантской плазмиде, а синтез токсина Шига - в хромосомном гене. Таким образом, патогенез дизентерии определяется адгезивными свойствами возбудителей, их проникновением в энтероциты толстой кишки, внутриклеточным размножением и продукцией токсинов.
Shigella |
Иммунитет. При дизентерии развивается местный и общий иммунитет. При местном иммунитете существенное значение имеют секреторные IgA(SIgA), которые образуются в 1-ю неделю заболевания в лимфоидных клетках слизистой оболочки кишки. Покрывая слизистую оболочку кишки, эти антитела препятствуют прикреплению и пенетрации шигелл в эпителиальные клетки. Кроме того, в процессе инфекции нарастает титр сывороточных антител IgM, IgA, IgG, который достигает максимума на 2-й неделе заболевания. Наибольшее количество IgM обнаруживается в 1-ю неделю болезни. Наличие специфических сывороточных антител не является показателем напряженности местного иммунитета.
Экология и эпидемиология. Средой обитания шигелл является толстая кишка человека, в энтероцитах которой они размножаются. Источником инфекции являются больные, люди и бактерионосители. Заражение происходит при приеме инфицированной пищи или воды. Таким образом, основной путь передачи инфекции - алиментарный. Однако описаны случаи контактно-бытовой передачи. Резистентность разных видов шигелл к факторам окружающей среды не одинакова - наиболее чувствительны S. dysenteriae, наименее чувствительны S. sonnei, особенно в R-форме. В фекалиях сохраняются не более 6-10 ч.
Лабораторная диагностика. Выделяют чистую культуру возбудителя путем посева фекалий больного на дифференциально-диагностическую питательную среду (среда Плоскирева, Левина и др.) с последующей ее идентификацией на средах пестрого ряда и по антигенным свойствам в реакции агглютинации для определения вида и серовара. Процент положительных результатов довольно низкий, особенно при хронической дизентерии.
Специфическая профилактика и лечение . Получение различных вакцин (гретые, формалинизированные, химические) не решило проблему специфической профилактики дизентерии, поскольку все они обладали низкой эффективностью. Для лечения применяют фторхи-нолоны и реже - антибиотики.
Род Shigella включает 4 вида: S. dysenteriae - 12 сероваров, S.flexneri - 9 сероваров, S. boydii - 18 сероваров, S. sonnei - 1 серовар.
Шигеллы имеют вид палочек без жгутиков, с закругленными концами размером 2–3 на 0,5–0,7 мкм. Не образуют спор и капсул. Шигеллы плохоустойчивы к воздействию физических, химических и биологических факторов окружающей среды. В воде, почве, пищевых продуктах, на предметах, посуде, овощах, фруктах шигеллы живут в течение 5–14 дней. При температуре 60 °С шигеллы гибнут через 10–20 минут, при 100 °С - мгновенно. Прямой солнечный свет убивают шигелл в течение 30 минут. При отсутствии солнечного света, повышенной влажности и умеренной температуре шигеллы сохраняют жизнеспособность в почве до 3 месяцев. В желудочном соке шигеллы могут выживать лишь несколько минут. В пробах кала шигеллы погибают от действия кислой реакции среды и бактерий-антагонистов через 6–10 часов. В высушенном или замороженном кале шигеллы жизнеспособны в течение нескольких месяцев.
Наиболее устойчивым к внешним воздействиям является вид шигелл shigella sonnei, наименее устойчивым - shigella dysenteriae.
Шигеллы названы в честь японского врача и микробиолога Киёси Шига (или Сига; 1871–1951), выделившего в 1897 году в чистом виде бактерии, относящиеся сегодня к виду shigella dysenteriae.
Морфология
Шигеллы представлены неподвижными палочками. Спор и капсул не образуют.
Культуральные свойства
Хорошо культивируются на простых питательных средах. На плотных средах образуют мелкие гладкие, блестящие, полупрозрачные колонии; на жидких - диффузное помутнение. Жидкой средой обогащения является селенитовый бульон. У S. sonnei отмечена при росте на плотных средах S-R-диссоциация.
Биохимическая активность: слабая; отсутствие газообразования при ферментации глюкозы, отсутствие продукции сероводорода, отсутствие ферментации лактозы.
Резистентность. Наиболее неустойчив во внешней среде вид S. dysenteriae. Шигеллы переносят высушивание, низкие температуры, быстро погибают при нагревании. S. sonnei в молоке способны не только длительно переживать, но и размножаться. У S. dysenteriae отмечен переход в некультивируемую форму.
Антигенная структура
Соматический О-антиген, в зависимости от строения которого происходит их подразделение на серовары, a S. flexneri внутри сероваров подразделяется на подсеровары. S. sonnei обладает антигеном 1-й фазы, который является К-антигеном.
