Кафедра микробиологии с вирусологией и иммунологией
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
практического занятия № 4 по микробиологии у студентов
3 курса лечебного и педиатрического факультетов
ТЕМА: «Сальмонеллы – возбудители брюшного тифа,
паратифов А и В и сальмонеллезов»
ЦЕЛЬ: способствовать формированию у студентов умений по изучению микробиологии брюшного тифа, паратифов А, В и сальмонеллезов, по освоению методов их микробиологической диагностики.
Задачи:
- рассмотреть вопросы биологических свойств сальмонелл;
- изучить эпидемиологию и патогенез вызываемых ими заболеваний;
- обучить методам микробиологической диагностики брюшного тифа, паратифов А и В, сальмонеллезов;
- усвоить принципы профилактики и рациональной терапии указанных заболеваний.
Студент должен знать:
1) до изучения темы – морфологию и физиологию микроорганизмов, методы их культивирования, способы выделения чистой культуры основные принципы и методы микробиологической диагностики инфекционных заболеваний;
2) после изучения темы - характеристику основных свойств сальмонелл, их роль в патологии человека, эпидемиологию и патогенез вызываемых ими инфекций, принципы их профилактики и терапии, методы их микробиологической диагностики.
Студент должен уметь:
- отбирать патологический материал от больных для исследования;
- готовить мазки из него и осуществлять их микроскопию;
- проводить исследования по изучению биологических свойств возбудителей;
- выделять чистую культуру возбудителя инфекции;
- идентифицировать ее;
- определять ее чувствительность к антибиотикам;
- определять препараты для лечения больных;
- проводить серодиагностику заболеваний вызываемых сальмонеллами.
Контрольные вопросы:
1. Какие основные биологические свойства характеризуют представителей рода сальмонелл?
2. Укажите роль сальмонелл в патологии человека.
3. Характеризуйте факторы патогенности возбудителей брюшного тифа, паратифов А и В.
4. На чем основана классификация сальмонелл Кауфмана-Уайта?
5. Как она используется в бактериологической практике?
6. Опишите эпидемиологию тифо-паратифозных заболеваний.
7. Какие стадии патогенеза брюшного тифа Вам известны?
8. Как проводится микробиологическая диагностика брюшного тифа?
9. На чем основана профилактика этого заболевания?
10. Каковы основные принципы его терапии?
11. Что такое сальмонеллезы?
12. Какие возбудители сальмонеллезов Вам известны?
13. Что Вам известно об эпидемиологии сальмонеллезов?
14. Каков патогенез этого заболевания?
15. Как осуществляется его профилактика?
16. Чем отличается характер иммунитета против брюшного тифа и сальмонеллеза?
17. Как осуществляется микробиологическая диагностика тифо-паратифо-
зных заболеваний?
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
План практических занятий
1.1. Организационные вопросы 5 мин.
1.2. Теоретическая часть 60 мин.
1.3. Практическая работа 30 мин.
1.4. Изучение демонстрационного материала 10 мин.
1.5. Оформление протоколов 10 мин.
1.6. Время на перерыв 10 мин.
1.7. Задание на следующее занятие 10 мин.
1.8. Проверка протоколов и подведение итогов 5 мин.
1.9. Уборка рабочего места 5 мин.
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ.
2.1. Контроль исходного уровня знаний.
Способ - программированный тест-контроль.
2.2. Ориентировочные основы самостоятельной работы студентов:
- разбор таблиц по биохимическим и серологическим свойствам сальмонелл;
- выполнение практической работы;
- оформление и защита протокола по занятию.
ТЕЗИСЫ ИЗУЧАЕМОГО МАТЕРИАЛА.
3.1. Сальмонеллы – возбудители брюшного тифа, паратифа А, В.
Брюшной тиф – антропонозное острое инфекционное заболевание, характеризующееся поражением лимфоидного аппарата кишечника, бактериемией, выраженной интоксикацией, розеолезной сыпью. Паратифы А и В сходны по характеру и клиническим проявлениям с брюшным тифом, но протекают более легко.
