кафедра микробиологии и вирусологии РНИМУ им.Н.И.Пирогова Холера Эшерихиозы Дизентерия Листериоз
Холера Cholera Это острая антропонозная кишечная инфекция, которая характеризуется водной диареей (watery diarrhea) нарушением водно-солевого обмена обезвоживанием (dehydratation), что проявляется в форме энтерита или гастроэнтерита и нарушения сердечно-сосудистой системы
Холера отнесена к группе особо опасных карантийных заболеваний Исторический очерк холера известна с древних времен, первые упоминания в санскритских ведах -500 лет до н.э. До XIX века холера встречалась только в Индии, в долинах рек Ганга и Брахмапутры, где образовались эндемические очаги.
Исторический очерк В начале XIX века холера заносится в Европу, В Россию – через Астрахань и Оренбург. Впервые вибрион описал Ф.Пачини (Флоренция). Этиологическую роль вибриона доказал Р.Кох (1883г.) – он выделил чистую культуру вибриона в Египте и позже – в Индии. В 1937-1938 г.г. Появился новый эндемик в Индонезии – на острове Сулавеси
Исторический очерк (продолжение) Возбудитель отличался от классического варианта, ранее этот вибрион был описан на карантинной станции Эль -Тор в Египте. С 1961 года началась 7-я пандемия холеры, обусловленная именно этим вибрионом, получившим название Эль -Тор. К началу XXI в пандемия охватила около100 стран мира. В последующие годы регистрировали случаи холеры (вариант Эль -Тор) в России (Астрахань) и сопредельных государствах - на Украине (Одесса, Керчь), в Казахстане, Узбекистане
Этиология Возбудитель холеры - Vibrio cholerae представлен двумя биологическими вариантами: Vibrio cholerae, биовар классический Vibrio cholerae, биовар El-Tor. Это Грам - палочки, аэробы, имеют жгутики
Отличия биовара Эль-Тор от класического биовара Vibrio cholerae Эль-Тор: устойчив во внешней среде и быстро распространяется по регионам мира вызывает бессимптомную инфекцию лизис эритроцитов животных в течение 48ч
Общие свойства биоваров возбудителя холеры Морфология: изогнутые палочки, Грам-, в капле жидкости- выстраиваются как «стая рыб».
Общие свойства биоваров возбудителя холеры Культуральные свойства – образование пленки на жидких средах
Общие свойства биоваров возбудителя холеры Культуральные свойства –рост на среде с желатином Биохимическое типирование: разлагают крахмал, разжижают желатину, Нe разлагают арабинозу ara-
Общие свойства биоваров возбудителя холеры (фаготипирование, тест на чувствительность к антибиотикам
Общие свойства биоваров возбудителя холеры Серологическое типирование: серогруппа 01, которая включает 3 серотипа-Инаба,Огава, Гикошима. Исключение: вибрион 0:139 Бенгал, способный продуцировать токсин
Бактериологическое исследование Питательные среды: Жидкая I% щелочная пептонная вода Плотные среды: щелочной агар, TCBS (желтые колонии на зеленом фоне) Для сокращения сроков культивирования получают “пленку” из вибрионов в жидкой питательной среде, а затем делают посев на плотные среды
Колонии Vibrio cholerae (средаTCBS)
Эпидемиология Источник инфекции - больные типичной формой холеры, больные субклинической формой (выделители) находящиеся в инкубационном периоде реконвалесценты (продолжающие выделять вибрионы в течение 2-4 нед.) здоровые (транзиторные) носители, переодически выделяющие (9-14 дней) вибрионы
Основные пути передачи инфекции Водный (Эль-Тор сохраняется у обитателей водоемов, включая рыбы, крабы, креветки, моллюски) Пищевой(сохраняется в холодильнике на сыром мясе, рыбе, овощах и фруктах), Контактный Трансмиссивный (может также переноситься с мухами)
