Corynebacteriae

Difteri är en akut infektionssjukdom, övervägande av barndomen, vilket uppenbaras av djupt förgiftning av kroppen med difteritoxin och karakteristisk fibrinös inflammation vid patogenens sida. Sjukdomsnamnet kommer från det grekiska ordet difteri - hud, film, eftersom det bildas en tät gråhvitfilm i patogenens odlingsplats.

Orsaksmedlet för difteri, Corynebacterium diphtheriae, upptäcktes först 1883 av E. Klebs i skivor från en film, erhållen i ren kultur år 1884 av F. Leffler. 1888 upptäckte E. Ru och A. Iersen sin förmåga att producera exotoxin, vilket spelar en viktig roll i difteriets etiologi och patogenes. Kvittot 1892 av det antitoxa serumet av E. Bering och dess användning sedan 1894 för behandling av difteri gjorde det möjligt att avsevärt minska dödligheten. En framgångsrik attack på denna sjukdom började efter 1923 i samband med utvecklingen av G. Rayon-metoden för att erhålla difteritoxoid.

Dödsjukdomens orsaksmedel tillhör släktet Corynebacterium (klass Actinobacteria). Morfologiskt kännetecknas det av att cellerna är klubbformade förtjockade i ändarna (grekisk sogupe-mace), bildar förgrening, särskilt i gamla kulturer, och innehåller granulära införlivningar.

Släktet Corynebacterium innehåller ett stort antal arter, som är indelade i tre grupper.

• Corynebakterier är parasiter av människor och djur och patogena för dem.
• Corynebakterier, patogena för växter.
• Non-patogena corynebakterier. Många arter Corynebacterium är normala invånare i huden, slemhinnor svalget, nasofarynx, ögon, luftvägar, urinröret och genitalier.

[1], [2], [3], [4], [5]

Morfologi av corynebakterier

C. Difteri - raka eller svagt krökta pinnar med en längd av 1,0-8,0 μm och 0,3-0,8 μm i diameter, bildar inte sporer och kapslar. Mycket ofta har de svullnad i ena eller båda ändarna, ofta innehåller metakromatiska granuler - volut korn (polymetafosfater), som när blåaktig med metylenblå förvärvar en blåaktig lila färg. För deras detektion föreslås en särskild färgningsmetod enligt Neisser. I det här fallet är stavarna färgade strågula och de voluta kornen är mörkbruna och ligger vanligtvis vid polerna. Corynebacterium diphtheriae är välfärgad med anilinfärger, Gram-positiva, men i gamla kulturer är den ofta missfärgad och har en negativ gramfärgning. Det präglas av uttalad polymorfism, särskilt i gamla kulturer och under påverkan av antibiotika. Innehållet av G + C i DNA är ca 60 mol%.

Biokemiska egenskaper hos corynebakterier

Difteri bacill är en aerob eller fakultativ anaerob temperaturoptimum för tillväxt 35-37 ° C (15-40 ° tillväxtgräns C), det optimala pH av 7,6-7,8. Till näringsmedia är inte särskilt krävande, men det växer bättre på media innehållande serum eller blod. Difteri selektiv för bakterier är valsade eller serummedium Roux Leffler, tillväxten på dem visas i 8-12 timmar som en konvex, storlek på ett knappnålshuvud koloni gråaktig vit eller gulaktig-krämfärg. Deras yta är slät eller något granulär, på koloniens periferi något mer transparent än i mitten. Kolonierna slår inte samman, vilket resulterar i en kultur som ser ut som en shagreen hud. Buljong tillväxt visar sig som en likformigt moln eller buljong förblir transparent, och är bildad på dess yta mjuk film som gradvis tjocknar, smular och flingor sedimentera till botten.