Название болезни дал еще Гиппократ; оно происходит от греческого слова typpos (туман, спутанное сознание).
Возбудителя брюшного тифа выявил впервые Эберт (1880), немецкий гистолог, увидевший его при микроскопии гистологических препаратов – срезов селезенки, периферических лимфоузлов, взятых у умерших от тифа больных.
В 1884 г. Гаффки (ученик Коха) получил чистую культуру возбудителя. В этом же году Гвин описал возбудителя паратифа А, а Шотмюллер – возбудителя паратифа В. Этих сальмонелл выделили в чистой культуре и изучили Ашар и Бедсон в 1896 году.
Родовое название связано с именем американского ветеринарного врача Сальмона, выделившего возбудителя сальмонеллезов у больных свиней.
Согласно определителю Берджи (9-е издание, 1994 г.), в род Salmonella включены 2 вида: S. вongori и S. сholeraesuis и 2 одноименных подвида. Первый из них содержит 2000 сероваров, второй – 4 серовара: S.typhi, S.paratyphi – A, S.gallinarum, S.pullorum. Патогенные для человека сальмонеллы входят в подвид S. choleraesuis. Однако в большинстве учебных пособий и справочников для удобства при изложении материала используется исторически сложившаяся таксономия, рассматривающая серовары, как виды (например, S. typhi, вместо S. choleraesuis)
Таксономия.
Семейство: Enterobacteriacеae
Трибы: Escherichia
Род: Salmonella
Вид: S. typhi
S.paratyphi – A
S.paratyphi – В
Сальмонеллы вызывают такие заболевания, как брюшной тиф, паратиф – А, паратиф – В. Сальмонеллы – возбудители тифа и паратифов А и В вызывают заболевания только у человека.
Морфология сальмонелл.
Мелкие грамотрицательные палочки с закругленными концами. Размеры: 0,7 -1,5 мкм. в поперечнике, 2-5 мкм в длину. Подвижные микроорганизмы (перитрихи), но встречаются неподвижные варианты. Некоторые имеют микрокапсулу.
Культуральные свойства
Факультативные анаэробы, хемоорганогетеротрофы, оптимальная температура роста 370С, значение рН 6,8-7,2. Хорошо растут на простых питательных средах. В МПБ образуют диффузное помутнение (S – форма) или осадок (R – форма). На МПА колонии меньшего размера, чем E. coli, полупрозрачные, нежные. Могут расти в виде R-, S-, Q- колоний. В качестве накопительной среды используется селенитовый бульон. На дифферициально-диагностических средах эндо Левина и Плоскирева вырастают в виде прозрачных или беловатых колоний, что отличает их от окрашенных в цвет индикатора колоний E. coli. На висмут-сульфитном агаре (среда Вильсон-Блер) образуют колонии черного цвета, с металлическим блеском, окруженные черным ободком прокрашенной среды. После снятия колонии на агаре остается темное пятно.
В отличии от S.paratyphi - А, большинство штаммов S.paratyphi – В при росте на агаре способны образовывать по краю колоний слизистый валик.
Биохимические свойства:
Биохимические и антигенные свойства сальмонелл являются основными для их видовой дифференциации. Возбудители паратифов биохимически более активны, чем брюшнотифозная палочка. Сальмонеллы не ферментируют лактозу и сахарозу. Глюкозу, манит, мальтозу расщепляют до кислоты (брюшнотифозные) или до кислоты и газа (паратифозные). По способности разлагать ксилозу и арабинозу различают 4 типа: К+А+; К-А-; К+А-; К-А+. Индол не образуют, желатин не разжижают, образуют H2S (в отличие от шигелл) переводят нитраты в нитриты. Сальмонеллы - оксидазоотрицательные, каталазоположительные, реакция Фогес-Проскауэра – отрицательная
Антигенная структура
Антигенная структура сальмонелл – довольно сложная, имеются О-, Н-, Vi-, М- антигены.
