Corynebacteriae

Difteri er en akut infektionssygdom overvejende barndom, hvilket manifesteres ved dyb forgiftning af kroppen med difteritoksin og karakteristisk fibrinøs inflammation på patogenens sted. Navnet på sygdommen kommer fra det græske ord diphthera - hud, film, da der i patogenes opdrætssted dannes en tæt gråhvidfilm.

Korsende middel af difteri, Corynebacterium diphtheriae, blev først opdaget i 1883 af E. Klebs i skiver fra en film, opnået i ren kultur i 1884 af F. Leffler. I 1888 opdagede E. Ru og A. Iersen sin evne til at producere exotoxin, som spiller en vigtig rolle i difteriets etiologi og patogenese. Kvitteringen i 1892 af det antitoksiske serum af E. Bering og dets anvendelse siden 1894 til behandling af difteri gjorde det muligt at reducere dødeligheden signifikant. Et vellykket angreb på denne sygdom begyndte efter 1923 i forbindelse med udviklingen af G. Rayon metode til opnåelse af difteritoksoid.

Dyrets kausative middel tilhører slægten Corynebacterium (klasse Actinobacteria). Morfologisk er det præget af, at cellerne er klumpformede fortykkede i enderne (græsk sogupe-mace), forgrening, især i gamle kulturer, og indeholder granulære indeslutninger.

Slægten Corynebacterium indeholder et stort antal arter, der er opdelt i tre grupper.

• Corynebakterier er parasitter fra mennesker og dyr og er patogene for dem.
• Corynebakterier, patogene for planter.
• Ikke-patogene corynebakterier. Mange arter af Corynebacterium er normale indbyggere i huden, slimhindebetændelse, nasopharynx, øjne, åndedrætsorganer, urinrør og kønsorganer.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Morfologi af corynebakterier

C. Difteri - lige eller let buede stifter med en længde på 1,0-8,0 μm og 0,3-0,8 μm i diameter, danner ikke sporer og kapsler. Meget ofte har de blærer i den ene eller begge ender, indeholder ofte metakromatiske granulater - volut kerner (polymetaphosphater), som når blåagtige med methylenblåt får en blålig-lilla farve. Til deres påvisning blev der foreslået en særlig farvefremgangsmåde ifølge Neisser. I dette tilfælde er stifterne farvede halmgult, og de fyldte korn er mørkebrune og er normalt placeret ved polerne. Corynebacterium diphtheriae er godt farvet med anilinfarvestoffer, Gram-positive, men i gamle kulturer er det ofte misfarvet og har en negativ Gramfarvning. Den er karakteriseret ved udtalt polymorfisme, især i gamle kulturer og under påvirkning af antibiotika. Indholdet af G + C i DNA er ca. 60 mol%.

Biologiske kemiske egenskaber af corynebakterier

Difteri bacillus er et aerobt eller fakultativ anaerob temperaturoptimum for vækst 35-37 ° C (15-40 ° vækst grænse C), den optimale pH-værdi af 7,6-7,8. Til næringsmedier er ikke meget krævende, men det vokser bedre på medier, der indeholder serum eller blod. Difteri selektive for bakterier er rullet eller serum medium Roux Leffler, væksten på dem vist i 8-12 timer som en konveks, størrelse med et knappenålshoved koloni grålig hvid eller gullig-creme farve. Deres overflade er glat eller lidt granulær, i koloniens periferi noget mere gennemsigtig end i midten. Kolonier fusionerer ikke, hvilket resulterer i en kultur, der ligner en shagreen hud. Bouillon vækst manifesteres som en ensartet sky eller bouillon forbliver transparent, og er dannet på dens overflade blød film, der gradvist tykkere, smuldrer og flager sig på bunden.

Et træk ved difteri bakterier er deres gode vækst på blod og serummedier indeholdende koncentrationer af kaliumtellurit, der undertrykker væksten af andre bakteriearter. Dette skyldes, at C. Diphtheriae rekonstruerer kaliumtellurit til metallisk tellurium, som deponeres i mikrobielle celler, giver kolonierne en karakteristisk mørk grå eller sort farve. Anvendelsen af sådanne medier øger procentdelen af såning difteri bakterier.

