Коринебактерии дифтерии

Дифтерия — острая инфекционная болезнь, вызываемая токсигенными коринебактериями дифтерии. Передается воздушно-капельным путем, характеризуется местным фиброзным воспалени­ем преимущественно слизистых оболочек рта и носоглотки, явлени­ями общей интоксикации и поражением сердечно-сосудистой, нервной и выделительной систем. Повреждающее действие на органы и тка­ни обусловлено токсином, выделяемым возбудителем в месте его ло­кализации.

Возбудитель дифтерии относится к виду Согуnebacterium diphtheriae рода Согуnebacterium, семейству Actinomyceae.

Морфология. Отличительной особенностью С. diphtheriae яв­ляется полиморфизм, проявляющийся в многообразии форм кле­ток. В культуре одного и того же штамма наряду с типичными длинными изогнутыми палочками можно обнаружить корот­кие, толстые, со вздутиями на концах, придающими им сходство с булавой. Размеры варьируют от 1 до 6 мкм по длине и от 0,3 до 0,8 мкм в диаметре. Для дифтерийных бактерий характерно не­равномерное окрашивание клеток благодаря наличию в них зерен волютина, которые воспринимают любой анилиновый краситель интенсивнее, чем протоплазма, вследствие чего при окраске по Леффлеру или Нейссеру выявляются в виде гранул соответствен­но темно-синего или сине-черного цвета. Эти гранулы располага­ются чаще всего в булавовидных утолщениях на обеих концах коринебактерий.

Возбудители дифтерии в мазках часто располагаются попар­но, под острым углом один к другому, что объясняется своеобраз­ным типом деления клеток путем излома («щелкающий тип» де­ления), в отличие от непатогенных коринебактерий, для которых характерно параллельное расположение в мазке.

Не образуют спор, капсул, жгутиков.

Культуральные свойства. Возбудитель дифтерии — аэроб или факультативный анаэроб, оптимальная температура роста — 37 ⁰С;

гетеротроф, то есть относится к группе бактерий, требующих для своего роста органические вещества. Используемые для выра­щивания среды должны содержать в качестве источника углерода и азота аминокислоты — аланин, цистин, метионин и др. В свя­зи с этим селективными средами для культивирования являются те, которые содержат животный белок: кровь, сыворотку, асцитическую жидкость. На основании этого и была создана классичес­кая среда Леффлера, а затем среды Клауберга и Тиндаля.

По культуральным и биологическим свойствам коринебакте­рий дифтерии подразделяются на три биовара: gravis, mitis, intermedius, которые отличаются рядом признаков. Наиболее четко диф­ференциацию типов можно провести по форме колоний при выращивании культуры на кровяном агаре с добавлением теллурита.

Колонии типа gravis через 48—72 часа достигают в диаметре 1—2 мм, имеют волнистые края, радиальную исчерченность и плос­кий центр (R-форма) черного или серого цвета. При росте на бульоне культуры типа gravis образуют на поверхности крошащу­юся пленку. На средах Гисса с добавлением сыворотки они рас­щепляют полисахариды — крахмал, декстрин, гликоген с образо­ванием кислоты. Токсигенные штаммы коринебактерий дифтерии относятся к этому биовару.

Культуры типа mitis на кровяном агаре с теллуритом выраста­ют в крупные, слегка выпуклые, с ровным краем, черные матовые колонии (S-форма). При росте на бульоне дают равномерную муть и осадок. Крахмал, декстрин и гликоген не расщепляют. Культу­ры этого типа, как правило, менее токсигенны и инвазионны, чем коринебактерий биовара gravis.

Коринебактерий биовара intermedius занимают промежуточное положение. Колонии, выращенные на теллуритовом агаре, мелкие (RS-форма), черного цвета, не ферментируют крахмал и гликоген, в бульоне растут с появлением мути и зернистого осадка.

Антигенная структура. Коринебактерий дифтерии характери­зуются сложной антигенной структурой и многообразием сероло­гических свойств. В реакции агглютинации выявляются белковые термолабильные R-антигены токсиноспецифической природы, локализованные в поверхностном слое клеточной стенки, O-антиген — типоспецифический.

Среди коринебактерий дифтерии имеется 19 фаготипов, с по­мощью которых выявляют источники инфекции; учитываются они и при идентификации выделенных культур.

Серологические свойства лучше всего изучены у штаммов ва­рианта gravis. Его токсигенные штаммы подразделены на пять — девять сероваров. Распределение последних на различных терри­ториях не является одинаковым, на одной и той же территории может циркулировать несколько сероваров, но среди них преоб­ладает какой-нибудь один.

