Shigellae

A dizentéria egy fertőző betegség, amelyet a szervezet általános mérgezésével, hasmenéssel és a vastagbél nyálkahártyájának specifikus sérülésével jellemeznek. Ez a világ egyik leggyakoribb akut bélbetegsége . A dizentériát ősidők óta "véres hasmenés" néven ismerik, de a természete másnak bizonyult. 1875-ben az orosz tudós, F. A. Lesh izolálta az Entamoeba histolytica amőbát egy véres hasmenéses betegből, a következő 15 évben pedig megállapították a betegség önállóságát, amelyre az amebiasis elnevezés maradt fenn.

A vérhas kórokozói biológiailag hasonló baktériumok nagy csoportja, amelyeket a Shigella nemzetség egyesít. A kórokozót először 1888-ban fedezte fel A. Chantemes és F. Vidal; 1891-ben A. V. Grigorjev írta le, majd 1898-ban K. Shiga egy betegtől nyert szérum felhasználásával 34 vérhasban szenvedő betegnél azonosította a kórokozót, végül bizonyítva a baktérium etiológiai szerepét. A következő években azonban más vérhas kórokozókat is felfedeztek: 1900-ban S. Flexner, 1915-ben K. Sonne, 1917-ben K. Stutzer és K. Schmitz, 1932-ben J. Boyd, 1934-ben D. Large, 1943-ban A. Sax.

A Shigella nemzetség jelenleg több mint 40 szerotípust tartalmaz. Mindegyik rövid, mozdulatlan, Gram-negatív pálcika, amely nem képez spórákat vagy tokokat, és jól növekszik hagyományos táptalajon, nem növekszik citrátot vagy malonátot tartalmazó éheztető táptalajon, mint egyetlen szénforrás; nem képeznek H2S-t, nem tartalmaznak ureázt; a Voges-Proskauer reakció negatív; glükózt és néhány más szénhidrátot gáz nélkül savakká fermentálnak (kivéve a Shigella flexneri néhány biotípusát: S. manchester és S. newcastle); általában nem fermentálnak laktózt (kivéve a Shigella Sonnei-t), adonitolt, szalicint és inozitolt, nem cseppfolyósítják a zselatint, általában katalázt képeznek, nem tartalmaznak lizin-dekarboxilázt és fenilalanin-deaminázt. A DNS G+C-tartalma 49-53 mol%. A shigella fakultatív anaerob baktériumok, optimális növekedési hőmérsékletük 37 °C, 45 °C felett nem szaporodnak, a táptalaj optimális pH-ja 6,7-7,2. A sűrű táptalajon a telepek kerekek, domborúak, áttetszőek, disszociáció esetén durva, R alakú telepek képződnek. MPB-n a növekedés egyenletes zavarosság formájában történik, a durva formák üledéket képeznek. A Shigella Sonnei frissen izolált tenyészetei általában kétféle telepet alkotnak: kicsi, kerek, domború (I. fázis) és nagy, lapos (II. fázis). A telep jellege az mm 120 MD-vel rendelkező plazmid jelenlététől (I. fázis) vagy hiányától (II. fázis) függ, ami a Shigella Sonnei virulenciáját is meghatározza.

A Shigella nemzetközi osztályozása biokémiai jellemzőiken (mannitot nem fermentáló, mannitot fermentáló, lassan laktózt fermentáló Shigella) és antigénszerkezetük jellemzőin alapul.

A Shigella baktériumok különböző specificitású O-antigénekkel rendelkeznek: az Enterobacteriaceae családra jellemzőek, generikusak, faj-, csoport- és típusspecifikusak, valamint K-antigénekkel; H-antigénekkel nem rendelkeznek.

Az osztályozás csak a csoport- és típusspecifikus O-antigéneket veszi figyelembe. Ezen jellemzők alapján a Shigella nemzetség 4 alcsoportra, vagyis 4 fajra oszlik, és 44 szerotípust foglal magában. Az A alcsoportba (Shigella dysenteriae faj) tartoznak azok a shigella baktériumok, amelyek nem fermentálják a mannitot. A faj 12 szerotípust (1-12) foglal magában. Minden szerotípusnak megvan a saját specifikus típusantigénje; a szerotípusok közötti, valamint más shigella fajokkal való antigén kapcsolatok gyengén expresszálódnak. A B alcsoportba (Shigella flexneri faj) tartoznak azok a shigella baktériumok, amelyek általában mannitot fermentálnak. E faj shigellái szerológiailag rokonok egymással: típusspecifikus antigéneket (I-VI) tartalmaznak, amelyek alapján szerotípusokra (1-6/') oszthatók, és csoportantigéneket, amelyek az egyes szerotípusokban eltérő összetételben találhatók, és amelyek alapján a szerotípusok alszerotípusokra oszthatók. Ezenkívül ez a faj két antigénvariánst is tartalmaz - X-et és Y-t, amelyek nem rendelkeznek típusantigénekkel, hanem csoportantigének készleteiben különböznek. Az S.flexneri 6 szerotípusnak nincsenek alszerotípusai, de a glükóz, a mannit és a dulcitol fermentációjának jellemzői alapján 3 biokémiai típusra oszlik.

