Мікобактерії грампозитивні. Мікобактеріоз легень: основні відомості, причини, симптоми, методи лікування. Лікування та специфічна профілактика мікобактеріозів

Нетуберкульозні мікобактерії - самостійні види, широко поширені в навколишньому середовищі, як сапрофіти, які в деяких випадках можуть викликати захворювання, що важко протікають - мікобактеріози. Їх також називають мікобактеріями навколишнього середовища (environmental micabacteria), збудниками мікобактеріозів, опортуністичними та атиповими мікобактеріями. Істотною відмінністю нетуберкульозних мікобактерій від мікобактерії туберкульозного комплексу є те, що вони практично не передаються від людини до людини.

Нетуберкульозні мікобактерії поділяються на 4 гуппи за обмеженою кількістю ознак: швидкості зростання, утворення пігменту, морфології колоній та біохімічних властивостей.

1-ша група - повільнорослі фотохромогенні (М. kansasii та ін). Головна ознака представників цієї групи - поява пігменту на світлі. Вони утворюють колонії від S до RS-форм, містять кристали каротину, що забарвлюють їх у жовтий колір. Швидкість зростання від 7 до 20 днів при 25, 37 і 40 ° С, катадазопозитивні.

М. kansasii - жовті бацили, мешкають у воді, грунті, найчастіше вражають легені. Ці бактерії можна ідентифікувати за рахунок їх великих розмірів та хрестоподібного розташування. Важливим проявом інфекцій, спричинених М. kansasii, вважається розвиток дисемінованого захворювання. Можливі також ураження шкіри та м'яких тканин, розвиток теносиновітів, остеомієліту, лімфаденітів, перикардитів та інфекцій органів сечостатевого тракту.

2-я група - повільнорослі скотохромогенні (М. scrofulaceum, М. matmoense, M. gordonae та ін). Мікроорганізми утворюють II темряві жовті, а на світлі помаранчеві або червоні колонії, зазвичай S-форми колоній, ростуть при 37 °С. Це найчисленніша група нетуберкульозних мікобактерій. Вони виділяються із забруднених водойм і грунту, а мають незначну патогенність для людини і тварин.

М. scrofulaceum (від англ. scrofula – золотуха) – одна з основних причин розвитку шийного лімфаденіту у дітей до 5 років. За наявності тяжких супутніх захворювань вони можуть спричинити ураження легень, кісток та м'яких тканин. Крім води та ґрунту, мікроби виділені з сирого молока та інших молочних продуктів.

М. maimoense - мікроаерофіли, утворюють сірувато-білі гладкі блискучі непрозорі куполоподібні круглі колонії.

Первинні ізоляти ростуть дуже повільно за 22-37 °С. Експозиція їх на світлі не викликає продукції пігменту, У разі потреби експозиції продовжують до 12 тижнів. Людина вони викликають хронічні захворювання легких.

М. gordonae – найпоширеніші загальновизнані сапрофіти, скотохромогени водопропідної води, мікобактеріоз викликають вкрай рідко. Крім води (відомі як М. aquae) їх часто виділяють із ґрунту, промивних вод шлунка, бронхіального секрету або іншого матеріалу від хворих, але в більшості випадків вони виявляються непатогенними для людини. У той же час є повідомлення про випадки менінгіту, перитоніту та шкірних уражень, спричинених цим видом мікобактерій.

3-я група - нехромогенні мікобактерії, що повільно ростуть (М. avium complex, M. gaslri M. terrae complex та ін). Вони утворюють безбарвні S- або SR- і R-форми колоній, які можуть мати світло-жовті та кремові відтінки. Виділяються від хворих тварин, з води та ґрунту.

М. avium - М. inlracellulare об'єднані в один М. avium complex тому що їхня міжвидова диференціація представляє певні труднощі. Мікроорганізми ростуть при 25-45 ° С, патогенні для птахів, менш патогенні для великої рогатої худоби, свиней, овець, собак та не патогенні для морських свинок. Найчастіше ці мікроорганізми викликають у людини ураження легень. Описано ураження шкірних покривів, м'язової тканини та кісткового скелета, а також дисеміновані форми захворювань. Вони входять до збудників опортуністичних інфекцій, що ускладнюють синдром набутого імунодефіциту (СНІД). М. avium підвид paratuberculosis є збудником хвороби Джонса у великої рогатої худоби та, можливо, хвороби Крона (хронічне запальне захворювання шлунково-кишкового тракту) у людини. Мікроб присутній у м'ясі, молоці та фекаліях інфікованих корів, а також виявляється у воді та ґрунті. Стандартні методи очищення води не інактивують цей мікроб.

М. xenopi викликає ураження легень у людини та дисеміновані форми захворювань, пов'язані зі СНІДом. Вони виділені від жаб роду Xenopus. Бактерії утворюють дрібні з гладкою блискучою поверхнею не пігментовані колонії, які надалі забарвлюються в яскраво-жовтий колір. Термофіли не ростуть за 22 °С і дають хороше зростання при 37 і 45 °С. При бактеріоскопії виглядають як дуже тонкі палички, що звужуються з одного кінця і розташовані паралельно один до одного (і у вигляді частоколу). Часто виділяються з холодної та гарячої водопровідної води, включаючи воду для пиття, що зберігається в лікарняних резервуарах (нозокоміальні спалахи). На відміну від інших умовно-патогенних мікобактерій, вони чутливі до дії більшості протитуберкульозних препаратів.

М. ukerans - етіологічний агент мікобактеріальної шкірної N (виразка Бурулі), росте тільки при 30-33 ° С, Зростання колоній відзначається лише через 7 тижнів. Виділення збудника відбуваються також при зараженні мишей у м'якоть підошви лапки. Дане захворювання поширене в Австралії та Африці. Джерелом інфекції служить тропічне оточення та вакцинація БЦЖ вакциною від цього мікобактеріозу.

4-я група - мікобактерій, що швидко ростуть (М. fortuitum complex, M. phlei, М. xmegmatis та ін). Зростання їх відзначається у вигляді R або S-форм колоній протягом від 1-2 до 7 днів. Вони виявляються у воді, ґрунті, нечистотах та є представниками нормальної мікрофлори тіла людини. Бактерії цієї групи рідко виділяються із патологічного матеріалу від хворих, проте деякі з них мають клінічне значення.

