Corynebacteriae

Difteri - en akutt infeksjonssykdom hovedsakelig av barnealderen, som manifesterer en dyp rus organisme difteri-toksin og karakteristisk fibrinslør inflammasjon på stedet av patogen lokalisering. Navnet på sykdommen kommer fra det greske ordet difteri - hud, film, siden i patogenes avlssted danner en tett, grå-hvit film.

Korsende middel av difteri, Corynebacterium diphtheriae, ble først oppdaget i 1883 av E. Klebs i skiver fra en film, oppnådd i ren kultur i 1884 av F. Leffler. I 1888 oppdaget E. Ru og A. Iersen sin evne til å produsere exotoksin, som spiller en viktig rolle i etteriets og patogenesen av difteri. Kvitteringen i 1892 av det antitoksiske serum av E. Bering og dets bruk siden 1894 for behandling av difteri gjorde det mulig å redusere dødeligheten betydelig. Et vellykket angrep på denne sykdommen begynte etter 1923 i forbindelse med utviklingen av G. Rayon-metoden for å skaffe difteritoksoid.

Den forårsakende agenten av difteri tilhører slekten Corynebacterium (klasse Actinobacteria). Morfologisk er det preget av at cellene er klumpformet fortykket i enden (gresk sogupe-mace), forgrening, spesielt i gamle kulturer, og inneholder granulære inneslutninger.

Slekten Corynebacterium inneholder et stort antall arter, som er delt inn i tre grupper.

• Corynebakterier er parasitter av mennesker og dyr og patogene for dem.
• Corynebakterier, patogene for planter.
• Ikke-patogene corynebakterier. Mange arter av Corynebacterium er normale innbyggere i huden, slimete hals, nesopharynx, øyne, luftveier, urinrør og kjønnsorganer.

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

Morfologi av corynebakterier

C. Difteri - rette eller svakt buede pinner med en lengde på 1,0-8,0 μm og 0,3-0,8 μm i diameter, danner ikke spor og kapsler. Svært ofte har en utbuktning på den ene eller begge ender, inneholder ofte metakromatisk granuler - korn volutin (polymetaphosphates), som når farget med metylenblått bli blå-purpur farge. For deres påvisning foreslås en spesiell fargemetode i henhold til Neisser. I dette tilfellet er pinnene farget strågult, og de fulle kornene er mørkbrune, og er vanligvis plassert ved polene. Corynebacterium diphtheriae er godt farget med anilinfarger, Gram-positive, men i gamle kulturer er det ofte misfarget og har en negativ Gram-farging. Den er preget av uttalt polymorfisme, spesielt i gamle kulturer og under påvirkning av antibiotika. Innholdet av G + C i DNA er ca. 60 mol%.

Biokjemiske egenskaper av corynebakterier

Difteri bacillus er et aerobt eller fakultativt anaerobe temperaturoptimum for vekst 35-37 ° C (15-40 ° vekst grense C), den optimale pH-verdi på 7,6-7,8. Til næringsmedier er ikke veldig krevende, men det blir bedre på medier som inneholder serum eller blod. Difteri selektiv for bakterier er rullet eller serum-medium Roux Leffler, veksten på dem vises i 8-12 timer som en konveks, størrelse med et knappenålshode koloni gråaktig hvit eller gulaktig-kremfarget. Overflaten er jevn eller litt granulær, i koloniens periferi noe gjennomsiktig enn i midten. Kolonier fusjonerer ikke, noe som resulterer i en kultur som ser ut som en shagreen hud. Vekst i løsning er manifestert som en jevn sky eller kjøttkraft forblir gjennomsiktig, og er dannet på dets overflate myk film som gradvis blir tykkere, smuldrer opp og flak sette seg på bunnen.

En egenskap hos difteri bakterier er deres gode vekst på blod og serummedium som inneholder konsentrasjoner av kalium telluritt som undertrykker veksten av andre bakteriearter. Dette skyldes at C. Difteriae rekonstruerer kaliumtelluritt til metallisk tellur, som avsatt i mikrobielle celler, gir koloniene en særegen mørk grå eller svart farge. Bruken av slike medier øker prosentandelen av såing difteri bakterier.

