Шигеллы

Дизентерія - інфекційне захворювання, що характеризується загальною інтоксикацією організму, проносом і своєрідним ураженням слизової оболонки товстого кишечника. Вона є одним з найбільш частих гострих кишкових захворювань в світі. Дизентерія відомо з давніх часів під назвою «кривавого проносу», однак природа його виявилася різною. У 1875 р російський вчений ф. А. Леш виділив від хворого кривавим поносом амебу Entamoeba histolytica, у наступні 15 років була встановлена самостійність цієї хвороби, за якої збереглася назва амебіазу.

Збудниками власне дизентерії є велика група біологічно подібних бактерій, об'єднаних в рід Shigella. Вперше збудник був виявлений в 1888 р А. Шантемесом і Ф. Відалем; в 1891 році він був описаний А. В. Григор'євим, а в 1898 р К. Шига за допомогою отриманої їм від хворого сироватки ідентифікував збудника у 34 хворих на дизентерію, остаточно довівши етіологічну роль цієї бактерії. Однак в наступні роки були виявлені і інші збудники дизентерії: в 1900 р - С. Флекснера, в 1915 р - К. Зонне, в 1917 р - К. Штуцерів і К. Шмітц, в 1932 р - Дж. Бойдом , в 1934 р - Д. Лардж, в 1943 р - А. Саксом.

В даний час рід Shigella включає більше 40 серотипів. Всі вони являють собою короткі нерухомі грамнегативні палички, не утворюють спор і капсул, які добре ростуть на звичайних поживних середовищах, не ростуть на голодної середовищі з цитратом або малоната в якості єдиного джерела вуглецю; не утворюють H2S, не мають уреази; реакція Фогеса-Проскауера негативна; глюкозу і деякі інші вуглеводи ферментують з утворенням кислоти без газу (крім деяких біотипів Shigella flexneri: S. Manchester і S. Newcastle); як правило, не ферментують лактозу (за винятком шигелл Зонне), Адонія, салицин і інозит, що не розріджують желатин, зазвичай утворюють каталазу, не мають лізин-декарбоксилази і фенілаланіндезамінази. Зміст Г + Ц в ДНК становить 49-53 мовляв%. Шигели - факультативні анаероби, температурний оптимум для росту 37 ° С, при температурі вище 45 ° С не ростуть, оптимальна рН середовища 6,7-7,2. Колонії на щільних середовищах - круглі, опуклі, напівпрозорі, в разі дисоціації утворюються шорсткі колонії R-форми. Зростання на МПБ у вигляді рівномірного помутніння, шорсткі форми утворюють осад. Свежевиделенние культури шигел Зонне зазвичай утворюють колонії двох типів: дрібні круглі опуклі (I фаза), великі плоскі (II фаза). Характер колонії залежить від наявності (I фаза) або відсутності (II фаза) плазміди з м. М. 120 МД, яка визначає також вірулентність шигелл Зонне.

Міжнародна класифікація шигел побудована з урахуванням їх біохімічних ознак (маніт-неферментуючі, маніт-ферментують, повільно ферментують лактозу шигели) і особливостей антигенної структури.

Шигели мають різні по специфічності О-антигени: загальні для сімейства Enterobacteriaceae, родові, видові, групові та типоспецифічні, а також К-антигени; Н-антигенів у них немає.

У класифікації враховуються тільки групові та типоспецифічні О-антигени. Відповідно до цих ознак рід Shigella підрозділяється на 4 підгрупи, або 4 види, і включає 44 серотипу. У підгрупу А (вид Shigella dysenteriae) включені шигели, що не ферментують маннита. Вид включає в себе 12 серотипів (1-12). Кожен серотип має свій особливий типовий антиген; антигенні зв'язку між серотіпамі, а також з іншими видами шигел виражені слабо. До під групі В (вид Shigella flexneri) відносяться шигели, зазвичай ферментують маніт. Шигели цього виду серологічно близькі одна одній: вони містять типоспецифічні антигени (I-VI), за якими поділяються на серотипи (1-6 / 'і групові антигени, які виявляються в різних складах у кожного серотипу і за якими серотипи підрозділяються на подсеротіпи. Крім того, цей вид включає два антигенних варіанту - X і Y, у яких немає типових антигенів, вони розрізняються за розділами групових антигенів. Серотип S.flexneri 6 не має подсеротіпов, але його поділяють на 3 біохімічних типу по особливостям ферментації глюкози, маніт і дульціта.