М. fortuitum complex включає М. fortuitum та М. chcionae, які складаються з підвидів. Вони викликають дисеміновані процеси, шкірні та післяопераційні інфекції, захворювання легень. Мікроби цього комплексу високостійкі до протитуберкульозних препаратів.

М smegmatis - представник нормальної мікрофлори, що виділяється зі смегми у чоловіків. Добре росте за 45 °С. Як збудник захворювань людини посідає друге місце серед мікобактерій, що швидко ростуть, після комплексу М. fortuitum. Вражає шкіру та м'які тканини. Збудників туберкульозу необхідно диференціювати від М. smegmatis для дослідження сечі.

Епідеміологія мікобактеріозів

Збудники мікобактеріозів поширені у природі. Їх можна виявити у ґрунті, пилу, торфі, бруді, воді річок, водойм та плавальних басейнів. Вони виявляються у кліщів та риб, викликають захворювання у птахів, диких та свійських тварин, є представниками нормальної мікрофлори слизових оболонок верхніх дихальних шляхів та сечостатевого тракту у людини. Зараження нетуберкульозними мікобактеріями походить із навколишнього середовища аерогенно, контактним шляхом при пошкодженні шкірних покривів, а також харчовим та водним шляхами. Передача мікроорганізмів від людини до людини є нехарактерною. Це умовно-патогенні бактерії, тому велике значення у виникненні захворювання мають зниження резистентності макроорганізму, його генетична схильність. У уражених ділянках утворюються гранульоми. У випадках фагоцитоз носить незавершений характер, бактеріємія виражена, а в органах визначаються макрофаги, заповнені нетуберкульозні мікобактерії і нагадують лепрозні клітини.

, , , , , , , ,

Симптоми мікобактеріозів

Симптоми мікобактеріозів різноманітні. Найчастіше уражається дихальна система. Симптоматика легеневої патології подібна до такої при туберкульозі. Водночас нерідкі випадки позалегеневої локалізації процесу із залученням шкіри та підшкірної клітковини, ранових поверхонь, лімфатичних вузлів, сечостатевих органів, кісток та суглобів, а також мозкових оболонок. Органні поразки можуть починатися як гостро, і приховано, але майже завжди протікають важко,

Можливий також розвиток змішаної інфекції (mixt-інфекції), у ряді випадків вони можуть бути причиною розвитку вторинної ендогенної інфекції.

Мікробіологічна діагностика мікобактеріозів

Основний метод діагностики мікобактеріозу бактеріологічний. Матеріал на дослідження беруть, виходячи з патогенезу та клінічних проявів захворювання. Спочатку вирішується питання щодо належності виділеної чистої культури до збудників туберкульозу або нетуберкульозних мікобактерій. Потім застосовують комплекс досліджень, що дозволяють встановити вид мікобактерій, ступінь вірулентності, а також групу за Раньйоном. Первинна ідентифікація ґрунтується на таких ознаках, як швидкість росту, здатність до утворення пігменту, морфологія колоній та здатність росту за різних температур. Для виявлення цих ознак не потрібно додаткового обладнання та реактивів, тому вони можуть застосовуватись у базових лабораторіях протитуберкульозних диспансерів. Остаточна ідентифікація (референс-ідентифікація) із застосуванням складних біохімічних досліджень проводиться у спеціалізованих мораторіях наукових установ. У більшості випадків перевагу надають їх ідентифікації за біохімічними фактами такими, як сучасні молекулярно-генетичні методи трудомісткості, мають багато підготовчих стадій, вимагають спеціального обладнання, дорогі. Велике значення для печива має визначення чутливості до антибіотиків. Вирішальне значення для встановлення діагнозу мікобактеріозу має критерій одночасності появи клінічних, рентгенологічних, лабораторних даних та виділення чистої культури нетуберкульозних мікобактерій, проведення багаторазових досліджень у динаміці.

Рід Mycobacterium.

Мікобактерії - кислотостійкі нерухомі грампозитивні паличкоподібні (прямі або вигнуті) бактерії, здатні утворювати ниткоподібні та міцеліальні структури. Для них характерний високий вміст ліпідів та восків у клітинних стінках, що забезпечує стійкість до спиртів, кислот, лугів, дезінфікуючих засобів, висушування та дії сонячних променів, погану фарбуваність барвниками, високу гідрофобність, патогенність.

Поряд з кислотостійкістю, важливою характеристикою мікобактерій є повільне зростанняна живильних середовищах, особливо мікобактерій туберкульозу. Ще одна особливість мікобактерій – утворення пігментів, частина видів утворює пігмент у темряві.

Серед патогенних мікобактерій найбільше значення мають основний збудник туберкульозу людини – M.tuberculosis (паличка Коха), M.bovis – збудник туберкульозу великої рогатої худоби та M.leprae – збудник прокази (лепри). Захворювання у людей можуть викликати також M.avium – збудник туберкульозу птахів та близько 20 інших потенційно патогенних видів, здатних викликати у людини атипові форми уражень (мікобактеріози).

Mycobacterium tuberculosis (паличка Коха).

Морфологічні властивостітипові для мікобактерій. Це тонкі прямі або злегка вигнуті палички із зернистими утвореннями в цитоплазмі, можуть зустрічатися кокоподібні структури, L – форми. Кислотостійкі (високий вміст ліпідів та міколової кислоти у клітинній стінці). Мають кислотолабільні гранули (зерна Муха) у цитоплазмі. Грампозитивні, погано фарбуються аніліновими барвниками, Цилю - Нільсенувони забарвлюються в яскраво-червоний колір.

Культуральні характеристики.Зростають в аеробних та факультативно-анаеробних умовах. Зростають дуже повільно - протягом кількох тижнів. Мікобактерії потребують білка та гліцерину, фактори росту. Найчастіше використовують щільні яєчні середовища Левенштайна - Йенсена, Фінна II, синтетичні та напівсинтетичні рідкі середовища.

На щільних середовищах зростання відзначається на 15-40 добу у вигляді сухого зморшкуватого нальоту кремового кольору (R-форми), колонії на вигляд нагадують цвітну капусту. На рідких середовищах відзначається зростання як поверхневої плівки.

Паличка Коха стійка у зовнішньому середовищі, у висохлих біосубстратах зберігається до кількох тижнів.

Чинники патогенності.Патогенні властивості туберкульозної палички та біологічні реакції, якими відповідає макроорганізм на впровадження збудника, пов'язано з особливостями його хімічного складу, високим вмістом ліпідів та їх складом (наявність жирних кислот фтіоїдної, міколової, туберкулостеариновоїта ін, фосфатидів та інших фракцій).

