Иерсинии (Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia enterocolitica): морфологические, тинкториальные свойства

Псевдотуберкулез и иерсиниоз — инфекционные болезни из группы зоонозов. Первые сведения о бактериях, вызывающих псевдотуберкулез, появились в конце XIX в. Многие годы эти микроорганизмы не считались патогенными для человека. Единичные случаи заболевания людей, описанные в литературе, не всегда были достаточно достоверными. Только в 50-е гг. XX в. были обнаружены заболевания людей со своеобразным проявлением — мезентериальный лимфаденит, клинически протекающий как острый или подострый аппендицит. С этого времени началось активное изучение псевдотуберкулеза во многих странах, в том числе и в России.

В конце 50-х гг. XX в. псевдотуберкулез был выявлен в Москве у ребенка при «аппендиците». В эти же годы, преимущественно на Дальнем Востоке, было обнаружено «новое» заболевание, получившее вначале название «дальневосточная скарлатиноподобная лихорадка». Болезнь сопровождалась поражением пищеварительного тракта, в отдельных случаях воспалением печени, суставов, скарлатиноподобной сыпью и выраженной гиперемией лица, ладоней и стоп с последующим пластинчатым шелушением кожи ладоней и стоп. У значительной части заболевших был синдром аппендицита.

В последующем это заболевание получило название «псевдотуберкулез». В эти же годы в ряде стран, в том числе и России, от больных, заболевание у которых протекало с клиникой псевдоапиендицита и генерализованной инфекции, были выделены бактерии, имеющие сходство с возбудителем псевдотуберкулеза, оказавшиеся, как было выяснено в дальнейшем, причинным агентом другой болезни — кишечного иерсиниоза.

В течение длительного времени после открытия возбудителя псевдотуберкулеза, а затем и кишечного иерсиниоза многочисленные исследователи изучали различные свойства выделенных штаммов, что, несомненно, способствовало определению местоположения возбудителей в системе бактерий. В настоящее время эти бактерии отнесены к семейству Enterobacteriaceae, роду Yersinia, куда включен также возбудитель чумы, с которым возбудитель псевдотуберкулеза имеет сходство по морфологическим, культуральным, биохимическим и иммуногенным признакам.

Со временем накопились данные о существовании еще нескольких видов микроорганизмов, имеющих сходство с представителями рода иерсиний. результате в род Yersinia были включены следующие виды: Y. pestis, Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica, Y. intermedia, Y. kristensenii, Y. frideriksenii, Y. aldovae и др.

Большинство перечисленных бактерий патогенны для человека и животных, но степень их значимости при заболевании людей различна. Y.pestis — возбудитель чумы, является особо опасной природноочаговой инфекцией, протекающей с выраженной интоксикацией, бактериемией и сопровождающейся высокой летальностью. Псевдотуберкулез и кишечный иерсиниоз — заболевания, встречающиеся среди населения достаточно часто; они протекают с поражением желудочно-кишечного тракта (особенно выраженным при кишечном иерсиниозе), лимфатического аппарата кишечника и в отдельных случаях с генерализацией процесса.

Три других представителя — Y. kristensenii, Y. intermedia, Y. frideriksenii как причина заболевания людей недостаточно изучены и встречаются намного реже, чем Y.enterocolitica. Остальные представители этого рода обнаруживаются в окружающей среде, но их участие в патологии человека пока не описано.

Иерсинии (Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia enterocolitica): морфологические, тинкториальные свойства

Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica во многом сходы между собой. Эти микроорганизмы имеют форму палочек длиной 1,8-1,5 нм, шириной 0,5-1,0 нм с закругленными концами. Размеры тела бактерий могут колебаться в зависимости от условий их культивирования. Бактерии, выращенные при температуре 22-25°С, более крупные цилиндрические, а выращенные при 37°С — короткие, кокковидные.

В мазках из культур, выращенных на жидких средах, бактерии располагаются короткими цепочками (по 2-4 клетки). При культивировании при 37°С чаще выражено свойство располагаться цепочками. При выращивании в температурных условиях 18-22°С более характерно одиночное или парное расположение микробных клеток.