En egenskap hos difteribakterier är deras goda tillväxt på blod och serummedium som innehåller koncentrationer av kaliumtellurit som undertrycker tillväxten av andra bakteriearter. Detta beror på att C. Difteriae rekonstruerar kaliumtellurit till metallt tellurium, som deponeras i mikrobiella celler, ger kolonierna en distinkt mörkgrå eller svart färg. Användningen av sådana medier ökar andelen sådd difteri bakterier.

Corynebacterium diphtheriae fermenteras glukos, maltos, galaktos för att bilda syra utan gas men inte fermen (vanligtvis) sackaros har tsistinazu inte ureas och bildar inte indol. På dessa grunder de skiljer sig från de coryneforma bakterier (difteroider), som är mer sannolikt att uppstå på slemhinnan i ögat (Corynebacterium xerosus) och nasofarynx (Corynebacterium pseiidodiphtheriticum) och andra difteroider.

I naturen finns det tre huvudvarianter (biotyp) av difteri bacillus: gravis, intermediärer och mitis. De skiljer sig i morfologiska, kulturella, biokemiska och andra egenskaper.

Uppdelning av difteribakterier i biotyper gjordes med hänsyn till formerna av difteri hos patienter som de tilldelas med största frekvensen. Gravis typ isoleras oftare från patienter med svår difteri och orsakar gruppfläckar. Typmitis orsakar lättare och sporadiska fall av sjukdomar, och typ intermedius upptar en mellanliggande position mellan dem. Corynebacterium belfanti, som tidigare tillskrivits biotypmiten, isoleras i en separat, fjärde biotyp. Dess huvudsakliga skillnad från biotyperna gravis och mitis är förmågan att återställa nitrater till nitrit. Stammar Corynebacterium belfanti har uttalade lim egenskaper, och bland dem finns både toxigena och nontoxigena varianter.

[6], [7], [8], [9], [10]

Antigenisk struktur av corynebakterier

Corynebacterium är mycket heterogen och mosaik. De orsakande agenterna av difteri av alla tre typer avslöjade flera dussintals somatiska antigener, enligt vilka de är uppdelade i serotyper. I Ryssland har en serologisk klassificering antagits, enligt vilken 11 serotyper av difteribakterier särskiljs, varav 7 av dem är primära (1-7) och 4 ytterligare, sällan förekommande serotyper (8-11). Sex serotyper (1, 2, 3, 4, 5, 7) är av gravis-typen, och fem (6,8,9,10,11) är av typen mitis. Nackdelen med metoden för serotypning är att många stammar, särskilt icke-toxigena, har spontan agglutination eller polyagglutinabilitet.

[11]

fagtypning Corynebacterium diphtheriae

Olika fagskrivningssystem har föreslagits för differentiering av difteribakterier. I Schema D. M. Krylova användning av en uppsättning av fager 9 (A, B, C, D, F, G, H, I, K) kan maskinskrivna flesta toxigena och icke-toxogena stammar gravis typ. Med tanke på känsligheten för nämnda fag, liksom kultur, antigena egenskaper och förmågan att syntetisera koritsiny (baktericida proteiner) MD Krylov tilldelade separata grupper 3 korynebakterier typ gravis (I-III). I var och en av dem finns subgrupper av toxigena och icke-toxigena analoger av difteri-orsakande medel.

Resistens av corynebakterier

Corynebacterium diphtheriae visar stor motståndskraft mot låga temperaturer, men det förfaller snabbt vid hög temperatur: vid 60 ° C - i 15-20 minuter vid kokning - efter 2-3 min. Alla desinfektionsmedel (lysol, fenol, kloramin, etc.) i den vanliga koncentrationen förstör den på 5-10 minuter. Däremot tolererar orsakssystemet för difteri torkning väl och kan förbli livskraftigt under lång tid i torkad slem, saliv, i dammpartiklar. I finfördelad aerosol är difteribakterierna livskraftiga i 24-48 timmar.

Patogenitetsfaktorer av corynebakterier

Patogeniteten hos Corynebacterium diphtheriae bestäms av närvaron av ett antal faktorer.