Головний фактор - токсичний гліколіпід - "корд - фактор"легко виявляється при культивуванні на рідких середовищах. Він забезпечує зближене розташування мікобактерій у вигляді кіс, джгута, корду. Корд – фактор надає токсичну дію на тканині, а також блокує окисне фосфорилювання у мітохондріях макрофагів (захищає від фагоцитозу). З хімічним складом мікобактерій пов'язані ще дві їх найважливіші характеристики:

- здатність викликати виражену реакцію ДЗТ, що виявляється за допомогою туберкулінової проби - "ГЗТ туберкулінового типу"

Антигенна структура.Мікобактерії туберкульозу мають складний та мозаїчний набір антигенів. В антигенному відношенні M.tuberculosis має найбільшу подібність до M.bovis і M.microti. Є перехресно – реагують антигени з коринебактеріями, актимоміцетами. Для ідентифікації мікобактерій антигенні властивості мало використовують.

Епідеміологія.Основними шляхами зараження є повітряно-крапельний і повітряно-пиловий. Основним джерелом зараження є хвора на туберкульоз людина. Особливу роль має скупченість проживання, в Росії найбільшу значимість мають місця ув'язнення, табори біженців, особи без певного місця проживання та інші соціально ущербні групи населення. У відносно невеликому відсотку випадків туберкульоз обумовлений зараженням від тварин (частіше через молоко) М.bovis.

Патогенетичні особливості.

Протягом життя людина неодноразово контактує з мікобактеріями туберкульозу, проте туберкульозний процес розвивається далеко не у всіх інфікованих. Це залежить від багатьох факторів і насамперед – резистентності організму.

Найчастіше зараження відбувається через дихальні шляхи. Мікобактерії, що потрапили в організм, захоплюються альвеолярними і легеневими макрофагами. У місці влучення може розвинутися первинний афект (бронхопневмонічний фокус).Далі збудник транспортується в регіонарні лімфовузли, викликаючи запальну реакцію – лімфангоїт та лімфаденіт. Первинний афект, лімфангоїт та лімфаденіт - первинний комплекс (первинне вогнище туберкульозу), що характеризується утворенням по ходу лімфатичних шляхів та вузлів гранульом у вигляді горбків ( горбка або туберкульоз).

Утворення гранульом є клітинною реакцією ГЗТ на ряд хімічних компонентів мікобактерій. У центрі гранульоми у вогнищі некрозу (казеозного розпаду) знаходяться мікобактерії. Вогнище оточене гігантськими багатоядерними клітинами Пирогова - Лангханса, їх оточують епітеліоїдні клітини, а по периферії - лімфоцити, плазматичні та мононуклеарні клітини.

Вихід первинного вогнища:

- при достатній резистентностіорганізму розмноження збудника в гранульомах припиняється, вогнище оточується сполучнотканинною капсулою і зневідомляється (відкладаються солі кальцію). Цей процес визначається формуванням нестерильного інфекційного імунітетудо збудника туберкульозу. Нестерильність - здатність мікобактерій довгостроково зберігатися в первинному осередку і чекати на свою годину (іноді через кілька десятиліть);

- при недостатній резистентності- посилений казеозний розпад вогнища, казеозна пневмонія, важка первинна легенева сухот та генералізований туберкульоз (дисемінований або міліарний туберкульоз з гранульомами у різних органах).

Вторинний туберкульоз.Вторинний туберкульозний процес – реактивація збудника внаслідок ослаблення резистентності спостерігається при стресах, порушеннях харчування та в осіб похилого віку. Виникають осередки казеозного розпаду в легенях із утворенням порожнин, ураження бронхів, дрібних кровоносних судин.

Імунітет.В основі нестерильного інфекційного та вакцинального імунітету при туберкульозі – клітинний імунітет у вигляді гіперчутливості уповільненого типу (ГЗТ), опосередкованої Т-лімфоцитами та макрофагами. Т-лімфоцити за участю білків головної системи гістосумісності класу I розпізнають клітини, інфіковані мікобактеріями туберкульозу, атакують та руйнують їх. Антибактеріальні антитіла зв'язуються з різними антигенами збудника, утворюють циркулюючі імунні комплекси (ЦВК) та сприяють їх видаленню з організму.

Алергічна перебудова (ГЗТ) до туберкульозної палички свідчить про формування набутого імунітету та може бути виявлена ​​за допомогою туберкулінової проби. Ця проба є досить специфічною. Старий туберкулін Коха є концентрованим фільтратом стерилізованих компонентів мікобактерій. Очищений препарат PPD (новий туберкулін Коха, що містить туберкулопротеїни) використовують переважно для постановки внутрішньошкірної проби Манту. За допомогою цієї проби проводять відбір осіб, які підлягають ревакцинації. Позитивний результат проби Манту не можна розглядати як обов'язковий ознака активного процесу (це насправді показник ГЗТ), а негативний - який завжди свідчить про його відсутність (анергія, імунодефіцити).

Імунопрофілактикавключає внутрішньошкірне введення атенуйованого штаму B.bovis, відомого як бацил Кальметта - Жерена (БЦЖ). У Росії вакцинацію проводять новонародженим (на 5-7 дні життя), ревакцинацію - в 7-12-17-22 років і старших віках при негативній пробі Манту (тобто відсутність клітинного нестерильного = вакцинального або інфекційного імунітету - ГЗТ).

Лабораторна діагностика.Застосовують мікроскопічні, бактеріологічні, біологічні, алергологічні, серологічні та молекулярно-генетичні методи.

Мікроскопічна діагностикавключає мікроскопію нативного матеріалу, використання методів нагромадження, люмінесцентну діагностику. Мікроскопія нативного патологічного матеріалу(мокрота, що відокремлюється свищів, промивні води з бронхів, сеча) у мазках, пофарбованих за Цилем – Нільсеном, дозволяє виявляти червоні кислотостійкі палички при концентрації мікобактерій не менше кількох сотень тисяч/мл. Методи накопичення(наприклад, флотації) підвищують чутливість мікроскопії до кількох тисяч мікробних тіл/мл. Люмінесцентна мікроскопіяз використанням акридинового помаранчевого або аураміну – родаміну – найбільш чутливий та ефективний метод бактеріоскопії, чутливість – 500-1000 мікобактерій/мл. Дозволяє виявляти мікобактерії із зміненими культуральними та тинкторіальними властивостями.

