Тема 2.6: «Возбудители кишечных бактериальных инфекций.Сальмонеллы».
Общая характеристика рода Salmonella.
Род Salmonella, названный в честь американского ветеринарного врача Д.Сальмона, выделившего в 1885г. S.cholerae-suis при свиной холере.
Таксономия: семейство Enterobacteriaceae, включающее 29 родов, родSalmonella, 2 вида: S.enterica и 6 ее подвидов: enterica, salamae, arizonae, diarizonae, houtenae, indica, S.bongori и 2501 серотип (серовар).
Морфология и биохимические свойства. Культивирование. Токсинообразование и антигенная структура сальмонелл.
Морфология.
Сальмонеллы - короткие палочки с закруглёнными концами. Подвижные, так как имеют жгутики. Спор и капсул не образуют, грамотрицательные. В мазках располагаются беспорядочно.
Культуральные свойства.
Факультативные анаэробы! РН среды - 5,0-8,0. Оптимальная температура роста для них -37 °С. На средах Плоскирева, Эндо и Левина колонии сальмонелл бесцветные, блестящие, прозрачные колонии через 24 часа инкубации; на ВСА - все виды сальмонелл образуют зелёные колонии через 24 часа инкубации, а через 48 часов серовар Typhi и серовар Paratyphi В образуют чёрные колонии, а серовар ParatyphiA - зелёные колонии. В селенитовый бульон (среда обогощения) засевают любой материал, кроме крови и дуоденального содержимого - дает равномерное помутнение. На среду Рапопорта и 10-20% желчный бульон (элективная среда) засевают кровь - дает равномерное помутнение. На СПА через сутки от момента посева образуют круглые куполообразные влажные гладкие S-формы колоний, размером 1-2 мм, подобные эшерихиям.
Биохимические свойства.
В «пестром» ряду Гисса S.enterica серовар Typhi ферментирует глюкозу, маннит, мальтозу до кислоты, не ферментируют лактозу и сахарозу, не образуют индол, образует сероводород, на лакмусовом молоке образует кислоту, желатин не разжижает, утилизирует цитрат.
Cеровар Paratyphi ферментирует глюкозу, маннит, мальтозу до кислоты и газа, не ферментируют лактозу и сахарозу, не образует индол и сероводород, на лакмусовом молоке образует кислоту, желатин не разжижает, утилизирует цитрат.
Cеровар Paratyphi ферментирует глюкозу, маннит, мальтозу до кислоты и газа, не ферментируют лактозу и сахарозу, не образуют индол, образует
сероводород, на лакмусовом молоке образует щелочь, желатин не разжижает, утилизирует цитрат.
Токсинообразование.
Патогенность сальмонелл обусловливают факторы адгезии, связанные с пилями; факторы инвазии, индуцирующие развитие воспалительной реакции и приток жидкости в очаг поражения, термолабильный LT - токсин, сходный с энтеротоксином эшерихий; и ST - токсин, близкий по механизму действия цитотоксину шигелл. Тифопаратифозные бактерии образуют эндотоксин, который представляет собой липидопротеидный комплекс.
Антигенная структура
Ещё в начале XX века учёные заметили различную природу антигенов сальмонелл. Кауфман (1934) на основании результатов реакции агглютинации разных сальмонелл с набором сывороток разделил все сальмонеллы на группы и типы и предложил диагностическую схему их антигенной структуры. В соответствии с этой схемой в настоящее время производят идентификацию сальмонелл.