Faktorerna för vidhäftning, kolonisering och invasion

De strukturer som är ansvariga för vidhäftning har inte identifierats, men utan dem kunde difteri bacillus inte kolonisera cellerna. Deras roll utförs av vissa komponenter i patogenens cellvägg. Invasiva egenskaper hos orsaksmedlet är associerade med hyaluronidas, neuraminidas och proteas.

Den toxiska glykolipiden som finns i patogenens cellvägg. Den representerar en 6,6'-diester av trehalos innehållande korinemikolovuyu syra (S32N6403) och korinemikolinovuyu syra (Sz2N62Oz) i ekvimolär förhållande (trehalos 6,6'-dikorinemikolat). Glykolipid har en destruktiv effekt på vävnadsceller vid utbredningen av patogenen.

Exotoxin, som bestämmer patogenens patogenicitet och arten av patogenesen av sjukdomen. Nontoxigena varianter av C. Difteri orsakar inte difteri.

Exotoxin syntetiseras som en inaktiv föregångare, en enda polypeptidkedja med en m. 61 kD. Dess aktivering genomföres egen bakteriellt proteas som skär vid två polypeptid associerad med disulfidbindningar mellan peptid A (molekylvikt 21 kDa) och B (molekylvikt 39 kDa). Acceptor peptiden utför en funktion - den känner igen receptorn binder till den och genererar intramembranös kanal genom vilken kommer in i cellen och peptid A säljer biologisk aktivitet av toxinet. Peptid A är ett enzym ADP-riboziltransferazu som ger adenosindifosfat ribos överföring från NAD till en av aminosyraresten (histidin) proteinet förlängningsfaktorn EF-2. Som ett resultat av modifiering av EF-2 förlorar sin aktivitet, och detta leder till ett undertryckande av proteinsyntes vid ribosomen slokasteget. Toxinet syntetiseras endast sådan C. Diphtheriae, vilka är i sina kromosomgener måttligt konvertering profag. Operonet som kodar för toxinet syntesen är monocistronisk, består den av 1,9 tusen baspar och har toxP promotor och 3 platser :. ToxS, Toxa och ToxB. Plot toxS kodar 25 aminosyrarester signalpeptiden (den ger ett utbyte av toxin genom membranet in i det periplasmatiska utrymmet i en bakteriecell), Toxa - 193 aminosyrarester av peptid A, och ToxB - 342 aminosyrarester i peptidtoxin. Förlust av cellprofagen eller mutationen i toxoperonen gör cellen malotoxigenisk. Tvärtom, lysogenisering icke-toxogena C. Diphtheriae konverterings fag gör dem till toxigena bakterier. Detta bevisas entydigt: toxicitet av difteri bakterier beror på deras lysogenisering omvandlar tox-korinefagami. Korinefagi integrerats i kromosomen av coryneforma bakterier genom att använda en platsspecifik rekombination mekanism och difteri bakteriestammar kan innehålla i deras kromosom vid 2 ställen för rekombination (attB), och korinefagi integrerad i var och en av dem med samma frekvens.

Genetisk analys av en serie icke-toxogena stammen difteri bakterier utfördes med användning av märkta DNA-sonder som bär fragment tox-operon korinefaga visade att deras kromosomer är DNA-sekvenser homologa tox-operon korinefaga men de antingen koda inaktiva polypeptider eller är i " tyst "tillstånd, dvs inaktivt. I detta sammanhang finns det en mycket viktig epidemiologiskt fråga om icke-toxogena difteri bakterier förvandlas till toxinbildande in vivo (i kroppen), precis som det gör in vitro? Möjligheten av en sådan omvandlings icke-toxogena kulturer i korynebakterier toxigen användning av fag omvandling visades i försök på marsvin, kycklingembryon och vita möss. Men om detta sker i samband med naturliga epidemi process (och om det finns, hur ofta), medan det inte var möjligt att fastställa.