Ліпополісахаридний антиген Про у всіх шигелл Флекснера містить груповий антиген 3, 4 як головну первинну структуру, його синтез контролюється хромосомним геном, локалізованим близько his-локусу. Типоспецифічні антигени I, II, IV, V і групові антигени 6, 7, 8 є результатом модифікації антигенів 3, 4 (глікозилювання або ацетилювання) і визначаються генами відповідних конвертують профагов, місце інтеграції яких розташовується в районі lac-pro хромосоми шигелл.

З'явився на території країни в 80-х рр. XX ст. І набув широкого поширення новий подсеротіп S.flexneri 4 (IV: 7, 8) відрізняється від подсеротіпа 4а (IV; 3,4) і 4b (IV: 3, 4, 6), виник з варіанту S.flexneri Y (IV: 3, 4) внаслідок лизогенизации його конвертує профаг IV і 7, 8.

До підгрупи С (вид Shigella boydix) відносяться шигели, зазвичай ферментують маніт. Члени групи серологічно відрізняються один від одного. Антигенні зв'язки всередині виду виражені слабо. Вид включає 18 серотипів (1-18), кожен з яких має свій головний типовий антиген.

У підгрупу D (вид Shigella sonnet) включені шигели, зазвичай ферментують маніт і здатні повільно (через 24 год інкубації і пізніше) ферментувати лактозу і сахарозу. Вид 5. Sonnei включає один серотип, однак колонії I і II фаз мають свої типоспецифічними антигенами. Для внутрішньовидової класифікації шигелл Зонне запропоновано два методи:

• розподіл їх на 14 біохімічних типів і підтипів по здатності ферментувати мальтозу, рамнозу і ксилозу;
• поділ на фаготип по чутливості до набору відповідних фагів.

Ці способи типування мають головним чином епідеміологічне значення. Крім того, шигели Зонне і шигели Флекснера з цією ж метою піддають типування по здатності синтезувати специфічні коліціни (коліціни-генотипування) і по чутливості до відомим коліціни (коліцінотіпірованіе). Для визначення типу продукуються шигеллами коліцінов Дж. Абботом і Р. Шеноном запропоновані набори типових і індикаторних штамів шигел, а для визначення чутливості шигелл до відомих типів коліцінов використовують Набір еталонних коліціногенних штамів П. Фредеріка.

[1], [2], [3], [4], [5], [6],

Резистентність шигелл

Шигели мають досить високу стійкість до факторів зовнішнього середовища. Вони виживають на бавовняної тканини і на папері до 0-36 днів, в висохлих випорожненнях - до 4-5 міс, у грунті - до 3-4 міс, у воді - від 0,5 до 3 міс, на фруктах і овочах - до 2 тиж., в молоці і молочних продуктах - до декількох тижнів; при температурі 60 С гинуть через 15-20 хв. Чутливі до розчинів хлораміну, активним хлором і іншим дезінфектантів.

Фактори патогенності шигел

Найважливіше біологічне властивість шигелл, що обумовлює їх патогенність, - здатність впроваджуватися в епітеліальні клітини, розмножуватися в них і викликати їх загибель. Цей ефект може бути виявлений за допомогою кератокон'юнктівальной проби (введення під нижню повіку морської свинки однієї петлі культури шигел (2-3 млрд бактерій) викликає розвиток серозно-гнійного кератокон'юнктивіту), а також шляхом зараження культур клітин (цитотоксичну дію) або курячих ембріонів (їх загибель), або інтраназально білих мишей (розвиток пневмонії). Основні фактори патогенності шигел можна розбити на три групи:

• фактори, що визначають взаємодію з епітелієм слизової оболонки;
• чинники, що забезпечують стійкість до гуморальним і клітинним механізмам захисту макроорганізму і здатність шигел розмножуватися в його клітинах;
• здатність продукувати токсини і токсичні продукти, які обумовлюють розвиток власне патологічного процесу.