Corynebacterium diphtheriae er fermenteret glucose, maltose, galactose til dannelse syre uden gas, men ikke fermentere (normalt) sucrose har tsistinazu ikke urease og danner ikke indol. På dette grundlag, de er forskellige fra dem i coryneforme bakterier (diphtheroids), der er mere tilbøjelige til at forekomme på slimhinden i øjet (Corynebacterium xerosus) og nasopharynx (Corynebacterium pseiidodiphtheriticum) og andre diphtheroids.

I naturen er der tre hovedvarianter (biotype) af difteri bacillus: gravis, mellemprodukter og mitis. De adskiller sig i morfologiske, kulturelle, biokemiske og andre egenskaber.

Fordelingen af difteribakterier i biotyper blev foretaget under hensyntagen til difteriformer hos patienter, som de er tildelt med den største frekvens. Gravisypen isoleres oftere fra patienter med svær difteri og forårsager gruppeflares. Type mitis forårsager lettere og sporadiske tilfælde af sygdomme, og typen intermedius indtager en mellemliggende position mellem dem. Corynebacterium belfanti, der tidligere er tilskrevet biotype mitis, isoleres i en separat fjerde biotype. Dens vigtigste forskel fra biotyperne gravis og mitis er evnen til at genoprette nitrater til nitritter. Stammer Corynebacterium belfanti har udtalt klæbende egenskaber, og blandt dem findes både toksige og ikke-toksige varianter.

[8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15]

Antigenisk struktur af corynebakterier

Corynebacterium er meget heterogen og mosaik. De forårsagende midler af difteri af alle tre typer afslørede flere snesevis af somatiske antigener, ifølge hvilke de er opdelt i serotyper. I Rusland er der vedtaget en serologisk klassifikation, ifølge hvilken 11 serotyper af difteribakterier skelnes, 7 af dem er primære (1-7) og 4 yderligere sjældne forekommende serotyper (8-11). Seks serotyper (1, 2, 3, 4, 5, 7) er af gravis typen, og fem (6,8,9,10,11) er af mitis typen. Ulempen ved fremgangsmåden til serotypning er, at mange stammer, især ikke-toksigeniske, har spontan agglutination eller polyagglutinabilitet.

[16], [17], [18]

Fagotipirianie Corynebacterium diphtheriae

Forskellige fagtypesystemer er blevet foreslået til differentiering af difteribakterier. Ifølge ordningen fra MD Krylova kan man ved hjælp af et sæt på 9 fag (A, B, C, D, F, G, H, I, K) skrive de fleste giftige og ikke-toksiske stammer af gravis typen. Givet følsomheden over for fagen, samt kultur, antigene egenskaber og evnen til at syntetisere koritsiny (baktericide proteiner) MD Krylov allokeret separate grupper 3 corynebakterier typen gravis (I-III). I hver af dem er der undergrupper af toksigeniske og nontoxigeniske analoger af difteri-kausative midler.

Modstand af corynebakterier

Corynebacterium diphtheriae viser stor modstand mod lave temperaturer, men det fortabes hurtigt ved høj temperatur: ved 60 ° C - i 15-20 minutter ved kogning - efter 2-3 min. Alle desinfektionsmidler (lysol, phenol, chloramin, etc.) i den almindeligt anvendte koncentration ødelægger den i 5-10 minutter. Dyrsygdomsfremkaldende middel tolererer imidlertid tørring godt og kan forblive levedygtig i lang tid i tørret slim, spyt, i støvpartikler. I findispereret aerosol forbliver difteri bakterier levedygtige i 24-48 timer.

Patogenitetsfaktorer af corynebakterier

Corynebacterium diphtheriae's patogenicitet bestemmes af tilstedeværelsen af en række faktorer.