Corynebacterium diphtheriae er gjæret glukose, maltose, galaktose å danne syre uten gass, men ikke fermenterer (vanligvis) sukrose ha tsistinazu ikke har urease og ikke danner indol. På dette grunnlaget, de er forskjellige fra de av koryneforme bakterier (diphtheroids), som er mer sannsynlig å oppstå på slimhinnen i øyet (Corynebacterium xerosus) og nasopharynx (Corynebacterium pseiidodiphtheriticum) og andre diphtheroids.

I naturen er det tre hovedvarianter (biotype) av difteri bacillus: gravis, mellomprodukter og mitis. De varierer i morfologiske, kulturelle, biokjemiske og andre egenskaper.

Divisjonen av difteribakterier i biotyper ble gjort med hensyn til difteriformene hos pasienter som de tildeles med størst frekvens. Gravisypen er oftere isolert fra pasienter med alvorlig difteri og forårsaker gruppebluss. Type mitis forårsaker lettere og sporadiske tilfeller av sykdommer, og type intermedius opptar en mellomliggende stilling mellom dem. Corynebacterium belfanti, tidligere tilskrevet biotype mitis, er isolert i en separat, fjerde biotype. Dens viktigste forskjell fra biotypene gravis og mitis er evnen til å gjenopprette nitrater til nitritter. Stammer Corynebacterium belfanti har uttalt limegenskaper, og blant dem finnes både toksygene og ikke-toksige varianter.

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

Antigenisk struktur av corynebakterier

Corynebacterium er veldig heterogen og mosaikk. De forårsakende midlene av difteri av alle tre typer avslørte flere dusinvis av somatiske antigener, i henhold til hvilke de er delt inn i serotyper. I Russland har en serologisk klassifisering blitt vedtatt, ifølge hvilken 11 serotyper av difteribakterier utmerker seg, 7 av dem er primære (1-7) og 4 ekstra sjeldne forekommende serotyper (8-11). Seks serotyper (1, 2, 3, 4, 5, 7) er av gravis typen, og fem (6,8,9,10,11) er av typen mitis. Ulempen med metoden for serotyping er at mange stammer, spesielt ikke-toksige, har spontan agglutinering eller polyagglutinabilitet.

[11]

lysotypy Corynebacterium diphtheriae

Ulike phage typing ordninger har blitt foreslått for differensiering av difteri bakterier. I reaksjonsskjema D. M. Krylova ved hjelp av et sett av fager 9 (A, B, C, D, F, G, H, I, K) kan skrives fleste toxigenic og ikke-toksogene Gravis type strains. Gitt følsomheten til den nevnte fag, samt kultur, antigene egenskaper og evnen til å syntetisere koritsiny (bakteriedrepende proteiner) MD Krylov tildelt forskjellige grupper 3 Corynebacteria typen gravis (I-III). I hver av dem er det undergrupper av toksygene og nontoksigeniske analoger av difteri-kausative midler.

Resistens av corynebakterier

Corynebacterium diphtheriae viser stor motstand mot lave temperaturer, men det fortabes raskt ved høy temperatur: ved 60 ° C - i 15-20 minutter ved koking - etter 2-3 minutter. Alle desinfeksjonsmidler (lysol, fenol, kloramin, etc.) i den vanlige konsentrasjonen ødelegger den på 5-10 minutter. Imidlertid tolererer kausjonsmiddelet av difteri tørking godt og kan forbli levedyktig i lang tid i tørket slim, spytt, i støvpartikler. I findispersert aerosol forblir difteri-bakterier levedyktige i 24-48 timer.

Patogenitetsfaktorer av corynebakterier

Patogeniteten av Corynebacterium diphtheriae bestemmes av nærvær av en rekke faktorer.