A Shigella flexneri összes lipopoliszacharid antigénje, az O, a 3-as és 4-es csoportantigént tartalmazza fő primer szerkezetként, szintézisét a his-lókusz közelében lokalizált kromoszómális gén szabályozza. A típusspecifikus I, II, IV, V antigének és a 6-os, 7-es és 8-as csoportantigének a 3-as és 4-es antigének módosulásából (glikoziláció vagy acetiláció) származnak, és a megfelelő konvertáló profágok génjei határozzák meg őket, amelyek integrációs helye a Shigella kromoszóma lac-pro régiójában található.

Az új S.flexneri 4 (IV:7, 8) alszerotípus, amely az 1980-as években jelent meg az országban és széles körben elterjedt, különbözik a 4a (IV;3,4) és 4b (IV:3, 4, 6) alszerotípusoktól, és az S.flexneri Y (IV:3, 4) variánsból keletkezett, annak lizogenizációja eredményeként, a IV és 7, 8 profágok átalakításával.

A C alcsoportba (Shigella boydix fajok) tartoznak azok a shigella baktériumok, amelyek általában mannitot fermentálnak. A csoport tagjai szerológiailag elkülönülnek egymástól. A fajokon belüli antigénkapcsolatok gyengék. A faj 18 szerotípust (1-18) tartalmaz, mindegyiknek megvan a saját fő típusú antigénje.

A D alcsoportba (Shigella sonnei fajok) tartoznak azok a shigellák, amelyek általában mannitot fermentálnak, és képesek lassan (24 órás inkubáció után és később) laktózt és szacharózt fermentálni. Az S. sonnei faj egy szerotípust tartalmaz, de az I. és II. fázisú telepeknek saját típusspecifikus antigénjeik vannak. A Shigella sonnei fajon belüli osztályozására két módszert javasoltak:

• 14 biokémiai típusra és altípusra osztva őket a maltóz, ramnóz és xilóz erjesztésére való képességük szerint;
• fágtípusokra való felosztás a megfelelő fágok halmazára való érzékenység alapján.

Ezek a tipizálási módszerek főként epidemiológiai jelentőséggel bírnak. Ezenkívül a Shigella Sonnei és a Shigella Flexneri törzseket ugyanebből a célból tipizálják specifikus colicinek szintetizálására való képességük (kolicin genotípus-meghatározás) és ismert colicinekkel szembeni érzékenységük (kolicinotípus-meghatározás) alapján. A Shigella által termelt colicinek típusának meghatározásához J. Abbott és R. Shannon a Shigella tipikus és indikátor törzseinek készleteit javasolta, a Shigella ismert colicintípusokkal szembeni érzékenységének meghatározásához pedig P. Frederick referencia colicinogén törzseinek készletét használták.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Shigella-rezisztencia

A shigellák meglehetősen ellenállóak a környezeti tényezőkkel szemben. Pamutanyagon és papíron 0-36 napig, szárított ürülékben - akár 4-5 hónapig, talajban - akár 3-4 hónapig, vízben - 0,5-3 hónapig, gyümölcsökön és zöldségeken - akár 2 hétig, tejben és tejtermékekben - akár több hétig is életben maradnak; 60 °C hőmérsékleten 15-20 perc alatt elpusztulnak. Érzékenyek a klóramin oldatokra, az aktív klórra és más fertőtlenítőszerekre.

