Патогенез и характеристика заболевания. Чума является острым природно-очаговым, трансмиссивным, зооантропонозным заболеванием, относящимся к особо опасным конвенционным инфекциям
Чума является острым природно-очаговым, трансмиссивным, зооантропонозным заболеванием, относящимся к особо опасным конвенционным инфекциям. Она характеризуется лихорадкой, тяжелой интоксикацией, серозно-геморрагическим воспалением лимфатических узлов, поражением внутренних органов, септицемией с высокой летальностью.
Болезнь способна быстро распространяться на большие территории. С учетом высокой вирулентности возбудитель чумы является потенциальным средством биотерроризма.
Ежегодно в мире регистрируется около 2 тыс случаев заболевания. Последние вспышки зарегистрированы в Юго-Восточной Азии (Индия, Китай). Летальность при чуме в настоящее время составляет 5-7%.
Природные очаги заболевания имеются на всех обитаемых континентах, кроме Австралии.
Различают природные первичные («дикая чума») и синантропные очаги чумы («городская», «портовая», «корабельная» и «крысиная»). Данные очаги сложились в древние времена. Циркуляция возбудителя в них происходит между дикими животными и кровососущими членистоногими (блохи, клещи). Человек в этих очагах инфицируется случайно через укусы переносчиков возбудителя или при контакте с кровью инфицированных животных. Известно около 300 видов и подвидов грызунов – источников чумы. Особую роль среди них играют суслики, сурки, крысы.
Синантропные очаги чумы являются вторичными. В них источниками и хранителями инфекции являются домашние мыши и крысы, у которых заболевание чаще протекает в хронической форме или в виде бессимптомного носительства. Наиболее активными переносчиками чумы являются крысиные блохи (Xenopsylla cheopis) в очагах первого и второго вида.
Входные ворота – кожа и слизистые оболочки.
Механизмы и пути передачи: трансмиссивный через укусы инфицированных блох; контактный при снятии шкурок у инфицированных промысловых грызунов и разделке мяса зараженных верблюдов; алиментарный – при употреблении в пищу продуктов, обсеменённых возбудителями чумы, и аэрогенный – при контакте с больными лёгочной формой чумы (передача от человека к человеку).
Возбудитель размножается в кишечнике блохи, паразитирующей на грызунах и других природных хозяевах микроба, у которых вызывает хроническую инфекцию. Благодаря действию бактериальной коагулазы в пищеводе блохи формируется пробка из чумных бактерий (чумной блок), который блоха срыгивает в место укуса.
При попадании высоковирулентного штамма в популяцию животных – природных хозяев возбудителя чумы, среди животных наблюдается массовая гибель (эпизоотия), что вынуждает блох искать новые источники питания и нападать на человека.
При температуре тела блохи (280С) чумной микроб не секретирует белки вирулентности, не образует капсульного F1-АГ и не изменяет структуру ЛПС клеточной стенки.
При попадании бактерий в организм человека при температуре тела 370С происходят обратные изменения.
Резко усиливается активность белков Yop-вирулона. Сигналом к их впрыскиванию является контакт инжектисомы с мембраной эукариотической клетки. Открывается канал инжектисомы, белки-транслокаторы образуют пору в клеточной мембране, и белки-эффекторы поступают в клетки (макрофаги, лимфоциты, клетки эпителия).
Действие эффекторных белков подавляет макрофаги и дендритные клетки. Отсюда парализуются основные реакции врожденного иммунитета. Резко уменьшается продукция цитокинов, в первую очередь α-ФНО и γ-интерферона, которые играют решающую роль в активации клеточных иммунных реакций.
Основная роль в защите от возбудителей принадлежит нейтрофилам, но их активность снижена.
При этом, в отличие от других иерсиний, Y. pestis размножаются в основном внеклеточно, что также предохраняет бактериальные клетки от фагоцитоза. Способствуют выживанию возбудителей образование капсульного F1-АГ и изменение структуры ЛПС клеточной стенки.
Под действием активатора плазминогена происходит дальнейшее распространение бактерий от места первичного контакта.
