Микробиология холеры (запятая Коха)

История открытия возбудителя холеры.

В 1883 г. Р. Кох во время эпидемии холеры в Индии выделил и изучил биологические свойства классического холерного вибриона, в 1906 г. супруги Готшлих открывают биовар V. eltor на карантинной станции Эльтор в Египте при обследовании трупов погибших от «дизентерии» паломников (до 1961 г. – спор о том, а является ли V. еltor возбудителем холеры, но в 1961 г. в Индонезии – вспышка холеры, вызванная данным биоваром); в 1993 г. во время вспышки холеры в юговосточной Азии обнаружили вибрион серогруппы О139 (Бенгал).
Распространение холеры.

I период (до 1817 г.) – заболеваемость холерой не выходила за пределы Индии с эпицентром в дельте рек Ганг и Брахмапутра.

II период (1817-1926 гг.) – с развитием торговли по караванным путям купцов холера проникает за пределы Индии на другие страны и континенты, вызывая 6 пандемий. В России с 1823 по 1926 годы переболело 5,6 млн. человек, из них погибли более 2 млн. (около 40%).

III период (1926-1961 гг.) – отмечается снижение заболеваемости холерой во всем мире (спородические случаи в Индии и Африке).

IV период (1961 г. – настоящее время) – 7 пандемия холеры.

Особенности 7 пандемии холеры:

v берет свое начало не из Индии, а из Индонезии (остров Сулавеси);

v распространяется в две волны: 1 – до 1991 года (Индонезия); 2 – с 1991 года (охватывает страны Южной и Северной Америки);

v высокая скорость распространения (за первые 10 лет охватила 72 страны, в 1970 г. первые случаи в СССР – Керчь, Астрахань, Одесса и распространилась по стране, в 1970 г. в Кировской области – 6 заболевших и 2 носителя, а в 1974 г. – более 200 заболевших и носителей, 6 летальных исходов, начиная с 90-х годов прошлого столетия холера «бродит» по югу России – Ростовская область, Чеченская республика и Дагестан, в раннее жаркое лето может достичь и северных регионов);

v более продолжительна;

v смена биовара V. cholerae asiaticae на V. eltor;

v высокий процент формирования вибрионосительства;

v течение болезни в виде стертых, атипичных форм.

Таксономия:

Семейство: Vibrionaceae

Род: Vibrio

Вид: V. cholerae

Биовары: V. cholerae cholerae (asiaticae, classicae)

V. cholerae eltor

V. cholerae bengalii (О139)

Всего род Vibrio включает 36 видов (V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. metschnigovii, V. proteus, V. albensis, V. alginoluticus, V. mimicus, V. damsela… – возбудители холероподобных заболеваний)

Морфология и тинкториальные свойства.

Слегка изогнутые грамотрицательные палочки (хорошо окрашиваются анилиновыми красителями) средних размеров (0,2-0,4×1,5-4 мкм), монотрих (жгутик в 2-3 раза длиннее тела, повышенная подвижность, снаружи покрыт оболочкой, образованной выростом наружного слоя клеточной стенки и напоминающей ундулирующую мембрану), спор и капсул не образует. В старых культурах – полиморфны (кокковидные и нитевидные формы). В мазках из нативного материала располагаются в виде «стайки рыб». При лечении антибиотиками подвижность уменьшается и может превращаться в L-формы.

Культуральные свойства.

Строгий аэроб (факультативный анаэроб, но лучше растет в аэробных условиях), хемоорганогетеротрофы, оптимальная температура роста 370С, время культивирования – 6-24 часа, хорошо растет на обычных питательных средах, но требователен к pH (галофил), оптимальная pH 8,0-9,0. В 1% щелочной пептонной воде через 6-8 часов отмечается рост в виде нежной, тонкой, голубоватой пленки (при встряхивании разрушается). На плотной среде (щелочной агар) через 10-12 часов вырастают мелкие (1,5-2 мм), маслянистые, гладкие, прозрачные, голубоватые колонии с ровным краем (S-формы). При длительном культивировании колонии увеличиваются в размерах, становятся мутными, с плотным центром, пигментированные (коричневого или желтого цвета), шероховатые (R-формы), бактерии из них не чувствительны к бактериофагам, антибиотикам и не агглютинируются О-сывороткой. На щелочно-кровяном агаре V. eltor дает зону гемолиза. На ТСBS-агаре (с тиосульфатом, цитратом, солями желчных кислот и сахарозой) образуют желтые колонии.