Shigella patogenitási tényezői

A shigella legfontosabb biológiai tulajdonsága, amely meghatározza patogenitásukat, az a képesség, hogy behatoljon a hámsejtekbe, szaporodjon bennük és halálukat okozza. Ez a hatás keratokonjunktivális teszttel (egy shigella tenyészet (2-3 milliárd baktérium) bevezetése tengerimalac alsó szemhéja alá serózus-gennyes keratokonjunktivitisz kialakulását okozza), valamint sejtkultúrák (citotoxikus hatás) vagy csirkeembriók (haláluk), vagy intranazálisan fehér egerek (tüdőgyulladás kialakulása) fertőzésével kimutatható. A shigella patogenitásának fő tényezői három csoportra oszthatók:

• a nyálkahártya hámjával való kölcsönhatást meghatározó tényezők;
• olyan tényezők, amelyek biztosítják a makroorganizmus humorális és sejtes védekező mechanizmusaival szembeni ellenállást, valamint a shigella szaporodási képességét a sejtjeiben;
• a toxinok és mérgező termékek előállításának képessége, amelyek maga a kóros folyamat kialakulását okozzák.

Az első csoportba tartoznak az adhéziós és kolonizációs faktorok: szerepüket a piliusok, a külső membránfehérjék és az LPS játsszák. Az adhéziót és a kolonizációt a nyálkát lebontó enzimek - neuraminidáz, hialuronidáz, mucináz - segítik elő. A második csoportba tartoznak az inváziós faktorok, amelyek elősegítik a shigella penetrációját az enterocitákba és szaporodását azokban és a makrofágokban, egyidejűleg citotoxikus és (vagy) enterotoxikus hatást kifejtve. Ezeket a tulajdonságokat az mm 140 MD plazmid génjei (ez kódolja az inváziót okozó külső membránfehérjék szintézisét) és a shigella kromoszómális génjei: kcr A (keratokonjunktivitist okoz), cyt (a sejtek pusztulásáért felelős), valamint más, még nem azonosított gének szabályozzák. A shigella fagocitózis elleni védelmét a felszíni K-antigén, a 3,4 antigének és a lipopoliszacharid biztosítja. Ezenkívül a shigella endotoxin lipid A-ja immunszuppresszív hatású: elnyomja az immunmemória sejtek aktivitását.

A patogenitási faktorok harmadik csoportjába tartozik az endotoxin és a Shigellában található kétféle exotoxin - a Shiga és Shiga-szerű exotoxinok (SLT-I és SLT-II), amelyek citotoxikus tulajdonságai az S. dysenteriae-ben a legkifejezettebbek. Shiga és Shiga-szerű toxinokat más S. dysenteriae szerotípusokban is találtak; ezeket az S. flexneri, S. sonnei, S. boydii, EHEC és néhány szalmonella is termeli. Ezen toxinok szintézisét a konvertáló fágok tox génjei szabályozzák. Az LT típusú enterotoxinokat a Shigella flexneri, sonnei és boydii baktériumokban találták meg. Az LT szintézisét bennük plazmid gének szabályozzák. Az enterotoxin serkenti az adenilát-cikláz aktivitását, és felelős a hasmenés kialakulásáért. A Shiga toxin, vagy neurotoxin, nem reagál az adenilát-cikláz rendszerrel, de közvetlen citotoxikus hatást fejt ki. A Shiga és Shiga-szerű toxinok (SLT-I és SLT-II) molekulatömege 70 kDa, és A és B alegységekből állnak (ez utóbbi 5 azonos kis alegységből). A toxinok receptora a sejtmembrán glikolipidje. A Shigella sonnei virulenciája szintén egy 120 MDa molekulatömegű plazmidtól függ. Ez a plazmid a külső membrán körülbelül 40 polipeptidjének szintézisét szabályozza, amelyek közül hét virulenciával kapcsolatos. Az ezzel a plazmiddal rendelkező Shigella sonnei I. fázisú telepeket alkot és virulens. A plazmidot elvesztő tenyészetek II. fázisú telepeket alkotnak és mentesek a virulenciától. 120-140 MDa molekulatömegű plazmidokat találtak a Shigella flexneri és a Boyd baktériumokban. A Shigella lipopoliszacharid egy erős endotoxin.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Fertőzés utáni immunitás

Amint azt a majmokon végzett megfigyelések kimutatták, a dizentéria után erős és meglehetősen tartós immunitás marad fenn. Ezt antimikrobiális antitestek, antitoxinok, a makrofágok és a T-limfociták fokozott aktivitása okozza. Jelentős szerepet játszik a bélnyálkahártya lokális immunitása, amelyet IgA-k közvetítenek. Az immunitás azonban típusspecifikus, és erős keresztimmunitás nem fordul elő.