Выжившие бактерии попадают в регионарные лимфоузлы – развивается серозно-геморрагическое воспаление, образуется первичный бубон (спаянные между собой лимфатические узлы), который характеризуется резкой болезненностью. Вторичная микрофлора вызывает нагноение бубона.
Сначала развивается бактериемия, а затем септицемия. Большое значение в патогенезе отводится лимфогенному и гематогенному распространению возбудителя с развитием множественного воспаления лимфоузлов и возникновению серозно-геморрагических очагов в лимфатических узлах и внутренних органах.
Выделяют следующие основные формы чумы:
кожная форма сопровождается появлением некротической язвы у входных ворот;
бубонная – резко увеличивается регионарный лимфоузел, развивается геморрагическое воспаление;
первично-легочная форма – наиболее тяжёлая и эпидемиологически очень опасная. Характеризуется тяжелой пневмонией с геморрагическими изменениями в легких и кровянистой жидкой мокротой с большим количеством возбудителя, присоединяются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, токсический отёк лёгких, что может приводить к летальному исходу;
первично-септическая форма – бурное начало, озноб, лихорадка, сильнейшая головная боль, возбуждение, бред, токсический шок, кома, болезнь чаще других форм заканчивается летально;
вторично-легочная и вторично-септическая формы возникает как осложнение других форм заболевания, течение очень тяжёлое, прижизненная диагностика затруднена;
чума у вакцинированных больных протекает легче с удлинённым инкубационным периодом, но если не начинать активную терапию, то заболевание может протекать так же тяжело, как у невакцинированных.
Иммунитет
Иммунитет при заболевании достаточно стойкий, клеточный, в защите важную роль играют Т-лимфоциты, макрофаги, дендритные клетки.
Лабораторная диагностика
Так как чума является особо опасной инфекцией, то все этапы исследования возбудителей должны проводиться в специализированных лабораториях с максимальным уровнем биологической защиты (работа с возбудителями I группы патогенности).
Материалом является отделяемое из язв, пунктаты лимфоузлов, ликвор, кровь, мокрота.
Бактериоскопический метод. Готовят мазки, окрашивают по Граму с целью выявления грамотрицательных биполярных овоидных микроорганизмов.
Бактериологический метод. Материал засевают на простые питательные среды. В качестве селективной используют среду с генцианвиолетом.
Идентификацию возбудителя проводят по морфологическим, тинкториальным, культуральным, биохимическим, антигенным, биологическим свойствам и признакам патогенности, дифференцируют от других иерсиний.
Биологический метод (или биопроба). Заражают морских свинок с целью выделения возбудителя и его идентификации.
Также применяют ускоренные методы обнаружения Y. pestis.
Ускоренный метод для определения антигена возбудителя чумы в материале от больного: с этой целью используют ИФА, РИФ, РПГА с антительным эритроцитарным диагностикумом.
Молекулярно-генетический метод – постановка ПЦР для выявления генов вирулентности возбудителя.
Ускоренный бактериологический метод – делают посев на среды со специфическим бактериофагом. Результаты оценивают по наличию негативных фаговых колоний.
Лечение
Применение антибиотиков значительно снизило летальность при заболевании даже при наиболее тяжелой легочной форме.
Назначают аминогликозидные антибиотики (стрептомицин или гентамицин), чувствительность к которым у возбудителей сохранена.
Также можно применять тетрациклины (доксициклин), хлорамфеникол. Параллельно вводят противочумную сыворотку или гамма-глобулин, проводят дезинтоксикационную терапию.
Профилактика
Активная специфическая профилактика проводится живой аттенуированной вакциной из штамма ЕV, реже используют химическую вакцину. Вакцинацию проводят лицам из группы риска (врачи инфекционных больниц, работники санитарно-эпидемиологической службы.) В очагах чумы вакцинируют пастухов, охотников, геологов, работников противочумных учреждений. Иммунитет сохраняется 6-8 месяцев
Неспецифическая профилактика предусматривает профилактическую работу по выявлению очагов чумы; дезинфекцию, дератизацию и дезинсекцию в очагах; раннюю диагностику заболевания, изоляцию и лечение больных; объявление карантина; обсервацию контактных; работу в специальных костюмах с материалом от больных или подозреваемых на заболевание чумой; охрану границ от заноса чумы; выполнение международных конвенций по профилактике чумы.