Faktorene for vedheft, kolonisering og invasjon

De strukturer som er ansvarlige for adhesjon, er ikke identifisert, men uten dem kunne difteri bacillus ikke kolonisere cellene. Deres rolle utføres av noen komponenter av patogenes cellevegg. Invasive egenskaper til det forårsakende middel er assosiert med hyaluronidase, neuraminidase og protease.

Det giftige glykolipidet inneholdt i patogenens cellevegg. Det representerer en 6,6'-diester av trehalose som inneholder korinemikolovuyu syre (S32N6403) og korinemikolinovuyu syre (Sz2N62Oz) i ekvimolare forhold (trehalose-6,6'-dikorinemikolat). Glykolipid har en ødeleggende effekt på vevsceller på stedet for forplantning av patogenet.

Exotoxin, som bestemmer patogenens patogenitet og arten av patogenesen av sykdommen. Nontoksigeniske varianter av C. Diphtheriae forårsaker ikke difteri.

Exotoxin syntetiseres som en inaktiv forløper - en enkelt polypeptidkjede med en m. 61 kD. Dets aktivering utføres egen bakteriell protease som spalter ved to polypeptidet forbundet ved disulfidbindinger mellom peptid A (molekylvekt 21 kDa) og B (molekylvekt 39 kDa). Akseptoren peptidet utfører en funksjon - den gjenkjenner reseptoren binder seg til det, og genererer intramembranøse kanal som kommer inn i cellen og peptid A selger biologisk aktivitet av toksinet. Peptid A er et enzym ADP-riboziltransferazu som gir ADP ribose overføring fra NAD til en av aminosyreresten (histidin) proteinet forlengelsesfaktor EF-2. Som et resultat av modifikasjon av EF-2 mister sin aktivitet, og dette fører til en hemming av proteinsyntese på ribosom-transtrinnet. Toksinet syntetiseres bare slik C. Diphtheriae, som er i deres kromosom genene moderate konvertering profagen. Operonet som koder for toksinet syntese er monocistronisk, den består av 1,9 tusen basepar og har toxP promoter og 3 steder :. ToxS, toxa og toxB. Plot toxS koder for 25 aminosyrerester signalpeptid (det gir et utbytte av toksin gjennom membranen inn i det periplasmatiske rom i en bakteriecelle), toxa - 193 aminosyrerester fra peptid A, og toxB - 342 aminosyrerester i peptidet toksin. Tap av celleprofagen eller mutasjonen i tox-operonen gjør cellen malotoxigenisk. Tvert imot, lysogenization toksogene C. Diphtheriae den omdannende fagen forvandler dem til toxigenic bakterier. Dette er bevist utvetydig: giftighet av difteri bakterier avhenger av deres lysogenization omdanner tox-korinefagami. Korinefagi integrert i kromosomet til koryneforme bakterier ved hjelp av en setespesifikk rekombinasjon mekanisme, og difteri bakteriestammer som kan inneholde i deres kromosom på 2 steder av rekombinasjon (attB), og korinefagi integrert i hver av dem med den samme frekvens.

Genetisk analyse av en serie ikke-toksogene strekkdifteribakterier utført ved bruk av merkede DNA-prober som bærer fragmenter tox-operonet korinefaga viste at deres kromosomer er DNA-sekvenser som er homologe tox-operonet korinefaga men de enten koder inaktive polypeptider eller er i " stille "tilstand, dvs. Inaktiv. I denne forbindelse er det et meget viktig spørsmål er om epidemiologisk toksogene difteri bakterier slår inn toxigenic in vivo (i kroppen), på samme måte som det gjør in vitro? Muligheten for slik omdannelse toksogene kulturer i Corynebacteria toxigenic ved hjelp av fag-omdanning ble vist ved forsøk på marsvin, kylling embryoer og hvite mus. Men om dette skjer under en naturlig epidemi prosess (og i så fall, hvor ofte), har det ikke vært mulig å etablere det ennå.

På grunn av det faktum at difteri-toksinet i kroppen av pasienten er selektive og spesifikke virkninger på visse systemer (hovedsakelig påvirker sympatho-binyre-system, hjerte, blodkar og perifere nerver), så åpenbart at, det ikke bare hemmer proteinsyntesen i cellene, men også forårsaker andre forstyrrelser i deres metabolisme.