Факторы патогенности
Способность вызывать инвазию с последующим межклеточным распространением и размножением в эпителии слизистой толстого кишечника. Функционирование крупной плазмиды инвазии, которая имеется у всех 4 видов шигелл. Плазмида инвазии детерминирует синтез белков, входящих в состав наружной мембраны, которые обеспечивают процесс инвазии слизистой. Продуцируют шига и шигаподобные белковые токсины. Эндотоксин защищает шигеллы от действия низких значений рН и желчи.
Шигеллез характеризуется постоянными тупыми болями по всему животу, которые позже становятся острыми схваткообразными, локализованными в нижней части живота, чаще слева или над лобком. Во время акта дефекации тянущие боли в области прямой кишки, отдающие в крестец. Первоначально частые дефекации - до 10–25 в сутки, в основном из слизи с включениями крови, а в более поздний период и примеси гноя. Часты ложные позывы на дефекацию - тенезмы.
Бактериальная дизентерия (шигеллез) имеет инкубационный период от нескольких часов до 7 дней, чаще всего протекает остро и проявляется недомоганием, ознобом, головной болью, лихорадкой, судорогами, однократной или многократной рвотой. У больного повышается температура. Одновременно или несколько позже появляются боли в животе. Полное выздоровление наступает через 2–3 недели. У некоторых больных дизентерия переходит в хроническую форму.
Эпидемиология: Заболевания - шигеллезы, антропонозы с фекально-оральным механизмом передачи. Заболевание, вызываемое S. dysenteriae, имеет контактно-бытовой путь передачи. S. flexneri - водный, a S. sonnei - алиментарный.
Патогенез и клиника: Инфекционные заболевания, характеризующиеся поражением толстого кишечника, с развитием колита и интоксикацией.
Шигеллы взаимодействуют с эпителием слизистой толстой кишки. Прикрепляясь инвазинами к М-клеткам, шигеллы поглощаются макрофагами. Взаимодействие шигелл с макрофагами приводит к их гибели, следствием чего является выделение ИЛ-1, который инициирует воспаление в подслизистой. При гибели шигелл происходит выделение шига токсинов, действие которых приводит к появлению крови в испражнениях.
Иммунитет
Секреторные IgA, предотвращающие адгезию, и цитотоксическая антителозависимая активность лимфоцитов.
Микробиологическая диагностика
Бактериологический: материалом для исследования - испражнения. Для посева отбираются гнойно-кровяные образования из кала, которые при диагностике заболевания высеваются на лактозосодержащие дифференциальные питательные плотные среды. В случае выявления бактерионосителей посев испражнений проводится в селенитовый бульон с выделением возбудителя на плотных лактозосодержащих дифференциальных питательных средах. Среди выросших на этих средах отбирают лактозонегативные колонии, которые идентифицируют до вида и серовара, а выделенные культуры S. flexneri - до подсероваров, S. sonnei - до хемоваров. В качестве вспомогательного используют серологический метод с постановкой РНГА.
Лечение и профилактика: Для лечения - бактериофаг орального применения, антибиотики после определения антибиотикограммы; в случае возникновения дисбактериоза - препараты пробиотиков для коррекции микрофлоры. Не специфическая профилактика.
Род Shigella .
Шигеллы - кишечные патогены человека и приматов, которые вызывают бактериальную дизентерию или шигеллезы. В соответствии с антигенной структурой О- антигена и биохимическими свойствами известные серотипы шигелл разделяют на четыре вида или серогруппы - S.dysenteriae (серогруппа А), S.flexneri (серогруппа В), S.boydii (серогруппа С) и S.sonnei (серогруппа Д).
По морфологическим признакам шигеллы не отличаются от остальных энтеробактерий. Это неподвидные факультативно - анаэробные грамотрицательные палочки.
Биохимические свойства . Шигеллы по сравнению с другими кишечными бактериями биохимически малоактивны. Не образуют сероводород на трехсахарно - железном агаре, не ферментируют мочевину.
Наименьшей ферментативной активностью обладают штаммы S.dysenteriae (серогруппа А), ферментирующие только глюкозу без газообразования, в отличие от других шигелл этот вид является маннит - отрицательным.
Шигеллы Флекснера ферментируют маннит, образуют индол, но не ферментируют лактозу, дульцит и ксилозу. Серотип Ньюкасл разделен на три биохимических типа. Для шигелл Флекснера более характерен водный путь передачи.
Шигеллы Бойда (серогруппа С) имеют близкую биохимическую активность, однако ферментируют дульцит, ксилозу и арабинозу. Имеют ряд серотипов, каждый из которых имеет свой главный типовой антиген.
Шигеллы Зонне (серогруппа Д) способны медленно ферментировать лактозу и сахарозу, имеют биохимические типы и фаготипы. Основной путь передачи - пищевой (чаще через молоко и молочные продукты).