О- антиген - липолисахаридно-протеиновый комплекс, термостабильный (выдерживает кипячение в течение 2,5 часов, автоклавирование при 1200 С – 30 мин.), чувствительны к формальдегиду, но устойчивы к спирту. Это - групповой антиген – по нему, согласно классификации Кауфмана и Уайта, семейство делится на 67 серогрупп. Их обозначают заглавными буквами латинского алфавита (А, В, С, Д и т.д.). Некоторые группы имеют общие О-антигены, но каждая группа содержит один основной антиген. (Например, в группе А – это - 2, в группе В – 4, в группе С – 6, Д – 9 и т.д.)
Н- антиген – белковый, типоспецифический (делит сальмонеллы на серовары), термолабильный, разрушается при нагревании до 750-1000С, а также под действием соляной кислоты, спирта, протеолитических ферментов. На этом основано получение Н- диагностикумов. У Н- антигенов сальмонелл различают 2 фазы. Первая из них (специфическая) различна у серотипов, входящих в одну группу. Сальмонеллы этой фазы обозначаются строчными латинскими буквами от а до z. Сальмонеллы, имеющие Н- антигены II фазы (неспецифической) содержат в своем составе общие для всей группы компоненты; эта фаза обозначается арабскими цифрами.
Vi- антиген – поверхностный (капсульный), термолабильный, чувствительный к соляной кислоте и спирту, разрушается при кипячении за 10 мин. Он препятствует агглютинации сальмонелл О- антисыворотками. Vi- антиген встречается только у вирулентных сальмонелл. Он не является прямым носителем вирулентности, однако установлен параллелизм между его присутствием и действием бактерий на макроорганизм.
М- антиген – слизистый, водонерастворимый, разрушается под действием кислот и спиртов.
Несмотря на многочисленность антигенов, при серологической идентификации во внимание принимаются 3 из них: О-, Н-, Vi.
Факторы патогенности:
а) токсины: эндотоксин (липополисахаридопротеиновый комплекс), образуют микроорганизмы в S- форме, высвобождается при массовой гибели возбудителей; играет основную роль в патогенезе брюшного тифа;
б) ферменты патогенности: гиалуронидаза, фибринолизин, лецитиназа;
в) структурные элементы клеток: фимбрии, микрокапсула (у некоторых штаммов), за счет ее возбудители прикрепляются к клеткам эпителия тонкого кишечника;
г) важная биологическая особенность сальмонелл -способность проникать в макрофаги и противостоять фагоцитозу, а после их гибели попадать в кровь, обусловливая генерализацию инфекционного процесса;
д) пили I порядка выполняют адгезивную функцию.
Резистентность.
Сальмонеллы относительно устойчивы во внешней среде. Во льду сохраняются более 60 дней, в воде открытых водоемов – 120 суток, в замороженном мясе – 6-13 месяцев, в хлебе – до 3-х месяцев, в яйцах – до 13 месяцев, в почве – до 3-х месяцев. При нагревании возбудители быстро погибают. Чувствительны к дезрастворам в рабочей концентрации (0,3 % раствор хлорамина убивает сальмонелл за 1 час).
Эпидемиология.
Резервуар и источник возбудителей брюшного тифа и паратифа А – человек (больной или бактерионоситель); резервуаром паратифа В могут быть не только люди, но и животные (крупный рогатый скот, свиньи, домашняя птица).
Механизм заражения – фекально-оральный; пути передачи: пищевой, водный, контактно-бытовой. Брюшной тиф и паратиф А распространяются чаще водным путем (употребление воды из неглубоких загрязненных водоемов, технических водопроводов, в случаях прорыва канализационных вод). При паратифе В преобладает пищевой путь (заражение чаще происходит через молоко, молочные продукты, кремы, овощные салаты). Бытовой путь реализуется, как правило, через бактерионосителей; при этом большое значение имеет низкая санитарная культура.
Брюшной тиф регистрируется повсеместно во всех климатических зонах. Паратиф А встречается чаще всего в странах Юго-Восточной Азии, Африки в виде спорандических случаев или в виде ограниченных вспышек
Наиболее высокий уровень заболеваемости регистрируется в развивающихся странах. В РФ при невысокой средней встречаемости данной патологии есть регионы с высокими показателями заболеваемости. Так, в последние годы они довольно часто регистрируются в Дагестане, Карачаево-Черкесии, Калининградской области, Приморском крае. Это связано с миграцией населения, расширением уличной торговли пищевыми продуктами и вытекающими из этого последствиями.
Патогенез и клинические особенности.
Отмечаются следующие стадии патогенеза:
1. Стадия внедрения возбудителя. Возбудитель попадает в организм через рот. Сальмонеллы, преодолев барьеры неспецифической защиты организма, проникают в тонкий кишечник, где происходит адгезия к энтероцитам за счет пилей – I.
2. Стадия поражения лимфоидной ткани. Сальмонеллы в лимфатических фолликулах тонкой кишки фагоцитируются макрофагами, с которыми проникают сначала в лимфоузлы, затем в кровь.
3. Бактериемия отмечается к концу инкубационного периода. С током крови макрофаги вместе с поглощенными сальмонеллами циркулируют по организму. Микробы в них могут даже размножаться.
4. Интоксикация. Под воздействием бактерицидных факторов крови сальмонеллы погибают; при этом высвобождается эндотоксин, он накапливается и обусловливает сильнейшую интоксикацию, которая сохраняется на протяжение всего заболевания. Эта стадия патогенеза соответствует периоду выраженных клинических проявлений заболевания. К этому времени постепенно повышающаяся в предшествующий период температура тела достигает максимальной величины (390-400 С) и держится на этом уровне от 4 до 8 недель.
5. Стадия паренхиматозной диффузии. С током крови макрофаги с фагоцитированными микроорганизмами циркулируют по организму и после гибели фагоцитов микробы могут попасть в различные органы: костный мозг, селезенку, печень, желчный пузырь и т.д. Вместе с желчью возбудители снова попадают в тонкий кишечник.
6. Выделительно-аллергическая стадия. При повторном контакте с сенсибилизированной лимфоидной тканью развивается гиперчувствительность замедленного типа. В результате может развиться некроз солитарных фолликулов и пейеровых бляшек. Это приводит к образованию язв и создает угрозу перфорации стенки кишечника. По мере накопления антител организм постепенно освобождается от возбудителя – они выделяются всеми железами: слюнными, потовыми, кишечными и особенно - печенью и желчным пузырем.
7. Постепенная реконвалесценция.
Клинические особенности.
1-я неделя: постепенное повышение температуры тела до 390-400С, нарастание интоксикации. Из-за угнетающего действия эндотоксина на центральную нервную систему появляются головные боли, наблюдается помрачнение сознания, бред.
На 8-9 день появляется розеолезная сыпь на коже груди и живота. Всю 2-ю и 3-ю недели сохраняется высокая температура, держится интоксикация.
4-я неделя – спад лихорадки, улучшение состояния. Выздоровление клиническое не всегда совпадает с освобождением организма от возбудителей; этот процесс затягивается; 5 % переболевших становятся бактерионосителями.
Иммунитет – постинфекционный, в основном, гуморальный, напряженный, прочный, длительный (не менее 15-20 лет), часто пожизненный. Образуются антитела к О-, Н-, Vi- антигенам.
Особенности микробиологической диагностики.
Максимально ранняя диагностика (5й-7й дни заболевания) необходима для своевременного проведения противоэпидемических мероприятий. С целью диагностики, применяются бактериологический и серологический методы исследования. Выбор материала для исследования определяется стадией заболевания. В инкубационном периоде исследуют испражнения; в продромальном периоде – кровь на посев; в разгаре заболевания (2-3-я недели) – моча, испражнения, желчь, соскоб из розеол, костный мозг и т.д. Выделенная чистая культура возбудителя идентифицируется путем изучения биохимической активности; сероидентификация профодится сначала с использованием поливалентной групповой сыворотки, затем – групповых и типовых диагностических сывороток. С целью серодиагностики ставятся реакции: Видаля, РПГА с О-, Н-, Vi- эритроцитарными диагностикумами. Диагностическое значение имеет кожно-аллергическая проба с эбертином выявляющая состояние замедленной гиперчувствительности.
Профилактика.