Faktorer af adhæsion, kolonisering og invasion

De strukturer, der er ansvarlige for vedhæftning, er ikke blevet identificeret, men uden dem kunne difteri bacillus ikke kolonisere cellerne. Deres rolle udføres af nogle komponenter i patogenens cellevæg. Invasive egenskaber af det forårsagende middel er forbundet med hyaluronidase, neuraminidase og protease.

Det giftige glycolipid indeholdt i patogenens cellevæg. Den repræsenterer en 6,6'-diester af trehalose indeholdende korinemikolovuyu syre (S32N6403) og korinemikolinovuyu syre (Sz2N62Oz) i ækvimolær forhold (trehalose 6,6'-dikorinemikolat). Glycolipid har en destruktiv effekt på vævsceller på stedet for udbredelse af patogenet.

Exotoxin, som bestemmer patogenens patogenicitet og arten af patogenesen af sygdommen. Nontoxigeniske varianter af C. Diphtheriae forårsager ikke diphtheriae.

Exotoxin syntetiseres som en inaktiv precursor, en enkelt polypeptidkæde med en m. 61 kD. Dens aktivering udføres egen bakteriel protease, som spalter i to polypeptid forbundet ved disulfidbindinger mellem peptid A (molekylvægt 21 kDa) og B (molekylvægt 39 kDa). Den acceptorpeptid udfører en funktion - det genkender receptoren binder til det og genererer intramembranous kanal, hvorigennem trænger ind i cellen og peptid A sælger biologisk aktivitet af toksinet. Peptid A er et enzym ADP-riboziltransferazu som tilvejebringer adenosindiphosphatribose overførsel fra NAD til en af aminosyreresten (histidin) proteinet elongeringsfaktor EF-2. Som et resultat af modifikationen mister EF-2 sin aktivitet, og dette fører til undertrykkelse af proteinsyntese af ribosomer i transokationstrinnet. Toksinet syntetiserer kun sådanne C. Diphtheriae, der bærer i deres kromosom generne af den moderate konverteringsprofil. Operonen koder for toksinet syntese er monocistroniske, den består af 1,9 tusinde basepar og har toxP promotor og 3 steder :. ToxS, Toxa og toxB. Plot toxS koder 25 aminosyrerester signalpeptid (det giver et udbytte på toksin gennem membranen ind i det periplasmatiske rum af en bakteriel celle), Toxa - 193 aminosyrerester af Peptid A og toxB - 342 aminosyrerester i peptidet toksin. Tab af celleprofagen eller mutationen i tox-operonen gør cellen malotoksigenisk. Tværtimod ændrer lysogeniseringen af ikke-toksigenske C. Difteriae ved den omdannende fag dem til toksigeniske bakterier. Dette bevises utvetydigt: toxigenicitet af difteri bakterier afhænger af deres lysogenisering ved at konvertere tox-corynephages. Korinefagi integreret i kromosomet af coryneform-bakterier under anvendelse af en stedspecifik rekombination mekanik og difteri bakteriestammer kan indeholde i deres kromosom ved 2 steder med rekombination (attB), og korinefagi integreret i hver af dem med den samme frekvens.

Genetisk analyse af en serie ikke-toksigene stamme difteri bakterier udføres under anvendelse af mærkede DNA-prober, der bærer fragmenter tox-operon korinefaga viste, at deres kromosomer er DNA-sekvenser, homologe tox-operon korinefaga men de enten kode for inaktive polypeptider eller er i " lydløs "tilstand, dvs. Inaktiv. I den forbindelse er der en meget vigtig epidemiologisk spørgsmål er, om ikke-toksigene difteri bakterier bliver til toksigene in vivo (i kroppen), ligesom den gør in vitro? Muligheden for en sådan konvertering ikke-toksigene kulturer i corynebakterier toksigent anvendelse af fag omdannelse blev vist i forsøg med marsvin kyllingeembryoner og hvide mus. Men hvad enten dette sker i løbet af naturlig epidemi proces (og hvis der er, hvor ofte), mens det ikke var muligt at etablere.

