Патогенез и иммунитет при холере
61.
Холерные вибрионыбиологические свойства, биовары. Классификация
вибрионов по Хейбергу. Факторы патогенности. Токсины и их характеристика.
Патогенез и иммунитет при холере. Роль экосистемного механизма в
распространении холеры. Вибрионосительство. Микробиологическая диагностика.
Специфическая профилактика и терапия холеры.
Род Vibrio.
Семейство Vibrionaceae объединяет подвижные, изогнутые
палочковидные бактерии, обладающие полярными жгутиками. Эволюционно происходят
из водных бактерий, широко распространены в пресной и морской воде, у
беспозвоночных и позвоночных хозяев. Патогенные для человека виды относят к
родам Vibrio, Aeromonas и Plesiomonas.
Для рода Vibrio характерны короткие прямые или
изогнутые грамотрицательные палочки, подвижные, не образующие спор и капсул,
хорошо растущие на обычных средах. Они ферментируют углеводы с образованием
кислоты без газа, чувствительны к вибриостатику О/129. Можно культивировать при температуре от плюс
18 до 37о С, рН 8,6-9,0.
От других родов семейства представители рода Vibrio
дифференцируют по биохимическим тестам. Род насчитывает более 25 видов, из них
основное значение имеет Vibrio cholerae- возбудитель холеры, а также
V.parahaemolyticum, V.vulnificus.
Vibrio cholerae.
Морфология. Холерный вибрион имеет один полярный
жгутик, часто напоминает запятую (запятая Коха). Важный диагностический признак
— подвижность (определяют микроскопией по методу висячей или раздавленной
капли). Морфологически изменчивы. Хорошо окрашиваются водным фуксином Пффейфера
и карболовым фуксином Циля.
Культуральные свойства. Факультативный анаэроб.
Холерный вибрион неприхотлив к питательным средам. Хорошо размножается на 1%
щелочной (рН 8,6-9,0) пептонной воде, опережая бактерии кишечной группы (среда
обогащения), образует нежную голубоватую пленку и муть. Для подавления роста
протея и некоторых других микроорганизмов используют пептонную воду с
добавлением теллурита калия.
На плотных средах холерный вибрион образует гладкие
стекловидные, прозрачные с голубоватым оттенком дисковидные колонии вязкой
консистенции. Используют щелочной агар, желчно — солевой агар, щелочной агар с
кровью, наилучшей является TCBS — агар (агар с тиосульфатом, цитратом, солями
желчных кислот и сахарозой).
Биохимические свойства. Холерный вибрион сбраживает с
образованием кислоты без газа многие углеводы (глюкозу, сахарозу, маннозу,
маннит, лактозу, левулезу, гликоген, крахмал). По отношению к трем сахарам
(триада Хейберга) — сахарозе, маннозе и арабинозе вибрионы делят на восемь
биохимических групп, холерный вибрион относится к первой группе (разлагает
сахарозу и маннозу).
Холерный вибрион разлагает желатин, казеин, свертывает
молоко и разлагает белковые препараты до индола и аммиака.
Вид V.cholerae делят на биотипы, серогруппы и
серовары.. Основные биотипы — классический (V.cholerae asiaticae) и Эль — Тор
(V.cholerae eltor). Серогруппы выделяют по структуре О- антигенов, в основной
О1 группе холерных вибрионов выделяют серовары Огава, Инаба и Хикоджима.
Антигенная структура. У холерных вибрионов выделяют
термостабильные О- антигены и термолабильные Н- антигены. По структуре О-
антигенов выделено 139 серогрупп, биотипы Эль — Тор и классический объединены в
01 группу (типируются 01 — антисывороткой). Изоляты Эль — Тор отличаются
гемолитическими свойствами (вызывают гемолиз эритроцитов барана), способностью
агглютинировать куриные эритроциты, резистентности к полимиксину,
чувствительности к фагам.
О- антиген 01 группы неоднороден и включает общий А-
компонент и два типоспецифических — В и С. Соответственно их наличию серовар
Огава имеет сочетание АВ, Инаба — АС, Хикоджима — АВС.
Холерный вибрион может переходить из S- в R- форму, не
агглютинироваться О- сывороткой. В связи с антигенной структурой для
идентификации V.cholerae используют О- сыворотку, OR- сыворотку ( для выявления
OR- и R- диссоциантов), типоспецифические сыворотки Инаба (С) и Огава (В). В
90- е годы выявлен новый серовар V.cholerae 0139, не агглютинирующийся
вышеуказанными сыворотками, по остальным свойствам мало отличающийся от
холерного вибриона 01 группы.