Бактеріологічний метод(посів на живильні середовища) дозволяє виявити мікобактерії при концентрації 200-300/мл. Найбільш ефективний до або на початку лікування, наприкінці лікування поступається ефективності люмінесцентному методу. Недолік – тривалість отримання результатів – від 2 до 12 тижнів. Гідність – можливість оцінки вірулентності культури, визначення чутливості до лікарських препаратів. Розроблено прискорені методи виділення. За методом Прайса матеріал поміщають на предметне скло, обробляють сірчаною кислотою, відмивають фізіологічним розчином та вносять у живильне середовище з цитратною кров'ю. Скло виймають через 3-4 доби і забарвлюють за Цилем – Нільсеном.

Золотий стандарт біологічна пробана морських свинках дозволяє визначати до 10 мікобактерій в мл. Поширення резистентних та змінених мікобактерій знизило чутливість методу. Метод вимагає дотримання режимних умов та застосовується у великих спеціалізованих лабораторіях.

Алергологічні методи- це широко використовувані шкірні проби з туберкуліном та методи аллергодіагностики in vitro (РТМЛ, ППН – показник ушкодження нейтрофілів та ін.).

Серологічні методичисленні (РСК, РА, РПГА), проте через недостатню специфічність використовують мало.

Найбільш досконалі генетичні методи, У практичних лабораторіях їх використовують поки що недостатньо.

Серед методів ідентифікації мікобактерійнайбільшу практичну цінність мають два підходи:

Методи диференціації M.tuberculosis та M.bovis від інших мікобактерій;

Методи диференціації M.tuberculosis та M.bovis.

Існує низка методів диференціації мікобактерій двох основних видів від інших. З них найбільш простим і доступним є оцінка зростання на яєчному середовищі, що містить саліциловий натрій у концентраціях 0,5 та 1,0 мг/мл. На цих середовищах, на відміну інших мікобактерій, M.tuberculosis і M.bovis не ростуть.

Для диференціації M.tuberculosis від інших видів мікобактерій, зокрема від M.bovis, використовують ніациновий тест(Визначення синтезованої M.tuberculosis у великих кількостях нікотинової кислоти, що виявляється за допомогою ціаністих або роданистих сполук по яскраво-жовтому фарбуванню). Мікобактерії туберкульозу також відзначають позитивний тест відновлення нітратів. Враховують швидкість зростання та характер пігментоутворення. Використовують цитохімічні методи, що дозволяють виявляти корд - фактор (вірулентність) за міцністю зв'язку барвників - нейтрального червоного або блакитного нільського при обробці лугом.

Цей вид мікобактерій виявлено у 60 видів ссавців. Епідемічну небезпеку для людини становлять велику рогату худобу, рідше - верблюди, кози, вівці, свині, собаки, кішки. Хворі тварини виділяють мікобактерії з молоком, харкотинням, екскрементами. Людина заражається при догляді за хворими тваринами або вживанні сирого молока та молочних продуктів (у сирі та олії збудник може зберігатися понад 200 днів). Перед цього збудника припадає до 5% випадків туберкульозу (висока частка туберкульозу бичачого типу - в Якутії та інших територіях із високим рівнем захворюваності тварин на туберкульоз).

Мікобактерії лепри – збудник лепри (прокази) – генералізованої хронічної інфекції з переважним ураженням похідних ектодерми (покривні тканини та периферична нервова система).

Культуральні характеристики.Дуже погано культивуються на живильних середовищах. Основний метод діагностики – бактеріоскопічний. Диференціація з мікобактеріями туберкульозу може здійснюватися в біопробі на білих мишах (M.leprae не є патогенною для них).

Епідеміологія.Захворювання мало контагіозне. Має значення генетична схильність, індивідуальна резистентність до інфекції. Зараження відбувається контактно – побутовим та повітряно – краплинним шляхом. Містять хворих у лепрозоріях (основний шлях профілактики – ізоляція).

Клініко – патогенетичні особливості.Інкубаційний період – дуже тривалий (від 4-6 років). Виділяють туберкулоїдну (більш доброякісну) та лепроматозну (важчу) форму.

Лікуваннятривалий, іноді довічний. Основні препарати – сульфони, препарати вибору – дапсон, рифампіцин, клофазимін.

Лекція №6. Сімейство Enterobacteriaceae. Рід Salmonella.

Загальна характеристика сімейства ентеробактерій.

Бактерії цього сімейства є найчастішими збудниками кишкових інфекцій. Їх поєднує ряд загальних ознак. Це короткі, що не утворюють суперечки, палички із закругленими кінцями, рухливі (перитрихи) або нерухомі, деякі мають капсули. Аероби чи факультативні анаероби. Характерне негативне забарвлення за Грамом. Добре ростуть на звичайних живильних середовищах із м'ясним екстрактом. На більшості щільних середовищ ентеробактерії утворюють круглі опуклі блискучі S-(гладкі) колонії, а також часто обумовлені втратою капсули плоскі, нерівні та зернисті R-(шорсткі) форми. Для них характерна ферментація глюкози (та інших вуглеводів) з утворенням кислоти та газу. По відношенню до лактози їх поділяють на лактоза-ферментуючі та лактоза - неферментуючі. Каталаза – позитивні, відновлюють нітрати у нітрити.

Сімейство ентеробактерій включає понад 20 пологів, що поєднують понад 100 видів бактерій, що живуть у ґрунті, на рослинах, що входять до складу мікробних біоценозів кишечників тварин та людини. Найбільше значення для людини мають роду Escherichia, Salmonella, Shigella, Yersinia, Proteus, Klebsiella та ін. Для диференціації пологів використовують переважно біохімічні ознаки, для класифікації всередині пологів і видів - вивчення антигенної структури (О-, Н- і К-антигенів) .

О-антигенпредставлений ліпополісахаридами (ЛПС) зовнішньої мембрани. Штами, позбавлені О-антигену, утворюють R-колонії і зазвичай авірулентні.

Н-антиген -термолабільні білки, є тільки у рухомих (мають джгутики) видів.

К-антиген- термостабільні полісахариди капсули та зовнішньої оболонки.