Факторы патогенности. Дифтерийные коринебактерий про­дуцируют в бульонных культурах сильные экзотоксины (гистотоксин, дермонекротоксин, гемолизин). Токсиногенез коринебак­терий дифтерии детерминируется геном, содержащимся в профаге, следовательно, основное средство агрессии — токсинообразование, не связано с хромосомой бактерий. Особенность токсинообразования дифтерийной палочки определяется наличием ее в ДНК специфического профага, содержащего структурный ген токсич­ности, который обозначается как ТОХ*. Таким образом, не инфи­цированная специфическим фагом дифтерийная палочка не спо­собна к токсинообразованию. При ее инфицировании профагом происходит присоединение ТОX⁺ к ДНК микробной клетки. В связи с тем, что дифтерийная палочка способна контролировать профаг, эффект лизогении реализуется лишь при физиологическом старении или ингибиции основных процессов жизнедеятельности микробной клетки, когда профаг выходит из-под контроля и обес­печивает выраженную фаговую репродукцию.

В основе токсического действия дифтерийного токсина ле­жит способность подавлять биосинтез клеточного белка, что рассматривается как основная причина гибели клеток и смерти ор­ганизма от дифтерийной инфекции. Дифтерийный токсин отно­сится к сильнодействующим бактериальным токсинам и уступает только ботулиническому и столбнячному. Молекула токсина со­стоит из двух фрагментов, один из которых термостабилен и об­ладает ферментативной активностью, второй — термолабилен и выполняет протективную функцию. После добавления к токси­ну 0,3—0,4 %-ного раствора формалина и последующего выдер­живания при 38°С в течение трех-четырех недель происходит превращение его в анатоксин, используемый для приготовления профилактического препарата.

В процессе жизнедеятельности дифтерийные бактерии про­дуцируют, кроме токсина, нейраминидазу, гиалуронидазу, некро-тизирующий и диффузионный факторы.

Резистентность. Дифтерийные бактерии обладают значитель­ной устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды В дифтерийной пленке, капельках среды, прилипших к стенке стакана, на ручках дверей, детских игрушках они могут сохрa-

няться до 15 дней, в воде и молоке — до 20. Выживаемость на предметах окружающей среды в осенне-весенний период дости­гает 5,5 месяца и не сопровождается утратой или ослаблением их патогенных свойств. К числу неблагоприятных факторов отно­сятся прямые солнечные лучи, высокая температура, химические агенты. При кипячении и в алкоголе дифтерийные бактерии по­гибают в течение 1 минуты, в 10 %-ном растворе перекиси водо­рода — через три.

Эпидемиология. Источником дифтерии является человек, у ко­торого она проявляется в разных клинических формах — от тяжелых токсических до стертых форм и здорового бактерионосительства.

Эпидемиологическое значение и роль источника инфекции в реализации механизма заражения определяется главным обра­зом интенсивностью передачи инфекционного начала (возбуди­теля). Естественно, чем больше обсемененность слизистых обо­лочек верхних дыхательных путей, тем вероятнее возможность выброса возбудителя в массовых дозах в окружающую среду при разговоре, кашле, чихании. Наиболее опасны в этом отношении больные дифтерией и бактерионосители. Плотность заселения слизистых оболочек коринебактериями дифтерии резко возраста­ет у людей с воспалительными заболеваниями верхних дыхатель­ных путей, ангинами, туберкулезом. Распространенность бактерионосительства коринебактерий дифтерии варьирует от 0 до 60 %, что свидетельствует о влиянии состояния организма на процесс носительства.

Патогенез. Наибольшую заболеваемость дифтерией отмеча­ют осенью, что объясняется увеличением скученности населения в это время года и снижением сопротивляемости организма под влиянием охлаждения.

Восприимчивость к дифтерийной инфекции, развитие болез­ни обусловлены рядом факторов, основными из которых надо считать иммунологическое состояние организма, возраст, резистентность тканей в месте внедрения возбудителя, состояние нерв­ной системы и общей реактивности.

Реакция организма на внедрение бактерий бывает местной и общей, степень и характер ее зависят в основном от защитных сил организма. Местная реакция проявляется в точке внед­рения микроба. Прежде чем начинает действовать токсин, возбу­дитель должен пройти стадию приживления и размножения на слизистой оболочке рото- и носоглотки или коже. Попав на бла­гоприятную почву, возбудитель размножается, вырабатывает эк­зотоксин, который фиксируется на клеточных мембранах, а затем проникает в глубь тканей и оказывает воздействие на нервные окончания, заложенные в стенках сосудов, что приводит к за­стойной гиперемии и формированию экссудата.