For å oppdage toksisiteten av difteri bakterier, kan følgende metoder brukes:

• Biologiske tester på dyr. Intrakutan infeksjon av marsvin med et filtrat av bouillonkultur av difteri-bakterier forårsaker dem nekrose på administreringsstedet. En minimal dødelig dose av toksin (20-30 ng) dreper en marsvin som veier 250 g med en subkutan injeksjon på den femte femte dagen. Den mest karakteristiske manifestasjonen av toksins virkning er nederlaget i binyrene, de er forstørrede og kraftig hyperemiske.
• Infeksjon av kyllingembryoer. Difteritoksin forårsaker deres død.
• Infeksjon av cellekulturer. Difteritoksin forårsaker en tydelig cytopatisk effekt.
• Metode for enzymbasert immunosorbentanalyse i fast fase med bruk av peroksidase-merkede antitoksiner.
• Bruk av en DNA-probe for direkte deteksjon av tox-operonen i kromosomet av difteri-bakterier.

Imidlertid er den mest enkle og vanlige måten å bestemme toksisiteten av difteri-bakterier, den serologiske metoden for utfelling i gelen. Essensen av det er som følger. En strimmel av sterilt filterpapir som måler 1,5 x 8 cm fuktet antitoksisk difteri-serum inneholdende 500 AE 1 ml, og påført på overflaten av det medium i en petriskål. Koppen tørkes i en termostat i 15-20 minutter. Testkulturer inokuleres med plaketter på hver side av papiret. Flere stammer blir sådd på en kopp, hvorav en som er kjent som giftig, fungerer som en kontroll. Kopper med utbytter ble inkubert ved 37 ° C, resultatene tillate i 24-48 timer. Etter interdiffusjon gel antitoksin og toksin ved stedet for deres interaksjon danner en klar precipitin linje som går over i den precipitin-regulerings toxigenic belastning. Strimler av uspesifikk nedbør (de er dannet, hvis serum antitoxin tilstede i tillegg til små mengder av andre anti-mikrobielle antistoffer) fremgå senere, er milde og aldri slå sammen med en strimmel av nedbør kontrollstammen.

Postinfeksjonell immunitet

Sterke, vedvarende, nesten livslang, gjentatte tilfeller av sykdommen observeres sjelden - hos 5-7% av pasientene som har gjenopprettet. Immunitet er hovedsakelig antitoksisk, antimikrobielle antistoffer er mindre viktige.

For å vurdere nivået av antidifteriimmunitet ble Shiks test tidligere brukt i stor utstrekning. Til dette formål injiseres 1/40 Dim toxin for marsvin intradermalt til barn i et volum på 0,2 ml. Hvis ingen antitoksisk immunitet 24-48 timer ved injeksjonsstedet vises rødhet og hevelse på mer enn 1 cm i diameter. En slik positiv reaksjon Schick angir enten et fullstendig fravær av anti-toksin eller at innholdet er mindre enn 0,001 AU / ml blod. Den negative reaksjonen av Chick blir observert når innholdet av antitoksin i blodet er høyere enn 0,03 AE / ml. Når innholdet av antitoksin under 0,03 AE / ml, men over 0,001 AU / ml Schick reaksjon kan være enten positiv, negativ eller av og til. I tillegg har toksinet selv en uttalt allergifremkallende egenskap. Derfor, for å bestemme nivået av immunitet antidiphtheria (kvantitativt innhold antitoksin) bedre bruk TPHA diagnosticum med erytrocytt sensitivisert difteritoksoid.