У патогенезі уражень, що викликаються ентеробактеріями, мають значення ЛПС (ендотоксин, що звільняється при руйнуванні бактерій), різні ентеротоксини, фактори інвазивності та адгезії (джгутики та ін), ферменти патогенності.

Рід Salmonella.

Сальмонели – велика група ентеробактерій, серед яких різні серотипи – збудники черевного тифу, паратифів А, В та С та найбільш поширених харчових токсикоінфекцій – сальмонельозів. За ознакою патогенності для людини сальмонели поділяють на патогенні для людини-антропонози (викликають черевний тиф і паратифи А і В) та патогенні для людини та тварин - зоонози (викликають сальмонельози). Незважаючи на значні відмінності сальмонел за антигенними характеристиками, біохімічними властивостями, викликаними ними захворюваннями, за сучасною, але недостатньо зручною та досконалою класифікацією виділяють два види – S.bongori та S.enteritica. Останній розділений на підвиди, з яких найбільше значення мають підвиди choleraesuis та salamae. Підвид choleraesuis включає найбільшу частину відомих сероварів сальмонел (близько 1400 приблизно з 2400).

МорфологіяПрямі грамнегативні палички розміром 2-4 х 0,5 мкм. Рухливі завдяки наявності перитрихіально розташованих джгутиків.

Культуральні та біохімічні властивості.Факультативні анаероби добре ростуть на простих поживних середовищах. Оптимум рН-7,2-7,4, температури - +37. Метаболізм - окисний та бродильний. Сальмонели ферментують глюкозу та інші вуглеводи з утворенням кислоти та газу (серотип Salmonella typhi газоутворення не викликає). Зазвичай не ферментують лактозу (на середовищах із цим вуглеводом - безбарвні колонії), сахарозу. Оксидаза-негативні, каталаза - позитивні. Реакція Фогеса – Проскауера негативна.

З біохімічних (ферментативних) властивостей сальмонели розділені чотирма групи. Характерні ознаки сальмонел освіта сірководню, відсутність продукції індолу та аеробність. Для виділення використовують диференціально – діагностичні середовища (вісмут – сульфіт агар, середовища Ендо, Плоскірєва, SS агар) та середовища збагачення (селенітовий бульйон, жовчний бульйон, середовище Раппопорта). S-форми утворюють дрібні (від 1 до 4 мм) прозорі колонії (на середовищі Ендо - рожеві, на середовищі Плоскірєва - безбарвні, на вісмут - сульфіт агарі - чорні, з металевим блиском). На рідких середовищах S форми дають рівномірне помутніння, R форми - осад.

Антигенна структура.Вирізняють Про-, Н- і К-антигени. До групи К-антигенів відносять Vi-антигени (антигени вірулентності). Завдяки більш поверхневому розташуванню (ніж О-антигени) Vi-антиген може перешкоджати аглютинації культур сальмонел О-специфічною сироваткою (екранування). Для диференціації сальмонел застосовують схему (серологічну класифікацію) Кауфманна - Уайта.

Відповідно до структури О-антигенів сальмонели поділяють на О-групи(67 серогруп), до кожної з яких входять серологічні типи, що відрізняються будовою Н-антигенів. Приналежність сальмонел до певного серовару встановлюють щодо антигенної структури відповідно до схемою Кауфманна - Уайта. Приклади: серотип S.paratyphi A відноситься до серогрупи А, S.paratyphi - до серогрупи, S.paratyphi С - до групи С, S.typhi - до серогрупи D.

Чинники патогенності.

1.Фактори адгезії та колонізації.

3. Ендотоксин (ЛПС).

4. Термолабільні та термостабільні ентеротоксини.

5. Цитотоксини.

6. Істотне значення мають плазміди вірулентності та R-плазміди.

7. Vi - антиген інгібує дію сироваткових та фагоцитарних бактеріоцидних факторів.

Основними факторами патогенності сальмонел є їхня здатність проникати в макрофаги та розмножуватися в лімфоїдних утвореннях власне слизового шару тонкого кишечника (пейєрові бляшки, солітарні фолікули), а також продукція ендотоксину.

Патогенез уражень.Відмінності клінічних форм захворювань, викликаних сальмонелами, залежить від вірулентності та дози збудника та стану імунної системи організму. Звичайна доза, що викликає клінічні прояви - 106 - 109 бактерій, менша доза достатня при імунодефіцитах, гіпохлоргідрії та інших захворюваннях шлунково-кишкового тракту.

Виділяють такі основні форми сальмонельозної інфекції:

Гастроінтестинальну;

Генералізовану (тифоподібний та септикопіємічний варіанти);

Бактеріоносійство (гостре, хронічне, транзиторне).

Суттєві патогенетичні особливості інфекційного процесу, що викликається серотипами S.typhi, S.paratyphi A,B, є основою виділення тифо-паратифозних захворювань у самостійну нозологічну групу. Кожній фазі патогенезу відповідає клінічний період захворювання та своя тактика лабораторного обстеження. Основні фази - застосування збудника (відповідає інкубаційному періоду), первинної локалізації збудника (продромальний період), бактеремії (перший тиждень захворювання), вторинної локалізації сальмонел (розпал захворювання - 2-3 тижні), видільно-алергічна (реконвалесяція).

Сальмонели, що проникли через рот, потрапляють в епітеліальні клітини дванадцятиперсної і тонкої кишки за допомогою ендоцитозу. Вони легко проникають в епітеліальні клітини, але не розмножуються тут, а проходять та розмножуються у лімфатичному апараті тонкого кишечника. Сальмонели розмножуються переважно в lamina propria (первинна локалізація), що супроводжується місцевою запальною реакцією слизової оболонки, припливом рідини у вогнище ураження та розвитком діарейного синдрому (гастроентерит). Ентеротоксини підвищують рівень циклічного аденомонофосфату (цАМФ), відбувається підвищення рівня гістаміну та інших біологічно активних речовин, проникності судин. Спостерігаються водно – електролітні порушення, розвиваються гіпоксія та ацидоз, які посилюють патологічний процес з переважанням судинних розладів. Відбувається руйнація частини сальмонел із виділенням ендотоксину, сенсибілізація (ГЗТ) лімфатичного апарату тонкого кишечника.

Зі слизової оболонки сальмонели можуть потрапляти в лімфо-і далі в кровотік, викликаючи бактеремію. Найчастіше вона має транзиторний характер, т.к. сальмонели елімінуються фагоцитами.