A vérhas epidemiológiája

A fertőzés forrása kizárólag az ember. A természetben egyetlen állat sem szenved vérhasban. Kísérleti körülmények között a vérhas csak majmoknál reprodukálható. A fertőzés módja széklet-orális. Az átviteli útvonalak a víz (a Shigella flexneri domináns), az élelmiszer, amelyben a tej és a tejtermékek különösen fontos szerepet játszanak (a Shigella sonnei fertőzés domináns útja), valamint a kontakt-háztartás, különösen az S. dysenteriae faj esetében.

A dizentéria epidemiológiájának egyik jellemzője a kórokozók fajösszetételének, valamint a Sonne-biotípusok és a Flexner-szerotípusok változása bizonyos régiókban. Például az 1930-as évek végéig az S. dysenteriae 1 az összes dizentériaeset 30-40%-át tette ki, majd ez a szerotípus egyre ritkábban kezdett előfordulni, és szinte teljesen eltűnt. Az 1960-1980-as években azonban az S. dysenteriae újra megjelent a történelmi színtéren, és járványok sorozatát okozta, amelyek három hiperendémiás góc kialakulásához vezettek - Közép-Amerikában, Közép-Afrikában és Dél-Ázsiában (India, Pakisztán, Banglades és más országok). A dizentéria kórokozóinak fajösszetételében bekövetkező változás okai valószínűleg a kollektív immunitás változásaival és a dizentériabaktériumok tulajdonságainak változásaival függenek össze. Különösen az S. dysenteriae 1 visszatérése és széles körű elterjedése, amely a dizentéria hiperendémiás gócainak kialakulását okozta, a többszörös gyógyszerrezisztenciát és fokozott virulenciát okozó plazmidok megszerzésével jár.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

A vérhas tünetei

A dizentéria lappangási ideje 2-5 nap, néha kevesebb, mint egy nap. A fertőző góc kialakulása a leszálló vastagbél (szigmabél és végbél) nyálkahártyájában, ahol a dizentéria kórokozója behatol, ciklikus: adhézió, kolonizáció, a shigella behatolása az enterociták citoplazmájába, azok intracelluláris szaporodása, az epiteliális sejtek pusztulása és kilökődése, a kórokozók felszabadulása a bél lumenébe; ezt követően egy másik ciklus kezdődik - adhézió, kolonizáció stb. A ciklusok intenzitása a kórokozók koncentrációjától függ a nyálkahártya parietális rétegében. Az ismétlődő ciklusok eredményeként a gyulladásos góc növekszik, a keletkező fekélyek összeolvadva fokozzák a bélfal kitettségét, aminek következtében vér, nyálkás-gennyes csomók, polimorfonukleáris leukociták jelennek meg a székletben. A citotoxinok (SLT-I és SLT-II) sejtpusztulást, az enterotoxin - hasmenést, az endotoxinok - általános mérgezést okoznak. A dizentéria klinikai képét nagymértékben meghatározza a kórokozó által termelt exotoxinok típusa, allergén hatásának mértéke és a szervezet immunstátusza. A dizentéria patogenezisének számos kérdése azonban továbbra sem tisztázott, különösen: a dizentéria lefolyásának jellemzői az élet első két évében élő gyermekeknél, az akut dizentéria krónikussá válásának okai, a szenzitizáció jelentősége, a bélnyálkahártya helyi immunitásának mechanizmusa stb. A dizentéria legjellemzőbb klinikai tünetei a hasmenés, a gyakori sürgető ürítés: súlyos esetekben akár napi 50-szer vagy többször, a tenezmus (fájdalmas végbélgörcsök) és az általános mérgezés. A széklet jellegét a vastagbél károsodásának mértéke határozza meg. A dizentéria legsúlyosabb formáját az S. dysenteriae 1 okozza, a legenyhébbet a Sonne-dizentéria.

A dizentéria laboratóriumi diagnosztikája

A fő módszer bakteriológiai. A vizsgálat anyaga a széklet. A kórokozó izolálásának módja: differenciáldiagnosztikai Endo és Ploskirev táptalajra vetés (párhuzamosan dúsító táptalajra, majd Endo, Ploskirev táptalajra vetés) az izolált telepek izolálása érdekében, tiszta kultúra előállítása, biokémiai tulajdonságainak vizsgálata és az utóbbi figyelembevételével azonosítás polivalens és monovalens diagnosztikai agglutináló szérumokkal. A következő kereskedelmi forgalomban kapható szérumokat állítják elő.