Антигенная структура . У шигелл имеются О- и К- антигены. О- антигены имеют эпитопы различной специфичности - от общих для семейства энтеробактерий до типоспецифических. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида - А,В,С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К- антигены (они имеются в группах А и С) и фимбриальные антигены (у шигелл Флекснера они близки в антигенном отношении E.coli). Определение антигенной структуры необходимо для окончательной идентификации.
Эпидемиология . Шигеллы достаточно устойчивы во внешней среде. Источник инфекции - человек с различными формами клинического проявления шигеллезов. Механизм заражения - фекально - оральный. Для различных видов шигелл характерны преобладающие пути передачи (контактно- бытовой - для S.dysenteriae, пищевой - для S.sonnei, водный - для S.flexneri). Для эпидемического процесса характерна изменение структуры циркулирующих популяций возбудителей - смена ведущих видов, биоваров, сероваров, что связано как с изменениями популяционного иммунитета, так и с изменениями свойств возбудителя, особенно с приобретением различных плазмид (R, F, Col и др.). Инфицирующая доза - порядка 200 - 300 шигелл. Более легкое течение имеет дизентерия, вызванная шигеллами Зонне.
Факторы патогенности и патогенез поражений . Главная биологическая характеристика шигелл - способность внедряться в эпителиальные клетки, размножаться в них и вызывать их гибель. Формирование очага в слизистой нисходящего отдела толстого кишечника (сигмовидная и прямая кишки) носит циклический характер: адгезия, колонизация, внедрение шигелл в цитоплазму энтероцитов, размножение, разрушение и отторжение эпителиальных клеток, выход шигелл в просвет кишечника, снова адгезия и т.д.
Роль факторов адгезии и колонизации выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, ферменты - нейраминидаза, муциназа, гиалуронидаза (разрушают слизь).
Шигеллы имеют целый ряд факторов инвазии и устойчивости к действию механизмов защиты (К- антиген, ЛПС и др.), контролизуемых хромосомными генами шигелл и плазмидами.
Шигеллы имеют различные токсины. Они имеют эндотоксин и шигаподобные цитотоксины (SLT-1, SLT-2). Цитотоксины обусловливают разрушение клеток, энтеротоксин - диарею, эндотоксин - общую интоксикацию. Токсин Шига вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления.
Наиболее типичные признаки дизентерии - понос, тенезмы (болезненные спазмы прямой кишки) и частые позывы, общая интоксикация. Характер стула определяется степенью поражения толстого кишечника.
Постинфекционный иммунитет - прочный, типоспецифический.
Лабораторная диагностика . Основной метод диагностики - бактериологический. Производят посев испражнений на дифференциально - диагностические среды Эндо и Плоскирева для получения изолированных колоний. Чистые культуры изучают по биохимическим свойствам, идентификацию проводят в РА с поли- и моновалентными сыворотками. Если выделенная культура обладает биохимическими свойствами шигелл, но не агглютинирует сыворотки к О- антигенам, ее нужно прокипятить 30 минут для разрушения термолабильных К- антигенов, часто препятствующих агглютинации шигелл серогрупп А и С (т.е. имеющих К- антигены), и снова исследовать в РА.
Для серологической диагностики используют РПГА с групповыми эритроцитарными диагностикумами.
Характеристика рода Шигелла( Shigella )
Вызывают Шигелез(раньше - дизентерия)
Характеризуется специфическим поражением толстого кишечника, интоксикацией, поносом.
Название идет от японца Шига. В 1898 году описал, до него Видаль и Шентемес.
Морфология – палочки 0,4-0,8 мкм толщиной, 1-2 мкм длиной. У них нет спор и капсул, у Шигелл нет жгутиков. Они не подвижны.
Классификация.
Род Шигелла включает 4 вида.
1 вид – Шигелла дизентерия(S.dysenteriae) 1-12 сероваров, не расщепляет монит.
2 вид – Шигелла флексера(S.Dlecneri1-7,x,y)
3 вид – Шигелла Бойда (S.Boydu1-18)
4 вид – S.zonnei, - не имеет серовидов, расщепляет манит, сахарозу, лактозу.
Культуральные свойства – хорошо растут на простых питательных средах, факультативные анаэробы. Оптимумph– 7.S- форма роста. На дифференциальных средах с лактозой – прозрачные, бесцветные колонии.
Ферментативные свойства – ниже чем у других. Расщепляет сахара только до кислоты, не образуют сероводород. В отношении лактозы S.Zonneiна 2-3 сутки расщепляет.
Антигены – имеют О антиген, который определяет типовую специфичность и К антиген.Hантигена – нет, т.к. нет жгутиков и они не подвижны.