Свойства Vibrio cholerae сохраняются при комнатной температуре и в холодильнике погибают при кипячении через 1 мин или при нагревании до 56 С через 30 мин чувствительны к действию желудочного сока, УФ чувствительны к хлорсодержащим препаратам, сулеме
Патогенный микроорганизм V.cholerae
ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ Факторы адгезии и колонизации Протеазы - ферменты, осуществляют гидролиз слизи для подхода вибриона к поверхности энтероцитов Токсин-корегулирующие пили (Tcp A); их адгезивный эффект служит механизмом запуска продукции токсина (активность пилей и синтез холерогена кодирует одна и та же система регуляторных генов) Адгезины - белки на концах пилей (способствуют адгезии и колонизации),
Факторы патогенности Фактор проницаемости -нейраминидаза, действует в комплексе с толерогеном и способствует проникновению токсина в клетку Экзотоксин (толероген, белковый токсин) -действует как энтеротоксин и вызывает основные проявления холеры -обезвоживание и нарушение водно-солевого обмена, Эндотоксин (липополисахарид, ЛПС) вызывает интоксикацию, поликлональную пролиферацию В клеток
Экзотоксин холерного вибриона Структура и взаимодействие с клеткой Токсин состоит из 2-х субъеднниц A и B: A- субъединица (2 компонента А1 и А2), ответственна за токсические свойства, B- субъединица (5 компонентов), ответственна за связывание на энтероцитах и иммуногенность. При взаимодействии с клеткой В-субъединица связывается с GM1 - ганглиозидными рецепторами энтероцитов и встраивается в клеточную мембрану, при этом дисульфидные мостики разрываются
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ХОЛЕРНОГО ТОКСИНА Токсин не вызывает повреждения клеток, его механизм действия связан с повышением концентрации цАМФ путем воздействия на встроенную в клеточную мембрану аденилатциклазную систему
Функция аденилатциклазной системы - регуляция потребления и выхода жидкости через мембрану Система состоит из G-белка и циклазы. G-белок - способен выполнять функцию GTPазы (расщеплять GTP до GDP) В норме возможны 2 состояния G-белка 1. G+GTP c усилением активности циклазы и повышением синтеза цАМФ, что приводит к выходу жидкости из энтероцитов 2. G+ GDP (результат расщепления GTP до GDP), что приводит к неактивной форме циклазы, снижению синтеза цАМФ и потреблению растворимых веществ
Воздействия холерного токсина на Gsα-субъединицу G-белка (механизм диареи) Токсин обладает активностью ADP-рибозил-трансферазы и катализирует перенос ADP-рибозил группы с фермента NAD на GTP-связывающий белок (Gsα-субъединицу G-белка - мишень ); В результате - происходит ADP-рибозилирование Gsα и отмена фазы G+GDP комплекс G-белок+GTP приводит к постоян ной активации аденилатциклазы и повыше нию внутриклеточного синтеза цАМФ. Жидкость выходит в просвет кишечника
патогенез холеры (4 звена) 1- вибрион проникает через рот, поступает в желудок, где может погибнуть от кислоты желудочного сока или при сниженной кислотности следует в тонкую кишку; 2- в тонкой кишке высокое содержание пептона и благоприятная щелочная среда; здесь происходит интенсивное размножение вибрионов, которые располагаются на поверхности слизистой оболочки и в просвете тонкой кишки.
ПАТОГЕНЕЗ ХОЛЕРЫ (продолжение) 3-размножение вибрионов приводит к накоплению эндотоксина, а при адгезии через TcP(токсин-корегулирующие пили) происходит запуск продукции экзотоксина. Экзотоксин проникает в энтероциты, активирует аденилатциклазную систему путем воздействия на G-белок, что приводит к повышению концентрации цАМФ и усилению секреции воды и электролитов.
