Легионеллы представляют собой грамотрицательные палочки диаметром 0,5-0,7 мкм и длиной 2-5 мкм. В ряде случаев встречаются нитевидные формы длиной до 20-25 мкм. Они не образуют эндоспор, микроцист и капсул, растут в аэробных условиях. Микроорганизм подвижен за счет одного, двух или большего числа жгутиков. Легионеллы не ферментируют углеводы, разжижают желатин, не образуют уреазу, не восстанавливают нитраты, результаты теста на каталазу положительны, на оксидазу — вариабельны.

Легионеллы не растут на обычных питательных средах (кровяном агаре, агаре McConkey и др.), что связано с потребностью возбудителя в L-цистеине и растворимом пирофосфате железа. Для выделения легионелл используют различные модификации буферного угольно-дрожжевого агара, содержащего L-цистеин, растворимый пирофосфат железа и а-кетоглютаровую кислоту (среда BCYEa).

Все виды легионелл растут во влажной атмосфере при температуре 35°С. Рост некоторых видов стимулирует присутствие 2,5-3% СО₂. Колонии легионелл вырастают при первичном выделении в течение 3-6 сут. Молодые колонии обычно имеют вросший центр, гранулярную или блестящую поверхность.

В таблице ниже приведены фенотипические характеристики 6 видов легионелл, чаще других вызывающих клинически выраженные случаи инфекции. Для более точной идентификации вида используют серологические методы, анализ ДНК или жирнокислотного состава.

а) Устойчивость к факторам внешней среды. В лабораторных условиях чувствительность L. pneumophila к стандартным дезинфицирующим и антисептическим препаратам не отличается от большинства неспоровых форм бактерий. 3%-ный раствор хлорамина вызывает гибель возбудителя за 10 мин при его концентрации в суспензии 10⁹ КОЕ\мл. Возбудитель не отличается устойчивостью к кислотам.

Высокочувствителен к действию различных химических и физических агентов, требователен к температуре и pH среды культивирования, в подходящих условиях водной среды может сохраняться достаточно долго. В природной водной среде диапазон физико-химических и биологических условий существования микроорганизма значительно расширяется. Об этом свидетельствует выделение возбудителя из 47 водоемов с различными физическими, химическими и биологическими характеристиками. Легионеллы устойчивы к β-лактамным антибиотикам и чувствительны к макролидам и хинолонам (азитромицин, левофлоксацин).

б) Факторы патогенности и развитие инфекционного процесса. Легионелла — факультативный внутриклеточный паразит. В организме человека размножается преимущественно в альвеолярных макрофагах, полиморфно-ядерных нейтрофилах и моноцитах крови. Вследствие ингаляции микробного аэрозоля или аспирации легионеллы попадают в легкие, где и осуществляется их контакт с альвеолярными макрофагами.

Легионеллы активно размножаются в макрофагах, что приводит к разрушению последних и выходу большого количества бактерий в легочную ткань. Многократно повторяемый цикл взаимодействия легионелл с макрофагами легких приводит к накоплению возбудителя в высокой концентрации и развитию острого воспалительного процесса, характерного для классической болезни легионеров.

Взаимодействие легионелл с фагоцитирующей клеткой происходит в несколько этапов:
- контакт возбудителя с рецепторами поверхности эукариотической клетки;
- проникновение в фагоцит и включение механизмов, ингибирующих бактерицидное действие фагосомы;
- образование «репликативной вакуоли»;
- внутриклеточное размножение возбудителя, приводящее к гибели фагоцита.

При фагоцитозе легионеллы инициируют ряд сложных процессов, включая ингибицию «кислородного взрыва», изменение pH среды фагосомы, образование фаголизосомы, нарушение движения клеточных органелл. В результате возбудитель трансформирует фагосому в нишу для собственнго размножения.

В качестве факторов патогенности легионелл, играющих роль на различных этапах взаимодействия с эукариотической клеткой, описаны различные секреторные и поверхностные белки. Наиболее изученным секреторным белком легионелл является цитолизин — главный секреторный белок легионелл с молекулярной массой 38 кД. Велок обладает протеолитической и токсической активностью, нарушает функцию фагоцитов. Из поверхностных белков легионелл наиболее изучен белок mip с молекулярной массой 24 кД.

Показана его роль в полной экспрессии вирулентности при взаимодействии легионелл с макрофагами, клетками альвеолярного эпителия, простейшими, а также в опытах на морских свинках. Ген mip видоспицифичен для Legionella pnemophila и используется в качестве видоспецифического маркера в ПЦР. Главный белок внешней мембраны порин (29 кД) тесно ассоциирован с пептидогликаном клеточной стенки. Наиболее вероятная роль этого белка состоит в связывании СЗ-компонента комплемента и соответствующих рецепторов на начальном этапе фагоцитоза легионелл.

Наибольшее внимание при изучении патогенности легионелл в настоящее время уделяется изучению координированной генетической регуляции инвазии легионелл в макрофаги и образования «репликативной вакуоли», в которой размножается возбудитель.

в) Биологические модели. Основной моделью для изучения внутриклеточного паразитизма легионелл являются свободноживущие простейшие. Легионеллы способны размножаться в 14 видах амеб.

Из лабораторных животных наиболее восприимчивой и адекватной моделью являются морские свинки. При внутрибрюшинном, интратрахеальном или аэрогенном заражении морских свинок легионеллами у них развивается пневмония. Мыши AKR\J быстро погибали от токсического действия легионелл. У обезьян даже при аэрогенном заражении воспроизводилась лишь легкая респираторная лихорадка без признаков пневмонии. Другие известные лабораторные животные и дикие млекопитающие, птицы, рыбы, насекомые не чувствительны к легионеллам.

г) Лечение и профилактика. В основе антибактериальной терапии легионеллезной пневмонии лежит применение макролидов и фторхинолонов, обладающих способностью к внутриклеточной пенетрации и аккумуляции. При относительно нетяжелом течении заболевания традиционно назначают эритромицин. При лечении тяжелых случаев используют фторхинолоны или макролиды нового поколения — азитромицин и кларитромицин.

В качестве профилактических мероприятий при эксплуатации различных водных систем кондиционирования, увлажнения воздуха, технологических производственных систем с распылением воды в виде аэрозоля рекомендуется:

- периодическая механическая чистка водных систем, представляющих потенциальную опасность;

- повышение температуры воды эксплуатируемых объектов выше 60 С;

- минимизация резких перепадов температур и давления в водных системах;

- обеззараживание воды при помощи хлор-содержащих соединений до концентрации 3,3 мг свободного хлора на 1 л воды.

На смену хлорированию и термообработке, часто негативно сказывающихся на эксплуатации водных систем и приборов, в последние годы активно внедряют дезинфектанты, не содержащие хлора, или приспособления, обогащающие воду ионами серебра и меди. Методы иммунопрофилактики не разработаны.

- Читать далее "Клинические проявления легионеллеза человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.2.2020