Питательная среда для выделения возбудителя дифтерии
Использование: медицинская микробиология, лабораторная диагностика возбудителя дифтерии. Сущность изобретения: питательная среда содержит следующие компоненты, г/л панкреатический гидролизат рыбной муки 20 25; ферментативный гидролизат черного альбумина 8 12; хлористый натрий 4 6; агар 10 15; теллурит калия (2%-ный раствор) 5 20 мл. В отличие от кровяного теллуритового агара среда прозрачна, что значительно облегчает обнаружение дифтерийного микроба на поверхности агара. По ростовым свойствам предлагаемая среда превосходит известные. 1табл.
Изобретение относится к медицинской микробиологии и может быть использовано при лабораторной диагностике возбудителя дифтерии.
Известны питательные среды для выделения дифтерийного микроба из инфицированного материала, содержащие в своем составе гидролизаты белкового сырья (килька, кровь убойных животных), в качестве стимуляторов роста дрожжевой экстракт, L-цистеин солянокислый, глицериновую смесь и стерильную кровь, а для ингибирования роста посторонней микрофлоры теллурит калия [1] Наиболее близким к предлагаемой среде является кровяной теллуритовый агар [2] Основным недостатком этой среды является использование в ее составе стерильной дефибринированной или гемолизированной крови, что исключает возможность стерилизации среды, а получаемая плотная питательная среда непрозрачна. Сложный состав кровяного теллуритового агара приводит к многоэтапности приготовления питательной среды: приготовлению раствора питательного агара, расплавлению и охлаждению агара, добавлению раствора теллурита калия и стерильному внесению гемолизированной крови.
Существенным недостатком этой среды как диагностического препарата является малое количество образующихся колоний: при засеве 100 микробных клеток вырастает не более 5 колоний.
Цель изобретения обеспечение возможности стерилизации и повышение ростовых свойств питательной среды для выделения дифтерийного микроба.
Цель достигается тем, что предлагается питательная среда, содержащая панкреатический гидролизат рыбной муки, ферментативный гидролизат черного альбумина, хлористый натрий, теллурит калия и агар, при следующем соотношении компонентов, г/л: Панкреатический гидролизат рыбной муки 20-25 Ферментативный гидролизат черного альбумина 8-12 Хлористый натрий 4-6 Агар 10-15 Теллурит калия (2%-ный раст- вор) 5-20 мл Отличием предлагаемой среды является использование панкреатического гидролизата рыбной муки и ферментативного гидролизата черного альбумина, причем их соотношение в среде находится в пределах от 3:1 до 2:1 соответственно.
Питательную среду готовят следующим образом.
П р и м е р 1. Для приготовления предлагаемой сухой питательной среды смешивают 20 г панкреатического гидролизата рыбной муки (ТУ оп. 64-15-120-90), 8 г ферментативного гидролизата черного альбумина (ТУ оп. 64-15-114-89), 4 г хлористого натрия и 10 г агара в смесителе барабанного типа. Полученный сухой препарат расфасовывают в ламинированные пакеты или стеклянные банки с завинчивающейся крышкой. Сухая среда может храниться в течение 2 лет (срок наблюдений). Для приготовления плотной питательной среды содержимое пакета или банки (42 г) растворяют в 1 л дистиллированной воды, тщательно размешивают, доводят до кипения и кипятят 1-2 мин при перемешивании и стерилизуют при 1 атм (121 о С) 20 мин. После охлаждения до 45-60 о С добавляют 20 мл 2% -ного процентного раствора теллурита калия и разливают в чашке Петри. Односуточную культуру дифтерии выращивают на сывороточно-агаровой среде, смывают физиологическим раствором, готовят 1 млрд клеток в 1 мл взвеси и путем 10-кратных разведений готовят необходимую посевную дозу. Для контроля сред используют два последних разведения (6 и 7), что соответствует 500 и 100 микробным клеткам в 0,1 мл.
В таблице приведены экспериментальные данные по ростовым свойствам питательных сред при культивировании трех штаммов Corynebacterium dipheriaemitis 143, Corynebacterium diphteriae gravis 3689 и Corynebacterium xerosis 1911. Рост стафилококка (St. aureus Biomico 209p) отсутствует.
П р и м е р 2. Для приготовления сухой питательной среды смешивают 25 г панкреатического гидролизата рыбной муки, 12 г ферментативного гидролизата черного альбумина, 6 г хлористого натрия и 15 г агара. Далее аналогично примеру 1. Ростовые свойства среды представлены в табл.1. Теллурита калия (2% -ный раствор) добавляют 5 мл.
П р и м е р 3. Для приготовления плотной питательной среды берут навеску сухого питательного агара СПА (питательную основу среды прототипа) в количестве 40 г, добавляют навеску 10 г ферментативного гидролизата черного альбумина, заливают 1 л дистиллированной воды. Далее аналогично примеру 2. Ростовые свойства представлены в таблице.