Брюшной тиф и паратифы содержат соматический О-антиген и жгутиковый Н-антиген. В составе каждого из них различают групповые и специфические компоненты (см. таблицу). Так, О-антиген серовара Paratyphi А имеет 1, 2, 12-ю фракции, серовара Paratyphi В - 1,4,5, 12-ю, а серовар Typhi - 9,12-ю и Vi-антиген. Структура Н антигена тоже сложна. У сероваров Schottmuelleri и Typhimurium он состоит из двух фаз: специфической (b,i) и неспецифической (1,2). Возбудители брюшного тифа и паратифа А - однофазные бактерии, так как имеют только специфическую фазу Н-антигена (соответственно d и а). Общность антигенной структуры приводит к тому, что разные серовары сальмонелл агглютинируются не только агглютинируются не только в гомологичной, но и в родственных антисыворотках. Для того чтобы исключить перекрёстную групповую агглютинацию, готовят монорецепторные (типоспецифические) и брюшнотифозные Vi-агглютинирующие сыворотки, содержащие соответственно антитела против специфических фракций сальмонелл и Vi-антигена.
Антигенная структура S.enterica
| Серовары | Группа | О-антиген | Н-антиген | |
| 1-я фаза | 2-я фаза | |||
| Paratyphi А | A | 1,2,12 | a | - |
| Typhimurium | В | 1,4,5,12 | i | 1,2 |
| Schottmuelleri | В | 1,4,5,12 | b | 1,2 |
| Cholerae-suis | С | 6,7 | с | 1,5 |
| Hirschfeldi | С | 6,7,Vi | с | 1,6 |
| Typhi | D | 9,12,Vi | d | - |
| Gallinarum | D | 1,9,12 | - | - |
| Enteritidis | D | 1,9,12 | g,m | - |
Заболевания, вызываемые сальмонеллами. Патогенез брюшного тифа и паратифов А и В.
Сальмонеллы вызывают у человека следующие заболевания:
Cеровар Typhi вызывает брюшной тиф (антропонозное заболевание).
Cеровар ParatyphiA вызывает паратиф А и сальмонеллез.
Cеровар ParatyphiВ вызывает паратиф В и сальмонеллез.
Все остальные виды вызывает сальмонеллез (пищевую токсикоинфекцию).
Брюшной тиф - острая инфекционная болезнь с фекально-оральным механизмом передачи, характеризующаяся бактериемией, поражением лимфоидного аппарата тонкой кишки и протекающая с лихорадкой, интоксикацией, розеолезной сыпью.
Источником инфекции являются больные брюшным тифом и бактериовыделители. У 3-5% формируется хроническое бактерионосительство. При этом возбудитель с фекалиями и мочой выделяется в течение всей жизни постоянно или периодически. Механизм заражения - фекально-оральный. Пути передачи инфекции - контактно-бытовой, пищевой и водный. При контактно-бытовом пути наблюдается спорадическая заболеваемость. В настоящее время в распространении инфекции главную роль играют бактериовыделители. Возбудитель брюшного тифа попадает в организм человека через рот, а затем проходит в кишечник и внедряется в лимфатические образования тонкой кишки - пейеровы бляшки и солитарные фолликулы, что приводит к развитию лимфаденита и лимфангита. Из лимфатических образований возбудитель попадает в кровяное русло - начинается бактериемия, которая
соответствует первым клиническим проявлениям болезни. Циркулирующие в крови микроорганизмы частично погибают, высвобождается эндотоксин, обусловливающий интоксикационный синдром, а при массивной эндотоксемии – инфекционно-токсический шок.
Паратиф А и В.
Паратифы А и В острые инфекционные болезни, вызываемые сальмонеллами, сходные с брюшным тифом.
Можно отметить некоторые отличительные признаки болезни, позволяющие заподозрить паратиф А и В. В отличие от брюшного тифа болезнь протекает чаще в сренетяжёлой форме и в начальном периоде характеризуется гиперемией лица, инъекцией сосудов склер, кашлем, насморком. Эти симптомы делают начальный период паратифа А сходным с ОРЗ. Раньше, чем при брюшном тифе появляется сыпь - на 4-7-й день болезни. Кроме того, наряду с типичной розеолезной сыпью, можно обнаружить макулопопулезные элементы, напоминающие коревую экзантему. У некоторых больных встречаются петехиальные элементы. Сыпь при паратифе А обычно более обильна, чем при брюшном тифе. Редко возникают рецидивы и осложнения.