Не типируемые основной 01 сывороткой (т.е. не относящиеся
к 01 группе) вибрионы называются неагглютинирующими (НАГ) вибрионами-
холероподобными или парахолерными. Они имеют общий с холерным вибрионом Н-
антиген, но отличаются по О- антигену.
По Н- антигену выделяют группы А и В, холерные
вибрионы входят в группу А. Вирионы группы В (биохимически отличающиеся от
холерных) имеют неоднородную структуру О- антигена и подразделяются на шесть
серологических подгрупп.
Факторы патогенности холерного вибриона.
1. Подвижность (жгутики) и хемотаксис.
2. Ферменты способствуют адгезии и колонизации,
взаимодействию с эпителиальными клетками- муциназа (разжижает слизь),
нейтаминидаза (взаимодействие с микроворсинками, создание посадочной площадки),
лецитиназа и другие.
3. Эндотоксин — термостабильный липополисахарид, схожий
по структуре и свойствам с другими эндотоксинами грамотрицательных бактерий.
4. Экзотоксин — холероген — главный фактор
патогенности, термолабильный белок. Синтез холерогена — важнейшее, генетически
детерминированное свойство холерного вибриона. Молекула холерогена состоит из
двух фрагментов А и В. Собственно токсическую функцию выполняет пептид А1
фрагмента А. Молекула холерогена распознает рецептор энтероцита, проникает в
мембрану клетки, активирует аденилатциклазную систему, накапливающийся циклический
АМФ вызывает гиперсекрецию жидкости, Na+, HCO3-, K+, Cl- из энтероцитов. Это
приводит к характерной для холеры диарее, обезвоживанию и обессоливанию
организма.
5. У многих вибрионов, в т.ч. не относящихся к 01
группе, имеются различные энтеротоксины.
6. В патогенезе проявлений холеры имеет значение также
фактор, повышающий проницаемость капилляров.
Некоторые особенности эпидемиологии. Холера — кишечная
инфекция. Основной источник — человек (больной или вибрионоситель),
загрязненная вода. Способ заражения — фекально — оральный. Индивидуальная
восприимчивость к холере чрезвычайно вариабельна. Характерно большое количество
скрытых (стертых) форм, вибрионосительство. Обнаружение возбудителя в воде
напрямую связано с наличием больных или бактерионосителей. Холерные вибрионы 01
группы могут длительно находиться в водных экосистемах в виде некультивируемых
форм.
Лабораторная диагностика. Холера относится к группе
особо опасных инфекций, культивирование ее возбудителя требует соблюдения
особого режима биологической безопасности. Основной метод диагностики —
бактериологический, включает выделение и идентификацию возбудителя.
Материал для исследования — испражнения и рвотные
массы, секционные материалы от погибших, пробы воды и смывы с объектов
окружающей среды, пищевые остатки.
Для посева используют жидкие среды обогащения,
щелочной МПА, элективные и дифференциально — диагностические среды (лучше
TCBS). В качестве транспортной среды наиболее удобна 1% пептонная вода.
Подозрительные стекловидные прозрачные колонии пересевают для получения чистой
культуры, которую идентифицируют по морфологическим, культуральным,
биохимическим свойствам, подвижности, антигенным свойствам, фаготипируют.
Для ускоренной диагностики применяют
иммунолюминесцентный метод, биохимическую идентификацию с набором индикаторных
дисков, для обнаружения холерных вибрионов в первичных материалах — РНГА с
антительным диагностикумом, для выявления некультивируемых форм — ПЦР, для
определения вирулентности и синтеза холерогена — биопробы на кроликах — сосунках,
ИФА, ДНК- зонды (выявление фрагмента хромосомы, несущего оперон холерогена).
Специфическая профилактика. Имеются различные вакцины
— убитая из сероваров Инаба и Огава, анатоксин холерогена, химическая
бивалентная вакцина. Вакцины применяют только по эпидпоказаниям (низкая
иммуногенность). Может проводиться антибиотикопрофилактика (превентивная
терапия) тетрациклином и другими антибиотиками.
V.parahaemolyticus (парагемолитический вибрион)
является галофилом, встречается в морской воде (Японского, Черного, Каспийского
и других южных морей). При употреблении морских продуктов, не подвергнутых
достаточной термической обработке, этот возбудитель вызывает у людей пищевые
токсикоинфекции и дизентерия — подобные заболевания. Вызывает гемолиз на
кровяном агаре с повышенной концентрацией хлористого натрия (на 7% NaCl —
штаммы с энтеропатогенными свойствами).