На відміну від інших сальмонел, збудники черевного тифу та паратифів, проникнувши в кровотік, здатні виживати та розмножуватися у фагоцитах. Вони можуть розмножуватися в мезентеріальних лімфовузлах, печінці та селезінці та викликати генералізацію процесу. Після загибелі фагоцитів сальмонели знову надходять у кров. При цьому Vi-антиген інгібує бактерицидні фактори.

При загибелі сальмонел звільняється ендотоксин, який пригнічує діяльність центральної нервової системи (тиф - від грец. typhos - туман, сплутана свідомість) і викликає тривалу лихоманку. Дія ендотоксину може спричинити міокардит, міокардіодистрофію, інфекційно-токсичний шок.

Внаслідок бактеремії відбувається генералізоване інфікування жовчного міхура, нирок, печінки, кісткового мозку, твердих мозкових оболонок (вторинна локалізація сальмонел). Відбувається вторинна інвазія епітелію кишечника, особливо пейєрових бляшок. У сенсибілізованій сальмонелами стінці розвивається алергічний запалення з утворенням основного грізного ускладнення - черевнотифозних виразок. Спостерігається тривале носійство сальмонел у жовчному міхурі з виділенням збудника з випорожненнями, пієлонефрити, кровотечі та перфорації кишечника при ураженні пейєрових бляшок. Потім відбувається формування постінфекційного імунітету, елімінація збудника та загоєння виразок або формування бактеріоносійства (у Західному Сибіру часто на тлі хронічного опісторхозу).

Збудниками сальмонельозів є інші серотипи сальмонел, патогенні для людини та тварин (S.typhimurium, S.enteritidis, S.heldelberg, S. newport та інші). В основі патогенезу сальмонельозів – дія самого збудника (його взаємодії з організмом господаря) та ендотоксину, що накопичується в харчових продуктах, інфікованих сальмонелами. У класичному варіанті сальмонельозна токсикоінфекція – гастроентерит. Однак при прориві лімфатичного бар'єру кишечника можуть розвиватися генералізовані та позакишкові форми сальмонельозів (менінгіт, плеврит, ендокардит, артрит, абсцеси печінки та селезінки, пієлонефрит та ін.). Збільшення генералізованих та позакишкових форм сальмонельозів пов'язане зі збільшенням кількості імунодефіцитних станів, що має особливе значення при ВІЛ-інфекції.

Окрему проблему представляють госпітальні штами сальмонел (частіше окремі фаговари S.typhimurium), що викликають спалахи внутрішньолікарняних інфекцій переважно серед новонароджених та ослаблених дітей. Вони передаються переважно контактно-побутовим шляхом від хворих дітей та бактеріоносіїв, мають високу інвазивну активність, часто викликаючи бактеремію та сепсис. Епідемічні штами характеризуються множинною лікарською стійкістю (R-плазміди), високою резистентністю, у тому числі до дії високих температур.

Епідеміологічні особливості.Характерно повсюдне поширення. Основні резервуари сальмонел – людина (збудники черевного тифу та паратифу А) та різні тварини (решта серотипів сальмонел). Основні збудники відзначаються поліпатогенністю. Основні джерела зараження – м'ясні та молочні продукти, яйця, птиці- та рибопродукти. Основні шляхи передачі – харчовий та водний, рідше – контактний. Характерна надзвичайна множинність резервуарів та можливих джерел інфекції. Основне значення мають сільськогосподарські тварини та птиці.

Лабораторна діагностика.Основний метод – бактеріологічний. Виходячи з патогенезу оптимальними термінами бактеріологічних досліджень при гастроінтестинальних формах є перші дні, при генералізованих формах – кінець другого – початок третього тижня захворювання. При дослідженні різних матеріалів (випорожнення, кров, сеча, жовч, блювота, харчові залишки) найбільша частота позитивних результатів відзначається при дослідженні випорожнень, для збудника черевного тифу і паратифів - крові (гемокультура).

Дослідження проводять за стандартною схемою. Досліджуваний матеріал засівають на щільні диференціально - діагностичні середовища - високоселективні (вісмут-сульфіт агар, агар з діамантовим зеленим), середньоселективні (середовище Плоскірєва, слаболужний агар), низькоселективні (агари Ендо і Левіна) та в середовищі збагачення. Для посіву крові використовують середовище Рапопорт. На вісмут - сульфіт агарі колонії сальмонел набувають чорний (рідше - зеленуватий) колір. Для попередньої ідентифікації використовують О1 сальмонельозний фаг, до якого чутливо до 98% сальмонел.

Для ідентифікації культур в РА використовують полівалентні та моновалентні О-, Н-і Vi-антисироватки. Спочатку використовують полівалентні адсорбовані О- і Н-сироватки, а потім відповідні моновалентні О- і Н-сироватки. Для ідентифікації збудників черевного тифу і паратифу використовують антитіла до антигену О2 (S.paratyphi A), O4 (S.paratyphi B), O9 (S.typhi). Якщо культура не аглютинується Сироваткою, її слід досліджувати з Сироваткою. Для швидкого виявлення сальмонел використовують полівалентні люмінесцентні сироватки.

Серологічні дослідження проводять для діагностики, а також виявлення та диференціації різних форм носійства. Застосовують РА (реакцію Відаля) з О- та Н-діагностикумами та РПГА із застосуванням полівалентних еритроцитарних діагностикумів, що містять полісахаридні антигени серогруп А,В,С,Д та Е та Vi-антиген.

Лікування- антибіотики (левоміцетин та ін). Часто виявляють резистентні до антибіотиків штами. Необхідно визначати антибіотикорезистентність виділених культур.

Специфічна профілактикаможе застосовуватися переважно щодо черевного тифу. Застосовують хімічну сорбовану черевнотифозну моновакцину. Вакцинацію нині застосовують переважно за епідемічними показаннями.

Mycobacterium
Lehmann and Neumann

Унікальність та ключова роль міколових кислот у структурній організації та фізіології мікобактерій роблять їх відмінною мішенню для етіотропної терапії.

Розмножуються розподілом клітин. Широко поширені у ґрунті. Сапрофітні форми беруть участь у мінералізації органічних залишків, деякі окислюють парафіни та інші вуглеводні. Можуть використовуватися для боротьби із забрудненням біосфери нафтою.