Анализ результатов биологической проверки питательных сред показывает (таблица), что по количеству и размеру вырастающих колоний C. mitis, C. gravis, C. xerosis предлагаемая среда превосходит известные.
Так, при выращивании этих штаммов из 10 -6 и 10 -7 разведений число колоний на предлагаемой среде в 1,5-2,0 раза больше, чем на известных питательных средах.
Диаметр образующихся колоний через 48 ч культивирования на предлагаемой среде на 0,5-1,0 мм больше, чем на известных. Морфология выросших колоний типичная, черного цвета с приподнятым центром.
Увеличения размера и количества колоний на предлагаемой среде удается достичь за счет оптимального соотношения двух компонентов ферментативного гидролизата черного альбумина и панкреатического гидролизата рыбной муки. Такого эффекта не удается получить при использовании в качестве белковой основы панкреатического гидролизата каспийской кильки (пример 3). Ростовые свойства последней остаются на уровне кровяного теллуритового агара.
Большая скорость роста дифтерийных микробов на предлагаемой среде проявляется и при меньших временах культивирования. Через 19 ч культивирования на предлагаемой среде визуально наблюдаются колонии дифтерийного микроба, тогда как на прототипе за это время рост возбудителя дифтерии можно наблюдать с помощью бинокуляра.
Предлагаемая питательная среда прозрачна в отличие от непрозрачного кровяного теллуритового агара, что также значительно облегчает обнаружение дифтерийного микроба на поверхности агара.
За счет теллурита калия (1,5-2,0 мл на 100 мл среды) на всех вариантах сред рост посторонней микрофлоры (St. aureus, E. coli, Pr. vulgaris) подавлен.
Смыв из носоглотки через 20-24 ч культивирования на предлагаемых средах дает более пышный рост дифтероидов по сравнению с известными средами.
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИФТЕРИЙНОГО МИКРОБА, содержащая питательную основу, хлористый натрий, агар, теллурит калия и воду, отличающаяся тем, что в качестве основы она содержит панкреатический гидролизат рыбной муки и дополнительно ферментативный гидролизат черного альбумина при следующем соотношении компонентов: Панкреатический гидролизат рыбной муки, г 20 25 Ферментативный гидролизат черного альбумина, г 8 12 Хлористый натрий, г 4 6 Агар, г 10 15 Теллурит калия (2%-ный раствор), мм 5 20 Вода, л До 1
Дифтерия – это острое инфекционное заболевание, вызываемое дифтерийной палочкой Corynebacterium diphthеriae. Заболевание характеризуется воспалительным процессом слизистых оболочек(значительно реже кожи) с образованием фибринозных пленок и общей интоксикацией.
Чаще всего воспалительный процесс развивается в зеве, гортани, трахеи. Реже в других органах (встречается дифтерия половых органов, кожи). Возбудитель дифтерии был открыт в 1883 году Клебсом, а впервые выделил культуру этих бактерий в 1884 году3 Леффлер.
C.diptheriae полиморфны, могут иметь булавовидные утолщения на концах (corine – булава). Иногда у них могут появляться ветвистые формы. Но чаще всего дифтерийные коринебактерии имеют прямую форму размерами 0,3-0,8 х 3-8 мкм.
В микропрепаратах палочки располагаются под углом друг к другу. У C.diptheriae по полюсам клетки расположены по одному зерна валютина (зерна Бабеша-Эрнста), которые можно обнаружить при окрашивании препаратов по Нейссеру или по Леффлеру.
Возбудители дифтерии грамположительны. Неподвижны, жгутиков не имеют. Спор и капсул не образуют.
Коринебактерии продуцируют экзотоксин, обладающий гистотоксическим, дермонекротизирующим и гемолизирующим действием.
Бактерии хорошо развиваются при 370С на элективных питательных средах (при рН 7,2-7,4), содержащих кровь или сыворотку.
По степени вирулентности с учетом культуральных и биохимических свойств принято различать три типа дифтерийных бактерий: тип gravis (вызывает наиболее тяжелое заболевание), тип mitis (вызывает легкие формы заболевания) и тип intermedius (промежуточный).
C.diphtheriae имеют термолабильные типоспецифические белковые и группоспецифические термостабильные полисахаридные антигены.
Дифтерийные бактерии хорошо развиваются при 37 г8радусах на элективных питательных средах (при рН 7,2 – 7,4), содержащих кровь или сыворотку.
Для культивирования дифтерийных бактерий широко используются среда Ру (свернутая лошадиная сыворотка), среда Леффлера (свернутая бычья сыворотка с глюкозным бульоном) и сывороточный агар.
Дифтерийные бактерии на плотных питательных средах развиваются 18 – 20 часов, образуя колонии, не сливающиеся между собой.