 

 

На месте внедрения возбудителя дифтерии (зев, нос, тра­хея, конъюнктива глаза, кожа, вульва влагалища, раневая по­верхность) образуются пленки с большим количеством дифте­рийных коринебактерий и других микробов. Продуцируемый экзотоксин вызывает некроз и воспаление слизистых оболочек и кожи. Всасываясь, он поражает нервные клетки, сердечную мышцу, паренхиматозные органы, обусловливает явления общей тяжелой интоксикации. Глубокие изменения происходят в сер­дечной мышце, сосудах, надпочечниках, а также в центральной и периферической нервной системе.

Клиника. Инкубационный период при дифтерии продолжает­ся два—десять дней, заболевание развивается остро. По локализа­ции процесса наиболее часто наблюдается дифтерия зева, дыха­тельных путей (дифтерийный круп), носа. Сравнительно редко встречается дифтерия глаз, ушей, половых органов, кожи. На диф­терию зева приходится более 90 % всех заболеваний, второе место занимает дифтерия носа.

Заболевание начинается повышением температуры с симпто­мами общего недомогания. Сразу же появляется кашель — внача­ле сухой, грубый «лающий», он затем теряет звучность, становит­ся хриплым. На гортани появляются дифтерийные пленки, она отекает, сужается.

Затем развивается стенотическая стадия: шум при дыхании свистящего характера, напоминает звук пилы в сыром дереве; он настолько сильный, что слышен в соседней комнате. Дыхание сопровождается втягиванием уступчивых мест грудной клетки, напряжением вспомогательной дыхательной мускулатуры.

Третья стадия — асфиксическая — длится от нескольких ми­нут до десятков часов и характеризуется такими симптомами как выраженное беспокойство, изменение цвета кожи. Она покрыва­ется потом, губы, лицо, конечности синеют. Появляется парадок­сальный пульс, возникают судороги, наступает смерть.

Иммунитет при дифтерии носит антитоксический и антибак­териальный характер, при этом антитоксический иммунитет иг­рает определяющую роль в противоинфекционной защите.

Лабораторная диагностика. Бактериологический метод осно­ван на выделении чистой культуры и идентификации возбудите­лей по культурально-морфологическим, биохимическим и токси­ческим свойствам. Объектом для исследования служит отделяемое зева, носа, глаз, кожи и прочее, которое берут ватным тампо­ном и высевают на среду Клауберга или кровяной теллуритовый агар. Перечисленные среды содержат 0,04 % теллурита калия, который подавляет рост сопутствующей микрофлоры (стафилококки, стрептококки). Через 24—48 часов культивиро­вания производят микроскопию мазков и дают предваритель­ный ответ.

Дифтерийные коринебактерии не всегда бывают морфологи­чески типичными, в ряде случаев возбудитель принимает форму коротких палочек, расположенных не под углом, а беспорядочно, со слабовыраженной зернистостью. Кроме того, образование гра­нул волютина происходит не всегда и, следовательно, этот при­знак не является абсолютным. Наиболее достоверный метод — токсинообразование. Дифференциацию токсигенных и нетоксигенных штаммов производят по методу Оухтерлони (метод двой­ной иммунодиффузии в чашках Петри или метод преципитации в агаре). Он основан на способности дифтерийного экзотоксина вступать в соединение с антитоксином и образовывать преципи­таты в виде стрел — усиков.

Серологические реакции применяют для изучения коллектив­ного иммунитета. Они включают: РПГА, отличающуюся высокой чувствительностью, проводимую с антительным диагностикумом;

реакцию Шика, проводимую для определения индивидуальной невосприимчивости к дифтерийному токсину; реакцию нейтра­лизации цитотоксического действия дифтерийного токсина в куль­туре ткани; РИА; иммуноферментный анализ (ИФА).

Лечение. Главным в лечении всех форм дифтерии является нейтрализация дифтерийного токсина антитоксической проти­водифтерийной сывороткой «Диаферм». При средней тяжести заболевания вводится 5000—15 000 МЕ, при тяжелых формах — 30 000—50 000 МЕ. Для лечения носителей назначают антибио­тики.

Профилактика включает раннюю диагностику, немедленную госпитализацию, полноценную дезинфекцию помещения и пред­метов, выявление носителей.

Специфическая профилактика против дифтерии заключается в активной иммунизации детей с пятимесячного возраста мето­дом первичной двукратной вакцинации и отдаленной однократ­ной ревакцинации коклюшно-дифтерийно-столбнячной вакциной (АКДС).

Взрослому населению рекомендуется проводить однократные прививки адсорбированным дифтерийным анатоксином (АД-анатоксин).