Кампилобактерии (Campylobacter, Arcobacter): морфологические, культуральные, биохимические свойства

Кампилобактериозы — группа инфекционных заболеваний человека и животных, вызываемых микроаэрофильными изогнутыми бактериями, принадлежащими к родам Campylobacter и Arcobacter.

Современные достижения теоретической и клинической медицины значительно расширили наши знания об инфекционном процессе, в частности об инфекциях, вызываемых микроаэрофильными бактериями, к числу которых относятся представители рода Campylobacter. Хотя данная группа инфекций (кампилобактериозы) широко распространена в большинстве стран мира, и обнаружение кампилобактерий (или кампилобактеров) в биологическом материале стало рутинным делом, к сожалению, принципы лабораторной диагностики этих инфекций еще недостаточно известны отечественным специалистам. В России это направление исследований все еще находится на стадии развития.

По мнению главного санитарного врача РФ Г.Г. Онищенко (2007), низкий уровень заболеваемости острыми кишечными инфекциями, вызванными кампилобактериями, в нашей стране связан, в основном, с отсутствием возможностей во многих лабораториях диагностировать эту инфекцию.

Возбудители кампилобактериоза — микроаэрофильные бактерии, которым присуще аэробное дыхание, однако для их роста требуется пониженное содержание кислорода в окружающем воздухе, в обычных атмосферных условиях при содержании 21% кислорода они не растут. Для микроаэрофильных бактерий характерен дыхательный тип метаболизма. Они могут получать энергию из цикла трикарбоновых кислот и при расщеплении аминокислот. Не могут утилизировать углеводы.

Диапазон концентраций кислорода, в котором возможен рост микроаэрофильных бактерий, достаточно широк — от 3 до 15%, но для большинства штаммов оптимальной является концентрация 3-6%. Отдельные штаммы способны к росту в аэробных условиях, а некоторые виды растут как в микроаэрофильных, так и в анаэробных условиях.

Первоначально все микроаэрофильные изогнутые бактерии относили к роду Campylobacter, который был введен как новый таксон в 1963 г.. Изменения таксономии продолжаются до настоящего времени. С одной стороны, постоянно расширяется круг видов микроорганизмов, которые предлагается ввести в состав этого таксона, а с другой — отдельные виды, ранее относимые к роду Campylobacter, в настоящее время выделены в новые роды. Так, ассоциированный с язвенной болезнью желудка С. pyloridis выделен в самостоятельный род Helicobacter, причем к этому же роду отнесены бывшие С. cinaedi и С. fennelliae. «Психрофильные» С. butzleri, С. nitrofigilis, С. cryaerophila выделены в отдельный род Arcobacter. Необходимость дальнейшего совершенствования таксономии бактерий рода Campylobacter подтверждается и результатами исследований гомологии нуклеиновых кислот этих микроорганизмов и данными, полученными при помощи современных методов хемосистематики.

Насчитывается более 18 видов и подвидов (биоваров) кампилобактерий и 4 вида аркобактеров. Роль кампилобактерий, аркобактеров и волинелл в патологии человека и наиболее частые источники их выделения представлены в таблице ниже.

Кампилобактерии (Campylobacter): морфологические, культуральные, биохимические свойства
Морфология возбудителей кампилобактериозов. Окраска карболовым фуксином. Ув. х 900.
Кампилобактерии (Campylobacter): морфологические, культуральные, биохимические свойства
Электронная микроскопия клетки Campylobacter.

Кампилобактерии — спирально-изогнутые грамотрицательные неспорообразующие подвижные палочки длиной 0,5-8,0 мкм и шириной 0,2-0,5 мкм с одним или более завитками, с заостренными концами. Морфологически клетки зачастую напоминают веретено или «крылья чайки» (при соединении двух клеток в короткую цепочку), а также принимают S-образную форму.

Стареющие культуры кампилобактерий могут принимать кокковидную (сферическую) и гиперспирализованную формы. Кампилобактерии легко окрашиваются фуксином, азурэозином, кристаллическим фиолетовым. Следует учитывать, что возбудители кампилобактериозов плохо окрашиваются сафранином, предпочтительнее окраска карболовым фуксином или акридиновым оранжевым, особенно при исследовании гемокультуры.

Кампилобактерии не образуют спор и капсул, но обладают одним-двумя полярно расположенными жгутиками (8 мкм), обеспечивающими высокую подвижность со стремительным, штопорообразным поступательным движением.

Размеры клетки кампилобактера: 0,2-0,9 мкм — в ширину, 0,5-5,0 мкм — в длину; размеры клетки аркобактера: 0,2-0,9 мкм — в ширину, 1,0-3,0 мкм — в длину.

Кампилобактерии — капнофилы, т.е. требуют для роста повышенного содержания в окружающей среде углекислого газа. Растут при 37°С. Термофильные кампилобактерии способны к росту при 43°С.

Кампилобактерии (Campylobacter): морфологические, культуральные, биохимические свойства

Аркобактеры — грамотрицательные, полиморфные палочки (от слегка извитых до U-образных), спор и капсул не образуют, подвижные, растут при 15, 25 и 30°С; при 37 и 42°С вариабельны в росте.

Особенностью аркобактеров является то, что при первичном выделении для их роста необходимы микроаэрофильные условия, при дальнейших пересевах они растут в аэробных условиях при 30°С, в анаэробных — при 35-37°С.

Колонии кампилобактерий на плотных питательных средах полиморфные, их вид зависит от состава питательной среды и возраста культуры.

