Книги / Частная бактериология

241

Таксономическое положение. Возбудитель псевдотуберкулеза Yersinia pseudotuberculosis относится к типу Proteobacteria, классу Gammaproteobacteria, порядку Enterobacteriales, семейству Yersiniaceae, роду Yersinia.

Морфологические и тинкториальные свойства. Возбудитель псевдотуберкулеза имеет вид палочки размером 0,8÷2х0,4÷0,6 мкм, спор не образует. По Граму возбудитель псевдотуберкулеза окрашивается в розовый цвет (грамотрицательный). При окраске анилиновыми красителями отмечается выраженная биполярность (рисунок 3.142).

а б

Рисунок 3.142 – Y. pseudotuberculosis, окраска по Граму (а) и метиленовым синим (б). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

При температуре 18-20ОС Y. pseudotuberculosis образует перитрихиально расположенные жгутики (рисунок 3.143), при температуре выше 37ОС жгутики не образуются. При последующем выращивании при температуре 22-28ОС подвижность восстанавливается.

Рисунок 3.143 – Жгутики Y. pseudotuberculosis. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

На поверхности клеток вирулентных штаммов Y. pseudotuberculosis располагаются многочисленные фибриллы, которые обусловливают адгезию бактерий к клеткам хозяина и способность микробных клеток при температуре 37ОС к аутоагглютинации (рисунок 3.144).

242

Рисунок 3.144 – Аутоагглютинационный тест Y. pseudotuberculosis. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Культуральные свойства. Возбудитель псевдотуберкулеза является факультативным анаэробом. Растет как на простых, так и на обедненных питательных средах (пептонная вода, фосфатно-буферный раствор), то есть является олиготрофом. Жизненный цикл Y. pseudotuberculosis зависит от условий окружающей среды. Метаболическая активность бактерий более выражена при температуре 30ОС. Оптимальная температура культивирования – 22-28ОС, однако возбудитель может размножаться при температуре 4-10ОС. Псевдотуберкулезный микроб является психрофилом, активно размножается при низких температурах (от 0 до 4ОС). При температуре ниже 37ОС возбудитель образует колонии S-формы, при температуре 37OС - колонии R-формы (рисунок 3.145).

Рисунок 3.145 – Характер роста Y. pseudotuberculosis на питательных средах. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В жидких средах (питательный бульон, пептонная вода) возбудитель псевдотуберкулеза образует пленку.

Y. pseudotuberculosis ферментирует до кислоты без газа глюкозу, галактозу, арабинозу, левулезу, маннозу, ксилозу, рамнозу, мальтозу, трегалозу, маннит и салицин, редуцирует нитраты, образует каталазу, обладает уреазной активностью. Основными дифференциально-диагностическими признаками, характерными для Y. pseudotuberculosis, являются следующие:

-продукция уреазы;

-ферментация рамнозы;

243

-отсутствие ферментации сахарозы;

-отсутствие продукции индола;

-отрицательная реакция Фогеса-Проскауэра.

Антигенная структура. Возбудитель псевдотуберкулеза обладает О- антигеном, на основании строения которого выделяют 21 серотип (О:1а, О:1в, О:1с,

О:2а, О:2в, О:2с, О:3, О:4а, О:4в, О:5а, О:5в, О:6, О:7, О:8, О:9, О:10, О:11, О:12,

О:13, О:14, О:15). На территории России преимущественно циркулируют серотипы О:1в, реже О:1а, О:3, О:4а, О:4в, О:5. По структуре жгутикового Н-антигена выделяют 5 групп (а-е). При разрушении бактериальных клеток выделяется

эндотоксин.

Резистентность. Возбудитель псевдотуберкулеза устойчив во внешней среде: в воде при комнатной температуре выживает до 1,5 месяцев, при 4ОС - до полугода; на овощах (капуста, морковь, лук) и фруктах сохраняет жизнеспособность в течение нескольких месяцев. Возбудитель псевдотуберкулеза способен размножаться на овощах при температуре 4ОС (температура холодильника). В почве сохраняется до 4 месяцев, в воде открытых водоемов – до 1 месяца. Псевдотуберкулезные бактерии чувствительны к УФ-свету, дезинфектантам, нагреванию. При температуре 50-60ОС бактерии выживают до 20-30 минут, при кипячении погибают в течение минуты.