Epidemiologi av difteri

Den eneste kilden til infeksjon er en person - en syk, konvalescerende eller sunn transportør. Smittes gjennom luftbårne dråper, luft-støv ved, samt gjennom en rekke elementer som var i bruk hos pasienter eller friske bakterier bærere: kokekar, bøker, sengetøy, leker, etc. I tilfelle av mat infeksjon (melk, fløte, etc .... Etc.), er det mulig å bli smittet av en fordøyelsesrute. Den mest massive utskillelsen av patogenet forekommer i den akutte form av sykdommen. Imidlertid er de mest epidemiologisk viktige personer med slettede, atypiske sykdomsformer, siden de ofte ikke er innlagt på sykehus og ikke umiddelbart er tydelige. Den difteri pasienten er smittsom i hele sykdomsperioden og en del av gjenopprettingsperioden. Den gjennomsnittlige perioden for bakteriell transport i konvalescents varierer fra 2 til 7 uker, men kan vare opptil 3 måneder.

En spesiell rolle i epidemiologien av difteri spilles av sunne bakterielle bærere. Under forhold med sporadisk sykelighet er de hovedfordelene til difteri, som bidrar til bevaring av patogenet i naturen. Gjennomsnittlig varighet av transport av toksigenstammer er noe mindre (ca. 2 måneder) enn ikke-giftige stammer (ca. 2-3 måneder).

Årsaken til dannelsen av friske bærere av toxigenic og ikke-toksogene difteribakterier er ikke detaljert beskrevet, da til og med en høy grad av immunitet antitoksisk ikke alltid gi den fullstendige frigjøring av legemet fra patogenet. Kanskje er nivået av antibakteriell immunitet av viss betydning. Transporten av toksigeniske stammer av difteri-bakterier er av primær epidemiologisk betydning.

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

Symptomer på difteri

Folk i alle aldre er utsatt for difteri. Kausjonsmiddelet kan trenge gjennom menneskets kropp gjennom slimhinner i ulike organer eller gjennom skadet hud. Avhengig av lokaliseringsprosessen skiller difteri hals, nese, hals, øre, øyne, kjønnsorganer og hud. Mulige blandede former, for eksempel difteri i hals og hud, etc. Inkubasjonsperiode - 2-10 dager. Hvis klinisk signifikant form av difteri i stedet for lokalisering av organismen utvikler karakteristiske fibrinslør inflammasjon av slimhinnen. Toksinen produsert av patogenet påvirker først epitelceller, og deretter de nærliggende blodkarene, og øker permeabiliteten. Avløpet eksudat inneholder fibrinogen, koagulering som resulterer i dannelse på slimhinneoverflaten gråhvite filmy angrep som tett loddes til emnet vev og ved å rive av fra det føre til blødning. Konsekvensen av nederlaget i blodårene kan være utvikling av lokalt ødem. Spesielt farlig er difteri svelg, siden det kan føre til difteri krysset på grunn av ødem i strupehodet slimhinnene og stemmebåndene, som tidligere dø av kvelning 50-60% av pasientene med difteri- barn. Difteritoksin, som kommer inn i blodet, forårsaker en generell dyp forgiftning. Det påvirker primært det kardiovaskulære, sympatisk-binyrene og perifere nerver. Således er symptomer på difteri dannet av en kombinasjon av lokale symptomer, avhengig av plasseringen av inngangsporten, og den generelle symptomer forårsaket av forgiftning toksin og manifesterer seg i form av adynamia, letargi, blekhet på huden, senke blodtrykket, myokarditt, paralyse og andre perifere nervelidelser. Difteri hos vaksinerte barn, hvis de er tilstede, forekommer som regel i mild form og uten komplikasjoner. Dødelighet i perioden før påføring av seroterapi og antibiotika var 50-60%, nå - 3-6%.

Laboratoriediagnostisering av difteri

Den eneste metoden for mikrobiologisk diagnose av difteri er bakteriologisk, med obligatorisk testing av den isolerte kulturen av corynebakterier for toksigenicitet. Bakteriologiske studier på difteri utføres i tre tilfeller:

• for diagnostisering av difteri hos barn og voksne med akutte inflammatoriske prosesser i området hals, nese, nesofarynx;
• på de epidemiologiske indikasjonene på personer som var i kontakt med kilden til det forårsakende middel av difteri;
• personer som nylig er innlagt til barnehjem, barnehager, barnehager og andre spesielle institusjoner for barn og voksne, for å identifisere blant dem mulige bakteriebærere difteri bacillus.