Тип gravis по способу биологического окисления приближается к аэробам, а тип mitis – к факультативным анаэробам.
При культивировании на плотных питательных средах тип gravis образует колонии R- формы, тип mitis образует колонии S- формы.
На жидкой питательной среде бактерии дифтерии типа gravis образуют на поверхности пленку и зернистый осадок, бульон при этом остается прозрачным. Палочки типа mitis в этих же условиях образуют более нежную пленку и равномерное помутнение бульона. Коринебактерии intermedius на бульоне растут с образованием равномерного помутнения питательной среды и зернистого осадка на дне пробирки.
Ферментативные особенности дифтерийных палочек имеют большое значение при их дифференцировке.
Все три типа дифтерийных бактерий не ферментируют манит, сахарозу и мочевину.
Коринебактерии типа gravis ферментируют декстрин, крахмал и гликоген. На кровяном агаре с телуритом образуют относительно крупные матовые серо - черные колонии с волнистым краем и радиально исчерченной поверхностью. Дифтерийные палочки типа mitis на этой же среде образуют колонии круглые, выпуклые, блестящие черные и гладкой поверхностью и ровным краем, непостоянно ферментируют декстрин, крахмал и гликоген вообще не ферментируют.
Коринебактерии типа intermedius занимают промежуточное положение, На агаре с теллуритом они образуют мелкие черные блестящие колонии, ферментируют крахмал и гликоген.
По антигенной структуре различают 11 серологических вариантов бактерий дифтерии. У них есть вариантоспецифические термолабильные поверхностные белковые антигены и группоспецифические термостабильные соматические полисахаридные антигены.
Следует отметить, что экзотоксин, продуцируемый разными штаммами типов gravis и mitis по антигенной структуре не дифференцируются и поэтому нейтрализуются одной и той же дифтерийной антитоксической сывороткой. Дифтерийные бактерии сравнительно устойчивы к действию факторов окружающей среды.
Выделяясь во внешнюю среду со слизью из зева или с фибринозными пленками, бактерии дифтерии при комнатной температуре на свету могут до 3 недель сохранять жизнеспособность. В пленках от дифтерийных больных при комнатной температуре в темноте бактерии сохраняются несколько месяцев. Хорошо переносят высушивание. Не изменяют вирулентности под воздействием малых концентраций дезинфицирующих веществ.
В засохших пленках из зева больного сохраняются до 3 месяцев, на белье, обуви, верхней одежде больного – до 4 недель, в мокроте – до 3 месяцев. На посуде, книгах, игрушках, которыми пользовался больной – до 30 дней, на вилках и ложках – до 24 часов.
Дифтерийные бактерии устойчивы к низким температурам. Присутствие света, влаги, а также высокая температура обуславливают их быструю гибель. На рассеянном свету дифтерийные бактерии погибают в течение 4-8 часов, в чистой воде – через 8 часов, при 500С – через 10 минут.
Чувствительны к дезинфицирующим средствам. В 10% перекиси водорода микробы погибают через 3 минуты, в 1% растворе карболовой кислоты – через 10 минут, в 1% растворе сулемы, в 5% растворе хлорамина и в 50-ти градусном этиловом спирте – через 1 минуту.
Очень чувствителен к действию различных факторов дифтерийный экзотоксин. Он легко разрушается под влиянием света, кислорода воздуха, повышенной температуры. Более устойчив к действию ультразвука.
При добавлении к токсину 0,3-0,4% раствора формалина, с последующим содержанием при 38-400С в течение 3-4 недель происходит превращение его в анатоксин.
Источником инфекции являются больные дифтерией, реконвалесценты или носители (среди здоровых людей носители составляют до 5%).
Возбудитель в основном передается аэрогенным путем (воздушно-капельным или воздушно-пылевым). Передача возбудителя возможна и через различные предметы (игрушки, посуду, книги, полотенца, белье и пр.), а также через инфицированные коринебактериями пищевые продукты (молоко, холодные блюда и пр.).
Заболеваемость дифтерией и носительство дифтерийных микробов наблюдается повсеместно независимо от климато-географических условий. Сезонность при дифтерии выражена отчетливо. Максимум заболеваний приходится на холодную пору года, минимум – на теплую. Около 80% всех случаев заболеваемости приходится на детей. Наиболее уязвимы дети до 16 лет.
Наиболее частыми воротами дифтерийной инфекции служит слизистая оболочка зева и носа, хотя местом проникновения дифтерийных бактерий могут быть также слизистая оболочка гортани, трахеи, глаз, половых органов, места повреждения кожных покровов.
При инфицировании человека коринебактериями дифтерии, возбудитель размножается на месте внедрения. По месту локализации возбудителя различают дифтерию зева, носа, кожи, половых органов, глаз, ушей. Чаще всего (в 90% случаев) регистрируется дифтерия зева, в меньшем количестве случаев – дифтерия носа. Остальные варианты дифтерии встречаются редко.