Перша група включає в себе фактори адгезії і колонізації: їх роль виконують пили, білки зовнішньої мембрани і ЛПС. Адгезії і колонізації сприяють ферменти, що руйнують слиз, - нейрамінідази, гіалуронідаза, муциназа. Друга група включає фактори інвазії, які сприяють проникненню шигелл в ентероцита і їх розмноженню в них і в макрофагах з одночасним проявом цитотоксического і (або) ентеротоксіческімі ефекту. Ці властивості контролюються генами плазміди з м. М. 140 МД (вона кодує синтез білків зовнішньої мембрани, що обумовлюють інвазію) і хромосомними генами шигелл: КСР А (обумовлює кератокон'юнктивіт), cyt (відповідає за руйнування клітин), а також іншими генами, ще не ідентифікованими. Захист шигелл від фагоцитозу забезпечується поверхневим К-антигеном, антигенами 3,4 і ліпополісахаридом. Крім того, ліпід А ендотоксину шигелл володіє імуносупресивної дії: пригнічує активність клітин імунної пам'яті.

До третьої групи факторів патогенності належать ендотоксин і виявлені у шигелл два типи екзотоксинів - екзотоксини Шига і шігаподобние (SLT-I і SLT-II), цитотоксичні властивості яких найбільш сильно виражені у S. Dysenteriael. Шіга- і шігаподобние токсини виявлені і у інших серотипів S. Dysenteriae, їх утворюють також S.flexneri, S. Sonnei, S. Boydii, EHEC і деякі сальмонели. Синтез цих токсинів контролюється tox-генами конвертують фагів. Ентеротоксини типу LT виявлені у шигелл Флекснера, Зонне і Бойда. Синтез LT у них контролюється плазмідними генами. Ентеротоксин стимулює активність аденілатциклази і відповідає за розвиток діареї. Токсин Шига, або неіротоксін, не реагує з аденілатціклазной системою, а надає пряму цитотоксичну дію. Токсини Шига і шігаподобние (SLT-I і SLT-II) мають м.м. 70 кД і складаються з субодиниць А і В (останні з 5 однакових малих субодиниць). Рецептором для токсинів служить гліколіпіди мембрани клітини. Вірулентність шигелл Зонне залежить також від плазміди з м. М. 120 МД. Вона контролює синтез близько 40 поліпептидів зовнішньої мембрани, сім з них пов'язані з вірулентністю. Шигели Зонне, що мають цю плазміду, утворюють колонії I фази і мають вірулентністю. Культури, що втратили плазміду, утворюють колонії II фази і позбавлені вірулентності. Плазміди см. М. 120-140 МД виявлені у шигелл Флекснера і Бойда. Липополисахарид шигелл є сильним ендотоксинів.

[7], [8], [9], [10], [11], [12], [13],

Постінфекційний імунітет

Як показали спостереження над мавпами, після перенесеної дизентерії залишається міцний і досить тривалий імунітет. Він обумовлений антимікробними антитілами, антитоксинами, підвищенням активності макрофагів і Т-лімфоцитами. Значну роль відіграє місцевий імунітет слизової оболонки кишечника, опосредуемий IgAs. Однак імунітет носить типоспецифический характер, міцного перехресного імунітету не виникає.

Епідеміологія дизентерії

Джерелом інфекції є тільки людина. Ніякі тварини в природі дизентерію не хворіють. В експериментальних умовах дизентерію вдається відтворити тільки у мавп. Спосіб зараження - фекально-оральний. Шляхи передачі - водний (переважний для шигел Флекснера), харчової, особливо важлива роль належить молоку і молочним продуктам (переважний шлях зараження для шигел Зонне), і контактно-побутовий, особливо для виду S. Dysenteriae.