Паратиф В.
Отличительным признаком являются симптомы гастроэнтерита, возникающие с первых дней болезни. В дальнейшем присоединяются лихорадка, экзантема, представленная розеолами, значительно более обильными, чем при брюшном тифе. Температура носит нередко волнообразный характер, с большими суточными размахами в отличие от брюшного тифа, при котором наблюдается постоянный тип температурной кривой. Основными методами диагностики являются посевы крови на желчный бульон или среду Раппопорт, а также обнаружение антител к сальмонеллам в РНГА.
Сальмонеллез — это полиэтиологическая инфекционная болезнь, вызываемая различными серотипами бактерий рода Salmonella, характеризуется разнообразными клиническими проявлениями от бессимптомного носительства до тяжелых септических форм. В большинстве случаев протекает с преимущественным поражением органов пищеварительного тракта (гастроэнтериты, колиты).
Источниками инфекции являются в основном домашние животные и птицы, однако определенное значение играет и человек (больной, носитель) как дополнительный источник. Сальмонеллез животных может протекать как острое заболевание. В этом случае мышцы и внутренние органы могут быть гематогенно обсеменены возбудителем при жизни животных. Но наибольшую эпидемиологическую опасность представляют животные-бактерионосители из-за отсутствия у них каких-либо признаков заболевания. При неправильном забое и разделке туш таких животных возможно посмертное инфицирование мяса содержимым кишечника.
При обследовании крупного рогатого скота и мяса этих животных сальмонеллы обнаруживаются у 1—5%, при обследовании свиней — у 3—20%, овец — у 2—5%, кур, уток, гусей — более 50%. Носительство сальмонелл наблюдается у кошек и собак (до 10%), а также среди грызунов (до 40%). Сальмонеллезная инфекция широко распространена среди диких птиц (голуби, воробьи, скворцы, чайки и др.). При этом птицы могут загрязнять жилые помещения и продукты. Источником инфекции могут быть и люди — больные и бактерионосители. Однако их роль в распространении сальмонеллеза неизмеримо меньше, чем сельскохозяйственных животных и птиц. Наибольшую опасность человек как источник инфекции представляет для детей первого года жизни, которые высокочувствительны ко всем кишечным инфекциям. Бактериовыделитель может представлять опасность и для взрослых в том случае, если он имеет отношение к приготовлению пищи, раздаче ее или про/1,аже пищевых продуктов.
В последнее время регулярно регистрируются вспышки сальмонеллеза в лечебных учреждениях, особенно в родильных, педиатрических, психиатрических и гериатрических отделениях, обусловленные антибиотико-устойчивыми штаммами сальмонелл. Вспышки часто характеризуются высокой летальностью и могут продолжаться длительное время. Этот вид сальмонеллеза приобрел черты госпитальной инфекции с контактно-бытовым механизмом передачи возбудителя через руки ухаживающих за детьми лиц, постельное белье, предметы ухода и др.
Основной путьзаражения при сальмонеллезе — алиментарный, обусловленный употреблением в пищу продуктов, в которых содержится большое количество сальмонелл. Обычно это наблюдается при неправильной кулинарной обработке, когда инфицированные продукты, в основном мясные (мясной фарш, изделия из него, студень, мясные салаты, вареные колбасы), находились в условиях, благоприятных для размножения сальмонелл.
В последние годы отмечается значительный рост заболеваемости сальмонеллезом, связанный с распространением возбудителя (S.enterica
серовар enteritidis) через мясо птицы и яйца. Во многих странах этот путь заражения сейчас является ведущим.