Materialet for undersøkelsen er de slim fra hals og nese, filmen med mandlene eller andre slimhinner, som er det sted hvor inngangsporten av organismen. Avlinger produsere telluritovye på serum eller blod og mediet samtidig avspredde serum medium Roux (tvunnet hesteserum) eller Leffler (3 deler bovint serum, og en del av sukker-buljong), i hvilken Corynebacteria veksten ut allerede etter 8-12 timer. Den gjenvundne kulturen ble identifisert ved et sett med morfologiske, kulturelle og biokjemiske egenskaper, om mulig, bruk metoder for grå- og fagtyping. I alle tilfeller er det nødvendig å kontrollere for toksisitet ved hjelp av en av metodene ovenfor. Morfologiske trekk av Corynebacterium bedre undersøkelse ved hjelp tre metoder for farging smøre forberedelse: Gram, Neisser og metylen blå (eller toluidin-blå).

Behandling av difteri

En spesifikk behandling for difteri er bruk av antidifteria antitoksisk serum som inneholder minst 2000 IE per ml. Serum administreres intramuskulært ved doser som varierer fra 10 000 til 400 000 IU, avhengig av alvorlighetsgraden av sykdomsforløpet. En effektiv behandlingsmetode er bruk av antibiotika (penicilliner, tetracykliner, erytromycin, etc.) og sulfanilamidpreparater. For å stimulere utviklingen av egne antitoksiner, kan en anatoksin brukes. For frigjøring av bakteriell transport bør brukes de antibiotika som denne stammen av corynebakterier er svært følsomme for.

Spesifikk profylakse av difteri

Den viktigste metoden for kamp mot difteri er en masse rutine vaksinering av befolkningen. For dette formål, forskjellige utførelsesformer vaksiner, inkludert kombinasjon, det vil si. E. Rettet mot den samtidige dannelsen av immunitet mot flere patogener. Den vanligste vaksinen i Russland var DTP. Det blir adsorbert til en aluminium hydroxide slurry pertussis-bakterier drept med formalin eller thimerosal (20 milliarder i 1 ml), og omfatter en difteritoksoid-flokkulerende dose på 30 enheter og 10 enheter av tetanus toxoid binding av 1 ml. Vaksinert barn fra 3 måneders alder, og deretter bruke revaksinering: første 1,5-2 år senere i en alder av 9 og 16 år, og deretter hvert 10. år.

Takket være massevaksinasjonen initiert i Sovjetunionen i 1959, ble forekomsten av difteri i landet i 1966 sammenlignet med 1958 redusert med 45 ganger, og dens frekvens i 1969 var 0,7 per 100 000 befolkning. Følges på 80-tallet. XX århundre. Reduksjonen i volumet av vaksinasjoner førte til alvorlige konsekvenser. I årene 1993-1996. Russland ble rammet av epidemien av difteri. De voksne var syke, for det meste ikke vaksinert, og barna. I 1994 ble nesten 40 tusen pasienter registrert. I forbindelse med dette ble massevaksinasjon gjenopptatt. I løpet av denne perioden ble 132 millioner mennesker vaksinert, inkludert 92 millioner voksne. I 2000-2001, Dekningen av barn med vaksinasjoner i den foreskrevne perioden var 96%, og boostervaksinen - 94%. Takket være dette ble forekomsten av difteri i 2001 redusert med 15 ganger i forhold til 1996. For å bringe forekomsten ned til enkle tilfeller er det imidlertid nødvendig å dekke minst 97-98% av barnene i det første år med vaksinasjon og gi de neste årene en massiv boosterdose. For å oppnå fullstendig eliminering av difteri i de kommende årene er det lite sannsynlig å være mulig på grunn av den utbredt bæreren av toksygene og nontoksigeniske difteri-bakterier. Det vil ta litt tid å løse dette problemet.