По истечении инкубационного периода (2-7 дней), в результате размножения дифтерийных бактерий в тканях и действия токсина на слизистую оболочку, развивается патологический процесс на месте локализации клеток возбудителя. Вначале это проявляется в виде катарального, а затем через 1-3 дня в виде фибринозного дифтерического или крупозного воспаления. При развитии процесса на слизистых оболочках, покрытых многослойным плоским эпителием (полость зева, глотки), возникает воспаление, при котором фибринозная пленка плотно связана с подлежащей тканью.
Ведущую роль в развитии клинических проявлений играет гистотоксин, выделяемый размножающимися коринебактериями дифтерии.
Токсин оказывает не только местное действие. Токсином поражаются нервная и сердечнососудистая системы, надпочечники и почки.
По степени интоксикации организма различают легкие, субтоксические и токсические формы дифтерии. Особенно тяжело протекают токсическая и геморрагическая формы дифтерии зева.
Исход заболевания зависит от тяжести течения, сроков начала серотерапии, а также от развития тех или иных осложнений, связанных с поражением миокарда, нервной системы, почек и надпочечников.
Важную роль в борьбе с распространением инфекции играет выявление бактерионосителей.
Каждый больной дифтерией независимо от клинической формы подлежит госпитализации в инфекционное отделение. В очаге инфекции (в квартире), где находился больной до госпитализации, делают тщательную дезинфекцию помещения. Обстановки, предметов ухода за больным, посуды, белья и прочих предметов с которыми контактировал больной.
Необходимо помнить о том, что выделение вирулентных дифтерийных бактерий после клинического выздоровления больного во многих случаях может продолжаться до 14 дней.
Лица, находившиеся в контакте с больным, подлежат карантину, длящемуся до получения отрицательных результатов бактериологического исследования, прежде всего материала из зева и носа.
Специфическая профилактика осуществляется введением вакцины (дифтерийный анатоксин), обеспечивающей создание антитоксического иммунитета. Дифтерийный анатоксин может быть применен как моновакцина (адсорбированный дифтерийный анатоксин) или в сочетании со столбнячным анатоксином (адсорбированный дифтерийно – столбнячный анатоксин), а также со столбнячным анатоксином и коклюшной бактериальной вакциной (адсорбированная коклюшно – дифтерийно – столбнячная вакцина).
Лабораторная диагностика при подозрении на дифтерию проводится тремя методами: микроскопическим, иммунной флюоресценции и выделения и идентификации возбудителя.
Лабораторная диагностика особенно важна при стертых и атипичных формах дифтерии, что все чаще стали регистрироваться в последние годы.
Материалом для исследования в большинстве случаев служат выделения зева, носа, реже – вульвы, глаз, кожи.
Материал из зева следует брать до еды и до полоскания дезинфицирующими средствами. Материал, взятый стерильным тампоном и помещенный в стерильную пробирку, необходимо сразу же (но не позже как через 3- 4 часа) отправить в лабораторию.
Предварительно, ориентировочно ответ можно получить (через 30 – 60 минут), сделав мазок тампоном на предметном стекле. Мазок высушивают, фиксируют, окрашиваю по Грамму, Леффлеру и микроскопируют.
Однако, поскольку в последнее время нередко приходится встречаться с атипичными формами дифтерийных бактерий, лабораторную диагностику дифтерии нельзя ограничивать только классическим микроскопическим или флюоресцирующим методами.
Основным методом лабораторной диагностики при подозрении на дифтерию является выделение и идентификация возбудителя по культуральным, биохимическим и токсигенным свойствам.
Следует помнить, что к роду коринебактерий кроме C.diphtheriae, относятся и другие виды, в том числе псевдодифтерийная палочка Гофмана и дифтероиды, виды патогенные для животных.
Выделение чистой культуры проводится путем посева исследуемого материала на сывороточную, кровяную и теллуритовую среды. Для дифференцировки истинных дифтерийных бактерий от ложнодифтерийных и дифтероидов посев делается уколом на 0,5% сахарный агар столбиком и на агаровую среду с 0,2% добавкой масляно – кислого натрия.
В первом случае вырастут только истинные дифтерийные бактерии, во втором – только дифтероиды и ложнодифтерийные бактерии.
Истинные дифтерийные бактерии не расщепляют уреазу, но расщепляют цистин до сероводорода. Токсигенность дифтерийных бактерий можно определить in vitro диффузным методом.
ЛЕКЦИЯ № 20. Дифтерия
1. Морфология и культуральные свойства
Возбудитель относится к роду Carinobakterium, виду C. difteria.
Спор и капсул не образуют. Неподвижны. Имеют фимбрии. Являются факультативными анаэробами или аэробами.