Эпидемиология. Естественным резервуаром и источником инфекции при псевдотуберкулезе являются дикие грызуны (полевки, мыши, песчанки, суслики), выделяющие микроб с испражнениями и формирующие природные очаги. В антропургических очагах резервуаром и источником инфекции наряду с дикими грызунами являются синантропные грызуны (крысы, домовые мыши). У грызунов псевдотуберкулез протекает как хроническое заболевание с длительным бактериовыделением. Выделение возбудителя с фекалиями приводит к обсеменению воды, почвы и пищевых продуктов (особенно овощей в хранилищах). В почве, воде и на овощах происходит интенсивное размножение микроба, в том числе при низких температурах. Овощи инфицируются Y. pseudotuberculosis как непосредственно из почвы и воды, так и в результате их загрязнения в хранилищах испражнениями грызунов. Поэтому идеальные условия для размножения возбудителя псевдотуберкулеза создаются в овощехранилищах, где преобладают низкие температуры и высокая влажность. При низкой температуре псевдотуберкулезный микроб приобретает высокую вирулентность.

Заражение человека происходит при реализации фекально-орального механизма передачи инфекции водным и алиментарным путями. Основными

факторами передачи являются вода и овощи (овощные блюда из капусты, моркови). Накоплению возбудителя в этих продуктах способствует их хранение в холодильнике. Входные ворота – желудочно-кишечный тракт. Схема инфицирования человека возбудителем псевдотуберкулеза представлена на рисунке

3.146.

244

Рисунок 3.146 – Схема инфицирования человека возбудителем псевдотуберкулеза.

Заражение человека от человека не происходит. Естественная восприимчивость людей к возбудителю высокая. Псевдотуберкулез распространен повсеместно. При псевдотуберкулезе чаще всего регистрируются групповые случаи заболевания (в детских учреждениях, школах, организованных коллективах). Сезонный подъем заболеваемости наблюдается в весенние месяцы (накопление возбудителя на овощах в хранилищах при пониженной температуре).

Факторы патогенности. Развитие заболевания обусловлено адгезией микроба на эпителиальных клетках, колонизацией поверхности кишечного эпителия, инвазией в эндотелиальные клетки и энтеротоксигенностью.

В адгезии Y. pseudotuberculosis на эпителиальных клетках участвует белок Ail (attachment and invasion locus), синтез которого детерминируется хромосомным геном ail. Экспрессия этого гена начинается при 37ОС, то есть в организме млекопитающих. Белок Ail связывается с рецептором на поверхности клетки хозяина и способствует синтезу других факторов патогенности микроба, в том числе белка YadA (Yersinia adhesin A).

Белок YadA (Yop1, YopA) Y. pseudotuberculosis кодируется плазмидой pYV (yadA-локус). Этот белок формирует на поверхности микробных клеток фибриллярные структуры. Он синтезируется независимо от наличия или отсутствия в среде Са2+. При температуре 37ОС он вызывает аутоагглютинацию иерсиний, способен связываться с широким кругом внеклеточных и поверхностных клеточных структур (коллаген, фибронектин, ламинины).

Антиген рН6 Y. pseudotuberculosis опосредует гемагглютинацию и адгезию к клеткам млекопитающих. Он кодируется хромосомными генами и экспрессируется при температуре 37ОС.

Способность к инвазии определяется белком инвазином. Инвазин локализуется в наружной мембране бактерии. Инвазин связывается с рецептором на поверхности клетки хозяина и способствует проникновению возбудителя внутрь клетки. Синтез инвазина детерминируется геном inv. Этот ген экспрессируется при 20ОС, но не при 37ОС, поэтому он участвует в пусковой стадии колонизации.

Система секреции III типа (T3SS) позволяет йерсиниям впрыскивать эффекторные белки непосредственно в клетки-мишени.