В препаратах из органов животных или человека микроорганизмы располагаются одиночно, парами или в виде отдельных скоплений. Оба микроорганизма хорошо окрашиваются всеми анилиновыми красителями, грамотрицательные. В мазках выявляются клетки, окрашенные биполярно. Это свойство более выражено у Yersinia pseudotuberculosis в мазках от погибших биопробных животных и в бульонных культурах. Бактерии не образуют спор. В определенных условиях (в организме биопробных животных) иногда удается выявить небольшую капсулу, окружающую микробную клетку.

Оба микроорганизма подвижны, причем подвижность присуща штаммам, выращенным при температуре 18—22°С, тогда как штаммы, культивирование которых осуществлялось при 37°С, всегда неподвижны. Подвижность обеспечивается жгутиками, расположенными перитрихиально, реже полярно или экстраполярно. У клеток Y. enterocolitica жгутиков значительно больше, в связи с чем они более подвижны, и их подвижность меньше зависит от температуры культивирования.

Помимо жгутиков оба вида бактерий имеют фимбрии (пили), которые располагаются по всей поверхности тела клетки. Их намного больше и они длиннее жгутиков, но значительно тоньше.

Иерсинии неприхотливы и нетребовательны к питательным веществам, растут на обычных питательных средах. Оба возбудителя способны расти на голодных средах (голодно-кислотный агар, фосфатно-буферный раствор). Оптимальная температура для их жизнедеятельности 25-28°С. При культивировании в этих условиях колонии бактерий имеют гладкую форму. Они могут расти и при более высокой температуре (37-40°С), но обычно в этих условиях они переходят в шероховатую форму, что более выражено у возбудителя псевдотуберкулеза. При этом отмечается полиморфизм колоний по размеру и форме. Могут размножаться при температуре 4-10°С, но рост их замедлен. По признаку способности к росту при низких температурах эти бактерии отнесены к группе психрофилов.

Оптимальным является pH 7,2-7,4, но микробы могут расти и в более кислой или более щелочной среде — при pH от 5,2 до 10,0.

Оба вида бактерий относятся к факультативным анаэробам. Хорошо растут в аэробных и микроаэрофильных условиях. В анаэробных условиях не растут.

При культивировании на слабощелочных средах в течение 18-20 ч вырастают колонии размером от 0,1 до 1 мм в диаметре, выпуклые полупрозрачные с ровным краем. Часть колоний может иметь волнистый край и исчерченную поверхность. При температуре 37"С колонии возбудителей псевдотуберкулеза имеют неровный утонченный край, выпуклый бугристый коричнево-золотистого цвета центр (R-форма) или исчерченную поверхность и волнистый край (SR- и RS-формы). Колонии возбудителей кишечного иерсиниоза обычно более гладкие с волнистым или ровным краем.

Часто в посеве регистрируют полиморфизм колоний по величине и различные их варианты (S, R, RS, SR). При длительном культивировании размер колоний увеличивается. Они становятся мутными и полупрозрачными беловато-серого или коричневатого цвета. При старении изолированные колонии иногда достигают в диаметре 1 см и более. При дальнейшем культивировании без пересева у части колоний проявляется фаголизабельность.

По данным различных авторов, возбудитель псевдотуберкулеза не растет на среде Плоскирева, лишь в некоторых случаях отмечается слабый рост через 7-10 дней. На агаре Лейфсона наблюдается хороший рост. На висмут-сульфатном агаре палочки псевдотуберкулеза не растут при 37°С и слабо растут при 22°С. Микроб растет на средах Левина, Дригальского и генцианвиолетовой. На среде Симмонса рост наблюдается только при 18-22°С.

На среде Эндо через 24-48 ч при температуре 22-25°С вырастают мелкие блестящие неокрашенные или слегка розоватые колонии на неизмененной или слегка обесцвеченной поверхности среды. Колонии Y. enterocolitica полиморфны.

На среде с бромтимоловым синим через 24-48 ч образуются круглые гладкие колонии размером от 1,5 до 2,0 мм голубого цвета с фестончатым краем и выпуклым центром на темно-голубом фоне среды. При взятии колонии петлей они сдвигаются по поверхности агара.