På grund af det faktum, at difteritoksin i kroppen af patienter er selektive og specifikke virkninger for visse systemer (hovedsagelig påvirker sympatho-binyre-system, hjerte, blodkar og perifere nerver), så selvfølgelig er det ikke kun inhiberer proteinbiosyntese i cellerne, men også forårsager andre lidelser i deres stofskifte.

For at detektere toksicitet af difteribakterier kan følgende metoder anvendes:

• Biologiske forsøg på dyr. Intrakutan infektion af marsvin med et filtrat af bouillonkultur af difteri-bakterier forårsager dem nekrose på indgivelsesstedet. En minimal dødelig dosis toksin (20-30 ng) dræber en marsvin, der vejer 250 g med en subkutan injektion på den 4-5 dag. Den mest karakteristiske manifestation af toksins virkning er nederlag i binyrerne, de er forstørrede og stærkt hyperemiske.
• Infektion af kyllingembryoner. Difteritoksin forårsager deres død.
• Infektion af cellekulturer. Difteritoksin forårsager en tydelig cytopatisk effekt.
• Fremgangsmåde til enzymfibre-enzymbundet immunosorbentassay i fast fase ved anvendelse af peroxidasemærkede antitoxiner.
• Anvendelse af en DNA-probe til direkte detektion af tox-operonen i kromosomet af difteri-bakterier.

Den mest enkle og almindelige måde at bestemme toksiciteten af difteri bakterier på er imidlertid den serologiske metode til udfældning i gelen. Kernen i det er som følger. En strimmel af sterilt filtrerpapir måler 1,5 x 8 cm befugtet antitoksisk difteri serum indeholdende 500 AE 1 ml og påføres overfladen af mediet i en petriskål. Kopen tørres i en termostat i 15-20 minutter. Testkulturer inokuleres med plaque på hver side af papiret. Flere stammer er sået på en kop, hvoraf den ene, der vides at være toksisk, tjener som kontrol. Kopper med afgrøder blev inkuberet ved 37 ° C, resultaterne tilsiger i 24-48 timer. Due interdiffusion gel antitoksin og toksin på stedet for deres interaktion danner en klar præcipitinlinje falder sammen med det præcipitinlinje kontrolledning toksigene stamme. Strimler af ikke-specifik præcipitation (de dannes, hvis serum antitoxin stede ud over små mængder af andre antimikrobielle antistoffer) fremgår senere, er milde og aldrig fusionere med en strimmel af udfældning kontrolstamme.

Postinfektiøs immunitet

Sterke, vedholdende, næsten livslang gentagne tilfælde af sygdommen observeres sjældent - hos 5-7% af patienterne, der har genoprettet. Immunitet er hovedsageligt antitoksisk, antimikrobielle antistoffer er mindre vigtige.

For at vurdere niveauet af antidifteriimmunitet blev Shiks test tidligere anvendt i vid udstrækning. Til dette formål blev 1/40 Dim toksin til marsvin injiceret intradermalt til børn i et volumen på 0,2 ml. Hvis der ikke antitoxisk immunitet 24-48 timer ved injektionsstedet forekommer rødme og hævelse af mere end 1 cm i diameter. En sådan positiv reaktion Schick angiver enten et komplet fravær af anti-toksin eller at indholdet er mindre end 0,001 AU / ml blod. Chickens negative reaktion observeres, når indholdet af antitoxin i blodet er højere end 0,03 AE / ml. Når indholdet af antitoksin under 0,03 AE / ml, men over 0,001 AU / ml Schick reaktion kan være enten positiv eller lejlighedsvis negativ. Desuden har toksinet selv en udtalt allergifremkaldende egenskab. Derfor, for at bestemme indholdet af immunitetsprøve at difteri- (kvantitativt indhold antitoksin) bedre udnyttelse TPHA diagnosticum med erythrocyt sensibiliseret difteritoxoid.