Гемофильные бактерии
Впервые гемофильные бактерии были выделены Р. Кохом в начале 80-х годов XIX века из конъюнктивального экссудата. Позднее М.И. Афанасьев (1891 г.) и Р. Пфейффер (1892 г.) похожего возбудителя выделили из трупа больного, погибшего от гриппа; отсюда его длительное время считали причиной гриппа, что получило отражение в видовом названии.
Классификация
Гемофильные бактерии относятся к семейству Pasteurellaceae, роду Haemophilus. Кроме него в семейство входят роды Pasteurella и Aggregatibacter. Род Haemophilus включает около 20 видов, среди них есть сапрофиты и патогенные микроорганизмы.
Наибольшую роль в патологии играет H. influenzae, вызывающий воспалительные процессы в респираторном тракте, а также менингиты, бактериемию и другие инвазивные инфекции.
По свойствам с ним сходны H. parainfluenzae, H. haemolyticus and H. parahaemolyticus (последние 2 вида проявляют гемолитическую активность).
H. ducreyi является возбудителем мягкого шанкра – заболевания, передаваемого половым путем.
Родственные микроорганизмы вида Аggregatibacter aprophilus могут вызывать подострый эндокардит.
Морфология
Являются мелкими коккобактериями с выраженным полиморфизмом. Образуют капсулу, не имеют спор и жгутиков, по Граму окрашиваются отрицательно.
Культуральные свойства
Весьма прихотливы к питательным средам. Нуждаются в наличии факторов роста в среде.
Этими факторами являются факторы Х или V, которые содержатся в эритроцитах: Фактор V – термолабильный кофермент (НАД или НАДФ), содержится в дрожжах, в тканях растений и животных, участвует в энергетическом метаболизме; фактор Х – гемин, термостабилен, входит в состав железосодержащих пигментов. Гемофильные бактерии не способны к его синтезу.
Отсюда лучшими средами для культивирования являются кроличий или лошадиный кровяной агар и шоколадный агар. На этих средах чаще вырастают S- или М- (слизистые) формы колоний. Непатогенные, бескапсульные штаммы образуют R-формы колоний.
Оптимальная температура роста 370С. Длительность роста – 36-48 часов. На кровяном агаре с добавлением сердечно-мозгового экстракта через 24 часа появляется рост мелких колоний с радужными переливами, гемолиз отсутствует. У беcкапсульных вариантов радужная расцветка не выявляется. На жидких средах с кровью рост чаще диффузный, реже – придонный.
Биохимические свойства
Факультативные анаэробы. Метаболизм смешанный.
H. influenzae разлагает глюкозу, обладает каталазой, оксидазой, нуждается в X-, V-факторах.
Часть штаммов образует индол и разлагает мочевину, по этим признакам проводится биотипирование H. influenzae.
H.ducreyi не обладает сахаролитической активностью, нуждается в X-факторе, имеет каталазу и оксидазу.
Дифференциация гемофильных бактерий по биохимическим свойствам представлена в таблице.
Антигенная структура
О – соматический (ЛПС) и К – капсульный полисахаридный антиген; по К-антигену выделяют в реакции агглютинации или преципитации с монорецепторными сыворотками 6 серовариантов (a, b, c, d, e, f). Бескапсульные штаммы обозначаются как нетипируемые.
Белковый антиген М имеется у непатогенных штаммов.
Факторы патогенности
Основным фактором вирулентности является капсула.
Большинство инвазивных инфекций вызывается капсульными штаммами Н. influenzae типа b (Hib).
Капсула Hib состоит из полирибозилрибитолфосфата (ПРРФ), то есть содержит в качестве мономера пентозу (рибозу) в отличие от других типов, содержащих гексозу, что и определяет более высокую вирулентность. ПРРФ является Т-независимым АГ.
Бактерии имеют многочисленные адгезины в составе пилей.
Обладают IgА-протеазами, разрушающими секреторный IgА, что подавляет местный иммунитет слизистых.
ЛПС клеточной стенки является эндотоксином.
Возбудитель может продуцировать β-лактамазы, что обусловливает устойчивость к антибиотикам данной группы.
Резистентность