245

Диссеминация псевдотуберкулезного микроба в организме связана с функционированием системы поглощения ионов железа (иерсиниабактина). Гены, детерминирующие функции этой системы, локализованы в островке патогенности. Эта система включает секретируемый сидерофор, который хелатирует железо, связанное с белками организма хозяина, и транспортирует его в бактериальную клетку.

Возбудитель псевдотуберкулеза продуцирует термостабильный (ST)

токсин.

Одним из факторов патогенности псевдотуберкулезного микроба является суперантиген (YPM), который вызывает поликлональную активацию Т- лимфоцитов и гиперпродукцию провоспалительных цитокинов. Клинически его действие проявляется системным поражением органов и тканей и развитием синдрома токсического шока.

У Y. pseudotuberculosis обнаружена SIgA-протеаза, расщепляющая секреторный иммуноглобулин класса А. В результате действия этого фермента подавляется местная противоинфекционная защита слизистых оболочек.

Гены, детерминирующие синтез факторов патогенности возбудителя псевдотуберкулеза, локализуются как в составе хромосомных “островков патогенности” (HPI – high-pathogenicity island), так и в составе плазмид. Основными плазмидами Y. pseudotuberculosis являются pYV и pVM. Плазмида вирулентности pYV присутствует у возбудителей псевдотуберкулеза, чумы и кишечного иерсиниоза. Эта плазмида кодирует синтез белков наружной мембраны (Yop), белка

– адгезина (YadA) и белков системы секреции III типа (Ysc).

Эффекторные белки наружной мембраны (7 белков) называются Yops (Yersinia outer membrane proteins). Из них 5 белков обладают антифагоцитарной функцией: YopH, YopE, YopT, YopO/YpkA (Yersinia protein kinase A), YopJ/YopP (YopP для Y. enterocolitica). Эти белки ингибируют способность фагоцитов к поглощению микробных клеток.

Основные факторы патогенности псевдотуберкулезного микроба представлены на рисунке 3.147.

Инвазин

pH6

Рисунок 3.147 – Основные факторы патогенности Y. pseudotuberculosis.

246

Патогенез заболевания. Возбудитель псевдотуберкулеза попадает в организм человека с инфицированными продуктами или водой. Развитию заболевания способствует накопление возбудителя в пищевом продукте в процессе хранения при низкой температуре (в условиях холодильника). Основным местом локализации патологического процесса является дистальный участок подвздошной кишки, слепая кишка и начальный отрезок толстой кишки. В кишечнике возбудитель инвазирует М-клетки и трансцитозом проникает в более глубокие слои, где фагоцитируется макрофагами. Фагоцитоз при псевдотуберкулезе незавершенный, поэтому микроб попадает вначале в пейеровы бляшки, а затем в мезентериальные лимфатические узлы, вызывая мезентериальный лимфаденит (локализованная форма заболевания). При этом часть микробных клеток погибает, в результате чего выделяется эндотоксин, который вызывает развитие интоксикационного синдрома.

В случае прорыва лимфатического барьера наступает бактериемия, в результате которой микроб разносится по организму, вызывая образование гранулем и микроабсцессов в печени, селезенке, легких, суставах (генерализованная форма заболевания). Схема патогенеза псевдотуберкулеза представлена на рисунке 3.148.

Лимфоузел

Локальная форма

Генерализованная форма

Рисунок 3.148 – Схема патогенеза псевдотуберкулеза.

Клиническая картина заболевания. Инкубационный период заболевания составляет 3-10 дней. Начало острое или подострое, сопровождается лихорадкой. Больные жалуются на слабость, недомогание, головную боль, мышечные и суставные боли, бессонницу, снижение или потерю аппетита.

В результате развития мезентериального лимфаденита появляются боли в эпигастральной области, симптомы раздражения брюшины, которые имитируют приступ острого аппендицита. На 1-6-й день появляется точечная сыпь, напоминающая скарлатинозную, цвет ее от бледно-розового до ярко-красного. Наряду со скарлатиноподобными элементами нередко наблюдаются более крупные розеолезные или мелкопятнистые высыпания вокруг крупных суставов. Сыпь локализуется симметрично на боковых поверхностях туловища, на коже верхних и нижних конечностей. Часто появляются симптомы “капюшона” (гиперемия лица и

247

шеи), “перчаток” и “носков”, то есть ограниченная гиперемия кистей и стоп (рисунок 3.149).

