Лабораторная диагностика эшерихиозных инфекций

Основной метод – бактериологический с идентификацией выделенной культуры серологическим и, при необходимости, молекулярно-генетическим методом.

Материалом для исследования при эшерихиозах в зависимости от их формы являются фекалии, рвотные массы, моча, гной, кровь, секционный материал.

При установлении диагноза коли-энтерита посев проводят на дифференциально-диагностические среды Эндо, МакКонки или Левина, выявляют красные или темно-фиолетовые лактозоположительные колонии. Затем ставят реакцию агглютинации на стекле с поливалентными ОК-сыворотками, которые содержат антитела к наиболее часто встречающимся сероварам, вызывающим колиэнтериты. Обычно проверяют не менее 10 колоний с разных чашек.

При положительном результате накапливают чистую культуру на скошенном агаре или среде Клиглера, Ресселя. С чистой культурой ставят реакцию агглютинации на стекле с моновалентными сыворотками, содержащими антитела к определенному серовару. Затем ставят развернутую реакцию агглютинации в пробирках с кипяченой культурой для определения О-антигена и с живой культурой для определения К-антигена. После этого делают заключение о выделенном сероваре.

Одновременно изучают биохимические свойства.

Для выделения энтерогеморрагических кишечных палочек применяют агар с сорбитолом, поскольку ЭГКП, в отличие от других эшерихий, сорбитол не ферментируют. Кроме того, они не обладают ферментом глюкуронидазой, что также используется в диагностике.

Для обнаружения энтеротоксинов может быть использован ИФА.

Наиболее специфическим для диагностики заболеваний, вызванных диареегенными E. сoli, является молекулярно-генетический метод – различные варианты ПЦР, молекулярная гибридизация. Эти реакции позволяют обнаружить гены патогенности E. сoli, отвечающие за синтез их цитотоксинов и адгезинов.

 

Шигеллы

Шигеллез (бактериальная дизентерия) – это инфекционное заболевание, вызываемое бактериями рода Shigella, протекающее с преимущественным поражением толстого кишечника.

В различных странах бактериальная дизентерия составляет от 20 до 60 % кишечных инфекций.

Классификация

Род подразделяется на 4 вида:

S. dysenteriaе – серогруппа А, 15 сероваров;

S. flexneri – серогруппа В, 8 сероваров;

S. boydii – серогруппа С, 19 сероваров;

S. sonnei – серогруппа D, 1 серовар.

В генетическом отношении все виды шигелл имеют более 90% гомологии ДНК как между собой, так и с эшерихиями. Отсюда их можно отнести к одному геновиду. Однако различия в фенотипе, во многом обусловленные мобильными элементами генома, приводят к значительным отличиям видов по их патогенности.

Чаще всего вызывают шигеллез бактерии серогрупп В и D.

Морфология

Мелкие, грамотрицательные неподвижные палочки, имеют пили, которые обеспечивают адгезию; спор не имеют, могут иметь микрокапсулу.

Культуральные свойства

Факультативные анаэробы, хемоорганотрофы. Растут на простых питательных средах в виде мелких, полупрозрачных, бесцветных колоний. Склонны к диссоциации на S- и R-формы. На дифференциально-диагностических средах также дают бесцветные колонии, т.к. не расщепляют лактозу. В жидких средах S-формы дают равномерное помутнение, R-формы – придонный осадок.

Биохимические свойства

Все шигеллы менее активны, чем другие кишечные бактерии.

Углеводы ферментируют до кислот без газа. Индивидуальные биовары, например – S. flexneri биовар newcastle, способны образовать небольшое количество газа.

Наименьшей ферментативной активностью обладают S. dysenteriae, ферментирующие лишь глюкозу без газообразования.

Дифференциальным биохимическим признаком является ферментация маннита: S. dysenteriae не разлагает маннит, представители групп В, С, D маннитположительны.

В отличие от других видов, S. sonnei могут медленно в течение нескольких дней разлагать лактозу и сахарозу.

Оксидазоотрицательны, каталазоположительны.

Не образуют H₂S. S. flexneri продуцируют индол.

Антигенная структура

Антигенный комплекс шигелл включает О-АГ – липополисахарид клеточной стенки, по которому бактерии делятся на серогруппы и серовары. К-АГ схож у всех видов и способен маскировать О-АГ. Тормозит агглютинацию О-антисыворотками, что снимается кипячением в течение одного часа. Определение антигенной структуры проводят для окончательной идентификации бактерий.

Факторы вирулентности

Шигеллы – возбудители, паразитирующие внутриклеточно. Гены, кодирующие комплекс вирулентных свойств, расположены в хромосоме и плазмидах.

Все патогенные штаммы содержат большие плазмиды (120 – 140 кД), определяющие «инвазивный фенотип» шигелл. Белки инвазии кодируются, главным образом, генным локусом ipa/spa (ipa – инвазивные плазмидные АГ).

Этот локус отвечает за образование структур III типа секреции (инжектисомы и белков инвазии). У шигелл эта система называется секретон III. С помощью инжектисомы бактерия впрыскивает белки вирулентности Ipa, Vir и другие внутрь клеток. Они перестраивают внутриклеточный актин и обеспечивают попадание шигелл в эпителий.