Возбудитель псевдотуберкулеза продуцирует пигмент золотисто-коричневого цвета, ярче выраженный при культивировании при 37°С. При росте на питательной среде имеет легко улетучивающийся запах.

Иерсинии (Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia enterocolitica): морфологические, тинкториальные свойства

В жидкой бульонной питательной среде шероховатые культуры растут в виде хлопьевидного осадка на дне, оставляя бульон прозрачным. Гладкие культуры мутят среду. При старении культуры в бульоне появляются осадок и пристеночное кольцо на поверхности, которое, утолщаясь, превращается в пленку.

В тетратионатовом бульоне отмечено лишь сохранение, но не накопление микробов, а в селенитовой среде число микробных клеток быстро уменьшается. Плохо выживают эти возбудители в глицериновом консерванте.

Y. pseudotuberculosis обладают гемолитической активностью в отношении эритроцитов кролика, морской свинки, лошади и барана. Это свойство не выявлено в отношении эритроцитов человека, а также собак, крыс, коз. Гемолитические свойства лучше выражены при pH 7,8-8,0. Кроме того, изучение показало, что они различаются при разных температурах. В отношении гемолитических свойств Y.enterocolitica сообщений нет.

Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica имеют широкий спектр биохимической активности. Они ферментируют до кислот без газа глюкозу, галактозу, маннозу, мальтозу, маннит, ксилозу, трегалозу. Обладают способностью восстанавливать нитраты в нитриты. Большинство штаммов продуцируют сероводород. На среде Хью — Лейфсона окисляют и ферментируют глюкозу. Дают положительную реакцию на метиловый красный. Хорошо выражена восстановительная способность по отношению к лакмусу, тимолу, нейтральному красному, метиленовому синему, тионину янус-грюну, индиго, малахитовому зеленому фуксину. Продуцируют каталазу и бета-галактозидазу. Не ферментируют лактозу, рафинозу, дульцит. Не образуют оксидазу, фенилаланин-дезаминазу, лизин-декарбоксилазу. Не имеют фибринолитических, плазмокоагулирующих, протеолитических ферментов, не образуют индола. Не продуцируют ацетилметилкарбинола.

Различаются возбудители псевдотуберкулеза и иерсиниоза по отношению к рамнозе, сахарозе, целлобиозе, сорбиту, сорбозе и реакции Фогес-Проскауэра (при 22-25°С).

По биохимическим свойствам возбудители псевдотуберкулеза более однородны. В то же время Y. pseudotuberculosis серовара 01 независимо от объекта выделения могут ферментировать мелибиозу, что не отмечено у штаммов серовара 03. Y. enterocolitica биохимически неоднородны и различаются между собой по комплексу биохимических тестов (с трегалозой, ксилозой, салицином) и образованию индола. По этим признакам они разделяются на 5 биоваров.

Биовар 1, в свою очередь, делится на две подгруппы 1А и 1В. Установлено, что патогенные свойства иерсиний более выражены у биоваров 1В, 2,3,4,5. У людей чаще встречаются бактерии биоваров 4 и 3, реже 2.

В эти же биогруппы входят и штаммы патогенных сероваров, которые постоянно встречаются при заболеваниях людей и выделяются от животных (0:8, 0:9, 0:5,27; 0:3;).

В биоподгруппу 1А включены серовары, которые не считаются патогенными. В то же время есть сообщения о выделении от людей, страдающих диареей, штаммов сероваров 0:6,30; 0:7,8, относящихся к этой биоподгруппе, и выявлении антител к ним в сыворотках людей.

а) Биологические модели. Известно, что разные штаммы возбудителя псевдотуберкулеза, циркулирующие среди грызунов и в объектах окружающей среды, обладают различной вирулентностью для одной модели и один и тот же штамм — для разных лабораторных животных. Они всегда патогенны для кроликов, морских свинок, в повышенной дозе вызывают гибель мышей и не убивают серых крыс даже в больших дозах. Штаммы Y. enterocolitica практически не вызывают гибели лабораторных животных.

При заражении через рот умеренными дозами у кроликов, как правило, не возникает манифестного инфекционного процесса. И только при введении большой дозы возможно поражение мезентериальных лимфоузлов.