V.vulnificus — наиболее патогенный вид для человека из
нехолерных вибрионов. Выявляют в морской воде и ее обитателях. Вызывает раневые
инфекции, септицемии и другие заболевания. Ферментирует сахарозу и лактозу, на TCBS — агаре образует желтые
колонии.
и
вЊ v.�.�..�}
0�|
�х форм сальмонеллезов связано с увеличением количества
иммунодефицитных состояний, что имеет особое значение при ВИЧ- инфекции.
Отдельную проблему представляют госпитальные штаммы
сальмонелл (чаще отдельные фаговары S.typhimurium), вызывающие вспышки
внутрибольничных инфекций преимущественно среди новорожденных и ослабленных
детей. Они передаются преимущественно контактно- бытовым путем от больных детей
и бактерионосителей, обладают высокой инвазивной активностью, часто вызывая
бактеремию и сепсис. Эпидемические штаммы характеризуются множественной
лекарственной устойчивостью (R- плазмиды), высокой резистентностью, в том числе
к действию высоких температур.
Эпидемиологические особенности. Характерно повсеместное распространение.
Основные резервуары сальмонелл — человек (возбудители брюшного тифа и паратифа
А) и различные животные (остальные серотипы сальмонелл). Основные возбудители
отличаются полипатогенностью. Основные источники заражения — мясные и молочные
продукты, яйца, птице- и рыбопродукты. Основные пути передачи — пищевой и
водный, реже — контактный. Характерна чрезвычайная множественность резервуаров
и возможных источников инфекции. Основное значение имеют сельскохозяйственные
животные и птицы.
Лабораторная диагностика. Основной метод —
бактериологический. Исходя из патогенеза оптимальными сроками
бактериологических исследований при гастроинтестинальных формах являются первые
дни, при генерализованных формах — конец второй — начало третьей недели
заболевания. При исследовании различных материалов (испражнения, кровь, моча,
желчь, рвотные массы, пищевые остатки) наибольшая частота положительных
результатов отмечается при исследовании испражнений, для возбудителя брюшного
тифа и паратифов — крови (гемокультура).
Исследования проводят по стандартной схеме.
Исследуемый материал засевают на плотные дифференциально — диагностические
среды — высокоселективные (висмут- сульфит агар, агар с бриллиантовым зеленым),
среднеселективные (среда Плоскирева, слабощелочной агар), низкоселективные
(агары Эндо и Левина) и в среды обогащения. Для посева крови используют среду
Рапопорт. На висмут- сульфит агаре колонии сальмонелл приобретают черный (реже-
зеленоватый) цвет.Выросшие колонии пересевают на среды для первичной (среды Ресселя)
и биохимической (сероводород, мочевина, глюкоза, лактоза) идентификации. Для
предварительной идентификации используют О1- сальмонеллезный фаг, к которому
чувствительно до 98% сальмонелл.
Для идентификации культур в РА используют
поливалентные и моновалентные О-, Н- и Vi- антисыворотки. Сначала используют
поливалентные адсорбированные О- и Н- сыворотки, а затем- соответствующие
моновалентные О- и Н- сыворотки. Для идентификации возбудителей брюшного тифа и
паратифов используют антитела к антигену О2 (S.paratyphi A), O4 (S.paratyphi
B), O9 (S.typhi). Если культура не агглютинируется О- сывороткой, ее нужно
исследовать с Vi- сывороткой. Для быстрого выявления сальмонелл используют
поливалентные люминесцентные сыворотки.
Серологические исследования проводят для диагностики,
а также выявления и дифференциации различных форм носительства. Применяют РА
(реакцию Видаля) с О- и Н- диагностикумами и РПГА с применением поливалентных
эритроцитарных диагностикумов, содержащих полисахаридные антигены серогрупп
А,В,С,Д и Е и Vi- антиген.
Лечение — антибиотики (левомицетин и др.). Часто
выявляют резистентные к антибиотикам штаммы. Необходимо определять
антибиотикорезистентность выделенных культур.
Специфическая профилактика может применяться
преимущественно в отношении брюшного тифа. Применяют химическую сорбированную
брюшнотифозную моновакцину. Вакцинацию в настоящее время применяют
преимущественно по эпидемическим показаниям.
Холера – острая антропонозная карантинная инфекция с фекально-оральным механизмом передачи возбудителя, возникающая в результате бурного размножения в просвете тонкой кишки холерного вибриона, характеризующаяся развитием массивной диареи с быстрой потерей внеклеточной жидкости и электролитов, возникновением в тяжелых случаях гиповолемического шока и ОПН.
Этиология: Vibrio cholerae – Гр- палочка, 2 биотипа – классический Vibrio cholerae classica и Эль-Тор Vibrio cholerae El Tor.