Особливістю епідеміології дизентерії є зміна видового складу збудників, а також біотипів Зонне і серотипів Флекснера в певних регіонах. Наприклад, до кінця 30-х рр. XX ст. На частку S. Dysenteriae 1 доводилося до 30- 40% всіх випадків захворювань на дизентерію, а потім цей серотип став зустрічатися все рідше і рідше і майже зник. Однак в 1960-1980-і рр. S. Dysenteriae знову з'явилася на історичній арені і викликала серію епідемій, які привели до формування трьох гіперендеміческой вогнищ її - в Центральній Америці, Центральній Африці і Південній Азії (Індія, Пакистан, Бангладеш та інші країни). Причини зміни видового складу збудників дизентерії, ймовірно, пов'язані зі зміною колективного імунітету і зі зміною властивостей дизентерійних бактерій. Зокрема, повернення S. Dysenteriae 1 і широке поширення її, яке послужило причиною формування гіперендеміческой вогнищ дизентерії, пов'язують з набуттям нею плазмід, що зумовили множинну лікарську стійкість і підвищену вірулентність.

[14], [15], [16], [17], [18], [19], [20],

Симптоми дизентерії

Інкубаційний період дизентерії 2-5 днів, іноді менше доби. Формування інфекційного вогнища в слизовій оболонці спадного відділу товстого кишечника (сигмовидна та пряма кишка), куди проникає збудник дизентерії, носить циклічний характер: адгезія, колонізація, впровадження шигел в цитоплазму ентероцитів, їх внутрішньоклітинне розмноження, руйнація і відторгнення епітеліальних клітин, вихід збудників в просвіт кишечника; слідом за цим починається черговий цикл - адгезія, колонізація і т. Д. Інтенсивність циклів залежить від концентрації збудників в пристеночном шарі слизової оболонки. В результаті повторюваних циклів запальний осередок розростається, що утворюються виразки, з'єднуючись, збільшують оголеність кишкової стінки, внаслідок чого в випорожненнях з'являються кров, слизистоогнійні грудочки, поліморфноядерні лейкоцити. Цитотоксинів (SLT-I і SLT-II) зумовлюють руйнування клітин, ентеротоксин - діарею, ендотоксини - загальну інтоксикацію. Клініка дизентерії багато в чому залежить від того, який тип екзотоксинів більшою мірою продукується збудником, ступенем його алергізуючої впливу і імунним статусом організму. Однак багато питань патогенезу дизентерії залишаються ще не з'ясованими, зокрема: особливості перебігу дизентерії у дітей перших двох років життя, причини переходу гострої дизентерії в хронічну, значення сенсибілізації, механізм місцевого імунітету слизової кишечника і ін. Найбільш типовими клінічними проявами дизентерії служать пронос, часті позиви: у важких випадках до 50 і більше разів на добу, тенезми (хворобливі спазми прямої кишки) і загальна інтоксикація. Характер стільця визначається ступенем ураження товстого кишечника. Найбільш важкий перебіг дизентерія, викликана S. Dysenteriae 1, найбільш легко - дизентерія Зонне.

Лабораторна діагностика дизентерії

Основний метод - бактеріологічний. Матерізлом для дослідження служать випорожнення. Схема виділення збудника: посів на диференційно-діагностичні середовища Ендо і Плоскірєва (паралельно на середу збагачення з наступним посівом на середовища Ендо, Плоскірєва) для виділення ізольованих колоній, отримання чистої культури, вивчення її біохімічних властивостей і, з урахуванням останніх, ідентифікація за допомогою полівалентних і моновалентних діагностичних агглютинирующих сироваток. Випускають такі комерційні сироватки.