Биохимические свойства.

Активны, оксидазоположительны, V. cholerae eltor и V. cholerae bengalii могут давать положительную реакцию Фогеса-Проскауэра, расщепляют многие сахара (глюкозу, лактозу, мальтозу, маннит, гликоген, крахмал…) с образованием кислоты без газа. По способности ферментировать сахарозу, арабинозу и маннозу все вибрионы по классификации Хейберга разделены на 6 групп. Холерные вибрионы принадлежат к 1 группе – расщепляют сахарозу, маннозу и не расщепляют арабинозу. Также не сбраживают рамнозу, дульцит, инулин, инозит. Разжижают желатин в виде воронки, образуют индол, разлагают мочевину до аммиака, восстанавливают нитраты в нитриты, свертывают кроличью плазму, разжижают свернутую сыворотку, молоко. Н2S не образуют.

Антигенная структура.

v О-антиген – группо- и типоспецифический, термостабильный ЛПС КС. В роду Vibrio по О-антигену выделяют более 200 серогрупп. Холерный вибрион относится к О1 и О139 группам. Внутри О1 группы О-антиген неоднороден и включает три компонента – А, В и С, по сочетанию которых выделяют три серотипа: АВ – Огава (Ogava), АС – Инаба (Inaba), АВС – Гикошима (Hicoshima). Вибрионы, не агглютинирующиеся сыворотками групп О1 и О139, называются неагглютинируемыми – НАГ вибрионами, вызывают холероподобные заболевания.

v Н-антиген – термолабильный, общий, белковой природы.

v Эндотоксин – стимулирует выработку вибриоцидных антител.

v Холероген – запускает синтез антитоксических антител.

Факторы патогенности.

Токсины:

v Эндотоксин – ЛПС клеточной стенки, термостабильный, вызывает местное воспаление в тонком кишечнике, его сокращение (запускает каскад арахидоновой кислоты, что приводит к синтезу простагландинов E, F) и индуцирует синтез антител.

v Экзотоксин=энтеротоксин=холероген (основная роль в патогенезе) – термолабильный белок, состоит из двух компонентов: А и В. Компонент В – нетоксичный, обладает способностью соединяться с рецепторами эпителиальных клеток тонкого кишечника, облегчая проникновение в клетку компонента А. Компонент А составляют субъединица А1 (активный центр) и субъединица А2, связывающая А и В. Субъединица А1 активирует внутриклеточную аденилатциклазу, приводя к увеличению внутриклеточного содержания цАМФ и выходу жидкости и электролитов из клеток либеркюновых желез в просвет кишечника.

Ферменты патогенности:

v Нейраминидаза;

v Гиалуронидаза;

v Муциназа;

v Протеазы;

v Лецитиназа;

v Гемолизин V. eltor.

Структурные и химические компоненты клетки:

v Пили I типа;

v Жгутик, обусловливающий движение, а также преодоление слизистого слоя и взаимодействие с эпителиальными клетками;

v Фактор G – фактор проницаемости.

Резистентность.

Выживаемость во внешней среде зависит от pH среды, вибрионы чувствительны к действию прямых солнечных лучей, высокой температуре (при 500С погибают за 30 минут, 1000С – через несколько секунд), высушиванию. В открытых водоемах сохраняются от нескольких дней до 3 месяцев, в почве от 8 дней до 3 месяцев, в выгребных ямах – до 3-4 месяцев, в морской воде до 47 суток, в сточных водах – 1-2 суток. Сохраняются в молоке и молочных продуктах от 5 дней до 4 недель, на фруктах 1-2 дня, на сырых овощах – 2-4 дня. Устойчивы к действию низких температур (во льду могут сохраняться до 1-4 месяцев). Высокочувствительны к кислотам (KMnO4 – 15 минут), хлорсодержащим дезсредствам (10 минут), антибиотикам тетрациклинового ряда, V. eltor устойчив к полимиксину в отличие от V. cholerae asiaticae.
Роль в патологии.