Выделяясь во внешнюю среду со слюной, пленками, дифтерийные палочки способны сохранять жизнеспособность на предметах в течение нескольких дней. Хорошо переносят высушивание. Чувствительны к антибиотикам и дезинфицирующим средствам.
Каринобактерии требовательны к питательным средам, для их культивирования применяются сывороточные среды или среды с добавлением крови. Используется среда Ру (свернутая сыворотка). На ней видимый рост наблюдается через 10–12 ч, колонии выпуклые, величиной с булавочную головку, серовато-белого цвета, с гладкой поверхностью, не сливаются друг с другом.
Для выделения используются элективные питательные среды с добавлением толурита калия в такой концентрации, в которой он не подавляет рост коринобактерий, но ингибирует рост сопутствующей микрофлоры. На кровяно-толуритовом агаре формируются колонии от серого до черного цвета. На жидких средах наблюдается рост в виде пленки или помутнения с осадком.
По биохимическим свойствам, характеру роста на питательных средах каринобактерии подразделяются на три биовара:
Для дифференцировки биоваров учитывают следующие биохимические свойства:
1) расщепление углеводов;
2) восстановление нитратов;
3) расщепление цистеина.
1) групповой полисахаридный антиген;
2) видовой О-антиген;
3) вариантспецифический К-антиген.
По К-антигену вид подразделяется на 11 сероваров.
1) ворсинки, фимбрии или пили (отвечают за способность к адгезии);
2) колонизация и инвазия (за счет ферментов, таких как нейраминидаза, гиалуронидаза, протеазы);
3) корд-фактор (нарушает фосфорилирование процессов дыхания клеток макроорганизма);
4) ведущий фактор – экзотоксин. Это белок, состоящий из пептидов А и В. Пептид В выполняет функцию акцептора, он распознает соответствующие рецепторы клеток, связывается с ними и формирует внутримембранный канал, через который в клетку проникает пептид А. Пептид А реализует биологическую активность токсина.
Пути передачи – воздушно-капельный, контактно-бытовой. Заболевание развивается у лиц, не имеющих антитоксического иммунитета.
Возбудитель проникает через слизистые оболочки ротоглотки, реже – глаз, половых органов, кожу, раневую поверхность. В месте входных ворот возбудитель прикрепляется к соответствующим рецепторам эпителиальных клеток, вызывая воспалительный процесс. Затем происходят колонизация и выделение экзотоксина (гистотоксина).
Токсин блокирует ферменты синтеза белка в клетках хозяина, что приводит к их гибели. Это обуславливает некроз и летальный исход.
Сам возбудитель остается на месте входных ворот инфекции, а патогенез и клиническая картина определены действием экзотоксина, который оказывает общее и местное действие.
Патоморфологическим проявлением взаимодействия макро– и микроорганизма при дифтерии является фибринозное воспаление. Экзотоксин сначала поражает непосредственно эпителиальные клетки, а затем близлежащие кровеносные сосуды, повышая их проницаемость. В выходящем из сосудов экссудате обнаруживается фибриноген, при свертывании которого на поверхности слизистой оболочки образуются серовато-белого цвета пленчатые налеты, плотно спаянные с окружающей тканью. Они тяжело снимаются, при их отрыве обнажается эрозийная поверхность. Разрастание этих пленок и переход их на воздухоносные пути приводят к развитию истинного крупа и асфиксии.
Затем в воспалительный процесс вовлекаются:
1) регионарные лимфатические узлы (лимфадениты);
2) сосуды (токсин быстро проникает в кровь, при этом возникает паретическое расширение сосудов, что приводит к застою и стазу);
3) сердце (токсин поражает миокард, проводящую систему сердца, что приводит к параличу сердечной мышцы);
4) кора надпочечников избирательное поражение, что оказывает вторично неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую систему;
6) периферическая нервная система – полиневриты, парезы, параличи (в первую очередь – парез мягкого неба);
7) иммунная система (на 5—7-й дни антитела отсутствуют).
Сила токсина измеряется в DLM. 1 DLM – это минимальное количество токсина, которое при подкожном введении морской свинке весом 250 г вызывает ее гибель на 4—5-е сутки при характерной патолого-анатомической картине: надпочечники увеличены, резко гиперемированы, в полостях геморрагический экссудат.
После перенесенного заболевания формируется нестойкий и непродолжительный антибактериальный иммунитет и стойкий антитоксический.
Наиболее восприимчивы к дифтерии дети от 1 года до 4 лет.
3. Диагностика. Профилактика. Лечение
1. Основной метод – бактериологическое исследование.
2. Определение токсигенности видовой культуры (реакция преципитации Вагая).
