Микробиологическое исследование

ЛЕКЦИЯ №7

ТЕМА: «Семейство кишечных бактерий»

 

 

Специальность – Сестринское дело

Подготовила преподаватель – Протько Л.И.

 

 

г. Минск

План изложения:

1. Общая характеристика кишечных бактерий

2. Морфология E. coli

3. Культуральные свойства E. coli

4. Биохимические свойства E. coli

5. Токсигенность E. coli

6. Антигенная структура E. coli. Энтеропатогенные кишечные палочки

7. Роль E. coli в физиологии и патологии

8. Устойчивость во внешней среде E. coli

9. Профилактика заболеваний, вызываемых E. coli

10. Микробиологические методы диагностики колиэнтеритов

11. Морфология сальмонелл

12. Культуральные свойства сальмонелл

13. Биохимические свойства сальмонелл

14. Токсигенность сальмонелл

15. Антигенная структура сальмонелл

16. Устойчивость сальмонелл во внешней среде

17. Патогенез брюшного тифа, паратифа А, паратифа В

18. Профилактика сальмонеллёзов

19. Микробиологические методы диагностики брюшного тифа, паратифа А,В

20. Морфология шигелл

21. Культуральные свойства шигелл

22. Биохимические свойства шигелл

23. Антигенная структура шигелл

24. Устойчивость шигелл во внешней среде

25. Заболевания, вызываемые шигеллами

26. Профилактика дизентерии

27. Микробиологические методы диагностики дизентерии

 

Семейство кишечных бактерий

 

К семейству энтеробактерий относят многочисленные микроорганизмы, сходные по морфологии, тинкториальным и культуральным свойствам. Они обитают в кишечнике человека и животных и могут быть обнаружены во внешней среде.

В настоящее время все кишечные бактерии делят на 12 родов. Роды эти в свою очередь, разделены на виды, биологические и серологические варианты (биовары и серовары).

Считают, что родоначальником всей этой группы микроорганизмов является кишечная палочка. В процессе эволюции разновидности кишечной палочки приспособились к паразитическому способу существования, приобрели патогенные свойства и являются в настоящее время возбудителями сногих болезней человека и животных.

К патогенным представителям семейства кишечных бактерий относятся возбудители брюшного тифа, паратифов А и В, токсикоинфекций, дизентерии. Многие кишечные бактерии постоянно обитают в кишечнике. При изменении условий существования они становятся возбудителями заболеваний. Это так называемые условно-патогенные бактерии.

Все кишечные бактерии грамотрицательные палочки. Они являются факультативными анаэробами. Хорошо растут на простых питательных средах.

Энтеробактерии отличаются ферментативной активностью, которая наиболее выражена у сапрофитов и уменьшается по мере усиления патогенности. Эту закономерность можно объяснить тем, что микроорганизмы, приспособляясь к паразитическому образу жизни, утратили ставшие ненужными ферменты.

 

Эшерихии

Этот род представлен только одним видом бактерий – E.coli, но объединяет множество вариантов. Разновидности кишечной палочки отличаются по биологическим свойствам, у них могут быть разные наборы ферментов (биовары) и разная антигенная структура (серовары).

Кишечная палочка впервые выделена в 1888 г. Эшерихом из испражнений человека и названа по его имени.

Естетсвенным местом обитания E.coli является кишечник человека. Кишечная палочка – представитель нормальной микрофлоры кишечника.

В процессе жизнедеятельности E.coli вырабатывает ферменты, способствующие пищеварению, синтезирует некоторые витамины. Кроме того, эти бактерии проявляют антагоническое действие в отношении патогенных микроорганизмов, таких как возбудители дизентерии, брюшного тифа, токсикоинфекций. Отсутствие кишечнгой палочки в толстом кишечнике ведет к тяжелому заболеванию – дисбактериозу. При этом нарушается нормальный состав микрофлоры кишечника, развиваются протей, кокковая флора, грибы и т.п.

При снижении устойчивости организма эшерихии могут проникнуть в другие органы и ткани и стать причиной тяжелых патологических процессов. Таким образом, можно считать, что эшерихии – типичные условно-патогенные микроорганизмы: в обычных условиях они являются сапрофитами, а при изменении условий вызывают заболевания.

Выделяясь с фекалиями, кишечная палочка попадает во внешнюю среду. Обнаружение E.coli в почве, воде и других объектах свидетельствует об их фекальном загрязнении, а определение количества E.coli характеризует санитарное состояние объекта.

Морфология. E.coli – короткие, в среднем 0,5-3,0х0-0,8 мкм палочки. Грамотрицательны. В большинстве случаев они подвижны, перетрихи. Однако некоторые варианты кишечной палочки неподвижны. Многие штаммы образуют капсулу. Спор не образуют.

Культивирование. Кишечная палочка – факультативный анаэроб. Хорошо растет на простых питательных средах при 37^оС и рН среды 7,2 – 7,8. Штаммы E.coli, выделенные из кишечника человека и животных развиваются и при 43-45^оС, а кишечные палочки холоднокровных при этих условиях не размножаются. Это различие в свойствах E.coli разного происхождения используют для определения санитарного состояния объекта, так как только обнаружение E.coli теплокровных свидетельствует о санитарном неблагополучии.

На МПА кишечная палочка образует мутноватые, слегка выпуклые влажные колонии с ровным краем. На МПБ дает равномерное помутнение. Культуры, имеющие капсулу, растут в виде слизистых колоний.

Для идентификации эшерихий используют дифференциально диагностические среды: Эндо и агар с эозинметиленовым синим (ЭМС). На среде Эндо кишечная палочка растет в виде малиново-красных колоний с металлическим блеском и без него. На среде ЭМС – в виде темно-фиолетовых колоний.

Ферментативные свойства. E.coli обладают значительной ферментативной активностью. Расщепляют лактозу, глюкозу, маннит, мальтозу, сахарозу и другие углеводы и спирты с образованием кислоты и газа. Протеолитические свойства: образуют индол. Желатин не расщепляют. Отдельные биовары не ферментируют лактозу и сахарозу.

Токсигенность. Эшерихии обладают эндотоксином (липополисахарид).

Антигенная структура. Эшерихии различаются по антигенной структуре микробной клетки, что положено в основу классификации бактерий этого рода. Различают три типа антигенов эшерихий: О-антиген (соматический), К-антиген (капсульный) и Н-антиген (жгутиковый). Термостабильный О-антиген является липополисахариднопротеиновым комплексом и расположен в клеточной стенке бактерий. О-антиген определяет принадлежность культуры к серологической группе. Описано более 170 таких групп. Некоторые компоненты О-антигена являются общими для разных О-групп эшерихий, а иногда и других энтеробактерий. К-антигены эшерихий различны: А, В, L, M. Антигены А и М – термостабильны, В и L – термолабильны. К-антиген расположен в микробной клетке более поверхностно, чем О-антиген, и поэтому в его присутствии реакция агглютинации живой культуры с О-сывороткой не происходит. Для выявления О-антигена культуру прогревают в течение часа при 100^оС. К-антиген при прогревании разрушается, а О-антиген становится способным вступать во взаимодействие с сывороткой. Установлено, что у эшерихий1 имеется около 100 типов К-антигенов, в основном типа В-антигенов (термолабильных). Н-антиген имеется только у подвижных штаммов, так как он связан с жгутиками. У эшерихий известно более 50 типов Н-антигена. Определение Н-антигена позволяет установить серовариант выделенной культуры.

Характеристику антигенного состава выделенной культуры эшерихий дают на основании результатов реакции агглютинации с сыворотками, содержащими О-, К- и н-антитела. При этом определяют, какие антигены имеются в культуре, а их сочетание характеризует антигенную формулу выделенной культуры, т.е. ее серовариант.

Устойчивость к факторам окружающей среды. E.coli довольно устойчивы. При 55^оС они погибают в течение часа, при 60^оС – за 15 мин. В почве и воде сохраняются до 2-3 месяцев, в молоке не только сохраняются, ни и размножаются. Растворы дезинфицирующих веществ убивают их за 20-30 мин. особенно чувствительны к действию бриллиантового зеленого.

Восприимчивость животных. Эшерихии отдельных серогрупп патогенны для различных животных и вызывают у них заболевания желудочно-кишечного тракта. Из лабораторных животных наиболее чувствительны к E.coli морские свинки, кролики, белые мыши. В зависимости от способа введения культура кишечной палочки вызывает различные патологические процессы: воспаление и абсцесс при подкожных инъекциях, перитонит и сепсис – при внутрибрюшном и внутривенном введении.

Источники инфекции. Больной человек. При этом бактерии проникают в организм их внешней среды (экзогенная инфекция). Кишечная палочка может также вызвать развитие патологического процесса «изнутри» (эндогенная инфекция).

Пути передачи. Основной путь передачи при экзогенной форме инфекции – контактно-бытовой. Возбудители могут быть перенесены на грязных руках, через посуду, игрушку, белье, пищу, мух.

Патогенез. Нормальным обитателем кишечника человека является условно-патогенная E.coli, обладающая эндотоксином, фимбриями, не вызывающая в условиях нормального обитания каких-либо заболеваний.

Острые кишечные заболевания вызывают патогенные эшерихии. В зависимости от сочетания факторов патогенности выделяют:

1. ЭТЭ (энтеротоксигенные эшерихии), у которых преобладает энтеротоксин. Они колонизируют микроворсинки без их повреждения, вызывая гиперсекрецию жидкости, сильную диарею и обезвоживание. Серогруппы О₄, О₆, О₂₀, О₇₈ и др.

2. ЭПЭ (энтеропатогенные эшерихии), вызывают гастроэнтериты, колонизируя плазмолемму с повреждением эпителия. Серогруппы О₂₆, О₅₅, О₁₁₁.

3. ЭИЭ (энтероинвазивные эшерихии) размножаются внутри эпителиоцитов, вызывая разрушение клеток, обуславливают дизентерие подобные заболевания. Серогруппы О₁₂₄, О₁₄₄.

4. Эшерихии, вызывающие геморрагические колиты. Серогруппы О₁₅₇.

Попадая в пищевые продукты, кишечная палочка может в них размножаться. Употребление в пище таких продуктов ведет к развитию пищевой токсикоинфекции.

Развитие эндогенной инфекции приводит к поражению различных органов: воспалению желчного пузыря, мочевого пузыря, заражения крови и др.

Иммунитет. Иммунитет вырабатывается только в отношении одного сероварианта эшерихий – возбудителя данного заболевания. Многообразие эшерихий делает этот иммунитет практически недействительным. В развитии иммунного состояния при заболевании детей большое значение имеет образование IgM-антител, которые не проходят через плаценту, а значит не передаются от матери. IgA-антитела к эшерихиям передаются ребенку от матери с грудным молоком.

Профилактика. Соблюдение личной гигиены и санитарно-гигиенического режима. Специфическая профилактика отсутствует.

Лечение. Антибиотики: ампициллин, тетрациклин и др. В настоящее время выпускают колипротейный фаг, использование которого дает хорошие результаты.

Микробиологическое исследование

Цель исследования: выделение и идентификация ЭПКП.

Материал для исследования:

1. Испражнения

2. Рвотные массы

При необходимости исследуют отделяемое нома и зева, гной из уха. Кровь, мочу, кусочки органов трупа.

При возникновении очага заболеваний колиэнтеритом исследуют пищевые продукты, смывы с рук обслуживающего персонала, игрушек и др. предметов.

Способы сбора материала.

Испражнения – 3-5 г испражнений помещают в пробирку с изотоническим раствором натрия хлорида или 30% глицериновой смесью. Целесообразно брать последние порции кала, так как при колиэнтеритах поражается тонкий кишечник. У грудных детей материал для исследования берут с пеленок.

Рвотные массы 0 3-5 г собирают в стерильную посуду и эмульгируют в изотоническом растворе натрия хлорида

Примечание: чем раньше от начала заболевания исследуют испражнения, тем вероятнее возможность выделения возбудителя.

 

Сальмонеллы

К этому роду семейства энтеробактерий относится более 2000 различных бактерий, вызывающих заболевания человека и животных. Эти заболевания называют сальмонеллезами. Сальмонеллы сходны по морфологическим, культуральным и ферментативным свойствам, но отличаются по антигенной структуре.

Сальмонеллы делят на монопатогенные и полипатогенные. К первым относятся возбудители брюшного тифа, паратифа А и В. этими заболеваниями болеет только человек. Ко второй группе относятся возбудители заболеваний, поражающие человека и животных.

S.turhi впервые были обнаружены Эбертом (1880) в органах человека, погибшего от брюшного тифа. Ашар и Бансод (1886) при заболеваниях, сходных с брюшным тифом, выделили из гноя и мочи больных бактерии, отличающиеся по биохимическим и серольгическим свойствам от возбудителей брюшного тифа. Их назвали S.Paratuphi A и S.Paratuphi В. Почти одновременно американский ученый Д. Сальмон (1885) впервые описал возбудителей холеры свиней. В дальнейшем было описано множество сходных бактерий, объединенных в род Сальмонелла, названного по имени ученого, их описавшего.

Морфология. Все сальмонеллы мелкие, 1,0-3,0х0,6-0,8 мкм палочки с закругленными концами. Грамотрицательны. Подвижны, перетрихи. Спор и капсул не образуют.