Ведущий фактор вирулентности – экзотоксин (цитотоксин Шига). Он кодируется хромосомным stx-геном. Вызывает гибель клеток, воспаление и приток жидкости в очаг поражения.

Шига-токсин продуцируется главным образом шигеллами из группы А – S. dysenteriaе.

Токсин состоит из двух субъединиц: А и В. Компонент В обеспечивает связывание токсина с гликолипидным Gb3-рецептором на мембранах. Компонент А (фермент с гликозидазной активностью) разрушает 28S pPHK в большой субъединице клеточных рибосом. Это вызывает необратимое нарушение синтеза белка и гибель клеток. Нарушается всасывание Na и воды, что приводит к аккумуляции жидкости в подслизистой оболочке. У токсина Шига установлена гемолитическая активность in vitro.

Все возбудители продуцируют эндотоксин – ЛПС клеточной стенки, оказывающий провоспалительное действие.

Резистентность

Шигеллы обладают невысокой устойчивостью к действию внешних факторов. Наиболее резистентны S. sonnei, которые в водопроводной воде сохраняются до 2, 5 месяцев, в воде открытых водоемов – до 1, 5 месяцев. В продуктах, особенно молочных, могут не только сохраняться, но и размножаться.

 

Факторы патогенности шигелл

Шигеллез распространен повсеместно, особенно в развивающихся странах. Ежегодно в мире возникает до 150 млн случаев заболевания, при этом более 1 млн заканчивается летально. Около 70% пациентов – это дети в возрасте 1-5 лет

Шигеллез – антропонозная инфекция.

Источники инфекции – больные люди и бактерионосители. Основной механизм передачи – фекально-оральный. Пути передачи различны: при дизентерии Зонне преобладает пищевой путь, при дизентерии Флекснера – водный. Возможен контактно-бытовой путь передачи. Определенную роль играют насекомые – пассивные переносчики – мухи, тараканы и др., переносящие возбудителей на пищевые продукты.

Инфицирующая доза весьма невелика – 10-100 клеток, особенно для шигелл из группы А – S. dysenteriaе. Инкубационный период длится от 1 до 7 дней (чаще 1-2 дня).

После заражения шигеллы попадают в желудочно-кишечный тракт и достигают толстой кишки.

Проникновение бактерий в эпителий обеспечивается белками III типа секреции. После контакта инжектисомы с М-клетками пейеровых бляшек ipa-белки (ipaВ и ipaС) образуют пору в мембране этих клеток. Внутрь М-клетки впрыскивается около 30 вирулентных белков (белки-эффекторы), что приводит к полимеризации внутриклеточного актина с перестройкой цитоскелета. При этом М-клетка образует псевдоподии и сама захватывает прикрепившиеся микроорганизмы.

Дальнейшее распространение шигелл в соседние здоровые эпителиоциты происходит с помощью дополнительного механизма инвазивности, который получил название «образование актиновой кометы». При этом белок вирулентности шигелл vir G активирует полимеризацию внутриклеточного актина. Из него образуется жгутикоподобная структура, которая прикрепляется к полюсу бактериальной клетки.

Тем самым исходно неподвижный возбудитель приобретает способность к внутри- и межклеточному перемещению. Это обеспечивает латеральную (боковую) инвазию шигелл в соседние клетки.

Сходным образом инфицируются макрофаги. Белки инвазивности (ipaВ и др.) стимулируют продукцию провоспалительных цитокинов ИЛ 1, ИЛ 18, хемокина для нейтрофилов ИЛ 8. Кроме того, они вызывают гибель фагоцитов посредством апоптоза через активацию каспазы-1. Усиление продукции цитокинов происходит также под действием эндотоксина шигелл.

Активное выделение цитокинов приводит к повреждению кишечной стенки. Они активируют иммунное воспаление в кишечнике с привлечением нейтрофилов. При неосложненном течении инфекции нейтрофилы обеспечивают постепенное удаление возбудителя.

Массивное разрушение кишечного эпителия и эндотелия сосудов кишечника происходит под действием Шига-токсина. Попадая в кровь, Шига-токсин может повреждать почки с развитием гемолитико-уремического синдрома и почечной недостаточности.

Повреждение кишечной стенки ведет к проникновению бактерий в подлежащие ткани с развитием кровоизлияний и воспалительной реакции подслизистой оболочки. При этом нарушается всасывание воды и электролитов, что приводит к развитию диареи.

Эндотоксин при попадании в кровоток вызывает лихорадку и общую интоксикацию.

Для заболевания характерно повышение температуры тела до 38-39⁰С, боли в животе, диарея. Испражнения жидкие, с примесью слизи и крови (гемоколит). Характерны болезненные тенезмы – безуспешные позывы к дефекации. Наиболее тяжелую форму дизентерии вызывают S. dysenteriae (группа А). Могут быть осложнения – кишечные кровотечения, коллапс, перфорация кишечника, парапроктиты. Бывают более легкие, стертые и атипичные формы дизентерии, которые трудно диагностировать. Иногда заболевание переходит в хроническую форму или формируется носительство.

Иммунитет

После перенесенного заболевания иммунитет непрочный и непродолжительный. Чаще всего он видо- и типоспецифичен.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: