Медицинская микробиология, иммунология и вирусология

Глава 63
Листерии, легионеллы и вызываемые ими болезни

Листерии

Листерии были открыты в 1926 г. Э. Мюрреем, а название Listeria monocytogenes было дано в 1940 г. Ж. Пири из-за того, что возбудитель вызывает у зараженных животных резкое увеличение количества моноцитов в крови. У человека листериоз – заболевание, характеризующееся пестрой клинической картиной, в том числе поражением нервной системы, лимфатических узлов и септицемией. Листерии по новой классификации относят к классу Bacilli.
Листерия – прямая или слегка изогнутая коккобактерия размером 0,3 – 0,5 × 1 – 2 мкм, спор и капсул не образует, грамположительна. В старых культурах могут встречаться более длинные палочки и нити. В препаратах они часто располагаются параллельно или под углом друг к другу, группами или одиночно. Палочки имеют 1 – 4 жгутика, прикрепленных к боковой поверхности клетки, реже к ее концу. Подвижность листерий лучше выражена при культивировании в условиях комнатной температуры. Листерии легко культивируются на обычных слабощелочных питательных средах, но рост получается необильный. Суточные колонии на питательном агаре мелкие, круглые, слабовыпуклые, с ровным краем, полупрозрачные, слабоокрашенные в проходящем свете. На бульоне рост в виде слабого помутнения среды. Лучше растут на средах с добавлением крови, при этом вокруг колоний образуется узкая зона β-гемолиза. Селективная среда для выделения листерий – кровяной агар с трипафлавином и налидиксовой кислотой. Они хорошо растут при низких температурах, оптимальная температура 37 °C, рН 7,0 – 7,2. При культивировании на искусственных питательных средах происходит диссоциация листерий и превращение их из вирулентной S-формы в маловирулентную R-форму. При этом палочки становятся несколько длиннее и грубее, среди них часто обнаруживаются нитевидные формы; колонии становятся более крупными и менее прозрачными, с шероховатой или бугристой поверхностью и неровным с зубцевидными выступами или ветвистым краем. Отдельные штаммы могут утратить подвижность.
Листерии ферментируют до молочной кислоты без газа глюкозу, мальтозу, рамнозу, левулезу, салицин, медленно – сахарозу, глицерин, лактозу (не все штаммы); не потребляют маннит (за исключением представителей вида L. grayi), дульцит, арабинозу, сорбит; индола не образуют, молоко не свертывают, желатин не разжижают, сероводорода не образуют на обычных средах, но выделяют его на среде с достаточным количеством серусодержащих аминокислот (например, на бульоне Хоттингера); нитраты в нитриты не восстанавливают.
Известны 7 серовариантов листерий, различающихся набором жгутиковых Н– и соматических О-антигенов. Среди сероваров 1, 3 и 4 выделено несколько подсероваров, особенно много их выделено у серовара 4. Наиболее часто встречаются серовар 1 и подсеровар 4b. Один и тот же серовар может обнаруживаться у самых различных животных, а также у человека без какой-либо специфичности для определенного вида хозяина. В составе листерий имеются перекрестно реагирующие антигены, родственные антигенам стафилококков и стрептококков.
У листерий известно явление бактериофагии. Фаги избирательно лизируют штаммы, относящиеся к разным сероварам.
Важнейшими факторами патогенности листерий являются β– и α-гемолизины и моноцитозстимулирующий фактор. β-Гемолизин – термолабильный секретируемый белок, чувствительный к кислороду, вызывает лизис эритроцитов человека и кролика в толще питательной среды (аналогичен О-стрептолизину стрептококка); α-гемолизин – термостабильный секретируемый белок, вызывает гемолиз эритроцитов человека и лошади, обладает функцией лецитиназы. Моноцитозстимулирующий фактор – термостабильный белок, связанный с клеточной стенкой листерий, выделяется при разрушении бактерий. Листерии могут также продуцировать плазмокоагулазу, фибринолизин, протеазы и некоторые другие ферменты.
Резистентность. Термическая обработка кипячением убивает листерии в течение 3 мин. Во внешней среде они довольно устойчивы. В почве или в воде сохраняются при умеренных или низких температурах месяцами и даже годами, а при благоприятных условиях даже размножаются. На зерне листерии могут сохраняться при низких температурах до 3 лет. Бактерии интенсивно размножаются в молоке и мясе, причем размножение может происходить и при низких (4 – 6 °C) температурах хранения этих продуктов. При температуре 70 °C погибают через 20 – 30 мин. В зимнее время листерии могут длительно сохраняться в замороженных трупах грызунов, в соломе и других объектах. Дезинфицирующие химические вещества – диоцид, хлоргексидин, фенол – в обычных концентрациях действуют на листерии губительно. Этанол, 5 % раствор лизола и 2,5 % раствор формалина малоэффективны.
Эпидемиология. Листериями могут быть инфицированы домашние и дикие животные различных видов, в том числе мыши, крысы, кролики, куры, кошки, собаки, свиньи, коровы, овцы. У животных листериоз может протекать латентно, но возбудитель выделяется в больших количествах с мочой, испражнениями, носовой слизью, молоком, околоплодной жидкостью. Человек заражается при употреблении мяса (особенно свинины) и молока больных животных, а также загрязненной пищи и воды. Заражение возможно и при контакте с больными животными; при вдыхании пыли, содержащей листерии (при обработке шкур, шерсти, уходе за животными). Возможен и половой путь передачи при листерийных уретритах у мужчин.
Распространены листерии повсеместно, во всех природных зонах. Листерии относятся к категории факультативных паразитов (т. е. могут существовать и как сапрофиты, и как паразиты). Для вызываемых ими болезней предложен термин «сапрозоонозы» (Г. П. Сомов). Наиболее восприимчивы к заболеванию дети, а среди взрослых – лица с иммунодефицитами.
Патогенез и клиника. Листерии проникают в организм человека через слизистые оболочки полости рта, глаз, носа, поврежденную кожу. Далее по лимфатическим путям они попадают в лимфатические узлы, затем в кровь и различные органы (печень, головной мозг, селезенку, через плаценту в плод). В местах скопления листерий образуются гранулемы с участками некроза в центре. Инкубационный период 3 – 45 дней, чаще 18 – 20 дней. В зависимости от преобладающего поражения тех или иных органов выделяют висцеральную, железистую, нервную, смешанную формы заболевания. Чаще встречается висцеральная форма; железистая протекает в двух вариантах – глазо-железистая или ангинозно-железистая форма. Тяжелее всего протекает нервная форма, сопровождающаяся явлениями менингита, менингоэнцефалита, энцефалита; летальность при ней достигает 50 % (при отсутствии лечения). При заболевании у беременных происходит трансплацентарное инфицирование плода, что приводит к прерыванию беременности, мертворождению, уродствам плода.
Иммунитет после перенесенного заболевания имеет клеточный (Т-киллеры, макрофаги) и гуморальный характер (IgM и IgG), непрочный. При заболевании наблюдается аллергизация организма.
Лабораторная диагностика. Основу диагностики листериоза составляют бактериологический, серологический методы и реакция иммунофлуоресценции.
Материалом для исследования являются слизь из зева, кровь, пунктат из лимфатического узла, гнойное отделяемое глаз, ликвор, секционный материал. Выделение чистой культуры проводят на простых питательных средах (МПА с 0,05 % теллурита калия или МПБ с 1 – 5 мкг/мл полимиксина). Если материал сильно загрязнен посторонней микрофлорой, сначала заражают белых мышей или морских свинок, а затем после их гибели из внутренних органов (печень, селезенка) делают посевы. Листерии легче выделяются, если до посева исследуемый материал хранится несколько недель при температуре 4 °C. Идентификацию свежевыделенной культуры осуществляют на основании совокупности следующих признаков: бактерии в виде коротких грамположительных палочек, подвижны; ферментируют углеводы с образованием кислоты; положительная проба на каталазу и другие типичные биохимические тесты; положительная конъюнктивальная проба на морской свинке; агглютинация специфической сывороткой.
Для серологической диагностики используют реакции агглютинации, РПГА, РСК, которые становятся положительными со 2-й нед. заболевания. При низком титре антител реакцию следует повторить для установления нарастания их титра. При постановке реакции агглютинации следует предварительно сыворотку больного истощить культурами стафилококков и стрептококков (энтерококков) для адсорбции перекрестно реагирующих антител.
Для диагностики листериоза может использоваться аллергическая проба со стандартным корпускулярным антигеном или антигеном, полученным путем кислотного гидролиза. Внутрикожно вводят 0,1 мл антигена, результат учитывают через 24 – 48 ч; в основе пробы лежит ГЧЗ. Эта проба обычно ставится больным со слабоположительными серологическими реакциями.
Специфическая профилактика и лечение. Специфическая профилактика не разработана. Общая профилактика включает: раннее выявление, изоляцию и лечение больных листериозом домашних животных, захоронение их трупов; дезинфекцию и дератизацию в очаге; соблюдение правил личной гигиены, особенно людьми, работающими в животноводстве и пищевой промышленности; употребление только кипяченого молока, а мяса – после тщательной термической обработки; раннюю диагностику листериоза у беременных и полноценное их лечение. Для лечения используют антибиотики широкого спектра действия (тетрациклин, эритромицин, левомицетин) при всех клинических формах. При листериозном менингите и для лечения беременных и новорожденных хороший эффект дает применение антибиотиков пенициллинового ряда.

Легионеллы

Заслуга выделения возбудителя болезни легионеров (легионеллеза) и доказательства его этиологической роли принадлежит сотрудникам Центра по контролю заболеваемости в г. Атланта (США) Дж. Мак-Дейду и С. Шепарду, которым в 1977 г. удалось из легочной ткани умерших от специфической пневмонии людей выделить неизвестный ранее микроб. Открытие нового широко распространенного инфекционного заболевания и еще не известного науке возбудителя само по себе является фактом в достаточной мере сенсационным. Легионеллы отнесены к классу Gammaproteobacteria, выделены в семейство Legionellaceae с двумя родами – Legionella и Tatlockia. В роде Legionella известно около 40 видов, разделенных более чем на 60 серологических групп. Они различаются по пигментообразованию, способности размножаться в определенных питательных средах, продуцировать β-лактамазу, вызывать аутофлуоресценцию, по наличию оксидазы.
Легионеллез – острое инфекционное заболевание, проявляющееся интоксикацией, лихорадкой, пневмонией, а также поражением дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, почек и центральной нервной системы.
Возбудитель легионеллеза – Legionella pneumophilia – грамотрицательная палочка размерами 0,3 – 0,4 × 2 – 3 мкм, иногда до 8 – 20 и даже до 50 мкм. Имеются липидные включения. Характерной особенностью легионелл является резко выраженная в ряде случаев заостренность концов их клеток. Они подвижны, несколько жгутиков располагаются полярно, биполярно или перитрихиально; спор и капсул не образуют, склонны к полиморфизму, иногда красятся грамположительно. Размер геномной ДНК легионелл составляет 2,5 · 103 МД, содержание Г + Ц составляет 39 мол %. Легионеллы – факультативные внутриклеточные паразиты.
Условия культивирования легионелл имеют ряд особенностей. На простых средах они не растут, требуют создания специальных условий. Их можно культивировать на средах с добавлением биологических жидкостей, гемоглобина, пирофосфата железа, изовиталекса; лучше растут в присутствии 5 % СО2; температурные границы роста 25 – 42 °C, оптимальная температура 35 – 37 °C. Видимые колонии на плотной питательной среде вырастают на 3-и сут., достигают диаметра 3 – 4 мм на 5 – 7-е сут. инкубации при 35 °C. Колонии округлые, выпуклые, сероватого оттенка, блестящие, имеют ровные края. На 4-е сут. колонии легионелл могут иметь пигмент коричневого цвета. Для культивирования легионелл может быть использовано заражение куриных эмбрионов, морских свинок и культур клеток.
Из биохимических свойств легионелл следует отметить способность продуцировать оксидазу, каталазу, ферментировать крахмал, а также гидролизовать желатин и гиппурат натрия. В то же время легионеллы не способны продуцировать уреазу, восстанавливать нитраты в нитриты, ферментировать другие углеводы.
Исследования химического состава легионелл показали ряд особенностей: в клеточной стенке разных штаммов преобладают жирные кислоты с разветвленными цепями, что характерно больше для грамположительных бактерий; и в большом количестве содержится диаминопимелиновая кислота.
Антигенная структура. У легионелл установлено наличие типо– и группоспецифических антигенов. Серогруппы определяют с помощью реакции прямой иммунофлуоресценции.
Факторы патогенности легионелл изучены сравнительно мало. Важнейшими из них являются липополисахаридный эндотоксин, несколько экзоферментов (протеазы), гемолизины, а также токсины. Один из них нарушает окислительные процессы, протекающие в полиморфно-ядерных лейкоцитах при фагоцитозе, летален для куриных эмбрионов, проявляет цитотоксическое действие в разных культурах клеток. Этот токсин представляет собой термостабильный пептид (ТС-токсин) с молекулярной массой 1,3 кД, состоящий из 6 аминокислотных остатков. Обнаружен также термолабильный цитотоксин (ТЛ-токсин), являющийся высокомолекулярным белком, теряющим свои токсические свойства при нагревании до 60 °C. Продукция этого токсина зависит от фазы роста бактериальной популяции, рН среды, температуры и ряда других условий.
Возбудитель вызывает быструю гибель макрофагов, давая основание полагать, что причина ее – не размножение возбудителя в макрофагах, а выход внутриклеточного токсина при разрушении бактериальных клеток. Наличие у легионелл внутриклеточной токсической активности подтверждается результатами, полученными при действии фильтрата разрушенных клеток вирулентной культуры на монослой макрофагов и при заражении им белых мышей.
Длительное инкубирование легионелл на искусственных питательных средах приводит к резкому снижению вирулентности культуры. Штамм, утративший свою вирулентность, может восстановить ее при переменном пассировании через куриные эмбрионы и организм морской свинки. Умеренная вирулентность сохраняется при постоянном пассировании легионелл на куриных эмбрионах.
Эпидемиология. Места естественного обитания легионелл – открытые водоемы. Источник инфекции – вода систем кондиционирования воздуха рециркуляторного типа, душевые установки, ванны для бальнеопроцедур и т. п. Механизм передачи – аспираторный. Большинство вспышек связано с замкнутыми системами охлаждения воды и технологическими циклами, при функционировании которых образуется высокодисперсный аэрозоль, содержащий легионеллы. Заражение возможно при участии в земляных работах. При групповых и спорадических случаях заболевания источником распространения возбудителя могут быть душевые установки, бытовые увлажнители воздуха, медицинское и лабораторное оборудование. Установлен факт внутриклеточного развития легионелл в амебах, обитающих в открытых водоемах и почве, в одной амебе может находиться более 1000 микробных клеток. Благоприятные условия для жизни и размножения легионелл обнаружены в открытых теплых водоемах с сине-зелеными водорослями, показана зависимость их роста от фотосинтетической активности водорослей. К инфекции восприимчивы все возрастные группы населения. Заболевают чаще люди, занятые земляными работами, а также лица, находившиеся в помещениях, где действуют системы кондиционирования воздуха или имеются устройства с указанными выше источниками инфекции. Для эпидемических вспышек характерна сезонность (июль, август, сентябрь), спорадические случаи регистрируются в течение всего года, но чаще летом. Из животных к возбудителю чувствительны крысы, сирийские хомячки, кролики, морские свинки. Наличие антител в сыворотках крови домашних животных и обезьян говорит также о возможном заражении их в естественных условиях.
Легионеллез зарегистрирован практически на всех континентах; первый случай в России описан в 1980 г. С. В. Прозоровским.
Легионеллы длительно сохраняются и размножаются в водной среде, во влажной почве, образуют пленки и осадок на различных поверхностях, паразитируют не только в амебах, но и в других простейших. Они выдерживают температуру до 70 °C, высокие концентрации хлора; чувствительность к другим дезинфицирующим веществам такая же, как и у большинства бактерий, не образующих спор.
Патогенез и клиника. По-видимому, все виды легионелл патогенны для человека, хотя клинические проявления могут быть различными. Ведущим моментом в патогенезе заболевания является токсическое действие возбудителя на организм. В пользу этого свидетельствует синдром общей интоксикации в начале заболевания, а в дальнейшем и характер патологических изменений в легких. Существенную роль в патогенезе играет бактериемия, которая приводит к развитию сосудистых нарушений, образованию участков некроза в печени и лимфатических узлах. Описаны несколько клинических форм заболевания: собственно болезнь легионеров с преобладанием синдрома пневмонии; респираторное заболевание без пневмонии (лихорадка Понтиак); лихорадка Форт-Брагг, сопровождающаяся кожными высыпаниями. При пневмонической форме инкубационный период от 2 до 11 дней, при лихорадке Понтиак – 6 – 24 ч, иногда 11 – 28 дней. Течение может быть субклиническим, легким, средним, тяжелым и крайне тяжелым (молниеносным). Пневмоническая форма обычно протекает тяжело, нарастает дыхательная и сердечно-сосудистая недостаточность, нарушается микроциркуляция, определяется диссеминированный внутрисосудистый синдром с развитием инфаркта или отека легких, инфарктов во внутренних органах, появляются кровотечения, может наступать почечная недостаточность, развивается шок. Летальность при этой форме во время вспышек, по данным различных авторов, варьирует от 8 до 38 %.
По данным американских исследователей, частота случаев легионеллеза в структуре острых пневмоний составляет от 2 до 5 %, а среди атипичных пневмоний неясной этиологии – от 15 до 20 %. Клиническое течение лихорадки Понтиак соответствует типу острой респираторной вирусной инфекции, начало острое, специфическая симптоматика отсутствует. Возможны рецидивы. Летальные исходы не зарегистрированы.
Иммунитет. Сведения об иммунитете при легионеллезе скудны и порою противоречивы. Установлено, что антитела в сыворотке крови появляются к концу 1-й недели заболевания, титр их существенно повышается на 2 – 3-й нед. и достигает максимума спустя 4 – 5 нед. с последующим снижением. Повторные заболевания не известны.
Лабораторная диагностика. Для диагностики легионеллеза используются бактериологический и серологический методы. Серологический метод используется чаще, так как дает более стабильные результаты. Для определения уровня антител в сыворотке крови применяется в основном реакция непрямой иммунофлуоресценции. Диагностически значимым считается титр 1: 128 и выше в одиночной сыворотке (при соответствующей клинической картине) или нарастание титра антител в динамике не менее чем в 4 раза. Используют также РПГА, ИФМ, РСК. Чистая культура из материала от больного (кровь) выделяется с трудом, лучше из трупного материала (легочная ткань, печень, селезенка). Для выделения чистой культуры из сильно загрязненного материала пользуются угольно-дрожжевым агаром с добавлением L-цистеина, пирофосфата железа, полимиксина В и ванкомицина. К ванкомицину легионеллы проявляют полную резистентность, что, по-видимому, является их видовым, а может даже и родовым признаком. Выделение возбудителя от больных возможно также при заражении морских свинок с последующим заражением куриных эмбрионов. В препаратах-мазках легионеллы обнаруживаются при использовании окраски по Гименсу и импрегнацией серебром. Возбудителя можно обнаружить с помощью реакции прямой иммунофлуоресценции в мазках мокроты из зева, в препаратах из экссудатов, из органов и в образцах внешней среды.
Профилактика и лечение. Специфическая профилактика легионеллеза не разработана. Отсутствие данных о контагиозности больных делает нецелесообразной изоляцию лиц, общавшихся с больным, и медицинского персонала. Основные профилактические и противоэпидемические мероприятия носят неспецифический характер и связаны с химической и термической дезинфекцией водных резервуаров, мест возможного обитания легионелл. На промышленных предприятиях, в учреждениях, больницах при наличии замкнутых систем водоснабжения, используемых для кондиционирования воздуха или охлаждения, при обнаружении в них легионелл необходимо ежеквартально проводить дезинфекционные мероприятия с обязательным бактериологическим контролем воды. Основным препаратом для лечения легионеллеза является эритромицин, при тяжелом течении заболевания его сочетают с рифампицином.
Показать оглавление

Комментариев: 0

Оставить комментарий