Пігментація

Відповідно до класифікації Раньону нетуберкульозних мікобактерій на основі культуральних відмінностей від 1959 року, за продукцією пігменту колоніями виділяють 4 групи мікобактерій:

Фотохромогенні (Група I) Мікобактерії, непігментовані при вирощуванні в темряві, але набувають яскраво-жовту або жовто-оранжеву пігментацію після витримування або реінкубації на світлі.

• Ex: M. kansasii, M. marinum, M. simiae, M. asiaticum

• Ex: M. scrofulaceum, M. gordonae, M. xenopi, M. szulgai

• Ex: M. tuberculosis, M. avium, M.intra-cellulare, M. bovis, M. ulcerans
• Ex: M. chelonae

• Ex: M. phlei, M. smegmatis, M. fortuitum

Патогенні види

Патогенні види викликають хвороби людини (туберкульоз, лепру, мікобактеріози) та тварин. Всього відомо 74 види таких мікобактерій. Вони широко поширені у ґрунті, воді та серед людей.

Туберкульоз у людини викликають види : Mycobacterium tuberculosistyps(Людський вигляд), Mycobacterium bovis(бичачий вид) та Mycobacterium africanum(проміжний вид), у хворих на СНІД - також види Mycobacterium avium complex. Ці види здатні проникати, жити та розмножуватися всередині людини.

Представники роду мікобактерій

За старою системою мікобактерії класифікувалися, залежно від їх властивостей та швидкості зростання на живильних середовищах. Проте нова номенклатура базується на кладистиці.

Повільно зростаючі

Мікобактерії туберкульозного комплексу (MTBC)

• Mycobacterium tuberculosis complex(MTBC) представники комплексу патогенні для людини та тварин, і викликають захворювання на туберкульоз. Комплекс включає: M. tuberculosis, найбільш небезпечний для людини, як збудник туберкульозу M. bovis M. bovis BCG M. africanum M. canetti M. caprae M. microti M. pinnipedii

Мікобактерії avium-комплексу (MAC)

Mycobacterium avium complex (MAC)- частина великої групи нетуберкульозних мікобактерій (НТМБ), види, що становлять даний комплекс, патогенні для людини і тварин, частіше викликають дисеміновані процеси позалегеневої локалізації і були раніше однією з основних причин смерті хворих на СНІД. Комплекс включає:

• M. avium M. avium paratuberculosis M. avium silvaticum M. avium «hominissuis» M. colombiense

Gordonae-гілка

• M. asiaticum
• M. gordonae

Kansasii-гілка

• M. gastri

Нехромогенні/terrae-гілка

• M. hiberniae
• M. nonchromogenicum
• M. terrae
• M. triviale

Мікобактерії, які продукують міколактон

• M. ulcerans
• M. pseudoshottsii
• M. shottsii

Simiae-гілка

• M. triplex
• M. genavense
• M. florentinum
• M. lentiflavum
• M. palustre
• M. kubicae
• M. parascrofulaceum
• M. heidelbergense
• M. interjectum
• M. simiae

Некатегоризовані

• M. branderi
• M. cookii
• M. celatum
• M. bohemicum
• M. haemophilum

Швидко зростаючі

Сhelonae-гілка

• M. abscessus
• M. chelonae
• M. bolletii

Fortuitum-гілка

• M. fortuitum
• M. fortuitum subsp. acetamidolyticum
• M. boenickei
• M. peregrinum
• M. porcinum
• M. senegalense
• M. septicum
• M. neworleansense
• M. houstonense
• M. mucogenicum
• M. mageritense
• M. brisbanense
• M. cosmeticum

Parafortuitum-гілка

• M. parafortuitum
• M. austroafricanum
• M. diernhoferi
• M. hodleri
• M. neoaurum
• M. frederiksbergense

Vaccae-гілка

• M. aurum
• M. vaccae

CF-гілка

• M. chitae
• M. fallax

Некатегоризовані

• M. confluentis
• M. flavescens
• M. madagascariense
• M. phlei
• M. smegmatis
  • M. goodii
  • M. wolinskyi
• M. thermoresistibile
• M. gadium
• M. komossense
• M. obuense
• M. sphagni
• M. agri
• M. aichiense
• M. alvei
• M. arupense
• M. Brumae
• M. canariasense
• M. chubuense
• M. conceptionense
• M. duvalii
• M. elephantis
• M. gilvum
• M. hassiacum
• M. holsaticum
• M. immunogenum
• M. massiliense
• M. moriokaense
• M. psychrotolerans
• M. pyrenivorans
• M. vanbaalenii

Мікобактеріози

Мікробіологічна діагностика

Насичена ліпідамиКлітинна стінка мікобактерії обумовлює їх кислотостійкість. Існує понад п'ятдесят видів мікобактерії, більшість з яких присутня в навколишньому середовищі і не становить небезпеки для людини.

Епідеміологія та патогенез туберкульозу (Mycobacterium tuberculosis)

Основний шлях передачі туберкулйоза - повітряно-краплинний. Легкі є першим органом, який уражується при туберкульозі. У місці проникнення збудника формується запальне вогнище (первинний комплекс), з якого інфекція може поширитись по всьому організму (міліарне поширення). Захворювання може несподівано вирішити або перейти в локалізований процес (наприклад, менінгіт).

Стійкість до туберкульозузабезпечує Т-клітинну ланку імунітету. За його порушення хвороба може рецидивувати (передбачуваний ризик становить 10%). Яскраву клінічну картину захворювання найчастіше виявляють у пацієнтів зі зниженим імунітетом (наприклад, у хворих з ВІЛ-інфекцією).

Фагоцитуються макрофагами, але не інактивуються фаголізосомами, а розмножуються у цитоплазмі клітин. Виражена імунна відповідь призводить до локального руйнування тканин (утворення порожнин у легенях – каверн) та виникнення симптомів, обумовлених цитокін-індукованою системною запальною реакцією (лихоманка, втрата маси тіла).

В якості факторіввірулентності виступає велика кількість антигенів, у тому числі ліпоарабіноманнан (стимулятор цитокінів) та супероксиддисмутаза (забезпечує виживання всередині макрофагів).

Клінічні ознаки туберкульозу

Збудникможе вражати будь-який орган: він імітує як запальні захворювання, і злоякісні новоутворення. Симптоми туберкульозу легень – хронічний кашель, кровохаркання, лихоманка, втрата маси тіла, рецидивна бактеріальна пневмонія. За відсутності лікування хвороба перетворюється на хронічну форму, що характеризується поступовим погіршенням стану.