а б Рисунок 3.149 – Симптомы псевдотуберкулеза: симптом перчаток (а), симптом

носков (б). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Сыпь держится в течение 1-7 дней и исчезает бесследно.

При пальпации живота отмечаются болезненность и урчание в илеоцекальной области. Иногда могут прощупываться увеличенные и болезненные мезентериальные лимфатические узлы. Практически у всех больных определяется гепатоспленомегалия.

Всоответствии с патогенезом развития заболевания выделяют локализованную и генерализованную формы. К локализованным формам относят интестинальную (гастроэнтерит, энтероколит), мезентериальный лимфаденит (мезаденит), терминальный илеит, гепатит. Генерализованная форма может протекать как острое лихорадочное заболевание (скарлатиноподобная форма) или с формированием вторичных очагов - септицемия.

Всоответствии с клиническими симптомами заболевания выделяют абдоминальную, скарлатиноподобную (экзантемную), артралгическую, желтушную, катаральную, смешанную формы. Стертые и субклинические формы, как правило, регистрируются в эпидемических очагах инфекции при обследовании контактных лиц.

При абдоминальной форме преобладают симптомы поражения желудочнокишечного тракта с выраженными болями преимущественно в правой половине живота и диареей.

Скарлатиноподобная форма характеризуется лихорадкой, сыпью, выраженной интоксикацией.

При артралгической форме преобладают симптомы поражения опорнодвигательного аппарата: развитие артралгии или полиартрита на фоне интоксикации

ивысокой лихорадки.

Желтушная форма проявляется желтухой, гипербилирубинемией, повышенным уровнем в крови трансаминаз, билирубинурией и ахолией.

При катаральной форме поражаются преимущественно слизистые оболочки верхних дыхательных путей, что проявляется ринитом, фарингитом, трахеитом, бронхитом.

248

При всех формах псевдотуберкулеза продолжительность заболевания обычно не превышает 1,5 месяца. Прогноз при псевдотуберкулезе благоприятный. Исключение составляет лишь септическая форма, при которой возможен летальный исход.

Иммунитет. После перенесенного заболевания развивается непродолжительный иммунитет.

Диагностика псевдотуберкулеза. Материалом для исследования служит кровь, фекалии и рвотные массы. При диагностике псевдотуберкулеза используют следующие методы:

-бактериологические (выделение культуры Y. pseudotuberculosis);

-серологические (нарастание титра антител в парных сыворотках);

-иммунологические ( выявление антител классов А, М, G);

-молекулярно-генетические (выявление ДНК бактерий).

Исследуемый материал подвергают “холодовому обогащению” с периодическими высевами на дифференциально-диагностические среды. С этой целью исследуемый материал вносят в фосфатный буфер или пептонно-калиевую среду и выдерживают при температуре 4ОС, периодически проводя высев на плотные среды (Эндо, Серова). Наиболее эффективными являются дифференциально-диагностическая среда для выделения иерсиний с бромтимоловым синим (СБТС) и Иерсиния-агар. На Иерсиния-агаре Y. pseudotuberculosis образует матовые, шероховатые, зеленовато-синие колонии с фестончатыми краями и темным выпуклым центром.

В последующем характерные по внешнему виду колонии пересевают на среды с углеводами (например, на среду Олькеницкого) для выделения чистых культур. При отборе культур ориентируются на наличие уреазной активности. Идентификацию выделенных культур проводят по морфологическим, биохимическим, антигенным свойствам. В настоящее время для идентификации выделенных культур используют полуавтоматические и автоматические системы

(Vitec, Mini API и др.).

Для выявления антигенов используют “Диагностикумы коагглютинирующие псевдотуберкулезные и иерсиниозные” для реакции коагглютинации (РКоА) и “Диагностикум латексный для выявления Yersinia pseudotuberculosis Псевлат” для реакции агглютинации латекса (РАЛ), а также “Тест-систему иммуноферментную для выявления антигенов иерсиний псевдотуберкулеза 1 серотипа”.