При заносе возбудителя в крупные птицеводческие хозяйства он быстро захватывает большую часть поголовья, имея способность к транс-овариальной передаче. Могут быть инфицированы молочные и рыбные продукты, но в общей заболеваемости они имеют меньшее значение. Заболеваемость сальмонеллезом несколько выше в теплое время года, что связано с ухудшением условий хранения продуктов. Госпитальные вспышки, преимущественно в детских стационарах, возникают чаще в холодные месяцы. Сальмонеллезы могут встречаться как в виде групповых вспышек (обычно алиментарного происхождения), так и в виде спорадических заболеваний.
Патогенез. Воротами инфекции является тонкая кишка, где происходит колонизация возбудителя и внедрение во внутреннюю фазу. До сих пор остается неясным, почему в большинстве случаев инфекционный процесс при сальмонеллезе ограничивается только этапом колонизации и инвазии в близлежащие ткани, что приводит к развитию гастроинтестинальной формы заболевания. Вместе с тем в незначительном проценте случаев в местах фиксации сальмонелл могут формироваться очаги пролиферативного, реже гнойного воспаления, что характерно для развития соответственно тифоподобной и септической форм сальмонеллеза.
Захват сальмонелл макрофагами не приводит к их фагоцитозу. Они обладают способностью не только сохраняться, но и размножаться в макрофагах, преодолевать внутри них барьер кишечного эпителия, проникать в лимфатические узлы и кровь. Бактериемия у больных сальмонеллезом встречается часто, но обычно бывает кратковременной. В эксперименте показано, что бактериемия носит перемежающийся характер. Это объясняется чередованием размножения сальмонелл в макрофагах и последующим выходом в кровь.
В собственном слое слизистой оболочки тонкой кишки наблюдается интенсивное разрушение бактерий с высвобождением энтеротоксина и эндотоксина. Эндотоксин оказывает многообразное действие на различные органы и системы организма. Наиболее важными из них являются индукция лихорадки и нарушения микроциркуляции вплоть до развития инфекционно-токсического шока. Энтеротоксин, активируя аденилатциклазу энтероцитов, приводит к нарастанию внутриклеточной концентрации циклического аденозинмонофосфата, фосфолипидов, простагландинов и других биологически активных веществ. Это приводит к нарушению транспорта ионов Na и Сl через мембрану клеток кишечного эпителия с накоплением их в просвете кишки. По возникающему осмотическому градиенту вода выходит из энтероцитов, развивается водянистая диарея. В тяжелых случаях заболевания вследствие потери жидкости и электролитов наблюдаются значительное нарушение водно-солевого обмена, уменьшение объема циркулирующей крови, понижение АД и развитие гиповолемического шока.
Одновременно с потерей жидкости при сальмонеллезе развивается синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания, который является как следствием воздействия эндотоксина на свертывающую систему крови, так и гиповолемии. Страдает и сосудисто-нервный аппарат, что проявляется в понижении тонуса сосудов, нарушении терморегуляции.
Иммунные реакции при сальмонеллезе представляются в виде сочетания так называемого местного (кишечного) иммунитета, который проявляется прежде всего гуморальной иммунной реакцией (секреция IgA) и слабовыраженной клеточной реакцией. Общая гуморальная реакция выражается продукцией различных классов иммуноглобулинов, а клеточная — повышением фагоцитарной активности макрофагов, тесно связанной с активной выработкой антител и реакцией последних с бактериальными антигенами. Образование антител у больных сальмонеллезом нередко рассматривают как реакцию, протекающую по типу вторичного иммунного ответа, так как большинство взрослых людей неоднократно в течение жизни контактируют с сальмонеллами, в результате чего развивается сенсибилизация организма и возможны реакции гиперчувствительности.
Развитие тифоподобной, септической, субклинической и хронических форм сальмонеллеза объясняется возникновением иммунологической толерантности к антигенам сальмонелл. Последняя является следствием либо мимикрии антигенов, либо результатом временного снижения функциональной активности фагоцитов и лимфоцитов макроорганизма (развития вторичного иммунодефицита).