Mannitot nem fermentáló Shigella baktériumok esetén:

• S. dysenteriae 1 és 2 (polivalens és monovalens) ellen,
• S. dysenteriae 3-7 (polivalens és monovalens) ellen,
• S. dysenteriae 8-12-re (polivalens és monovalens).

Shigella mannitot fermentáló törzsekre: S. flexneri I, II, III, IV, V, VI tipikus antigénjeire, S. flexneri 3, 4, 6,7,8 csoportantigénjeire - polivalens, S. boydii 1-18 antigénjeire (polivalens és monovalens), S. sonnei I., II. fázisú antigénjeire, S. flexneri I-VI + S. sonnei antigénjeire - polivalens.

A Shigella gyors azonosításához a következő módszer ajánlott: egy gyanús telepet (laktóznegatív Endo táptalajon) átoltunk TSI (triple sugar vas) táptalajon - háromcukros agarra (glükóz, laktóz, szacharóz) vassal a H2S termelés meghatározása érdekében; vagy glükózt, laktózt, szacharózt, vasat és karbamidot tartalmazó táptalajon.

Bármely organizmus, amely 4-6 óra inkubáció után lebontja a karbamidot, valószínűleg Proteus organizmus, és kizárható. Kizárható az az organizmus, amely H,S-t termel, ureázt tartalmaz, vagy savat termel a ferde táptalajon (laktózt vagy szacharózt erjeszt), bár a H2S-t termelő törzseket a Salmonella nemzetség lehetséges tagjaiként kell vizsgálni. Minden más esetben az ezeken a táptalajon növesztett tenyészetet meg kell vizsgálni, és ha glükózt fermentál (színváltozás az oszlopban), tiszta formában kell izolálni. Ugyanakkor tárgylemez-agglutinációs teszttel is vizsgálható a Shigella nemzetségbe tartozó megfelelő antiszérumokkal. Szükség esetén egyéb biokémiai vizsgálatokat is végeznek a Shigella nemzetségbe tartozás igazolására, és a motilitást is vizsgálják.

A következő módszerek alkalmazhatók az antigének kimutatására a vérben (beleértve a CIC-et is), a vizeletben és a székletben: RPGA, RSK, koagglutinációs reakció (vizeletben és székletben), IFM, RAGA (vérszérumban). Ezek a módszerek rendkívül hatékonyak, specifikusak és alkalmasak a korai diagnosztikára.

Szerológiai diagnosztikához a következők alkalmazhatók: RPGA a megfelelő eritrocita diagnosztikumokkal, immunfluoreszcens módszer (közvetett módosításban), Coombs-módszer (inkomplett antitestek titerének meghatározása). Diagnosztikai értékű a dysenterinnel (shigella flexneri és sonnei fehérjefrakcióinak oldata) végzett allergiateszt is. A reakciót 24 óra elteltével vesszük figyelembe. Pozitívnak tekinthető hiperémia és 10-20 mm átmérőjű infiltrátum jelenlétében.

A vérhas kezelése

A fő figyelmet a normális víz-só anyagcsere helyreállítására, az ésszerű táplálkozásra, a méregtelenítésre, az ésszerű antibiotikum-terápiára fordítják (figyelembe véve a kórokozó antibiotikumokkal szembeni érzékenységét). Jó hatást fejt ki a többértékű dizentéria bakteriofág korai alkalmazása, különösen a pektinbevonatú tabletták, amelyek megvédik a fágot a HCl gyomornedv hatásától; a vékonybélben a pektin feloldódik, a fágok felszabadulnak és kifejtik hatásukat. Profilaktikus célból a fágot legalább háromnaponta egyszer kell beadni (a bélben való túlélési ideje).

A vérhas specifikus megelőzése

Különböző vakcinákat alkalmaztak már a dizentéria elleni mesterséges immunitás létrehozására: elölt baktériumokból, vegyi anyagokból, alkoholból, de mindegyik hatástalannak bizonyult, és a gyártásukat leállították. A Flexner-féle dizentéria elleni vakcinákat élő (mutáns, streptomicin-függő) Shigella Flexneriből állították elő; riboszomális vakcinákat, de ezek sem találtak széles körű alkalmazásra. Ezért a dizentéria specifikus megelőzésének problémája továbbra sem megoldott. A dizentéria leküzdésének fő módja a vízellátás és a csatornarendszer fejlesztése, a szigorú egészségügyi és higiéniai feltételek biztosítása az élelmiszeripari vállalatoknál, különösen a tejiparban, a gyermekintézményekben, a nyilvános helyeken és a személyes higiénia betartása során.