До шигеллам, не ферментує маніт:

• до S. Dysenteriae 1 і 2 (полівалентні і моновалентні),
• до S. Dysenteriae 3-7 (полівалентні і моновалентні),
• до S. Dysenteriae 8-12 (полівалентні і моновалентні).

До шигеллам, ферментують маніт: до типових антигенів S. Flexneri I, II, III, IV, V, VI, до групових антигенів S.flexneri 3, 4, 6,7,8 - полівалентна, до антигенів S. Boydii 1-18 (полівалентна і моновалентні), до антигенів S. Sonnei I фази, II фази, до антигенів S. Flexneri I-VI + S. Sonnei - полівалентна.

Для швидкої ідентифікації шигел рекомендується наступний метод: підозрілу колонію (лактозонегативні на середовищі Ендо) пересівають на середовище TSI (англ. Triple sugar iron) - Трьохцукровий агар (глюкоза, лактоза, сахароза) з залізом для визначення продукції H2S; або на середовище, що містить глюкозу, лактозу, сахарозу, залізо і сечовину.

Будь-який організм, який розщеплює сечовину через 4 6 год інкубування, найімовірніше, належить до роду Proteus і може бути виключений. Мікроорганізм, який утворює H, S або має уреазу, або утворює кислоту на косяки (ферментує лактозу або сахарозу), може бути виключений, хоча штами, що утворюють H2S, повинні бути досліджені як можливі члени роду Salmonella. У всіх інших випадках культура, що виросла на цих середовищах, повинна бути досліджена і, якщо ферментує глюкозу (зміна кольору стовпчика), виділена в чистому вигляді. Одночасно вона може бути досліджена в реакції аглютинації на склі з відповідними антисироватки до роду Shigella. При необхідності проводять інші біохімічні тести, що перевіряють приналежність до роду Shigella, а також вивчають рухливість.

Для виявлення антигенів в крові (в тому числі в складі ЦВК), сечі і випорожненнях можуть бути використані наступні методи: РПГА, РСК, реакція коагглютинации (в сечі і випорожненнях), ІФМ, рага (в сироватці крові). Ці методи мають високу ефективність, специфічні і придатні для ранньої діагностики.

Для серологічної діагностики можуть бути використані: РПГА з відповідними еритроцитарних діагностикумами, імунофлуоресцентний метод (в непрямий модифікації), метод Кумбса (визначення титру неповних антитіл). Діагностичне значення має також алергічна проба з дізентеріном (розчин білкових фракцій шигелл Флекснера і Зонне). Реакцію враховують через 24 год. Вона вважається позитивною при наявності гіперемії і інфільтрату діаметром 10-20 мм.

Лікування дизентерії

Основна увага приділяється відновленню нормального водно-сольового обміну, раціонального харчування, дезінтоксикації, раціональної антибіотикотерапії (з урахуванням чутливості збудника до антибіотиків). Хороший ефект дає раннє застосування поливалентного дизентерійного бактеріофага, особливо таблетованого з пектиновим покриттям, яке охороняє фаг від дії НС1 шлункового соку; в тонкому кишечнику пектин розчиняється, фаги звільняються і виявляють свою дію. З профілактичною метою фаг слід давати не рідше одного разу на три дні (термін його виживання в кишечнику).

Специфічна профілактика дизентерії

Для створення штучного імунітету проти дизентерії були використані різні вакцини: з убитих бактерій, хімічні, спиртова, але всі вони виявилися малоефективними і зняті з виробництва. Створені вакцини проти дизентерії Флекснера з живих (мутантних, стрептоміцінзавісімих) шигелл Флекснера; рибосомальні вакцини, але вони також не знайшли широкого застосування. Тому проблема специфічної профілактики дизентерії залишається невирішеною. Основний шлях боротьби з дизентерією полягає в поліпшенні системи водопостачання та каналізації, забезпеченні строгих санітарно-гігієнічних режимів на підприємствах харчової, особливо молочної промисловості, в дитячих установах, місцях громадського користування та в дотриманні особистої гігієни.