А. Неспецифическая: ранняя диагностика, изоляция больных, дезинфекция в очаге инфекции. Большое значение имеет работа по выявлению бактерионосителей, регулярный контроль за соблюдением санитарного режима в детских учреждениях, предприятиях питания, за работой систем централизованного и нецентрализованного водоснабжения.
Б. Специфическая:
1. Вакцина ТАБТе – химическая сорбированная вакцина, содержит полные антигены брюшнотифозные, паратифозные А и В и столбнячный анатоксин.
2. Vi- антиген предназначен для детей 7-15 лет.
3. Брюшнотифозная спиртовая вакцина, обогащенная Vi- антигеном.
4. Вакцина НИИСИ Александрова и Гефен содержит полные антигены возбудителей брюшного тифа, дизентерии, холеры, столбнячный анатоксин (в таблетках).
Лечение.
Эффективными препаратами являются: левомецитин, левомецитина сукцинат натрия, бисептол, рифампицин, брюшнотифозные бактериофаги.
3. 2. Сальмонеллы – возбудители сальмонеллезов.
Сальмонеллезы – группа полиэтиологичных острых кишечных заболеваний, поражающих человека, животных, птиц и протекающих по типу острых гастроэнтеритов.
Бактериальную природу этих заболеваний установил Гертнер в 1888 году, выделив возбудителя из мяса и селезенки коров, погибших от инфекции, вызванной S. enteritidis.
Леффлер (1890 г.), С.С. Мережковский (1893) обнаружили другого возбудителя S. typhimurium, вызвавшего аналогичные заболевания у человека и у мышей.
В настоящее время возбудителями сальмонеллезов являются: S. typhimurium, S. enteritidis, S. anatum, S. heldelberg, S. derby, S. sendai и др. Они относятся к 4 серогруппам: А,В,С,Д.
По морфологическим и культуральным свойствам они не отличаются от других представителей данного рода сальмонелл.
Биохимическая активность и антигенная структура идентична таковым у сальмонелл – возбудителей тифо-паратифозных заболеваний.
Факторы патогенности: белки наружной мембраны, играющие роль адгезинов; микрокапсула, эндотоксин (ЛПС); некоторые сальмонеллы выделяют экзотоксин.
Резистентность у сальмонелл – достаточно высокая: в воде, почве живут 3 месяца, в колбасе – 2-4 мес., в мороженом мясе – до 1 года. В мясном фарше размножается при + 50 С. Хуже выдерживают высокую температуру: при 500 С выдерживают 1 час, при 700 С погибают через 10 мин., при 1000 С – моментально. В яйцах при хранении их в холодильнике S. enteritidis могут проникать через неповрежденную скорлупу и размножаться в желтке. В толще мяса могут сохраняться после тепловой обработки. Чувствительности к дезинфицирующим растворам: в присутствии 3% хлорамина или раствора карболовой кислоты гибель бактерий наступает через 3-5 минут.
Эпидемиология.
Сальмонеллы – возбудители сальмонеллезов патогенны для человека, крупного рогатого скота, лошадей, свиней, птиц. Эпидемиологическую опасность представляют инфицированные сальмонеллезом животные – у них заболевание протекает, как острая или вялотекущая инфекция, - они выделяют возбудителей с мочой, калом, слюной, молоком. Источником заражения человека в 50 % случаев является мясо инфицированных животных или продукты из них, яйца больных кур, содержащие возбудителей. При этом продукты, содержащие сальмонеллы, по внешнему виду и вкусу не отличаются от качественных. Реже заражение происходит через рыбу, фрукты, овощи (овощные салаты). Описаны и водные эпидемии (в США в 1965 г. переболело около 16 тысяч человек, заразившихся от недоброкачественной воды). Возможен также контактно-бытовой путь инфицирования.
Современная эпидемиология сальмонеллезов характеризуется постоянным ростом заболеваемости как среди людей, так и среди животных. Заболевание распространено повсюду, особенно в теплое время года (с мая по октябрь). Начиная с 90-х годов прошлого столетия участились случаи госпитальных вспышек сальмонеллеза.