Способы определения токсигенности:
1) биологическая проба – морским свинкам внутрикожно вводится бульонная культура;
2) постановка ИФА;
3) использование ДНК-зондов, с помощью которых определяется наличие токсического оперона в геноме выделенной культуры;
4) реакция преципитации Вагая.
1) лица с подозрением на дифтерию;
2) больные с различными заболеваниями лор-органов.
Особенности бактериологического исследования при дифтерии:
1) осуществляется посев материала на элективные питательные среды;
2) слизистые оболочки носа, зева, половых органов, кожа в составе нормальной микрофлоры содержат различных представителей рода Carinobakterium. Они условно-патогенны, объединены понятием дифтероиды. У ослабленных больных, с вторичным иммунодефицитом, у онкологических больных могут вызывать различные гнойно-воспалительные процессы. В ходе бактериологического исследования надо дифференцировать каринобактерии дифтерии от дифтероидов.
Отличия дифтероидов от возбудителей дифтерии:
1) различия по морфологическим свойствам. Дифтероиды в мазках располагаются беспорядочно или в виде палисада. В цитоплазме зерна волютина отсутствуют;
2) различия в биохимической активности;
3) для выявления различий в антигенных свойствах используют реакцию агглютинации по идентификации с видовой дифференцированной сывороткой;
4) чувствительность к бактериофагу.
Культуральные свойства не отличаются.
Этиотропная терапия: антитоксическая противодифтерийная сыворотка; вводится в дозе 10 000—50 000 АЕ (в зависимости от возраста и тяжести заболевания).
1 АЕ – это такое минимальное количество сыворотки, которое нейтрализует 100 DLF дифтерийного токсина.
Серотерапия эффективна в ранний период болезни, пока токсин не фиксирован клетками организма и ткани существенно не повреждены.
1) активная. Используются вакцины: АД (дифтерийный анатоксин), АДС, АДСМ, АКДС. Вакцинация АКДС проводится трехкратно детям в возрасте 3 месяцев. Ревакцинация проводится под контролем определения содержания (титра) антитоксинов сыворотки с помощью реакции РПГА с дифтерийным анатоксическим эритроцитарным диагностикумом. Если РПГА положительна при разведении 1: 20 и выше, титр считается защитным;
2) пассивная. Проводится в очагах заболевания антитоксической сывороткой, доза которой определяется формой и тяжестью заболевания.
Дифтерийная палочка – возбудители дифтерии.
Дифтерия – острое инфекционное заболевание, характеризующееся токсическим поражением сердечно-сосудистой и нервной систем, а также специфическим фибринозным (дифтеритическим) воспалением в месте входных ворот.
Возбудитель был открыт в 1883 г. Клебсом, в 1884 г. Ф. Леффлер выделил его в чистой культуре. В 1888 г. Ру и Йерсен получили дифтерийный токсин, а в 1895 г. Беринг и Ру независимо друг от друга получили противодифтерийную сыворотку. В 1923 г. Рамон разработали технологию получения дифтерийного анатоксина, а позднее получил противодифтерийную сыворотку. Н.Г. Габричевский применил противодифтерийную сыворотку с лечебной целью и организовал ее производство в России.
Таксономия.
Вид – С. diphtheriae
В род Corynebacterium входят около 60 видов. Согласно Международной классификации Берджи этот род разделен на 3 секции:
1) патогенные для человека и животных;
2) патогенные для растений;
Морфология.
Прямые или слегка изогнутые палочки размером 0,3 - 0,6 х 4 - 8 мкм, спор не образуют, имеют микрокапсулу, неподвижны.
Особенностями дифтерийной палочки является наличие булавовидных утолщениях на концах; палочки отличаются также полиморфизмом; характерно взаимного расположения бактерий в мазках – в виде цифр V,X, L (не полное расхождение при делении);
Грамположительные микроорганизмы. При окраске по методу Нейссера тело клетки окрашивается в синий цвет, а зерна волютина - в желтый. Метод Леффлера окрашивает цитоплазму в голубой цвет, а зерна волютина – в темно-синий.
Культуральные свойства.
Возбудители дифтерии - факультативные анаэробы, отимальная температура их культивирования 37 о С, рН 7,3-8,0. Требовательны к питательной среде, для роста необходимо наличие цистина, гистидина, фенилаланина, метионина и т.д. Факторами роста являются Са 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , Cu 2+ . Для культивирования применяют сывороточные (среда Леффлера), среды с добавлением крови, хинозальную среду Бучина. Дифференциально-диагностические среды: теллуритовая среда (Конради, Трох, 1913г.), глицериновокровяная среда с теллуритом (среда Клауберг ΙΙ), сывороточно-теллуритовый агар с цистином (Тиндаль), теллурит-шоколадный агар Маклеода.
На теллуритовых средах возбудитель образует серовато-черные колонии, что обусловлено восстановлением теллурита до металлического теллура, имеющего черный цвет и аккумулирующегося бактериями.