Grund av det faktum att den difteritoxin i kroppen av patienter är selektiva och specifika effekter på vissa system (främst drabbar sympatho-binjure systemet, hjärta, blodkärl och perifera nerver), då är det uppenbart, inte bara den inhiberar biosyntesen protein i cellerna, utan även orsakar andra störningar i deras ämnesomsättning.

För att upptäcka toxiciteten hos difteribakterier kan följande metoder användas:

• Biologiska tester på djur. Intrakutan infektion av marsvin med ett filtrat av bouillonkulturen av difteribakterier orsakar dem nekros vid administreringsstället. En minimal dödlig dos av toxin (20-30 ng) dödar en marsvin som väger 250 g med en subkutan injektion på den 4-5: e dagen. Den mest karakteristiska manifestationen av toxins verkan är binjurernas nederlag, de är förstorade och kraftigt hyperemiska.
• Infektion av kycklingembryon. Difteritoxin orsakar deras död.
• Infektion av cellkulturer. Difteritoxin orsakar en distinkt cytopatisk effekt.
• Metod för enzymbaserad immunosorbentanalys i fast fas med användning av peroxidas-märkta antitoxiner.
• Användning av en DNA-prob för direkt detektering av toxoperonen i kromosomen av difteribakterier.

Det enklaste och vanligaste sättet att bestämma toxiciteten hos difteribakterier är emellertid den serologiska metoden för utfällning i gelén. Kärnan i det är som följer. En remsa av sterilt 1,5 x 8 cm filterpapper fuktas med ett antitoxiskt antidifteria serum innehållande 500 AE i 1 ml och appliceras på ytan av odlingsmediet i en petriskål. Koppen torkas i en termostat i 15-20 minuter. Testkulturer ympas med plack på vardera sidan av papperet. Flera stammar sås på en kopp, varav en som är giftig, tjänar som en kontroll. Koppar med grödor inkuberades vid 37 ° C, resultaten tillåter under 24-48 h. På grund interdiffusion gel antitoxin och toxin vid stället för deras interaktion bildar en klar precipitinlinje som övergår i den precipitinlinje kontroll toxigen stam. Remsor av icke-specifik utfällning (de bildas, om serumantitoxin närvarande förutom små mängder av andra anti-mikrobiella antikroppar) visas senare, är milda och aldrig gå samman med en remsa av fällningskontrollstammen.

Postinfektiös immunitet

Starka, ihållande, praktiskt taget livslånga, upprepade fall av sjukdomen observeras sällan - hos 5-7% av patienterna som har återhämtat sig. Immunitet är främst antitoxisk, antimikrobiella antikroppar är mindre viktiga.

För att bedöma nivån av antidifteriimmunitet användes Shiks test i stor utsträckning. För detta ändamål injicerades 1/40 Dim toxin för marsvin intradermalt till barn i en volym av 0,2 ml. Om ingen antitoxisk immunitet 24-48 timmar vid injektionsstället visas rodnad och svullnad på mer än 1 cm i diameter. En sådan positiv reaktion Schick anger antingen en fullständig frånvaro av anti-toxin eller att dess innehåll är mindre än 0,001 AU / ml blod. Kickens negativa reaktion observeras när innehållet av antitoxin i blodet är högre än 0,03 AE / ml. Om antitoxinhalten är under 0,03 AE / ml, men över 0,001 AE / ml, kan Shick-reaktionen antingen vara positiv eller ibland negativ. Dessutom har toxinet i sig en uttalad allergiframgång. Därför, för att bestämma nivån på immunitets antidiphtheria (kvantitativ innehållsantitoxin) bättre användning TPHA diagnosticum med erytrocyter sensibiliserade difteritoxoid.