Устойчивость к факторам внешней среды. В испражнениях, почве – 3-5 месяцев, в проточной воде – 3 месяца, на овощах и фруктах 2 недели. При кипячении погиюают мгновенно. Высоко чувствительны к дезинфец. Средствам.
Патогенность – очень высокие адгезивные свойства. Существуют мембранные белки, которые обеспечивают прикрепление Шигелл к эпителию дистальных отделов толстого кишечника. Высокая инвазивность. Как все Гр(-) содержат эндотоксин, который обладает свойствами цитотоксина – этот токсин называют Шиго токсином. Если обнаруживается у др. бактерий его называют Шиго подобным.
Есть антифагоцитарные свойства, факторы патогенности детерменирвоанны не только в хромосомных, но ив плазмидных генах.
Патогенез и клинка. Инкубационный период 1-7 дней. В слизистой формируется очаг, где микробы прикрепляются, колонизируются, внедряются в цитоплазму, вызывают гибель клеток, попадают в следующие клетки. У таких больных отмечаются появления в испражнениях примеси слизи и крови, клиницисты говорят что стул – как малиновое желе.
Иммунитет – типоспецифический, титры низкие, низко напряжен, поэтому могут и повторные случаи.
Лабораторная диагностика – слизь ректальная, объекты санитарного назначения, смывы с поверхности, пробы воды.
Первичный посев проводится одновременно и на накопительные среды и на среды с лактозой. Специальной средой является Плоскирева. После получения лактозо негативных колоний. Их пересевают на среду Ресселя для накопления культуры и затем проводят окончательную идентификацию по биохимическим и антигенным свойствам. Все другие методы малоинформативны и не используются.
Специфическая профилактика – спиртовая убитая вакцина, но не очень эффективна, практически не применяется даже по эпид показаниям.
Микробиология: конспект лекций Ткаченко Ксения Викторовна
3. Шигеллы
3. Шигеллы
Относятся к роду Shigella.
Являются возбудителями дизентерии. Морфология такая же, как и у других представителей семейства энтеробактерий. Неподвижны, капсул не образуют.
Хорошо растут на простых питательных средах. На среде Эндо образуют бесцветные колонии.
Род включает в себя четыре вида, различающихся по биохимическим свойствам (способности ферментировать маннит и лактозу) и антигенному строению:
1) Sh. disenteriae; не ферментируют лактозу и маннит; по антигенным свойствам внутри вида делятся на 12 сероваров; один из них – шигелла Григорьева-Шига – самый патогенный;
2) Sh. flexneri; ферментирует только маннит; по антигенным свойствам делится на 6 сероваров, которые делятся на подсеровары;
3) Sh. boydii; ферментирует только маннит; по антигенному строению делится на 18 сероваров;
4) Sh. sonnei; ферментирует только лактозу; в антигенном отношении вид однороден, внутри вида выделяют ферментовары, фаговары, колециновары.
Шигеллы, минуя желудок и тонкий кишечник, попадают в толстый кишечник. Прикрепляются к рецепторам мембран колоноцитов и проникают внутрь с помощью белка наружной мембраны. Гибель клеток приводит к образованию эрозий и язв, окруженных перифокальным воспалением.
Факторы патогенности:
1) белки наружной мембраны (обеспечивают способность к инвазии и внутриклеточному размножению);
2) контактный гемолизин (способствует лизису мембран вакуолей клетки);
3) экзотоксин (обладает энтеротропным, цито– и нейротоксическим действием);
4) эндотоксин (оказывает на организм общетоксическое действие и предохраняет попавшие в организм шигеллы от действия защитных сил макроорганизма).
Различают три клинические формы дизентерии, которые отличаются по возбудителям, эпидемиологии и частично по клинике:
1) дизентерия Григорьева-Шига. Возбудитель – Sh. disenteriae, серовар – шигелла Григорьева-Шига. Пути передачи – алиментарный, контактно-бытовой. Особенности клиники: протекает тяжело, характерен кровавый понос с кровью, симптомы поражения ЦНС, может быть бактериемия;
2) дизентерия Флекснера. Возбудители – Sh. flexneri и Sh. boydii. Путь передачи водный. Особенности клиники: протекает как типичная дизентерия различной степени тяжести;
3) дизентерия Sonnei. Путь передачи пищевой. Особенности клиники: могут быть симптомы пищевой токсикоинфекции, рвота.
Диагностика:
1) бактериологическое исследование;
2) иммуноиндикация (ИФА);
3) серодиагностика (имеет ретроспективное значение).
Специфическая профилактика: дизентерийный бактериофаг (применяется в очагах инфекции).
Этиотропная терапия: в среднетяжелой и тяжелой степени заболевания назначаются антибиотики (те, которые выводятся кишечником) с учетом чувствительности возбудителя.