Для обнаружения специфических антител используют реакцию агглютинации (РА) и реакцию непрямой гемагглютинации (РНГА). Исследуют парные сыворотки крови больных, взятые в начале заболевания и на 3 неделе болезни.

Для постановки РА используют стандартные иерсиниозные антигены распространенных серотипов (взвесь убитых формалином иерсиний в растворе хлорида натрия).

Для постановки РНГА применяют диагностикум эритроцитарный псевдотуберкулезный антигенный (рисунок 3.150).

249

Рисунок 3.150 – Диагностикум эритроцитарный псевдотуберкулезный антигенный. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Эритроцитарный антигенный диагностикум представляет собой полисахаридный антиген, выделенный из псевдотуберкулезных бактерий 1 серотипа и фиксированный на поверхности бараньих эритроцитов, обработанных формалином. Препарат предназначен для выявления специфических антител к Y. pseudotuberculosis в сыворотке крови людей, больных или переболевших псевдотуберкулезом.

Для экспресс-диагностики применяют иммуноферментный анализ (ИФА), реакцию иммунофлюоресценции (РИФ – рисунок 3.151), полимеразную цепную реакцию (ПЦР).

Рисунок 3.151 – Реакция иммунофлюоресценции с возбудителем псевдотуберкулеза. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для постановки ИФА используют тест-системы “Иерсиниоз-ИФА-IgA”, “Иерсиниоз-ИФА-IgM”, “Иерсиниоз-ИФА-IgG”, предназначенные для выявления соответственно антител классов A, M и G к возбудителю псевдотуберкулеза.

Лечение. Для лечения псевдотуберкулеза используют антибиотики (левомицетин, тетрациклины, гентамицин, стрептомицин, рифампицин). При тяжелых формах и рецидивах назначают цефалоспорины. При развитии дисбактериоза рекомендуется применять бифидумбактерин, лактобактерин, бификол, колибактерин.

250

Профилактика. Средства специфической профилактики псевдотуберкулеза не разработаны. Неспецифическая профилактика включает постоянный санитарный контроль за водоснабжением, режимом обработки и хранения пищевых продуктов, борьбу с грызунами в овощехранилищах (дератизационные мероприятия), проведение дезинфекционных мероприятий в овощехранилищах, соблюдение санитарно-гигиенического состояния мест хранения овощей.

Кишечный иерсиниоз

Кишечный иерсиниоз - острое инфекционное заболевание, характеризующееся поражением тонкого и толстого кишечника, развитием мезентериального лимфаденита и выраженной токсико-аллергической симптоматикой.

Первые сведения о возбудителе кишечного иерсиниоза были получены в США, где в период с 1923 по 1957 гг. от больных людей выделялись штаммы бактерий, идентифицированные как атипичные варианты псевдотуберкулезного микроба. Основоположниками изучения возбудителей иерсиниоза являются Дж. Шлейфстейн и М. Калеман, описавшие их в 1939 г. под названием “неидентифицированные микроорганизмы”. В дальнейшем название бактерий неоднократно менялось, пока не утвердилось современное наименование – Yersinia enterocolitica.

Морфологические и тинкториальные свойства. Возбудитель кишечного иерсиниоза представляет собой грамотрицательные палочки размером 1,8-2,7 х 0,7- 0,9 мкм, спор и капсул не образует. Бактерии подвижны (перитрихи), однако подвижность наблюдается только в культурах, выращенных при 18-20ОС, при температуре 37ОС подвижность утрачивается. Y. enterocolitica растет как на обычных, так и на обедненных питательных средах. На плотных питательных средах Y. enterocolitica образует мелкие блестящие выпуклые колонии S-формы с голубоватым оттенком (рисунок 3.152).

Рисунок 3.152 – Внешний вид колоний Y. enterocolitica. Заимствовано из Интернетресурсов.

Оптимальной температурой выращивания является 28-30ОС, оптимум рН 6,9- 7,2. Биохимическая активность у возбудителя кишечного иерсиниоза выше, чем у псевдотуберкулезной бактерии. Y. enterocolitica образует индол, ферментирует