Epidemiologi av difteri

Den enda smittkällan är en person - en sjuk, omvälvande eller frisk bärare. Infektion sker genom luftburna droppar, luft damm av, samt genom en rad olika objekt som var i bruk i patienter eller friska bakterier bärare: köksredskap, böcker, sängkläder, leksaker, etc. När det gäller livsmedels infektion (mjölk, grädde, etc .... Etc.), är det möjligt att smittas av en matsmältningsväg. Den mest massiva utsöndringen av patogenen sker i den akuta formen av sjukdomen. Men de mest epidemiologiskt viktiga är människor med raderade, atypiska former av sjukdomen, eftersom de ofta inte är inlagda på sjukhus och inte omedelbart uppenbara. Difteri-patienten är smittsam under hela sjukdomsperioden och en del av återhämtningsperioden. Den genomsnittliga perioden av bakteriell transport i konvalescenter varierar från 2 till 7 veckor, men kan ta upp till 3 månader.

En särskild roll i epidemiologin av difteri spelas av friska bakteriebärare. Vid tillstånd av sporadisk sjuklighet är de huvudfördelarna av difteri, vilket bidrar till bevarande av patogenen i naturen. Den genomsnittliga varaktigheten av transport av toxigena stammar är något mindre (cirka 2 månader) än icke-toxigena stammar (ca 2-3 månader).

Anledningen till bildandet av en hälsosam bärare av toxigena och nontoxigena difteribakterier är inte fullständigt avslöjad, eftersom även en hög nivå av antitoxisk immunitet inte alltid säkerställer fullständig frisättning av organismen från patogenen. Kanske är nivån av antibakteriell immunitet av viss betydelse. Transporten av toxigena stammar av difteribakterier är av primär epidemiologisk betydelse.

[12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19],

Symptom på difteri

Människor i alla åldrar är mottagliga för difteri. Det orsakande medlet kan penetrera människokroppen genom slemhinnorna i olika organ eller genom skadad hud. Beroende på lokaliseringsprocessen skiljer difteri hals, näsa, hals, öron, ögon, könsorganen och huden. Möjliga blandade former, till exempel difteri i hals och hud, etc. Inkubationsperiod - 2-10 dagar. Med en kliniskt uttryckt form av difteri producerar lokaliseringen av patogenen en karakteristisk fibrinös inflammation i slemhinnan. Toxinet som produceras av patogenen påverkar först epitelcellerna och därefter de närliggande blodkärlen, vilket ökar deras permeabilitet. Utflödet exsudat innehåller fibrinogen, koagulering, som resulterar i bildningen på slemhinneytan gråvita filmy attacker som är tätt lödda till den aktuella vävnaden och genom att riva av från det orsaka blödning. Konsekvensen av blodkärlets nederlag kan vara utveckling av lokalt ödem. Särskilt farligt är difteri svalget, eftersom det kan orsaka difteri korset på grund av ödem i struphuvudet slemhinna och stämbanden, som tidigare dör av kvävning 50-60% av patienterna med difteri barn. Difteritoxin, som kommer in i blodet, orsakar en allmän djupförgiftning. Det påverkar främst det kardiovaskulära, sympatiska-binjurssystemet och perifera nerver. Således är symptom på difteri bildad av en kombination av lokala symptom, beroende på placeringen av ingångsporten, och de allmänna symtom som orsakas av förgiftning toxin och manifesterar sig i form av adynamia, letargi, blekhet i hud, sänka blodtrycket, myokardit, förlamning, och andra perifera nervsjukdomar. Difteri hos vaccinerade barn uppträder, som regel, i mild form och utan komplikationer. Dödligheten i perioden före applicering av seroterapi och antibiotika var 50-60%, nu - 3-6%.

Laboratoriediagnostik av difteri

Den enda metoden för mikrobiologisk diagnos av difteri är bakteriologisk, med obligatorisk testning av den isolerade kulturen av corynebakterier för toxigenicitet. Bakteriologiska studier på difteri utförs i tre fall:

• för diagnos av difteri hos barn och vuxna med akuta inflammatoriska processer inom området hals, näsa, nasofarynx;
• om de epidemiologiska indikationerna på personer som var i kontakt med källan till difteriets orsaksmedel
• personer som nyligen antogs till barnhem, daghem, barnskolor och andra speciella institutioner för barn och vuxna, för att identifiera möjliga bakteriebärare difteri bacillus.