Холера – острое инфекционное особо-опасное заболевание с тенденцией к эпидемическому и пандемическому распространению, протекающее по типу острого гастроэнтерита с резким нарушением водно-солевого обмена, сопровождающееся обезвоживанием и тяжелой интоксикацией.

Эпидемиология.

Антропоноз.

Источник инфекции – больной человек или вибриононоситель.

Механизм заражения: фекально-оральный (пути – водный, алиментарный, контактно-бытовой). Определенную роль в распространении холеры играют мухи.

Патогенез и клинические особенности.

Входные ворота – тонкий кишечник, основная роль принадлежит холерогену, вызывающему дегидратацию и обессоливание организма. Вибрион находится только в тонком кишечнике, размножается, не распространяясь по организму, вибрионемия отсутствует.

Инкубационный период – от нескольких часов до 2-3 дней.

Клинические периоды холеры:

1. Холерный энтерит: на фоне нормальной температуры редкий жидкий стул, боли в животе, тенезмы, через 1-2 дня присоединяется рвота.

2. Острый гастроэнтерит: частая рвота, урчание в животе, испражнения приобретают вид «рисового отвара» (мутная жидкость с плавающими остатками слизи и клетками эпителия), акты дефекации учащаются (выделяют до 30 литров в сутки), язык покрывается налетом, количество мочи уменьшается, выраженная жажда, обезвоживание.

3. Холерный алгид – t 35C, кожные покровы серые, синюшные, морщинистые, лицо Гиппократа (facies hippocratica): нос заострен, глаза запавшие, выступающие скулы, афония, гипотония. Смерть наступает от сердечно-сосудистой и почечной недостаточности в результате обезвоживания и интоксикации.

Иммунитет.

Постинфекционный иммунитет – напряженный, непродолжительный, антимикробный и антитоксический.

Микробиологическая диагностика.


 

Исследуемый материал – фекалии, рвотные массы, желчь, секционный материал, мухи, пищевые продукты, вода, ил, гидробионты, сточные воды.

1. Бактериоскопический метод.

2. Бактериологичекий метод (основной).

3. Экспресс-методы – РИФ, реакция иммобилизации вибрионов О1-сывороткой и бактериофагом, ПЦР.

4. Серологический метод – РА, РПГА, РИФ, ИФА.

Предварительный положительный ответ при диагностике холеры выдается через 5-6 часов на основании обнаружения в посевах культур, агглютинирующихся на стекле холерной О1-сывороткой (в разведении не менее 1:100) и положительном результате ускоренных методов исследования.

Окончательный положительный ответ выдается через 18-48 часов на основании выделенных культур, имеющих типичные морфологические признаки с учетом данных развернутой реакции агглютинации с холерными сыворотками О1, Огава, Инаба, пробы с холерными диагностическими фагами, принадлежности к 1 группе Хейберга.

Профилактика.

Неспецифическая: раннее выявление больных и носителей, усиление санитарно-гигиенического надзора, санитарно-просветительская работа, введение карантинных мероприятий.

Специфическая – вакцинация по эпидемиологическим показаниям одной из вакцин:

v холероген-анатоксин;

v холероген-анатоксин в сочетании с О-антигеном холерного вибриона Инаба и Огава;

v химическая вакцина из штаммов классического вибриона и V. eltor (химическая бивалентная таблетированная вакцина);

v убитая вакцина из штаммов Огава и Инаба или штаммов вибриона Эль-Тор.

Лечение.

Неспецифическое: восстановление водно-электролитного баланса, антибактериальные препараты (тетрациклин, левомицетин, ко-тримоксазал, фуразолидон и т.д.).

Специфическая – бактериофаги (в практике не применяются).