Epidemiologi af difteri

Den eneste kilde til infektion er en person - en syg, konvalescerende eller sund bærer. Smitte sker gennem luftbårne dråber, air-støv ved, såvel som gennem en række elementer, der var i brug hos patienter eller raske bakterier luftfartsselskaber: køkkengrej, bøger, sengetøj, legetøj osv I tilfælde af fødevarer infektion (mælk, fløde, osv .... Etc.), er det muligt at blive smittet af en spiserute. Den mest massive udskillelse af patogenet forekommer i den akutte form af sygdommen. Men de mest epidemiologisk vigtige er mennesker med slettede, atypiske former for sygdommen, da de ofte ikke er indlagt på hospitalet og ikke umiddelbart er tydelige. Dyfterpatienten er smitsom i hele sygdomsperioden og en del af genopretningsperioden. Den gennemsnitlige periode for bakteriel transport i konvalescenter varierer fra 2 til 7 uger, men kan vare op til 3 måneder.

En særlig rolle i epidemiologi af difteri spilles af sunde bakteriebærere. Under forhold med sporadisk morbiditet er de de vigtigste distributører af difteri, der bidrager til bevarelsen af patogenet i naturen. Den gennemsnitlige varighed af transport af toksigenstammer er lidt mindre (ca. 2 måneder) end ikke-giftige stammer (ca. 2-3 måneder).

Årsagen til dannelsen af en sund bærer af toksigen- og nontoxigeniske difterbakterier er ikke fuldt ud beskrevet, da selv et højt antitoksisk immunitetsniveau ikke altid sikrer fuldstændig frigivelse af organismen fra patogenet. Måske er niveauet af antibakteriel immunitet af særlig betydning. Transporten af toksigeniske stammer af difteri bakterier er af primær epidemiologisk betydning.

[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37]

Symptomer på difteri

Folk af enhver alder er modtagelige for difteri. Den forårsagende middel kan trænge ind i menneskekroppen gennem slimhinderne i forskellige organer eller gennem beskadiget hud. Afhængig af lokalisering proces skelnes difteri hals, næse, hals, øre, øjne, kønsorganer og hud. Mulige blandede former, fx difteri i hals og hud, osv. Inkubationsperiode - 2-10 dage. Med en klinisk udtrykt form af difteri frembringer lokaliseringen af patogenet en karakteristisk fibrinøs betændelse i slimhinden. Toksinet produceret af patogenet påvirker først epithelcellerne og derefter de nærliggende blodkar, der øger deres permeabilitet. Effluenten exudat indeholder fibrinogen, koagulation, hvilket resulterer i dannelsen på slimhindeoverfladen grålighvidt filmagtige angreb, som stramt loddet til individet væv og ved afrivning fra det forårsage blødning. Konsekvensen af nederlag i blodkar kan være udviklingen af lokalt ødem. Særlig farlig er difteri svælg, da det kan forårsage difteri kryds grund ødemer i strubehovedet slimhinde og stemmebåndene, som tidligere dø af kvælning 50-60% af patienterne med diphtheria- børn. Difteritoksin, der kommer ind i blodet, forårsager en generel dyb forgiftning. Det påvirker primært det kardiovaskulære, sympatiske adrenale system og perifere nerver. Således er symptomer på difteri dannet ud fra en kombination af lokale symptomer, afhængigt af placeringen af indgangen, og de generelle symptomer forårsaget af forgiftning toksin og manifesterer sig i form af adynamia, sløvhed, bleghed af hud, sænke blodtrykket, myocarditis, lammelser og andre perifere nervesygdomme. Difteri hos vaccinerede børn forekommer som regel i mild form og uden komplikationer. Dødeligheden i perioden før anvendelse af seroterapi og antibiotika var 50-60%, nu - 3-6%.

Laboratoriediagnostik af difteri

Den eneste metode til mikrobiologisk diagnose af difteri er bakteriologisk, med obligatorisk afprøvning af den isolerede kultur af corynebakterier til toksigenicitet. Bakteriologiske undersøgelser af difteri udføres i tre tilfælde:

• til diagnose af difteri hos børn og voksne med akutte inflammatoriske processer inden for hals, næse, nasopharynx;
• om de epidemiologiske indikationer på personer, der var i kontakt med kilden til det farlige stof af difteri
• personer, der nyligt er optaget til børnehjem, børnehave, førskoler og andre særlige institutioner for børn og voksne for at identificere mulige bakteriebærere diphtheria bacillus.