При внутрибрюшинном заражении часто развивается генерализованная инфекция с последующей гибелью подопытного животного. У морских свинок инфекционный процесс развивается медленно — в течение нескольких недель и сопровождается воспалительной реакцией и формированием типичных псевдотуберкулезных бугорков в паренхиматозных органах и лимфатических узлах. Гибель животных отмечается редко, преимущественно при заражении их большими дозами. Белые мыши погибают только от больших доз, причем не все изучаемые штаммы как при вну-трибрюшинном, так и при подкожном введении их убивают. Заражение per os обычно не ведет к гибели животного.

При заражении морских свинок через глаз псевдотуберкулезные бактерии вызывают поражение его, чаще в виде конъюнктивита. Штаммы Y.enterocolitica обычно не повреждают ткани глаза.

Сходные результаты отмечаются при использовании культуры ткани. Так, например, на культуре Нер-2 некоторые штаммы псевдотуберкулезных бактерий вызывают патологический процесс в клетках, тогда как Y.enterocolitica обычно никакого повреждающего действия не оказывают.

В связи с нестабильностью результатов, получаемых при использовании биологических моделей, последние крайне редко используются для диагностики заболевания у людей. Они нашли применение при научных исследованиях бактерий, изучении инфекционного процесса у грызунов и др.

б) Постинфекционный иммунитет. Постинфекционный иммунитет при псевдотуберкулезе стойкий. Повторных случаев заболевания не наблюдали. Антитела к Y. pseudotuberculosis в титрах 1:50 и выше могут сохраняться в сыворотках переболевших до 1,5-2 мес. и даже год. Об этом свидетельствует и достаточно высокий иммунный фон среди населения (от 4 до 7%) на разных территориях.

Повторных заболеваний кишечным иерсиниозом также не отмечено. Однако в связи с наличием разных антигенных вариантов Y. enterocolitica не исключена возможность заболевания, вызванного другими сероварами.

При серологических исследованиях сывороток крови практически здорового населения в 10-15% случаев обнаруживаются антитела, притом к различным серова-рам иерсиний, а в некоторых случаях в одной и той же сыворотке выявляют антитела к двум и даже к трем сероварам одновременно. Особенно высок процент выявления антител у лиц, профессия которых предполагает контакт с животными (ветеринары, работники животноводческих и птицеводческих ферм).

в) Лечение и профилактика. Лечение псевдотуберкулеза и иерсиниоза начинают как можно раньше. Назначение лечения позже 3-го дня болезни не предупреждает развития обострений, рецидивов и хронизации заболевания. В качестве этиотропных средств применяют ципрофлоксацин, офлоксацин, доксициклин, метациклин и другие антибиотики при установлении чувствительности к ним выделенных штаммов. Курс лечения заканчивают не ранее 10-12-го дня после нормализации температуры тела. Можно применять в качестве альтернативных и другие препараты — ко-тримоксазол, гентамицин, цефтриаксон. Сохраняется у возбудителей чувствительность к левомицетину.

При генерализованной форме болезни применяют парентеральное введение комбинированных антибактериальных средств.

В случаях рецидивов необходимо проводить повторный курс лечения, используя другие антибиотики.

Обязательна дезинтоксикационная терапия с применением кристаллоидных и коллоидных растворов.

При развитии вторично-очаговой формы обязательна десенсибилизационная терапия, антигистаминные препараты.

При лечении полиартритов назначают антиревматические средства. Используются антиоксиданты и различные иммуностимуляторы.

Комплекс профилактических мероприятий включает систему надзора, предусмотренную санитарным законодательством, направленную на предупреждение контаминации иерсиниями пищевых продуктов в процессе их централизованного хранения и производства на всех этапах реализации.

Наиболее значимые и позволяющие снизить и даже прекратить вспышечную заболеваемость в организованных коллективах — это мероприятия по предупреждению контаминации иерсиниями пищеблоков; строгий санитарный контроль общего состояния пищеблоков, качества овощей и готовых салатов; соблюдение сроков хранения и реализации готовой продукции.

- Читать далее "Устойчивость иерсиний (Yersinia pseudotuberculosis, Yersinia enterocolitica) к внешней среде и антибиотикам"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 30.12.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.