Культивирование. Сальмонеллы – факультативные анаэробы. Они не требовательны к питательным средам. хорошо растут на МПА и МПБ при 37^оС и рН среды 7,2-7,4. На МПА образуют нежные, полупрозрачные, слегка выпуклые, блестящие колонии, в МПБ -–равномерное помутнение.

При первичном посеве материала от больных часто отмечают медленный рост сальмонелл. Для их накопления производят посев на среды обогащения: селенитовый бульон, среду Мюллера, Среду Кауфмана. Используют также элективные среды: Желчь (10-20%) и среду Раппопорт.

На дифференциально-диагностических средах Эндо, ЭМС, Плоскирева сальмонеллы растут в виде бесцветных колоний, так как не расщепляют лактозу, входящую в состав среды. На висмут-сульфитном агаре через 48 ч они образуют колонии черного цвета, оставляющие след после того, как их снимают петлей (кроме сальмонелл паратифа А).

У свежевыделенных культур S.Paratuphi В после инкубации в термостате в течение 18-20 ч и выдерживания при комнатной температуре 1-2 сут на периферии колонии образуется слизистый вал.

Ферментативные свойства. Сальмонеллы расщепляют глюкозу, маннит, мальтозу с образование кислоты и газа. Исключение являются возбудители брюшного тифа, которые расщепляют эти сахара только до кислоты. Сальмонеллы не ферментируют лактозу и сахарозу. Протеолитические свойства: большинство сальмонелл расщепляет белковые среды с образованием сероводорода. Индол не образуют. Желатин не разжижают.

Токсигенность. Сальмонеллы содержат эндотоксин – липополисахариднопротеиновый комплекс.

Антигенная структура и классификация. Еще вначале ХХ века ученые заметили различную природу антигенов сальмонелл. Кауфман на основании результатов реакции агглютинации разных сальмонелл с набором сывороток разделил все сальмонеллы на группы и типы и предложил диагностическую схему их антигенной структуры. В соответствии с этой схемой в настоящее время производят идентификацию сальмонелл.

Сальмонеллы содержат два антигенных комплекса: О и Н-антиген – липополисахариднопротеиновый комплекс; он термостабилен, инактивируется под действием формалина. Н-антиген связан Содержание темы жгутиками, имеет белковую природу: он термолабилен, инактивируется под действием спирта и фенола, но устойчив к воздействию формалина.

Все сальмонеллы разделены на О-группы, каждая из которых характеризуется наличием определенных О-антигенов: основного, обозначенного арабской цифрой (2,4,7 и т.д.), и дополнительных, общих для нескольких О-групп. В настояшее время известно более 60 О-групп, обозначаемых прописными буквами латинского алфавита (А, В, С, Е и т.д.).

S.tuphi содержит. Кроме того, Vi-антиген, который расположен в микробной клетке более поверхностно, чем О-антиген, и препятствует агглютинации культуры с О-сывороткой. Этот антиген термостабилен. Его присутствие связывали с вирулентностью возбудителя. Vi-антиген содержится также к клетках S.Paratuphi С.

Н-антигены сальмонелл имеют две фазы. Сальмонеллы различных серовариантов одной О-группы имеют различную первую фазу Н-антигена, которую обозначают строчными буквами латинского алфавита. Вторую фазу Н-антигена обычно обозначают арабскими цифрами и строчными латинскими буквами. Сочетание различных О- и Н-антигенов определяет антигенную структуру культур и их название.

В практической работе для определения антигенной структуры сальмонелл используют адсорбированные монорецепторные агглютинирующие сыворотки, которые содержат антитела к одному антигену. Ставят реакцию агглютинации на стекле и по наличию агглютинации с определенными сыворотками характеризуют антигенную структуру выделенной культуры.

Имеются наборы специфических сальмонеллезных фагов, которые лизируют только сальмонеллы соответствующего фаговара.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Сальмонеллы довольно устойчивы. При температуре 100^оС погибают мгновенно, при 60-70^оС – за 10-15 мин. Они хорошо переносят низкую темперутуру, могут сохраняться в чистой воде и льду в течение нескольких месяцев; в копченом и соленом мясе – до 2 мес. Устойчивы к высыханию, длительно хранятся в пыли.

Под действие дезинфицирующих веществ погибают в течение нескольких минут.

Восприимчивость животных. Большинство сальмонелл вызывает заболевания человека и многих животных и птиц.