Колонии кампилобактеров и аркобактеров на свежеприготовленных кровяных средах — плоской формы с неправильными очертаниями и тенденцией «растекаться по ходу посева», с ровными краями, прозрачные, сероватые с жемчужным оттенком, гомогенные, при длительном культивировании приобретают серебристо-матовый оттенок, не вязкие.

На подсушенных средах они имеют правильную округлую форму, диаметр 1-2 мм, ровные края и блестящую гладкую поверхность, заметно возвышаются над поверхностью питательной среды, прозрачные, гомогенные, при длительном культивировании центр их уплощается по сравнению с периферией, бесцветные, при длительном выращивании образуют желтоватый или розоватый пигмент. На средах с бактериологическим углем — плоские, правильной округлой формы колонии диаметром 1-3 мм, с ровными краями, блестящие, полупрозрачные, беловатые, гомогенные (напоминают по виду капли молока), склонные к врастанию в толщу питательной среды, невязкой консистенции. Гемолиз обычно не наблюдается, однако некоторые штаммы (чаще A. skirrowii) способны вызывать а-гемолиз, что можно обнаружить на средах с добавлением донорской крови после экспозиции чашек с посевами при 4°С в течение 8-12 ч.

Пигмента не образуют. В полужидком агаре кампилобактерии растут по ходу укола, образуя диск под поверхностью агара.

а) Факторы патогенности. Кампилобактерий и аркобактеры являются инвазивными микроорганизмами.

Данных возбудителей характеризует:
- высокая адгезивность;
- высокая инвазивность по отношению к энтеро- и колоноцитам;
- наличие эндотоксина (клеточная стенка кампилобактерий содержит эндотоксин ЛПС, схожий по действию с эндотоксином сальмонелл и иерсиний);
- выработка экзотоксинов (холероподобного термолабильного энтеротоксина, дизентериеподобного цитотоксина, цитолетального токсина).

Некоторые штаммы способны продуцировать энтеротоксин, по действию напоминающий холероген, а также присущий исключительно кампилобактериям цитотоксин уникального строения, воздействие которого на слизистую толстой кишки человека приводит к изменениям дизентериеподобного характера.

б) Биологические модели. Кампилобактерии и аркобактеры патогенны для многих лабораторных животных, хотя вирулентность различных штаммов варьирует в значительной степени, а проявления экспериментальной инфекции зависят от происхождения штамма, вида и возраста используемых лабораторных животных. Наиболее чувствительны к заражению кампилобактерами и аркобактерами молодые животные.

Экспериментальными моделями кампилобактериозов служат чаще всего обезьяны и цыплята; данную инфекцию легко воспроизвести у телят, грызунов (кроликов, мышей, крыс), мелких хищников (хорьков, норок), собак (взрослых и щенков). У зараженных внутрибрюшинно беременных морских свинок наблюдались самопроизвольные выкидыши, а также поражения матки, печени, почек и других внутренних органов. У безмикробных поросят отмечена транзиторная колонизация кишечника, продолжавшаяся несколько дней и сопровождавшаяся скоплением жидкости в просвете кишки. Наблюдаемая в ряде случаев резистентность животных, в том числе и новорожденных, к заражению кампилобактериями, объясняется, в первую очередь, вирулентностью штаммов возбудителей.

Восприимчивость лабораторных животных к кампилобактериозной инфекции может быть искусственно повышена предварительным введением муцина, декстрана, сульфата железа или гидроокиси кремния.

в) Лечение и профилактика. Тактика лечения кампилобактериозной инфекции определяется клинической формой заболевания и тяжестью его течения; она включает антимикробную и симптоматическую терапию. В качестве антимикробных средств используются эритромицин и ципрофлоксацин. При проведении парентеральной терапии системных камгшлобактериозов предпочтение отдается ампициллину, аминогликозидам, хлорамфениколу при обязательном контроле чувствительности выделенных культур к перечисленным препаратам.

Профилактика кампилобактериозной инфекции, учитывая ее эпидемиологические особенности, должна обеспечиваться совместными усилиями медицинских и ветеринарных специалистов. Осложняет проведение комплекса профилактических мер тот факт, что в большинстве случаев значимые в патологии человека возбудители кампилобактериозов не вызывают манифестных форм инфекций у животных и птиц, которые зачастую являются носителями кампилобактерий и аркобактеров.

Ведущая роль в профилактических мероприятиях принадлежит эпизоотологоэпидемиологическому надзору, социально-техническим и санитарно-гигиеническим мероприятиям, направленным на обезвреживание источников, путей и факторов передачи возбудителей. К числу мер, направленных на обезвреживание источников возбудителей инфекции, относится максимально полное выявление больных и носителей, выявление больных и носителей в декретированных учреждениях и их изоляция, а также в учреждениях, где они могут представлять эпидемическую опасность. В комплекс мероприятий по обезвреживанию путей и факторов передачи возбудителей инфекции входят: санитарный надзор за обеспечением надлежащих условий технологической и кулинарной обработки, хранения, транспортировки и реализации пищевой продукции, надлежащая организация ветеринарно-санитарной экспертизы на бойнях, мясо- и молокоперерабатывающих предприятиях, строгое выполнение требований к технологическому процессу переработки продуктов животноводства, осуществление полного потрошения тушек птиц, плановое осуществление дезинфекционных мероприятий на мясоперерабатывающих комплексах, пищевых и сырьевых складах, в холодильных и прочих подобных объектах, контроль обеззараживания сточных вод мясоперерабатывающих предприятий.

Иммунопрофилактика при кампилобактериозах не проводится.

- Читать далее "Устойчивость кампилобактерий (Campylobacter, Arcobacter) к факторам внешней среды, антибиотикам"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.1.2020

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.