Биохимическая активность.
Дифтерийные палочки малоактивны, сбраживают с образованием кислоты глюкозу, мальтозу, галактозу, декстрин, не разлагают сахарозу, лактозу, маннит, восстанавливают нитраты в нитриты. Не гидролизуют мочевину (проба Закса отрицательная), не образуют индол. Разлагают цистеин (проба Пизу положительная).
По культуральным, биохимическим, патогенетическим и некоторым другим свойствам дифтерийные палочки разделяются на 3 биовара.
1) биовар митис, характеризуется свойствами:
- ферментирует глюкозу, крахмал, мальтозу, не сбраживает сахарозу, гликоген, декстрин;
- обладает цистиназной активностью;
- восстанавливает нитраты;
- уреазная проба отрицательная;
- на средах с теллуритом образует мелкие гладкие блестящие черные колонии с ровным краем;
- на жидкой среде дает равномерное помутнение и порошкообразный осадок;
- дает зоны гемолиза на кровяных средах;
- малотоксичен;
- возбудители вызывают легкую спорадическую заболеваемость.
2) биовар гравис, характеризуется свойствами:
- ферментирует глюкозу, крахмал,декстрин, мальтозу,
- обладает цистиназной активностью;
- восстанавливает нитраты;
- уреазная проба отрицательная;
- на средах с теллуритом формирует крупные, сухие, матовые, плоские, серо-черные колонии, приподнятые в центре, с радиальной исчерченностью и неровным краем (напоминают маргаритку);
- на жидкой среде образуется пленка, помутнение, крошковидный или крупнозернистый осадок;
- дает гемолиз на кровяных средах;
· обладает выраженными токсигенными свойствами;
· выделяется от больных с тяжелой формой дифтерии, вызывает групповые вспышки.
3) биовар интермедиус, характеризуется свойствами:
· на средах с теллуритом образует мелкие сухие матовые серо-черные колонии с прозрачной периферией и неровным краем;
· на жидкой среде дает помутнение с последующим просветлением и образованием мелкозернистого осадка;
· гемолиз на кровяных средах отсутствует.
Антигенная структура.
Дифтерийная палочка имеет 2 антигена
1. О – антиген (групповой), полисахарид клеточной стенки, термостабильный, дает перекрестные реакции с микобактериями и нокардиями;
2. К – антиген (типовой), капсульный, термолабильный, иммуногенный, видоспецифичный.
На практике серотипирование не применяется, однако выпускаются диагностические сыворотки для РА, РПГА.
Для идентификации используют фаготипирование (22 фага) и бактериоцинотипирование (25 бактериоцинов).
Факторы патогенности.
Токсины. Палочка выделяет токсин – дифтерийный экзотоксин. По силе он занимает 3-е место после ботулинического и столбнячного. Термолабильный, высокотоксичный, иммуногенный, протективный, обладает анестезирующим действием. Гистотоксин обладает дермонекротическими, гемолитическими свойствами. Синтезируется в виде неактивного предшественника - единой полипептидной цепи с молекулярной массой 61 кД. Активируется под действием собственной протеазы, которая разрезает полипептид на 2 связанные между собой дисульфидными связями пептида: А (21 кД) и В (39 кД). Пептид В выполняет акцепторную функцию – распознает рецептор, связывается с ним, формирует внутримембранный канал, через который проникает в клетку пептид А. Пептид А – это фермент, который обеспечивает перенос аденозиндифосфатрибозы из НАД на один из аминокислотных остатков (гистидина) белкового фактора элонгации EF-2. В результате модификации EF-2 утрачивает свою активность, что приводит к подавлению синтеза белка рибосомами на стадии транслокации. Токсин синтезируют только С. diphtheriae, лизогенные умеренным конвертирующим tox-профагом, интегрирующимся с помощью сайт-специфической рекомбинации. Оперон, кодирующий синтез токсина имеет промотор tox Р и 3 участка: tox S, tox А, tox В. Тox S – обеспечивает выход токсина через мембрану в периплазматическое пространство бактериальной клетки. Утрата клеткой профага или мутации в tox-опероне делают клетку малотоксичной.
Ферменты патогенности: гиалуронидаза, нейраминидаза, фибринолизин, каталаза – факторы инвазии, лейкоцидин – обеспечивает устойчивость к фагоцитозу;
Структурные и химические компоненты клетки – пили (способствуют адгезии на чувствительных клетках), микрокапсула (обеспечивает устойчивость к фагоцитозу), корд-фактор (6-6-дифосфоэфир трегалозы, коринемиколовая и коринемиколиновая кислоты, обладающие нарушает фосфорилирование в митохондриях), бактериоцины (корицины) кодирование синтеза которых передается плазмидами.
Резистентность.