Эпидемиология: источник – больные любой клинической формой и бактерионосители, выделяющие возбудителя с испражнениями, механизм передачи – фекально-оральный (через загрязненную воду, пищу).
Патогенез: преодоление вибрионами кислотного желудочного барьера —> попадание в тонкую кишку —> интенсивное размножение с выделением нейраминидазы и экзотоксина (холерогена), состоящего из двух компонентов — А и В —> связывание компонента В со специфическим рецептором энтероцитов – ганглиозидом, модифицированным под действием нейраминидазы для обеспечения проникновения в энтероцит компонента А, активирующего аденилатциклазу —> увеличение внутриклеточного цАМФ —> нарушение работы ионных насосов —> секреция в просвет кишки огромного количества изотонической жидкости, которую не успевает всасывать толстая кишка (до 1 л/ч) —> профузная диарея, внутриклеточная дегидратация, гиповолемический шок и ОПН
Классификация холеры:
а) по степени дегидратации: I степень – потеря жидкости 1-3% массы тела, II степень – потеря жидкости 4-6% массы тела, III степень – потеря жидкости 7-9% массы тела, IV степень – потеря жидкости 10% и более
б) по клинической картине: стертая форма; классический вариант; геморрагическая форма; молниеносная форма; вибриононосительство
Клинические проявления холеры:
— инкубационный период в среднем 1-2 дня (от нескольких часов до 6 сут)
— может протекать в стертой форме или с развитием обезвоживания легкой (потеря жидкости 1-3% массы тела), средней (потеря жидкости 4-6% массы тела), тяжелой (потеря жидкости 7-9% массы тела) и очень тяжелой (потеря жидкости свыше 9% массы тела) степени
— начинается внезапно на фоне полного здоровья с появления урчания, метеоризма и императивного позыва на дефекацию; испражнения водянистые, мутновато-белые, с плавающими хлопьями, без калового запаха (вид «рисовой воды»); впоследствии императивные позывы повторяются, испражнения выделяются легко, интервалы между дефекациями сокращаются, а объем испражнений с каждым разом увеличивается
— боли в животе отсутствуют или незначительные, тенезмов нет
— через некоторое время присоединяется рвота без тошноты и какого-либо напряжения вначале разжиженным желудочным содержимым, а затем рвотными массами такого же характера, как испражнения
— температура тела нормальная или субфебрильная, общие симптомы интоксикации отсутствуют
— тяжесть течения болезни соответствует степени обезвоживания:
1) легкая степень – дефекация не чаще 3-5 раз/сут, рвота не характерна, незначительные ощущения слабости, жажды, сухости во рту, длительность болезни 1-2 дня
2) средняя степень – дефекация до 10 раз/сут, к диарее присоединяется нарастающая по частоте рвота, быстро прогрессируют явления эксикоза: жажда становится мучительной, язык сухим с «меловым налетом», кожа и слизистые глаз и ротоглотки бледнеют, тургор кожи снижается, возникают единичные судороги икроножных мышц, кистей, стоп, жевательных мышц, нестойкий цианоз губ и пальцев рук, охриплость голоса, умеренная тахикардия, гипотензия, олигурия, гипокалиемия, длительность болезни 4-5 дней
3) тяжелая степень – многократный очень обильный (до 1-1,5 л за одну дефекацию) стул, обильная и многократная рвота, резко выраженные признаки эксикоза: болезненные судороги мышц конечностей и живота вплоть до тонических, слабый, еле слышимый голос, сниженный тургор кожи (собранная в складку кожа долго не расправляется, кожа кистей и стоп становится морщинистой – «рука прачки»), характерный вид лица (заострившиеся черты, запавшие глаза, цианоз губ, ушных раковин, мочек ушей, носа), тахипноэ, тахикардия, нитевидный пульс, глухие тоны сердца, прогрессивное падение АД, олигоанурия, гипокалиемия, гипохлоремия
4) очень тяжелая степень (алгидная) – массивные беспрерывные обильные дефекации и рвота, состояние алгида в течение первых 12 ч (падение температуры тела до 34-35,5°С, крайняя обезвоженность, одышка, анурия и др. проявления гиповолемического шока) характерны :
— больные в прострации, сопоре или коме
— парез мышц желудка и кишечника с прекращением рвоты (сменяется судорожной икотой) и диареи (зияющий анус, свободное истечение «кишечной воды» из заднепроходного отверстия при легком надавливании на переднюю брюшную стенку)
— дыхание от поверхностного тахипноэ до патологического типа Чейна-Стокса, Биота, афония
— кожа пепельная (тотальный цианоз), холодная и липкая на ощупь, с «темными очками вокруг глаз», газа запавшие, склеры тусклые, взгляд немигающий