Materialet för forskning är slem från struphuvudet och näsan, filmen från tonsiller eller andra slemhinnor, som är patogenens ingångsport. Grödor producera telluritovye på serum eller blod och mediet samtidigt avspridda serummedium Roux (vikta hästserum) eller Leffler (3 delar bovint serum och 1 del av socker buljong), i vilken korynebakterier tillväxt uppträder redan efter 8-12 timmar. Den utvunna odlingen identifierades genom en uppsättning morfologiska, kulturella och biokemiska egenskaper, om möjligt, använda metoder för grå- och fagtypning. I samtliga fall är det nödvändigt att kontrollera för toxicitet med någon av ovanstående metoder. Morfologiska egenskaper hos Corynebacterium bättre studie med tre metoder för färgning smeta förberedelser: Gram, Neisser och metylenblått (eller toluidinblått).

Behandling av difteri

En specifik behandling för difteri är användningen av antidifteritititiskt serum innehållande minst 2000 IE per ml. Serum administreras intramuskulärt vid doser från 10 000 till 400 000 IE, beroende på svårighetsgraden av sjukdomsförloppet. En effektiv behandlingsmetod är användningen av antibiotika (penicilliner, tetracykliner, erytromycin etc.) och sulfanilamidpreparat. För att stimulera utvecklingen av egna antitoxiner kan ett anatoxin användas. För frisättning av bakteriell transport bör användas de antibiotika som denna stam av corynebakterier är mycket känslig för.

Specifik profylax av difteri

Den huvudsakliga metoden för kampen mot difteri är en massa rutinmässig vaccination av befolkningen. I detta syfte, olika utföringsformer använda vacciner, inklusive kombination, dvs.. E. Som syftar till den samtidiga skapandet av immunitet mot flera patogener. Vanligast i Ryssland fick DTP-vaccin. Den adsorberas till ett aluminiumhydroxidpartiklarna uppslamning pertussis bakterier avdödade med formalin eller timerosal (20 miljarder i en ml), och innefattar en difteritoxoid flocknings dos av 30 enheter och 10 enheter tetanustoxoid bindning av 1 ml. Vaccinerade barn från 3 månaders ålder, och sedan tillbringa revaccination: först 1,5-2 år senare vid en ålder av 9 och 16 år, och därefter var 10 år.

Tack vare massvaccinering började i Sovjetunionen i 1959, var incidensen av difteri i landet genom 1966 jämfört med 1958 minskas 45-faldigt, och dess hastighet i 1969 var 0,7 per 100 000 invånare. Följde på 80-talet. XX-talet. Minskningen av vaccinationsvolymen medförde allvarliga konsekvenser. Under åren 1993-1996. Ryssland drabbades av epidemin av difteri. Vuxna var sjuk, mestadels inte vaccinerade, och barnen. År 1994 registrerades nästan 40 tusen patienter. I samband med detta återupptogs massvaccinationen. Under denna period vaccinerades 132 miljoner människor, inklusive 92 miljoner vuxna. Under 2000-2001, täckningen av barn med vaccinationer under den föreskrivna perioden var 96% och boostervaccinet - 94%. Tack vare detta minskade förekomsten av difteri 2001 med 15 gånger jämfört med 1996. För att minska förekomsten av enskilda fall är det dock nödvändigt att täcka minst 97-98% av barnen under det första levnadsåret med vaccination och under de följande åren ge en massiv boosterdos. För att uppnå fullständig eliminering av difteri under de närmaste åren är det osannolikt att det är möjligt på grund av den utbredda bäraren av toxigena och nontoxigena difteribakterier. Det tar lite tid att lösa detta problem.