При нагревании до 60 о С палочки погибают за 10 мин, при 100 о С наступает мгновенная гибель. 5% раствор карболовой кислоты обеспечивает инактивацию через – 1 мин. Под действием прямого солнечного света палочка выживает несколько часов, в высохших пленках и кале – 3-4 мес., на предметах обихода и одежде сохраняется до 15 дней, на мягких игрушках – 3 мес., в воде и молоке – до 20 дней, в пыли – до 5 мес. Дифтерийные палочки чувствительны к пенициллину, тетрациклину, эритромицину.
Эпидемиология.
Источник инфекции – больной человек, носитель или реконвалесцент.
Механизмы передачи инфекции:
– аэрогенный (пути - воздушно-капельный и воздушно-пылевой);
– контактный (путь - непрямой контактный).
Больной опасен (в смысле заражения) с последних дней инкубационного периода.
Входные ворота – слизистые оболочки носа, зева, гортани, трахеи, бронхов, конъюнктивы глаз, наружных половых органов; раневая поверхность, пупочная рана.
Инкубационный период – 2-14-20 дней.
Патогенез.
Возбудители адсорбируются на чувствительных клетках, колонизируют эпителий. Секретируют гистотоксин, который инициирует развитие местного фибринозного воспаления, некроз эпителия, паретическое расширение сосудов с нарушением их проницаемости, отек тканей и выход фибриногена из сосудов. Фибриноген под влиянием тканевого тромбопластина, некротизированных тканей и атмосферным кислородом свертывается. На поверхности образуется фибринозная пленка. На многослойном плоском эпителии - плотная, спаянная с прилежащими тканями; на однослойном – тонкая, легко снимается. Разрастание пленок в воздухоносных путях может привести к асфиксии (истинный круп). Процесс сопровождают регионарные лимфадениты. Системное действие токсина приводит к гемодинамическим нарушениям. Развивается токсический миокардит и ранний паралич сердца. Возможно поражение канальцевого аппарата почек, некроз коркового слоя. В нервной системе – цитолиз нервных клеток с развитием поздних параличей мягкого неба, диафрагмы, сердца, блуждающего нерва. Смерть при дифтерии может наступить от раннего или позднего паралича сердца и диафрагмы, а также в результате истинного крупа (закупорки дыхательных путей оторвавшимися пленками).
У детей грудного возраста чаще развивается дифтерия зева (насмокр, слабая выраженность общих проявлений). Необходимо осматривать пупочную ранку для исключения местного процесса.
Иммунитет.
После перенесенного заболевания развивается стойкий напряженный антитоксический и мало выраженный антимикробный иммунитет. Возможно развитие носительства (10%) и повторное заражение (6-8%). Уровень иммунитета можно установить в РПГА. Диагностические – титры - 1:200 и выше. С той же целью применяется реакция Шика – внутрикожное введение микродоз дифтерийного токсина (1/40 Dlm 0,2 мл) внутрикожно. Через 48 ч появляется покраснение и инфильтрат, что свидетельствует об отсутствии антитоксических антител; при их наличии реакция не возникает. Из-за опасности сенсибилизации организма эту пробу проводят редко.
Микробиологическая диагностика.
Исследуемый материал – слизь из зева, носа, пленки с миндалин, раневое отделяемое, кровь
1. Бактериоскопический метод – микроскопия мазков из исследуемого материала (окраска по Граму, Нейссеру, Леффлеру).
2. Бактериологический метод – выделение чистой культуры возбудителя и ее идентификация. Необходимо не только выделить из исследуемого материала дифтерийную палочку, но и определить ее токсигенность.
Определение токсигенности С. dphtheriae:
а) биологическая проба на животных – внутрикожное заражение морских свинок фильтратом культуры дифтерийных бактерий – вызывает некроз в месте введения. Минимальная смертельная доза (20-30 нг) убивает морскую свинку на 4-5 день;
б) заражение куриных эмбрионов (наблюдается гибель под действием токсина);
в) внесение в культуру клеток ( выявление ЦПД);
г) метод твердофазного ИФА с меченными пероксидазой антителами;
д) использование ДНК-зонда для обнаружения tox-оперона в геноме;
е) тест Илека и Оухтерлони (1948 г.) – основу составляет способность токсина и антитоксина диффундировать в агар и образовывать преципитаты (усы, стрелы) по ходу диффузии – метод двойной преципитации в геле, предварительный ответ может быть выдан через 48 часов, через 72 часа – заключение о наличии токсигенных коринебактерий, через 96 часов – окончательный ответ.
3. Серодиагностика – РПГА, ИФА, РИА, реакция ко-агглютинации, реакция Шика.
4. Экспресс – диагностика – РИФ, ИФА, РПГА, реакция ко-агглютинации.
5. Биохимический и молекулярно-биологический метод – ПЦР (обнаружение tox-гена).
Читайте также:
