Какие виды рода corynebacterium продуцируют экзотоксин. Corynebacterium spp – бактерия-возбудитель дифтерии. Механизм развития заболевания

Corynebacterium diphtheriae (возбудитель дифтерии) — был обнаружен впервые в 1883 г. Э. Клебсом в срезах из пленки, получен в чистой культуре в 1884 г. Ф. Леффлером. В 1888 г. Э. Ру и А. Иерсен обнаружили его способность продуцировать экзотоксин, играющий главную роль в этиологии и патогенезе дифтерии. Получение в 1892 г. антитоксической сыворотки Э. Берингом и использование ее с 1894 г. для лечения дифтерии позволило значительно снизить летальность. Успешное наступление на эту болезнь началось после 1923 г. в связи с разработкой Г. Районом метода получения дифтерийного анатоксина. Corynebacterium diphtheriae относятся к роду Corynebacterium (класс Actinobacteria). В морфологическом отношении характеризуется тем, что клетки булавовидно утолщены на концах (греч. согупе — булава), образуют ветвление, особенно в старых культурах, и содержат зернистые включения.

Дифтерия — острое инфекционное заболеваниепреимущественно детского возраста, которое проявляется глубокой интоксикацией организма дифтерийным токсином и характерным фибринозным воспалением в месте локализации возбудителя. Название болезни происходит от греческого слова diphthera — кожа, пленка, так как в месте размножения возбудителя образуется плотная, серовато-белого цвета пленка.

В состав рода Corynebacterium входит большое число видов, которые делят на три группы.

Коринебактерии, патогенные для растений.

Непатогенные коринебактерии. Многие виды коринебактерии являются нормальными обитателями кожи, слизистых зева, носоглотки, глаз, дыхательных путей, уретры и половых органов.

Морфология коринебактерий

С. diphtheriae — прямые или слегка изогнутые неподвижные палочки длиной 1,0-8,0 мкм и диаметром 0,3-0,8 мкм, спор и капсул не образуют. Очень часто они имеют вздутия на одном или обоих концах, часто содержат метахроматические гранулы — зерна волютина (полиметафосфаты), которые при окрашивании метиленовым синим приобретают голубовато-пурпурный цвет. Для их обнаружения предложен особый метод окрашивания по Нейссеру. При этом палочки окрашиваются в соломенно-желтый, а зерна волютина — в темно-коричневый цвет, и располагаются обычно по полюсам. Corynebacterium diphtheriae хорошо окрашивается анилиновыми красителями, грамположительна, но в старых культурах нередко обесцвечивается и имеет отрицательную окраску по Граму. Для нее характерен выраженный полиморфизм, особенно в старых культурах и под влиянием антибиотиков. Содержание Г + Ц в ДНК около 60 мол %.

Биохимические свойства коринебактерий

Дифтерийная палочка является аэробом или факультативным анаэробом, температурный оптимум для роста 35-37 °С (границы роста 15-40 °С), оптимальная рН 7,6-7,8. К питательным средам не очень требовательна, но лучше растет на средах, содержащих сыворотку или кровь. Избирательными для дифтерийных бактерийявляются свернутые сывороточные среды Ру или Леффлера, рост на них появляется через 8-12 ч в виде выпуклых, величиной с булавочную головку колоний серовато-белого или желтовато-кремового цвета. Поверхность их гладкая или слегка зернистая, на периферии колонии несколько более прозрачные, чем в центре. Колонии не сливаются, вследствие чего культура приобретает вид шагреневой кожи. На бульоне рост проявляется в виде равномерного помутнения, либо бульон остается прозрачным, а на его поверхности образуется нежная пленка, которая постепенно утолщается, крошится и хлопьями оседает на дно.

Особенностью дифтерийных бактерий является их хороший рост на кровяных и сывороточных средах, содержащих такие концентрации теллурита калия, которые подавляют рост других видов бактерий. Это связано с тем, что С. diphtheriae восстанавливают теллурит калия до металлического теллура, который, откладываясь в микробных клетках, придает колониям характерный темно-серый или черный цвет. Применение таких сред повышает процент высеваемости дифтерийных бактерий.

Corynebacterium diphtheriae ферментируют глюкозу, мальтозу, галактозу с образованием кислоты без газа, но не ферментируют (как правило) сахарозу, имеют цистиназу, не имеют уреазы и не образуют индола. По этим признакам они отличаются от тех коринеформных бактерий (дифтероидов), которые чаще других встречаются на слизистой оболочке глаза (Corynebacterium xerosus) и носоглотки (Corynebacterium pseiidodiphtheriticum) и от других дифтероидов.

В природе существуют три основных варианта (биотипа) дифтерийной палочки: gravis, intermedins и mitis. Они различаются по морфологическим, культуральным, биохимическим и другим свойствам.

Деление дифтерийных бактерий на биотипы было произведено с учетом того, при каких формах течения дифтерии у больных они выделяются с наибольшей частотой. Тип gravis чаще выделяется от больных с тяжелой формой дифтерии и вызывает групповые вспышки. Тип mitis вызывает более легкие и спорадические случаи заболеваний, а тип intermedius занимает промежуточное положение между ними. Corynebacterium belfanti, ранее относимый к биотипу mitis, выделен в самостоятельный, четвертый, биотип. Его главное отличие от биотипов gravis и mitis — способность восстанавливать нитраты в нитриты. Штаммы Corynebacterium belfanti обладают выраженными адгезивными свойствами, и среди них обнаруживаются как токсигенные, так и нетоксигенные варианты.

Антигенная структура коринебактерий

Коринебактерии очень гетерогенна и мозаична. У возбудителей дифтерии всех трех типов обнаружено несколько десятков соматических антигенов, по которым их делят на серотипы. В России принята серологическая классификация, по которой различают 11 серотипов дифтерийных бактерий, из них 7 основных (1-7) и 4 дополнительных, редко встречающихся серотипов (8-11). Шесть серотипов (1, 2, 3, 4, 5, 7) относятся к типу gravis, а пять (6,8,9,10,11) — к типу mitis. Недостатком метода серотипирования является то, что многие штаммы, особенно нетоксигенные, обладают спонтанной агглютинацией или полиагглютинабельностью.

Фаготипирование Corynebacterium diphtheriae

Для дифференциации дифтерийных бактерий предложены различные схемы фаготипирования. По схеме М. Д. Крыловой с помощью набора из 9 фагов (А, В, С, D, F, G, Н, I, К) удается типировать большинство токсигенных и нетоксигенных штаммов типа gravis. С учетом чувствительности к указанным фагам, а также культуральных, антигенных свойств и способности синтезировать корицины (бактерицидные белки) М. Д. Крылова выделила 3 самостоятельные группы коринебактерий типа gravis (I-III). В каждой из них имеются подгруппы токсигенных и их нетоксигенных аналогов возбудителей дифтерии.

Резистентность коринебактерий

Corynebacterium diphtheriae проявляет большую устойчивость к низким температурам, но быстро погибает при высокой температуре: при 60 °С — в течение 15-20 мин, при кипячении — через 2-3 мин. Все дезинфицирующие вещества (лизол, фенол, хлорамин и др.) в обычно применяемой концентрации уничтожают ее за 5-10 мин. Однако возбудитель дифтерии хорошо переносит высушивание и может долго сохранять жизнеспособность в высохшей слизи, слюне, в частичках пыли. В мелкодисперсном аэрозоле дифтерийные бактерии сохраняют жизнеспособность в течение 24-48 ч.

Факторы патогенности

Патогенность Corynebacterium diphtheriae определяется наличием ряда факторов.

Факторы адгезии, колонизации и инвазии

Структуры, ответственные за адгезию, не идентифицированы, однако без них дифтерийная палочка не смогла бы колонизировать клетки. Их роль выполняют какие-то компоненты клеточной стенки возбудителя. Инвазивные свойства возбудителя связаны с гиалуронидазой, нейраминидазой и протеазой.

Токсического гликолипида, содержащегося в клеточной стенке возбудителя. Он представляет собой 6,6"-диэфир трегалозы, содержащий коринемиколовую кислоту (С32Н6403) и коринемиколиновую кислоту (Сз2Н62Оз) в эквимолярных отношениях (трегалозо-6,6"-дикоринемиколат). Гликолипид оказывает разрушающее действие на клетки ткани в месте размножения возбудителя.

Экзотоксина, обусловливающего патогенность возбудителя и характер патогенеза заболевания. Нетоксигенные варианты С. diphtheriae дифтерии не вызывают.

Экзотоксин синтезируется в виде неактивного предшественника — единой полипептидной цепи с м.м. 61 кД. Его активация осуществляется собственной бактериальной протеазой, которая разрезает полипептид на два связанные между собой дисульфидными связями пептида: А (м.м. 21 кД) и В (м.м. 39 кД). Пептид В выполняет акцепторную функцию — он распознает рецептор, связывается с ним и формирует внутримембранный канал, через который проникает в клетку пептид А и реализует биологическую активность токсина. Пептид А представляет собой фермент АДФ-рибозилтрансферазу, который обеспечивает перенос аденозиндифосфатрибозы из НАД на один из аминокислотных остатков (гистидина) белкового фактора элонгации EF-2. В результате модификации EF-2 утрачивает свою активность, и это приводит к подавлению синтеза белка рибосомами на стадии транслокации. Токсин синтезируют только такие С. diphtheriae, которые несут в своей хромосоме гены умеренного конвертирующего профага. Оперон, кодирующий синтез токсина, является моноцистронным, он состоит из 1,9 тыс. пар нуклеотидов и имеет промотор toxP и 3 участка: toxS, toxA и toxB. Участок toxS кодирует 25 аминокислотных остатков сигнального пептида (он обеспечивает выход токсина через мембрану в периплазматическое пространство бактериальной клетки), toxA — 193 аминокислотных остатка пептида А, и toxB — 342 аминокислотных остатка пептида В токсина. Утрата клеткой профага или мутации в tox-опероне делают клетку малотоксигенной. Напротив, лизогенизация нетоксигенных С. diphtheriae конвертирующим фагом превращает их в токсигенные бактерии. Это доказано однозначно: токсигенность дифтерийных бактерий зависит от лизогенизации их конвертирующими tox-коринефагами. Коринефаги интегрируются в хромосому коринебактерий с помощью механизма сайт-специфической рекомбинации, причем штаммы дифтерийных бактерий могут содержать в своих хромосомах по 2 сайта рекомбинации (attB), и коринефаги интегрируются в каждый из них с одинаковой частотой.

Генетический анализ ряда нетоксигенных штаммов дифтерийных бактерий, проведенный с помощью меченых ДНК-зондов, несущих фрагменты tox-оперона коринефага, показал, что в их хромосомах имеются последовательности ДНК, гомологичные tox-оперону коринефага, но они либо кодируют неактивные полипептиды, либо находятся в «молчащем» состоянии, т. е. неактивны. В связи с этим возникает очень важный в эпидемиологическом отношении вопрос: могут ли нетоксигенные дифтерийные бактерии превращаться в токсигенные в естественных условиях (в организме человека), подобно тому, как это происходит in vitro? Возможность подобного превращения нетоксигенных культур коринебактерий в токсигенные с помощью фаговой конверсии была показана в опытах на морских свинках, куриных эмбрионах и белых мышах. Однако происходит ли это в ходе естественного эпидемического процесса (и если происходит, то как часто), пока установить не удалось.

В связи с тем, что дифтерийный токсин в организме больных оказывает избирательное и специфическое воздействие на определенные системы (поражаются в основном симпатико-адреналовая система, сердце, сосуды и периферические нервы), то очевидно, он не только угнетает биосинтез белка в клетках, но и вызывает другие нарушения их метаболизма.

Для обнаружения токсигенности дифтерийных бактерий можно использовать следующие способы:

Биологические пробы на животных. Внутрикожное заражение морских свинок фильтратом бульонной культуры дифтерийных бактерий вызывает у них некроз в месте введения. Одна минимальная смертельная доза токсина (20-30 нг) убивает морскую свинку весом 250 г при подкожном введении на 4-5-й день. Наиболее характерным проявлением действия токсина является поражение надпочечников, они увеличены и резко гиперемированы.

Заражение куриных эмбрионов. Дифтерийный токсин вызывает их гибель.

Заражение культур клеток. Дифтерийный токсин вызывает отчетливый цитопатический эффект.

Метод твердофазного иммуноферментного анализа с использованием меченных пероксидазой антитоксинов.

Использование ДНК-зонда для непосредственного обнаружения tox-оперона в хромосоме дифтерийных бактерий.

Однако наиболее простым и распространенным способом определения токсигенности дифтерийных бактерий является серологический — метод преципитации в геле. Суть его состоит в следующем. Полоску стерильной фильтровальной бумаги размером 1,5 х 8 см смачивают антитоксической противодифтерийной сывороткой, содержащей 500 АЕ в 1 мл, и наносят на поверхность питательной среды в чашке Петри. Чашку подсушивают в термостате 15-20 мин. Испытуемые культуры засевают бляшками по обе стороны от бумажки. На одну чашку засевают несколько штаммов, один из которых, заведомо токсигенный, служит контролем. Чашки с посевами инкубируют при 37 °С, результаты учитывают через 24-48 ч. Вследствие встречной диффузии в геле антитоксина и токсина в месте их взаимодействия образуется четкая линия преципитации, которая сливается с линией преципитации контрольного токсигенного штамма. Полоски неспецифической преципитации (они образуются, если в сыворотке кроме антитоксина присутствуют в небольшом количестве другие антимикробные антитела) появляются поздно, выражены слабо и никогда не сливаются с полоской преципитации контрольного штамма.

Постинфекционный иммунитет

Прочный, стойкий, фактически пожизненный, повторные случаи заболевания наблюдаются редко — у 5-7 % переболевших. носит главным образом антитоксический характер, меньшее значение имеют антимикробные антитела.

Для оценки уровня противодифтерийного иммунитета ранее широко применялась проба Шика. С этой целью внутрикожно детям вводилась 1/40 Dim токсина для морской свинки в объеме 0,2 мл. При отсутствии антитоксического иммунитета через 24-48 ч на месте введения появляется краснота и припухлость диаметром более 1 см. Такая положительная реакция Шика свидетельствует либо о полном отсутствии антитоксина, либо о том, что его содержание составляет менее 0,001 АЕ/мл крови. Отрицательная реакция Шика наблюдается, когда содержание антитоксина в крови выше 0,03 АЕ/мл. При содержании антитоксина ниже 0,03 АЕ/мл, но выше 0,001 АЕ/мл реакция Шика может быть или положительной, или, иногда, отрицательной. Кроме того, сам токсин обладает выраженным аллергенным свойством. Поэтому для определения уровня противодифтерийного иммунитета (количественное содержание антитоксина) лучше пользоваться РПГА с эритроцитарным диагностикумом, сенсибилизированным дифтерийным анатоксином.

Эпидемиология дифтерии

Единственным источником заражения является человек — больной, выздоравливающий или бактерионоситель. Заражение происходит воздушно-капельным, воздушно-пылевым путем, а также через различные предметы, бывшие в употреблении у больных или здоровых бактерионосителей: посуда, книги, белье, игрушки и т. п. В случае инфицирования пищевых продуктов (молоко, кремы и т. п.) возможно заражение алиментарным путем. Наиболее массивное выделение возбудителя имеет место при острой форме заболевания. Однако наибольшее эпидемиологическое значение имеют лица со стертыми, нетипичными формами заболевания, так как они часто не госпитализируются и выявляются далеко не сразу. Больной дифтерией заразен в течение всего периода болезни и части периода выздоровления. Средний срок бактерионосительства у выздоравливающих варьирует от 2 до 7 нед., но может продолжаться и до 3 мес.

Особую роль в эпидемиологии дифтерии играют бактерионосители. В условиях спорадической заболеваемости именно они являются основными распространителями дифтерии, способствуя и сохранению возбудителя в природе. Средняя продолжительность носительства токсигенных штаммов несколько меньше (около 2 мес), чем нетоксигенных (около 2-3 мес).

Причина формирования носительства токсигенных и нетоксигенных дифтерийных бактерий раскрыта не до конца, так как даже высокий уровень антитоксического иммунитета не всегда обеспечивает полное освобождение организма от возбудителя. Возможно, определенное значение имеет уровень антибактериального иммунитета. Первостепенное эпидемиологическое значение имеет носительство токсигенных штаммов дифтерийных бактерий.

Симптомы дифтерии

К дифтерии восприимчивы люди любого возраста. Возбудитель может проникнуть в организм человека через слизистые оболочки различных органов или через поврежденную кожу. В зависимости от локализации процесса различают дифтерию зева, носа, гортани, уха, глаза, половых органов и кожи. Возможны смешанные формы, например дифтерия зева и кожи и т. п. Инкубационный период — 2-10 дней. При клинически выраженной форме дифтерии в месте локализации возбудителя развивается характерное фибринозное воспаление слизистой оболочки. Токсин, вырабатываемый возбудителем, сначала поражает эпителиальные клетки, а затем близлежащие кровеносные сосуды, повышая их проницаемость. В выходящем экссудате содержится фибриноген, свертывание которого приводит к образованию на поверхности слизистой оболочки серовато-белого Цвета пленчатых налетов, которые плотно спаяны с подлежащей тканью и при отрыве от нее вызывают кровотечение. Следствием поражения кровеносных сосудов может быть развитие местного отека. Особенно опасной является дифтерия зева, так как она может стать причиной дифтерийного крупа вследствие отека слизистой оболочки гортани и голосовых связок, от которого раньше погибало в результате асфиксии 50-60 % больных дифтерией детей. Дифтерийный токсин, поступая в кровь, вызывает общую глубокую интоксикацию. Он поражает преимущественно сердечно-сосудистую, симпатико-адреналовую системы и периферические нервы. Таким образом, симптомы дифтерии складываются из сочетания местных признаков, зависящих от локализации входных ворот, и общих симптомов, обусловленных отравлением токсином и проявляющихся в виде адинамии, вялости, бледности кожных покровов, понижения кровяного давления, миокардита, паралича периферических нервов и других нарушений. Дифтерия у привитых детей, если и наблюдается, протекает, как правило, в легкой форме и без осложнений. Летальность в период до применения серотерапии и антибиотиков составляла 50-60 %, ныне — 3-6 %.

Лабораторная диагностика дифтерии

Единственным достоверным методом микробиологической диагностики дифтерии является бактериологический, с обязательной проверкой выделенной культуры коринебактерий на токсигенность. Бактериологические исследования на дифтерию проводят в трех случаях:

для диагностики дифтерии у детей и взрослых с острыми воспалительными процессами в области зева, носа, носоглотки;

по эпидемическим показаниям лиц, находившихся в контакте с источником возбудителя дифтерии;

лиц, вновь поступающих в детские дома, ясли, школы-интернаты, другие специальные учреждения для детей и взрослых, с целью выявления среди них возможных бактерионосителей дифтерийной палочки.

Материалом для исследования служат слизь из зева и носа, пленка с миндалин или других слизистых оболочек, являющихся местом входных ворот возбудителя. Посевы производят на теллуритовые сывороточные или кровяные среды и одновременно на свернутые сывороточные среды Ру (свернутая лошадиная сыворотка) или Леффлера (3 части бычьей сыворотки + 1 часть сахарного бульона), на которых рост коринебактерий появляется уже через 8-12 ч. Выделенную культуру идентифицируют по совокупности морфологических, культуральных и биохимических свойств, по возможности используют методы серо- и фаготипирования. Во всех случаях обязательна проверка на токсигенность одним из указанных выше методов. Морфологические особенности коринебактерий лучше изучать, используя три метода окрашивания препарата-мазка: по Граму, Нейссеру и метиленовым синим (или толуидиновым синим).

Лечение дифтерии

Специфическим средством лечения дифтерии является применение противодифтерийной антитоксической сыворотки, содержащей не менее 2000 ME в 1 мл. Сыворотку вводят внутримышечно в дозах от 10 000 до 400 000 ME в зависимости от тяжести течения болезни. Эффективным методом лечения является применение антибиотиков (пенициллины, тетрациклины, эритромицин и др.) и сульфаниламидных препаратов. С целью стимулирования выработки собственных антитоксинов можно использовать анатоксин. Для освобождения от бактерионосительства следует использовать те антибиотики, к которым данный штамм коринебактерий высокочувствителен.

Специфическая профилактика дифтерии

Основным методом борьбы с дифтерией является массовая плановая вакцинация населения. С этой целью используют различные варианты вакцин, в том числе комбинированные, т. е. направленные на одновременное создание иммунитета против нескольких возбудителей. Наибольшее распространение в России получила вакцина АКДС. Она представляет собой адсорбированную на гидроокиси алюминия взвесь коклюшных бактерий, убитых формалином или мертиолятом (20 млрд в 1 мл), и содержит дифтерийный анатоксин в дозе 30 флоккулирующих единиц и 10 единиц связывания столбнячного анатоксина в 1 мл. Вакцинируют детей с 3-месячного возраста, а затем проводят ревакцинации: первую через 1,5-2 года, последующие в возрасте 9 и 16 лет, а далее через каждые 10 лет.

Благодаря массовой вакцинации, начатой в СССР в 1959 г., заболеваемость дифтерией в стране к 1966 г. по сравнению с 1958 г. была снижена в 45 раз, а ее показатель в 1969 г. составил 0,7 на 100 000 населения. Последовавшее в 80-х гг. XX в. снижение объема прививок привело к тяжелым последствиям. В 1993-1996 гг. Россию охватила эпидемия дифтерии. Болели взрослые, в основном не получившие прививок, и дети. В 1994 г. было зарегистрировано почти 40 тыс. больных. В связи с этим была возобновлена массовая вакцинация. В этот период были привиты 132 млн человек, в том числе 92 млн взрослых. В 2000-2001 гг. охват детей прививками в установленный срок составил 96 %, а ревакцинацией — 94 %. Благодаря этому уровень заболеваемости дифтерией в 2001 г. снизился по сравнению с 1996 г. в 15 раз. Однако для того чтобы довести уровень заболеваемости до единичных случаев, необходимо охватить вакцинацией не менее 97-98 % детей первого года жизни и обеспечить в последующие годы массовую ревакцинацию. Добиться полной ликвидации дифтерии в ближайшие годы вряд ли возможно из-за распространенного носительства токсигенных и нетоксигенных дифтерийных бактерий. Для решения этой проблемы также потребуется определенное время.

1. КОРИНЕБАКТЕРИИ

К роду Corynebacterium относятся бактерии, имеющие булавовидные утолщения на концах: коринебактерии, патогенные для человека и животных, и дифтероиды (непатогенные и условно-патогенные коринебактерии).

Возбудитель дифтерии

Открытию возбудителя дифтерии предшествовали обширные клинические, патологоанатомические, эпидемиологические и экспериментальные исследования, которые в значительной степени подготовили почву для его обнаружения (Клебс Э., 1883), выделения в чистой культуре (Леффлер Ф. , 1884), получения токсина (Ру Э. и Иерсен А., 1888), антитоксической сыворотки (Беринг Э., Китазато, 1890, Ру Э., 1894) и дифтерийного анатоксина (Рамон Г. , 1923).

Морфология. Дифтерийные коринебактерии – Corynebacterium diphtheriae (лат. согуnа булава, diphthera – пленка, кожа) прямые или слегка изогнутые палочки длиной 1 8 мкм и шириной 03 0,8 мкм, полиморфные, лучше окрашиваются по полюсам, на которых расположены метахроматические гранулы волютина (зерна Бабеша Эрнста, полиметафосфаты) У дифтерийных коринебактерий наблюдаются булавовидные утолщения по концам, содержащие зерна волютина, иногда появляются ветвистые и нитевидные формы, а также короткие образования, почти кокковидные и дрожжеподобные. В мазках они располагаются V-образно (под углом), принимая вид растопыренных пальцев. Они не образуют спор, капсул и жгутиков, грамположительны.

Культивирование. Возбудитель дифтерии аэроб или факультативный анаэроб, хорошо культивируется на средах, содержащих белок (свернутой сыворотке, кровяном агаре, сывороточным aгapе), а также на сахарном бульоне. На среде Ру (свернутая лошадиная сыворотка) и среде Леффлера (3 части бычьей сыворотки + 1 часть сахарного бульона) дифтерийные коринебактерии развиваются в течение 16 18 ч, рост их напоминает шагреневую кожу, колонии между собой не сливаются.

По культуральным и биологическим свойствам коринебактерии дифтерии подразделяются на три биовара gravis, mitis и intermedius, которые отличаются друг от друга по ряду признаков.

Коринебактерии биовара gravis на теллуритовом агаре, содержащем дефибринированную кровь и теллурит калия, образуют крупные шероховатые (R-формы) розеткообразные колонии черного или серого цвета. Они ферментируют декстрин, крахмал и гликоген, в бульоне образуют поверхностную пленку и зернистый осадок, обычно высокотоксичны и обладают более выраженными инвазионными свойствами.

Коринебактерии биовара mitis на теллуровом агаре растут с образованием темных гладких (S-формы) блестящих колоний. Они не ферментируют крахмал и гликоген, декстрин ферментируют непостоянно, вызывают гемолиз эритроцитов всех видов животных, в бульоне отмечается диффузное помутнение. Культуры этого типа, как правило, менее токсигенны и инвазионны, чем коринебактерии биовара gravis.

Коринебактерии биовара intermedius занимают промежуточное положение. Колонии у них на теллуритовом агаре мелкие (RS-формы), черного цвета, не ферментируют крахмал и гликоген, в бульоне растут с появлением мути и зернистого осадка.

Ферментативные свойства. Дифтерийные коринебактерии (все три биовара) не свертывают молоко, не разлагают мочевину, не выделяют индол, слабо образуют сероводород, восстанавливают нитраты в нитриты, а также теллурит калия в сульфид теллурита, вследствие чего колонии дифтерийных коринебактерии на теллуритовом агаре становятся черными или серыми.

Дифтерийные коринебактерии ферментируют глюкозу и мальтозу, непостоянно галактозу, крахмал, декстрин, глицерин.

Дифтерийные бактерии ферментируют цистеин с образованием сероводорода и не разлагают мочевину, в то время как дифтероида расщепляют мочевину, но не ферментируют цистеин.

Дифтерийные коринебактерии продуцируют бактериоцины (коринецины), наделяющие их некоторыми селективными преимуществами.

Токсинообразование. Дифтерийные коринебактерии продуцируют в бульонных культурах сильные экзотоксины (гистотоксин, дермонекротоксин, гемолизин). Токсигенность коринебактерии дифтерии связана с лизогенностью (наличие в токсигенных штаммах умеренных фагов профагов). Классический международный эталонный штамм Парк-Вильямс 8 продуцент экзотоксина также является лизогенным и более 85 лет сохраняет способность к токсинообразованию. Генетические детерминанты токсигенности (tox + -гены) локализованы в геноме профага, интегрированного с нуклеоидом коринебактерии дифтерии.

В результате лизогенизации нетоксигенные штаммы C. diphtheriae (биовара mitis) превращаются в токсигенные (токсигенная конверсия ).

Дифтерийный токсин – термостабильный полипептид, состоящий из двух фрагментов, названных А и В. Фрагмент B требуется для транспортировки фрагмента А в клетку, где он подавляет элонгацию полипептидной цепи на рибосоме. Подавление синтеза белка, вероятно, обеспечивает оба токсических эффекта дифтерийного токсина некротический и нейтротоксический.

Дифтерийный токсин неустойчив. Он легко разрушается под влиянием температуры, света и кислорода воздуха, но сравнительно резистентен к действию ультразвука.

После добавления к токсину 0,3 0,4 % формалина и последующего выдерживания при 38 – 40 °С в течение 3 4 недель происходит превращение его в дифтерийный анатоксин , который обладает большей устойчивостью по отношению к физическим и химическим воздействиям, чем исходный токсин.

Токсигенные штаммы дифтерийных коринебактерий наряду с лизогенностью характеризуются выраженной дегидрогеназной и нейраминидазной активностью, в то время как нетоксигенные штаммы такой активностью не обладают.

Антигенная структура. Путем реакции агглютинации у возбудителя дифтерии установлено 11 сероваров.

Токсины, образуемые различными штаммами биоваров gravis и mitis, не различаются между собой и полностью нейтрализуются стандартным дифтерийным антитоксином. Рядом авторов установлено наличие у коринебактерии дифтерии вариантоспецифических термолабильных поверхностных белковых антигенов (К-антигенов) и группоспецифических термостабильных соматических полисахаридных антигенов.

Среди коринебактерии дифтерии имеется 19 фаготипов, с помощью которых выявляют источники инфекции; фаготипы учитываются также при идентификации выделенных культур.

Резистентность. Дифтерийные коринебактерии сравнительно устойчивы к вредному влиянию факторов внешней среды. На свернутой сыворотке остаются живыми до 1 года, при комнатной температуре до 2 месяцев, на детских игрушках до нескольких суток. Коринебактерии довольно долго сохраняются в пленках больных дифтерией, особенно если пленки не подвергаются действию света. От действия температуры 60 °С и 1 % раствора фенола коринебактерии погибают в течение 10 мин.

Патогенность для животных. В естественных условиях вирулентные дифтерийные коринебактерии обнаружены у лошадей, коров, собак, инфицированных, вероятно, от людей больных и носителей. Однако домашние животные в качестве источников заражения человека роли не играют

Из лабораторных животных наиболее восприимчивы морские свинки и кролики. При заражении их культурой или токсином у них развивается типичная картина токсикоинфекции с образованием на месте введения воспаления, отека, некроза. Внутренние органы гиперемированы, в надпочечниках наблюдаются кровоизлияния. Доза 0,06 мкг токсина убивает морскую свинку массой в 250 г.

Патогенез заболевания у человека. Источником инфекции являются больные дифтерией и носители. Болезнь передается воздушно-капельным путем, иногда с частицами пыли; передача возможна также через различные предметы (игрушки, посуда, книги, полотенца, платки и т. д.), пищевые продукты (молоко, различные холодные блюда и др.), инфицированные дифтерийными коринебактериями.

В эпидемиологии дифтерии большую роль играют носители. В среднем число носителей из реконвалесцентов и здоровых лиц колеблется в пределах 3 5%.

Наибольшую заболеваемость дифтерией отмечают осенью, что объясняется увеличением скученности детей в это время года и снижением сопротивляемости организма под влиянием охлаждения.

Дифтерийные коринебактерии благодаря наличию у них диффузионного фактора обладают способностью проникать в кровь и ткани больных людей и зараженных животных. Диффузионный фактор представляет собой фермент гиалуронидазу, обладающую способностью расщеплять гиалуроновую кислоту. К факторам инвазионности относятся нейраминидаза, некротический фактор, фибринолизин.

В патогенезе дифтерии ведущую роль играет гистотоксин, который блокирует синтез белка в клетках млекопитающих, инактивирует фермент трансферазу, ответственную за образование полипептидной цепи.

В клинике и эксперименте на животных доказано влияние на развитие болезни патогенных стафилококков и стрептококков, которые в значительной степени усиливают тяжесть инфекции.

У человека на месте внедрения возбудителя дифтерии (зев, нос, трахея, конъюнктива глаз, кожа, вульва влагалища, раневая поверхность) образуются пленки с большим количеством дифтерийных коринебактерии и других микробов. Продуцируемый экзотоксин вызывает некроз и дифтеритическое воспаление слизистых оболочек или кожи, всасываясь, он поражает нервные клетки, сердечную мышцу и паренхиматозные органы, обусловливает явления общей тяжелой интоксикации.

Глубокие изменения происходят в сердечной мышце, сосудах, надпочечниках, а также в центральной и периферической нервной системе. Поэтому выделяют три точки приложения дифтерийного токсина в организме: миокард (развитие токсического дифтерийного миокардита), надпочечники (падение тонуса сосудов и артериального давления из-за снижения выработки адреналина), нервная система (развитие параличей и парезов).

По локализации процесса наиболее часто наблюдаются дифтерия зева и дифтерийный круп (дифтерия гортани), затем дифтерия носа. Сравнительно редко встречается дифтерия глаз, ушей, половых органов, кожи и раны. На дифтерию зева приходится более 90 % всех заболеваний, второе место занимает дифтерия носа.

Смерть от дифтерии гортани может быть из-за асфиксии, удушья, потому что даже небольшая дифтеритическая пленка может полностью перекрыть голосовую щель. При дифтерии зева большинство смертных случаев связано с поражением сердца вследствие интоксикации.

Иммунитет . При дифтерии невосприимчивость зависит главным образом от содержания антитоксина в крови. Нельзя, однако, исключить определенной роли и антибактериального комплекса, связанного с фагоцитозом и наличием опсонинов, агглютининов, преципитинов и комплементсвязывающих веществ. Иммунитет при дифтерии носит антиинфекционный (антитоксический и антибактериальный) характер.

Проба Шика . Наличие противодифтерийного антитоксического иммунитета можно выявить с помощью реакции Шика. 1/40 Dlm токсина для морской свинки в объеме 0,2 мл вводят детям в предплечье внутрикожно. При положительной реакции, свидетельствующей об отсутствии антитоксического иммунитета, на месте введения через 24 48 ч появляются краснота и припухлость диаметром до 2 см. Положительная реакция Шика наступает при отсутствии антитоксина или незначительном количестве его в сыворотке крови. Отрицательная реакция Шика является в известной степени показателем невосприимчивости к дифтерии.

В связи с тем что дифтерийный экзотоксин вызывает состояние сенсибилизации и обусловливает у многих детей развитие тяжелых осложнений, ранее широко применявшаяся реакция Шика используется ограниченно.

Для определения количества антитоксинов в крови рекомендована реакция непрямой гемагглютинации с эритроцитами, сенсибилизированными дифтерийным анатоксином.

Наиболее восприимчивыми к дифтерии являются дети в возрасте 1 4 лет. В последние годы отмечено относительное увеличение заболеваемости среди лиц 15 лет и старше.

Перенесение дифтерии оставляет менее прочный иммунитет, чем при других заболеваниях детского возраста (корь, коклюш). Повторные заболевания дифтерией наблюдаются в 6 - 7% случаев.

Лечение. Терапия дифтерии включает изоляцию больного, строгий постельный режим , раннее назначение антитоксина и соответствующую антибиотикотерпию . Может потребоваться поддерживающая терапия типа зондирования и вентиляции при обструкции дыхательных путей.

Больным дифтерией вводят антитоксическую сыворотку в дозах 5000 - 15000 ME при средней тяжести заболевания и 30 000 50 000 ME при тяжелых формах.

C. diphtheriae чувствительна к пенициллину, тетрациклину, рифампицину и клиндамицину. Эритромицин предпочтительнее пенициллина для лечения дифтерии горла, особенно при лечении носителей. Описаны эритромицин- и тетрциклин-устойчивые штаммы.

Антибиотикотерпия не оказывает никакого влияния на преформированный (ранее образованный) токсин, который быстро распространяется от места повреждения и, если не будет нейтрализован антитоксином, быстро связывается с клетками тканей необратимо.

Лечение) не должна ждать лабораторное подтверждение, если имеется сильное клиническое подозрение, поскольку коэффициент смертности непосредственно связан с периодом задержки перед предоставлением антитоксина, повышение от ноля до 20 % между началом болезни и дня 5 из инфекции, средний случай заболевания - коэффициент смертности - 5-7 %.

Применяют также пенициллин, тетрациклины, рифампицин, клиндамицин, сульфаниламидные препараты и сердечные средства.

Для лечения носителей назначают антибиотики. Хороший результат дает применение тетрациклина, эритромицина в сочетании с витамином С.

Профилактика. Заключается в ранней диагностике, немедленной госпитализации, полноценной дезинфекции помещения и предметов, выявлении носителей.

Специфическую профилактику проводят путем активной иммунизации. Существует несколько вакцин, используемых для специфической профилактики дифтерии: 1) адсорбированный дифтерийный анатоксин (АД-анатоксин); 2) адсорбированный дифтерийно-столбнячный анатоксин (АДС-анатоксин); 3) адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС-вакцина). Все эти препараты применяют согласно инструкциям или наставлениям.

Нужно отметить, что не все иммунизируемые дети приобретают резистентность к дифтерии. В среднем 5-10 % из них остается восприимчивыми, или рефрактерными, т.е. неспособными к образованию антител после иммунизации. Такое состояние является результатом иммунологической толерантности, агаммаглобулинемии или гипогаммаглобулинемии.

Ранее дифтерия была грозным заболеванием детей. В России в 1886 - 1912 гг. ежегодно заболевало более 250000 человек. Летальность была очень высокой 12 -30%.

Благодаря введению обязательной иммунизации против дифтерии достигнуты большие успехи в борьбе с этой инфекцией. Заболеваемость дифтерией в 1975 г. по сравнению с 1913 г. снизилась до единичных случаев, смертность от дифтерии уменьшилась более чем в 100 раз.

Однако, в настоящее время дифтерия вновь стала актуальной инфекцией для стран бывшего СССР, в том числе и для Украины.

Микробиологическое исследование, позволяющее выявить возбудителя дифтерии (C. diphtheriae) в исследуемом биоматериале.

Синонимы русские

Посев на бациллы Леффлера, посев на BL, посев на дифтерийную палочку.

Синонимы английские

Corynebacterium diphtheriae сulture, Diphtheria сulture.

Метод исследования

Микробиологический метод.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Мазок из зева и носа.

Как правильно к исследованию?

Подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

Corynebacterium diphtheriae (бациллы Леффлера) – это грамположительные бактерии рода Corynebacterium, являющиеся возбудителями дифтерии и способные к выработке дифтерийного токсина. Заболевание передается воздушно-капельным путем, источником инфекции являются больные люди или бактерионосители.

Инкубационный период составляет в среднем 2-5 дней. Происходит фибринозное воспаление слизистых оболочек ротоглотки и дыхательных путей с формированием псевдомембран и с симптомами общей интоксикации.

При токсической форме дифтерии также может поражаться сердце и нервная система. В некоторых случаях возможно бессимптомное носительство.

Диагноз «дифтерия» основывается на клинических данных, посев на дифтерию проводится для подтверждения.

Для чего используется исследование?

Для подтверждения диагноза «дифтерия».
Для дифференциальной диагностики заболеваний, протекающих со сходными симптомами, таких как ангины различного происхождения, паратонзиллярный абсцесс, инфекционный мононуклеоз, острый ларинготрахеит, эпиглоттит, бронхиальная астма.
Чтобы оценить эффективность проводимой антибактерильной терапии.

Когда назначается исследование?

При подозрении на дифтерию.
Когда известно, что пациент контактировал с больными дифтерией.
После проведения антибактериальной терапии – не менее чем через 2 недели после окончания курса антибиотиков.
В некоторых случаях перед госпитализацией в стационар (с профилактической целью).

Что означают результаты?

Референсные значения: нет роста.

Выявление возбудителя дифтерии подтверждает диагноз «дифтерия» или, если симптомы заболевания отсутствуют, свидетельствует о бактерионосительстве. При отрицательном результате посева у больного с подозрением на дифтерию диагноз может быть подтвержден в том случае, когда у контактных лиц результат посева положительный, то есть выделяется возбудитель дифтерии.

Причины положительного результата

Дифтерия или бессимптомное носительство C. diphtheriae.

Причины отрицательного результата

Отсутствие дифтерии. Исключение составляют случаи, когда на момент исследования проводилось лечение антибиотиками.

Что может влиять на результат?

Предшествующая антибактериальная терапия.

Важные замечания

Диагноз «дифтерия» основывается на клинической картине заболевания, поэтому лечение должно быть начато до получения лабораторного подтверждения заболевания. При положительном результате посева необходимо исследовать выделенный штамм С. diphtheriae на токсигенность.

Посев на флору с определением чувствительности к антибиотикам

Кто назначает исследование?

Инфекционист, терапевт, врач общей практики, педиатр, ЛОР.

Литература

Macgregor R.R. Corynebacterium diphtheriae. In: Principles and practice of infectious disease / G.L. Mandell, Bennett J.E., Dolin R (Eds) ; 6th ed. – Churchill Livingstone, Philadelphia, PA 2005. – 2701 p.
Efstratiou A. Laboratory guidelines for the diagnosis of infections caused by Corynebacterium diphtheriae and C. ulceran / A. Efstratiou, R.C. Georg // Communicable disease and public health. – 1999. – Vol. 2, № 4. – P. 250–257.
Current approaches to the laboratory diagnosis of diphtheria / A. Efstratiou // J. Infect. Dis. – 2000. – Vol. 181 (Suppl 1). – P. S138–S145.

Группа коринебактерий включает представителей родов Corynebacterium представленные неподвижными палочковидными бактериями, способными к ветвлению.

Коринебактерии. Corynebacterium diphtheriae

Возбудитель дифтерии. Дифтерийная палочка (палочка Клебса-Лёффлера). Дифтерия. Гаротильо

Дифтерия - острое инфекционное заболевание, вызываемое Corynebacterium diphtheriae и её токсином. Дифтерийные палочки вызывают воспаление воздухоносных путей, реже кожных покровов. Токсин палочки Клебса-Лёффлера приводит к дегенерации периферических нервов, сердечной мышцы и других тканей.

Дифтерия известна очень давно; ещё сирийский врач и историограф Аретей Каппадокийский (I век до н.э.) охарактеризовал его как «злокачественные язвы на миндалинах, ведущие к удушению. Последнее настолько характерно, что в Испании дифтерию называли «гаротильо », то есть маленькая гарота (устройство, применяемое для удушения преступников).

Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae ; впервые его выделил Э. Клебс (1883), а чистую культуру возбудителя получил Ф. Лёффлер (1884).

Эпидемиология дифтерии. Распространенность палочки дифтерии

Резервуар дифтерии - человек (больной, реконвалесцент, бактерионоситель); наибольшую эпидемическую опасность представляют больные лица. Реконвалесценты выделяют дифтерийную палочку в течение 15-20 сут. Основной путь передачи дифтерийной палочки - воздушно-капельный; также возможно заражение через предметы, используемые больным, и инфицированные пищевые продукты (обычно молоко).

При комнатной температуре во влажной атмосфере палочка Клебса-Лёффлера сохраняется долго. При 60 °С дифтерийная палочка отмирает в течение 10 мин; в высушенных плёнках выдерживает температуру 98 "С в течение 1 ч, а при комнатной температуре может сохраняться до 7 мес.

На игрушках дифтерийная палочка сохраняется до 2 нед, в пыли - до 5 нед, в воде и молоке - до 6-20 сут, на рассеянном свету остаётся жизнеспособным до 8 ч. Дезинфектанты и антисептики инактивирутют возбудителя дифтерии в течение 5-10 мин.

Пик заболеваемости дифтерией приходится на осенне-зимние месяцы.

Преимущественно детского возраста, которое проявляется глубокой интоксикацией организма дифтерийным токсином и характерным фибринозным воспалением в месте локализации возбудителя. Название болезни происходит от греческого слова diphthera - кожа, пленка, так как в месте размножения возбудителя образуется плотная, серовато-белого цвета пленка.

Возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriae - был обнаружен впервые в 1883 г. Э. Клебсом в срезах из пленки, получен в чистой культуре в 1884 г. Ф. Леффлером. В 1888 г. Э. Ру и А. Иерсен обнаружили его способность продуцировать экзотоксин, играющий главную роль в этиологии и патогенезе дифтерии. Получение в 1892 г. антитоксической сыворотки Э. Берингом и использование ее с 1894 г. для лечения дифтерии позволило значительно снизить летальность. Успешное наступление на эту болезнь началось после 1923 г. в связи с разработкой Г. Районом метода получения дифтерийного анатоксина.

Возбудитель дифтерии относится к роду Corynebacterium (класс Actinobacteria). В морфологическом отношении характеризуется тем, что клетки булавовидно утолщены на концах (греч. согупе - булава), образуют ветвление, особенно в старых культурах, и содержат зернистые включения.

Морфология коринебактерий

С. diphtheriae - прямые или слегка изогнутые неподвижные палочки длиной 1,0-8,0 мкм и диаметром 0,3-0,8 мкм, спор и капсул не образуют. Очень часто они имеют вздутия на одном или обоих концах, часто содержат метахроматические гранулы - зерна волютина (полиметафосфаты), которые при окрашивании метиленовым синим приобретают голубовато-пурпурный цвет. Для их обнаружения предложен особый метод окрашивания по Нейссеру. При этом палочки окрашиваются в соломенно-желтый, а зерна волютина - в темно-коричневый цвет, и располагаются обычно по полюсам. Corynebacterium diphtheriae хорошо окрашивается анилиновыми красителями, грамположительна, но в старых культурах нередко обесцвечивается и имеет отрицательную окраску по Граму. Для нее характерен выраженный полиморфизм, особенно в старых культурах и под влиянием антибиотиков. Содержание Г + Ц в ДНК около 60 мол %.

Биохимические свойства коринебактерий

Дифтерийная палочка является аэробом или факультативным анаэробом, температурный оптимум для роста 35-37 °С (границы роста 15-40 °С), оптимальная рН 7,6-7,8. К питательным средам не очень требовательна, но лучше растет на средах, содержащих сыворотку или кровь. Избирательными для дифтерийных бактерий являются свернутые сывороточные среды Ру или Леффлера, рост на них появляется через 8-12 ч в виде выпуклых, величиной с булавочную головку колоний серовато-белого или желтовато-кремового цвета. Поверхность их гладкая или слегка зернистая, на периферии колонии несколько более прозрачные, чем в центре. Колонии не сливаются, вследствие чего культура приобретает вид шагреневой кожи. На бульоне рост проявляется в виде равномерного помутнения, либо бульон остается прозрачным, а на его поверхности образуется нежная пленка, которая постепенно утолщается, крошится и хлопьями оседает на дно.

Деление дифтерийных бактерий на биотипы было произведено с учетом того, при каких формах течения дифтерии у больных они выделяются с наибольшей частотой. Тип gravis чаще выделяется от больных с тяжелой формой дифтерии и вызывает групповые вспышки. Тип mitis вызывает более легкие и спорадические случаи заболеваний, а тип intermedius занимает промежуточное положение между ними. Corynebacterium belfanti, ранее относимый к биотипу mitis, выделен в самостоятельный, четвертый, биотип. Его главное отличие от биотипов gravis и mitis - способность восстанавливать нитраты в нитриты. Штаммы Corynebacterium belfanti обладают выраженными адгезивными свойствами, и среди них обнаруживаются как токсигенные, так и нетоксигенные варианты.

Антигенная структура коринебактерий

Коринебактерии очень гетерогенна и мозаична. У возбудителей дифтерии всех трех типов обнаружено несколько десятков соматических антигенов, по которым их делят на серотипы. В России принята серологическая классификация, по которой различают 11 серотипов дифтерийных бактерий, из них 7 основных (1-7) и 4 дополнительных, редко встречающихся серотипов (8-11). Шесть серотипов (1, 2, 3, 4, 5, 7) относятся к типу gravis, а пять (6,8,9,10,11) - к типу mitis. Недостатком метода серотипирования является то, что многие штаммы, особенно нетоксигенные, обладают спонтанной агглютинацией или полиагглютинабельностью.

Фаготипирование Corynebacterium diphtheriae

Резистентность коринебактерий

Corynebacterium diphtheriae проявляет большую устойчивость к низким температурам, но быстро погибает при высокой температуре: при 60 °С - в течение 15-20 мин, при кипячении - через 2-3 мин. Все дезинфицирующие вещества (лизол, фенол, хлорамин и др.) в обычно применяемой концентрации уничтожают ее за 5-10 мин. Однако возбудитель дифтерии хорошо переносит высушивание и может долго сохранять жизнеспособность в высохшей слизи, слюне, в частичках пыли. В мелкодисперсном аэрозоле дифтерийные бактерии сохраняют жизнеспособность в течение 24-48 ч.

Факторы патогенности коринебактерий

Патогенность Corynebacterium diphtheriae определяется наличием ряда факторов.

Факторы адгезии, колонизации и инвазии

Экзотоксин синтезируется в виде неактивного предшественника - единой полипептидной цепи с м.м. 61 кД. Его активация осуществляется собственной бактериальной протеазой, которая разрезает полипептид на два связанные между собой дисульфидными связями пептида: А (м.м. 21 кД) и В (м.м. 39 кД). Пептид В выполняет акцепторную функцию - он распознает рецептор, связывается с ним и формирует внутримембранный канал, через который проникает в клетку пептид А и реализует биологическую активность токсина. Пептид А представляет собой фермент АДФ-рибозилтрансферазу, который обеспечивает перенос аденозиндифосфатрибозы из НАД на один из аминокислотных остатков (гистидина) белкового фактора элонгации EF-2. В результате модификации EF-2 утрачивает свою активность, и это приводит к подавлению синтеза белка рибосомами на стадии транслокации. Токсин синтезируют только такие С. diphtheriae, которые несут в своей хромосоме гены умеренного конвертирующего профага. Оперон, кодирующий синтез токсина, является моноцистронным, он состоит из 1,9 тыс. пар нуклеотидов и имеет промотор toxP и 3 участка: toxS, toxA и toxB. Участок toxS кодирует 25 аминокислотных остатков сигнального пептида (он обеспечивает выход токсина через мембрану в периплазматическое пространство бактериальной клетки), toxA - 193 аминокислотных остатка пептида А, и toxB - 342 аминокислотных остатка пептида В токсина. Утрата клеткой профага или мутации в tox-опероне делают клетку малотоксигенной. Напротив, лизогенизация нетоксигенных С. diphtheriae конвертирующим фагом превращает их в токсигенные бактерии. Это доказано однозначно: токсигенность дифтерийных бактерий зависит от лизогенизации их конвертирующими tox-коринефагами. Коринефаги интегрируются в хромосому коринебактерий с помощью механизма сайт-специфической рекомбинации, причем штаммы дифтерийных бактерий могут содержать в своих хромосомах по 2 сайта рекомбинации (attB), и коринефаги интегрируются в каждый из них с одинаковой частотой.