— тело сведено судорогами (поза «борца» или «гладиатора» в результате общих тонических судорог)
— живот втянут, при пальпации определяется судорожное сокращение прямых мышц живота; судороги болезненно усиливаются даже при легкой пальпации живота, что вызывает беспокойство больных
— выраженная гемоконцентрация – лейкоцитоз (до 20*109/л), относительная плотность плазмы крови 1,035-1,050, гематокрит 0,65-0,7, гипокалиемия, гипонатриемия, гипохлоремия, декомпенсированный метаболический ацидоз
Клинические особенность холеры Эль-Тор:
1) часто протекает в стертой форме или с обезвоживанием легкой степени, возможно длительное вибриононосительство
2) характерна большая устойчивость возбудителя во внешней среде по сравнению с классическим вариантом холерного вибриона
Диагностика холеры:
1) эпидемиологический анамнез (пребывание больного в неблагополучной по холере местности, употребление некипяченой воды из открытых водоемов, купание в необследованных санитарной службой местах, групповой характер заболевания и др), характерная клиническая картина (острое начало с расстройством стула без болей в животе, общих явлений интоксикации, характерным видом стула и рвотных масс, прогрессирующим обезвоживанием), общеклинические исследования: ОАК (различной степени выраженности признаки гемоконцентрации), ОАМ (признаки ОПН), БАК (гипокалиемия, гипохлоремия, гипонатриемия и др.)
2) бактериоскопическое исследование и посев испражнений и рвотных масс больных, зараженной пищи и воды на пептонную воду (материал должен быть доставлен не позднее 3 ч после забора, положительный ответ можно получить уже в течение первых сут)
3) экспресс-диагностика: люминесцентно-серологический метод (обнаружение холерных вибрионов в люминесцентном микроскопе с использованием иммунофлуоресцирующих сывороток), метод иммобилизации вибрионов (при темнопольной микроскопии материала выявляют подвижность вибрионов, которая прекращается через 2-3 мин после добавления специфической холерной О-сыворотки)
4) серологические методы: РА, РИФ, РНГА и др. в парных сыворотках, определение вибриоцидных АТ, взятых с интервалом 7-10 дней – используется чаще для ретроспективной диагностики
Врачебная тактика в очаге холеры:
1) госпитализация всех лиц с подозрением на заболевание холерой, оповещение главного врача ЛПУ, ЦГиЭ, станции скорой помощи о возможной вспышке заболевания
2) после госпитализации больного – заключительная дезинфекция, выявление и провизорная госпитализация контактных лиц, их обследование и химиопрофилактика (доксициклин 0,2 г/сут в течение 4 дней)
2) проведение комплекса ограничительных мероприятий (ограничение въезда и 5-и дневная обсервация выезжающих с медицинским наблюдением и бактериологическим обследованием)
4) мероприятия по контролю за водоисточниками, предприятиями общественного питания, обеззараживание воды и т.д.
Лечебные мероприятия при холере:
1. Все больные с установленным диагнозом или лица с подозрением на холеру подлежат экстренной госпитализации в инфекционные стационары.
2. Основа лечения – регидратационная терапия (при обезвоживании 1-2 степени – перорально, при обезвоживании 3-4 степени и упорной рвоте – парентерально; для пероральной регидратации используют «раствор ВОЗ» (на 1 л апирогенной воды 4 г натрия хлорида, 1 г калия хлорида, 5,4 г натрия лактата и 8 г глюкозы) или стандартные р-ры оралит, гастролит, для парентеральной регидратации – трисоль, квартасоль, хлосоль в подогретом виде; использовать р-ры натрия хлорида, глюкозы противопоказано). Расчет регидратации – см. вопрос 198. Критерий прекращения регидратации — появление испражнений калового характера при отсутствии рвоты и преобладание количества мочи над количеством испражнений в последние 6-12 ч.
3. Этиотропная терапия: тетрациклин по 0,5 г 4 раза/сут внутрь 3 дня, доксициклин 0,3 г однократно, ко-тримоксазол (160 мг триметоприма + 800 мг сульфаметоксазола) 2 раза/сут 3 дня, фуразолидон по 100 мг 4 раза/сут 3 дня, при резистентности к данным АБ – эритромицин, левомицетин.
Критерии выписки: клиническое выздоровление и 3 отрицательных результата бактериологических исследований испражнений, 1 отрицательного результата исследования желчи. У работников пищевой промышленности, водоснабжения, детских и лечебно-профилактических учреждений испражнения исследуют пятикратно (на протяжении 5 дней) и желчь однократно.