Materialet til undersøgelsen er slim fra halsen og næsen, filmen med mandlerne eller andre slimhinder, som er det sted, indgangsporten af patogenet. Afgrøder producerer telluritovye på serum eller blod og mediet samtidigt despredte serummedium Roux (foldet hesteserum) eller Leffler (3 dele bovint serum og 1 del sukker bouillon), hvori Corynebacteria vækst forekommer allerede efter 8-12 timer. Den udvundne kultur blev identificeret ved et sæt morfologiske, kulturelle og biokemiske egenskaber, om muligt anvende metoder til grå- og fagtyping. I alle tilfælde er det nødvendigt at kontrollere for toksicitet ved en af ovennævnte metoder. Morfologiske træk af Corynebacterium bedre undersøgelse med tre metoder til farvning smøre forberedelse: Gram, Neisser og methylen blå (eller toluidinblåt).

Behandling af difteri

En specifik behandling for difteri er brugen af antidifteria antitoxisk serum indeholdende mindst 2000 IE pr. Ml. Serum indgives intramuskulært i doser på mellem 10 000 og 400 000 IE afhængigt af sværhedsgraden af sygdomsforløbet. En effektiv behandlingsmetode er anvendelsen af antibiotika (penicilliner, tetracycliner, erythromycin etc.) og sulfanilamidpræparater. For at stimulere udviklingen af deres egne antitoxiner kan en anatoxin anvendes. Til frigivelse af bakteriel transport bør anvendes de antibiotika, som denne stamme af corynebakterier er meget følsomme over for.

Specifik profylakse af difteri

Den vigtigste metode til at kontrollere difteri er en massiv rutinevaccination af befolkningen. Til dette formål anvendes forskellige varianter af vacciner, herunder kombinerede, dvs. Rettet mod samtidig immunitet mod flere patogener. Den mest almindelige vaccine i Rusland var DTP. Det er adsorberet til en aluminiumhydroxid opslæmning pertussis bakterier dræbt med formalin eller thimerosal (20 milliarder i 1 ml) og omfatter et difteritoxoid flokkulerende dosis på 30 enheder og 10 enheder tetanustoxoid binding af 1 ml. Vacciner børn fra 3 måneders alderen, og foretag derefter en revaccination: først i 1,5-2 år, opfølgning i en alder af 9 og 16 år, og derefter hvert 10. år.

Takket være massevaccination startede i USSR i 1959 blev forekomsten af difteri i landet i 1966 i forhold til 1958 reduceret 45-fold, og dens hastighed i 1969 var 0,7 pr 100 000 indbyggere. Følges i 80'erne. XX århundrede. Reduktionen i vaccinationsvolumenet medførte alvorlige konsekvenser. I årene 1993-1996. Rusland blev ramt af epidemien af difteri. De voksne var syge, for det meste ikke vaccinerede, og børnene. I 1994 blev næsten 40.000 patienter registreret. I forbindelse hermed blev massevaccination genoptaget. I løbet af denne periode blev 132 millioner mennesker vaccineret, herunder 92 millioner voksne. I 2000-2001, dækningen af børn med vaccinationer i den fastsatte periode var 96%, og boostervaccinen - 94%. Takket være dette faldt forekomsten af difteri i 2001 med 15 gange i forhold til 1996. For at bringe forekomsten ned til enkelte tilfælde er det imidlertid nødvendigt at dække mindst 97-98% af børnene i det første år af livet med vaccination og i de følgende år give en massiv boosterdosis. For at opnå fuldstændig eliminering af difteri i de kommende år er det usandsynligt, at det vil være muligt på grund af den almindelige bærer af toksigen- og nontoxigeniske difteribakterier. Det vil tage lidt tid at løse dette problem.