Для обнаружения токсигенности дифтерийных бактерий можно использовать следующие способы:

Биологические пробы на животных. Внутрикожное заражение морских свинок фильтратом бульонной культуры дифтерийных бактерий вызывает у них некроз в месте введения. Одна минимальная смертельная доза токсина (20-30 нг) убивает морскую свинку весом 250 г при подкожном введении на 4-5-й день. Наиболее характерным проявлением действия токсина является поражение надпочечников, они увеличены и резко гиперемированы.
Заражение куриных эмбрионов. Дифтерийный токсин вызывает их гибель.
Заражение культур клеток. Дифтерийный токсин вызывает отчетливый цитопатический эффект.
Метод твердофазного иммуноферментного анализа с использованием меченных пероксидазой антитоксинов.
Использование ДНК-зонда для непосредственного обнаружения tox-оперона в хромосоме дифтерийных бактерий.

Однако наиболее простым и распространенным способом определения токсигенности дифтерийных бактерий является серологический - метод преципитации в геле. Суть его состоит в следующем. Полоску стерильной фильтровальной бумаги размером 1,5 х 8 см смачивают антитоксической противодифтерийной сывороткой, содержащей 500 АЕ в 1 мл, и наносят на поверхность питательной среды в чашке Петри. Чашку подсушивают в термостате 15-20 мин. Испытуемые культуры засевают бляшками по обе стороны от бумажки. На одну чашку засевают несколько штаммов, один из которых, заведомо токсигенный, служит контролем. Чашки с посевами инкубируют при 37 °С, результаты учитывают через 24-48 ч. Вследствие встречной диффузии в геле антитоксина и токсина в месте их взаимодействия образуется четкая линия преципитации, которая сливается с линией преципитации контрольного токсигенного штамма. Полоски неспецифической преципитации (они образуются, если в сыворотке кроме антитоксина присутствуют в небольшом количестве другие антимикробные антитела) появляются поздно, выражены слабо и никогда не сливаются с полоской преципитации контрольного штамма.

Постинфекционный иммунитет

Прочный, стойкий, фактически пожизненный, повторные случаи заболевания наблюдаются редко - у 5-7 % переболевших. Иммунитет носит главным образом антитоксический характер, меньшее значение имеют антимикробные антитела.

Эпидемиология дифтерии

Единственным источником заражения является человек - больной, выздоравливающий или здоровый бактерионоситель. Заражение происходит воздушно-капельным, воздушно-пылевым путем, а также через различные предметы, бывшие в употреблении у больных или здоровых бактерионосителей: посуда, книги, белье, игрушки и т. п. В случае инфицирования пищевых продуктов (молоко, кремы и т. п.) возможно заражение алиментарным путем. Наиболее массивное выделение возбудителя имеет место при острой форме заболевания. Однако наибольшее эпидемиологическое значение имеют лица со стертыми, нетипичными формами заболевания, так как они часто не госпитализируются и выявляются далеко не сразу. Больной дифтерией заразен в течение всего периода болезни и части периода выздоровления. Средний срок бактерионосительства у выздоравливающих варьирует от 2 до 7 нед., но может продолжаться и до 3 мес.

Особую роль в эпидемиологии дифтерии играют здоровые бактерионосители. В условиях спорадической заболеваемости именно они являются основными распространителями дифтерии, способствуя и сохранению возбудителя в природе. Средняя продолжительность носительства токсигенных штаммов несколько меньше (около 2 мес), чем нетоксигенных (около 2-3 мес).

Причина формирования здорового носительства токсигенных и нетоксигенных дифтерийных бактерий раскрыта не до конца, так как даже высокий уровень антитоксического иммунитета не всегда обеспечивает полное освобождение организма от возбудителя. Возможно, определенное значение имеет уровень антибактериального иммунитета. Первостепенное эпидемиологическое значение имеет носительство токсигенных штаммов дифтерийных бактерий.

Симптомы дифтерии

К дифтерии восприимчивы люди любого возраста. Возбудитель может проникнуть в организм человека через слизистые оболочки различных органов или через поврежденную кожу. В зависимости от локализации процесса различают дифтерию зева, носа, гортани, уха, глаза, половых органов и кожи. Возможны смешанные формы, например дифтерия зева и кожи и т. п. Инкубационный период - 2-10 дней. При клинически выраженной форме дифтерии в месте локализации возбудителя развивается характерное фибринозное воспаление слизистой оболочки. Токсин, вырабатываемый возбудителем, сначала поражает эпителиальные клетки, а затем близлежащие кровеносные сосуды, повышая их проницаемость. В выходящем экссудате содержится фибриноген, свертывание которого приводит к образованию на поверхности слизистой оболочки серовато-белого Цвета пленчатых налетов, которые плотно спаяны с подлежащей тканью и при отрыве от нее вызывают кровотечение. Следствием поражения кровеносных сосудов может быть развитие местного отека. Особенно опасной является дифтерия зева, так как она может стать причиной дифтерийного крупа вследствие отека слизистой оболочки гортани и голосовых связок, от которого раньше погибало в результате асфиксии 50-60 % больных дифтерией детей. Дифтерийный токсин, поступая в кровь, вызывает общую глубокую интоксикацию. Он поражает преимущественно сердечно-сосудистую, симпатико-адреналовую системы и периферические нервы. Таким образом, симптомы дифтерии складываются из сочетания местных признаков, зависящих от локализации входных ворот, и общих симптомов, обусловленных отравлением токсином и проявляющихся в виде адинамии, вялости, бледности кожных покровов, понижения кровяного давления, миокардита, паралича периферических нервов и других нарушений. Дифтерия у привитых детей, если и наблюдается, протекает, как правило, в легкой форме и без осложнений. Летальность в период до применения серотерапии и антибиотиков составляла 50-60 %, ныне - 3-6 %.

Специфическая профилактика дифтерии

Благодаря массовой вакцинации, начатой в СССР в 1959 г., заболеваемость дифтерией в стране к 1966 г. по сравнению с 1958 г. была снижена в 45 раз, а ее показатель в 1969 г. составил 0,7 на 100 000 населения. Последовавшее в 80-х гг. XX в. снижение объема прививок привело к тяжелым последствиям. В 1993-1996 гг. Россию охватила эпидемия дифтерии. Болели взрослые, в основном не получившие прививок, и дети. В 1994 г. было зарегистрировано почти 40 тыс. больных. В связи с этим была возобновлена массовая вакцинация. В этот период были привиты 132 млн человек, в том числе 92 млн взрослых. В 2000-2001 гг. охват детей прививками в установленный срок составил 96 %, а ревакцинацией - 94 %. Благодаря этому уровень заболеваемости дифтерией в 2001 г. снизился по сравнению с 1996 г. в 15 раз. Однако для того чтобы довести уровень заболеваемости до единичных случаев, необходимо охватить вакцинацией не менее 97-98 % детей первого года жизни и обеспечить в последующие годы массовую ревакцинацию. Добиться полной ликвидации дифтерии в ближайшие годы вряд ли возможно из-за распространенного носительства токсигенных и нетоксигенных дифтерийных бактерий. Для решения этой проблемы также потребуется определенное время.