При туберкульозному менінгітівідзначають підвищення температури, помутніння свідомості, при ураженні нирок – лихоманку, втрату маси тіла, а також ознаки локальної інфекції, ускладненої фіброзом сечоводів та гідронефрозом. Прогресування туберкульозу кісток, що зазвичай вражає попереково-крижовий відділ хребта, характеризується ознаками вертебрального колапсу та здавлення нервів.

Крім того, гній з вогнища інфекціїможе проникати під оболонку поперекового м'яза, у результаті виникає паховий абсцес. Ураження великих суглобів призводить до артриту та руйнування суглобової тканини. При абдомінальній інфекції спостерігають брижову лімфаденопатію, хронічний перитоніт, а також лихоманку, втрату маси тіла, асцит, ознаки порушення всмоктування у кишечнику. Дисемінована (міліарна) інфекція може протікати без симптомів ураження легень.

Лабораторна діагностика туберкульозу (Mycobacterium tuberculosis)

Культивування на середовищах, збагачених ліпідами (яєчні середовища) або з додаванням малахітового зеленого (середовище Левенштейна-Йенсена) для придушення росту інших бактерій. Препарат забарвлюють методом Циля-Нильсена.
Визначення чутливості штамів на скошеному живильному середовищі Левенштейна-Йєнсена.
Молекулярно-генетичні методи (допомагає уточнити наявність гена ргоВ, ідентифікувати туберкульозний антигенний комплекс та визначити стійкість до рифампіцину).
Типування Mycobacterium tuberculosis за допомогою аналізу поліморфізму довжини рестрикційних фрагментів.
Вимірювання рівня цитокінів периферичної крові, які продукуються моноцитами (для діагностики гостроти процесу).

Лікування та профілактика туберкульозу

Для лікування туберкульозу легеньзастосовують етамбутол у комплексі з піразинамідом (у перші 2 міс) та рифампіцин та ізоніазид (протягом 6 міс). При ураженні інших органів використовують таку ж схему лікування, засновану на здатності лікарського препарату проникати у різні тканини (наприклад, спинномозкову рідину). Останнім часом дедалі частіше виділяють мультирезистентні штами збудника туберкульозу.

Імовірність їх виявленнязалежить від кількості випадків неповного лікування, рівня життя та ін. У цьому випадку для лікування використовують препарати другої лінії: аміноглікозиди, фторхінолони, етіонамід або циклосерин (після обов'язкового визначення чутливості збудника до антибіотиків).

Вакцинація атенуйованими (ослабленими) штамами(Вакцина для профілактики туберкульозу, синонім – вакцина Кальметт-Герена, БЦЖ) дозволяє уникнути міліарного поширення інфекції, але клінічні дослідження в деяких країнах не підтвердили її ефективності. Пацієнтам з високим ризиком туберкульозу призначають профілактичне лікування рифампіцином та ізоніазидом, а особам з ВІЛ-інфекцією рекомендовано прийом рифабутину або кларитроміцину протягом тривалого часу.

Інфекція спричинена Mycobacterium leprae - Лепра

Збудника лепри(прокази) досі не вдалося культивувати на штучних живильних середовищах.

Mycobacterium lepraeвикликає ураження периферичних нервів, що супроводжується порушенням больової чутливості. Руйнування та деформація суглобів та фаланг пальців роблять пацієнтів фізично недієздатними. Результат захворювання індивідуальний і залежить від імунної відповіді. В даний час виділяють три типи імунної відповіді при лепрі:
туберкулоїдний (превалює Thl-відповідь);
лепроматозний (переважає Тh2-відповідь);
прикордонний.

При туберкулоїдному типі інфекціїу пацієнтів розвивається стійкий клітинний імунітет, виникає велика кількість гранульом, трофічні ураження нервів. У тканинах виявляють невелику кількість бактерій. Для лепроматозного типу характерний слабкий клітинний імунітет, відсутність гранульом та генералізована інфекція (леонтіаз, депігментація та порушення чутливості).

Діагноззаснований на результатах мікроскопічного дослідження препаратів ураженої шкіри (забарвлення за Цилем-Нільсеном) та біоптатів шкірних покривів гістологічного дослідження. Для лікування застосовують рифампіцин, дапсон та клофазимін, ефективні на ранніх стадіях захворювання, але нездатні перешкоджати ушкодженню нервів та деформації кінцівок, при виникненні яких необхідне хірургічне втручання.

Мікобактерії, що не викликають туберкульоз

Різні види мікобактерійможуть викликати локалізовані або дисеміновані захворювання у осіб із зниженим імунітетом. Деякі з них можуть інфікувати тканини, що імплантуються.

Mycobacterium avium. До складу комплексу входять Mycobacterium avium, M. intracellular та М. scrofulaceum. Деякі їх вражають птахів, інших тварин, будучи санрофітами довкілля. Їх вважають найбільш поширеною причиною мікобактеріального лімфаденіту у дітей, остеомієліту у пацієнтів зі зниженим імунітетом та пневмонії у осіб похилого віку. При прогресуючій ВІЛ-інфекції ці мікроорганізми здатні викликати дисеміновані інфекції та бактеріємію.

Збудники з авіум-внутрішньоклітинного комплексустійкі до дії більшості протитуберкульозних препаратів, тому для лікування інфекцій, спричинених ними, застосовують методи комплексної терапії з використанням рифабутину, кларитроміцину та етамбутолу. При розвитку лімфаденіту іноді потрібне хірургічне втручання.

Mycobacterium kansasi, M. Malmoense, M. Xenopi. Викликають мляву інфекцію легень, схожу на туберкульоз, у пацієнтів з хронічними захворюваннями легень (бронхоектазією, силікозом, хронічною обструктивною хворобою легень). Початкову терапію здійснюють за допомогою стандартних препаратів після визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків.

Mycobacterium marinum, М. ulcerans. Mycobacterium marinum викликають хронічні гранулематозні інфекції шкіри. Збудник мешкає в річках, запущених басейнах та недоглянутих садках для риби. Захворюванню властиво виникнення множинних гнійничкових вогнищ, покритих твердою кіркою. Інфекції, викликані М. ulcerans, поширені у сільськогосподарських зонах Африки та Австралії. Бактерії зазвичай вражають нижні кінцівки, при цьому виявляють папулезні вогнища, що супроводжуються виразкою та глибоким ушкодженням тканин (включаючи кісткову).