ПАТОГЕНЕЗ ХОЛЕРЫ (продолжение) 4- происходит быстрая утрата крупных объемов жидкости и развитие диареи (электролитной). Степень и скорость обезвоживания и деминерализации определяют тяжесть течения холеры. Возможен шок как результат снижения объема циркулирующей крови (hypovolemia)
Патогенез холеры
Принципы лабораторной диагностики Методы: 1. Бактериологический – основной метод Серологический – определение антител к холерогену, агглютинины и вибриоцины в сыворотке – РПГА, ИФА Молекулярно-генетический (ПЦР для определения генов, ответственных за активность факторов вирулентности) 4. Ускоренные методы диагностики (прямая иммунофлюоресценция, антитела анти-О к 1 Аг)
Подходы к лечению регидратация (препараты: трисоль, квартасоль; оралит ( рекомендован ВОЗ), купирование интоксикации (нитрофураны, фторхинолоны), связывание и выведение токсина (ваулен, энтеродез), применение цитопротекторов (смекта), восстановление нормальной микрофлоры
ПОДХОДЫ К ПРОФИЛАКТИКЕ Полученная вакцина первого поколения (живая аттенуированная) оказалась не вполне эффективна. К успеху может привести вакцина, которая способна формировать антибактериальный, антитоксический и местный иммунитет.
Эшерихиозы
Микробиологическая идентификация E.coli
Escherichia coli Грам- Lac+
Эшерихиозы (Lac+ колонии)
E.Coli - иммунофлюоресценция
Категории эшерихиозов
Энтеротоксигенная E.coli
2 категория эшерихиозов
3 категория эшерихиозов
4 категория эшерихиозов
Энтерогеморрагическая E.coli Обнаружена у человека и крупного рогатого скота. EHEC может вызывать гемолитический уремический синдром и острую почечную недостаточность.
5 категория эшерихиозов EAggEC энтероагрегативная E.coli Аутоагглютинаты (агрегаты) в культуре ткани ассоциируются с диареей детей раннего возраста (до 6 мес) Наряду с этим, выявлена персистирующая диарея у ВИЧ-инфицированных взрослых лиц
Энтероагрегативная E.coli Бактерии обнаружены только у человека, получили свое название за способность с помощью фимбрий вызывать агрегацию клеток в клеточной культуре EAggEC адгезируют на поверхности слизистой тонкого кишечника и вызывают водную диаррею без лихорадки Неинвазивны, продуцируют гемолизин и ST-энтеротоксин, сходный с энтеротоксином энтеротоксигенных эшерихий
Escherichia coli
Дизентерия Это инфекционное заболевание, вызванное бактериями рода шигелл, которое характеризуется интоксикацией и поражением дистального отдела толстого кишечника (слизь, кровь в стуле), часто с хроническим течением (У детей нередко поражается и подвздошная кишка) Изучение заболевания связано с именами Шига, Григорьева, Штуцера, Шмитца, Ларджа, Сакса, Флекснера, Бойда, Зонне
Shigella – возбудитель дизентерии Семейство Enterobacteriaceae Род Shigella Дизентерия - полиэтиологическое заболевание Виды: Shigella dysenteriae, S.flexneri, S.boydii, and S.sonnei
Shigella морфология Мелкие грамотрицательные палочки с закругленными концами, неподвижные S. sonnei - ферментируют лакатозу
Shigella
Факторы патогенности Фимбрии и белки наружной мембраны – факторы адгезии, Ферменты патогенности: гиалуронидаза, муциназа,нейраминидаза, Эндотоксин (ЛПС); Токсин Шига и шигаподобные токсины взаимодействуют с рецепторами энтероцитов, макрофагов и нервных клеток обладают цитотоксическим, нейротоксическим и энтеротоксическим эффектами Шига-токсин может вызывать гемолитический уремический синдром с развитием почечной недостаточности S.flexneri, S.boydii, и S.sonnei способны продуцировать LT-энтеротоксин
Shigella flexneri инфицирует культуру клеток Hela
Патогенез шигеллезов
Лабораторная диагностика Ускоренные методы - латексагглютинация, прямой метод иммунофлуоресценции Бактериологический (культуральный метод) –основной; Серологический метод (ИФА, РСК, РНГА, развернутая реакция агглютинации) для обнаружения антител в сыворотке больного при хронических, атипичных формах и с целью ретроспективной диагностики, Молекулярно-генетический метод: ПЦР
Бактриологический метод
Получение проб биоматериала ( ректальный мазок)
Особенности иммунитета После перенесенного заболевания формируется типоспецифический иммунитет - к тому виду, с которым связана этиология дизентерии (иммунитет нестойкий) Необходима ранняя и дифференциальная диагностика - S.flexneri (Lac-) от S.sonnei(Lac+ через 48ч), чтобы разместить больных по разным палатам
Особенности клинического течения Инкубационный период 1 -7 дней (чаще 2-3 дня) Острое течение –колиты, гастроэнтероколиты, гастроэнтериты, Хронически рецидивирующее течение Бактериовыделители Характерные симптомы: тенезмы (частые позывы), схваткообразные боли, слизь и кровь – примеси в стуле
Лечение
Листериоз
Listeria monocytogenes –возбудитель листериоза Листериоз – зоонозное инфекционное заболевание, которое характеризуется поражением моноцитов и макрофагов, нервной системы Листерии – мелкие Грам+ палочки, микроаэрофилы, хорошо растут на простых средах. На кровяном агаре образуют мелкие колонии с зоной гемолиза, ферментируют глюкозу, рамнозу, каталазоположительные
Listeria бактериологический метод
Листерии
Эпидемиология листериоза Основной источник заболевания для человека – грызуны( домашние мыши и крысы) и сельскохозяйственные животные (обычно животные заражаются через воду и корма, ИНФИЦИРОВАННЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯМИ ГРЫЗУНОВ ИЛИ ИХ ТРУПАМИ). Больные животные выделяют листерии с фекалиями и молоком. Пути передачи листериоза - фекально-оральный, трансплацентарный, но возможен контактный, аэрогенный, трансмиссивный. Возможна передача инфекции от больной матери плоду через плаценту или во время родов. В последние годы листериоз все чаще обнаруживают у наркоманов (выявлены наиболее опасные наркотики, например, фентанил)
Продукты питания – источники листериоза
Пищевые продукты –источник листерий
Факторы патогенности Это внутриклеточные паразиты Факторы адгезии и инвазии: фосфолипазы- мембранолитические свойства, лизис макрофагов, интерналины - поверхностные белки, участвуют в инвазии листерий в клетки эпителия, гепатоциты, эндотелия Главный внеклеточный белок –муреингидролаза участвует в адгезии и инвазии Белок ActA способствует полимеризации актина с образованием «актинового хвоста» для проникновения листерий внутрь клеток. Токсин - листериолизин О (гемолизин)
Клинические проявления Первые симптомы появляются через 2-3 нед после заражения. Больные чувствуют тошноту и рвоту, сонливость, боли в животе. Повышается температура тела до 38-39 0 Нередко отмечаются признаки поражения ЦНС (энцефалит, менингит). У беременных женщин и детей листериоз сопровождается расстройствами координации, тремором, судорогами и регидностью затылочных мышц Влияние листериоза на развитие плода – бактериемия, поражение печени и селезенки, папулезная сыпь
Листериоз
Лечение и профилактика листериоза Лечение - не всегда успешно, важно как можно раньше установить диагноз Наиболее эффективны препараты: ампициллин, гентамицин и бисептол Используют комплексную терапию: антибактериальную, иммунокорригирующую, симптоматическую Профилактика -- регулярное проведение санитарно-гигиенических мероприятий в животноводческих хозяйствах и на предприятиях, которые перерабатывают продукты животного происхождения.
БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