Госпитальные инфекции, вызываемые бактериями кишечной группы, их патогенез
Инфекции мочевыводящего тракта (ИМТ)
· В России около 50% всех патогенов, вызывающих ИМТ, относятся к кишечной группе.
· Наиболее часто встречающимся патогеном является E. coli.
Пневмонии
· В США бактерии кишечной группы составляют треть всех патогенов, вызывающих нозокомиальные пневмонии
Хирургические раневые инфекции (ХРИI)
· В России бактерии кишечной группы составляют 25% всех возбудителей ХРИ.
· Бактерии кишечной группы могут контаминировать медицинские инструменты и растворы, используемые до, после и во время хирургического вмешательства.
Диарея
· В отличие от случаев внутрибольничной пневмонии, вызванных Salmonella, Shigella, E.coli, Yersinia, Citrobacter и Enterobacter, диарея, вызванная бактериями кишечной группы, обычно приобретается за пределами больницы.
· В случаях нозокомиальной диареи возбудители распространяются фекально-оральным путем, через контаминированную пищу и медикаменты или через контаминированные руки медицинского персонала.
· Наиболее характерны внутрибольничные вспышки диареи, вызванные Salmonella typhimurium и энтеропатогенными кишечными палочками.
· Контактно-бытовые вспышки, вызванные Shigella, возникают в психиатрических стационарах.
Бактериемия
· Бактерии кишечной группы не являются самыми распространенными возбудителями нозокомиальной бактериемии.
· Наиболее частыми возбудителями являются Е. coli., Enterobacter spp. и К. pneumoniae.
Инфекции центральной нервной системы (ЦН).
· Развиваются, преимущественно, после хирургических вмешательств на ЦНС и у новорожденных.
· Наиболее частым возбудителем является Е. coli.
Особенностью энтерококковой кишечной инфекции у детей является слабая выраженность общетоксических явлений при симптомах поражения пищеварительного тракта (энтерит, гастроэнтерит, колит), которые медленно поддаются медикаментозному лечению
Некоторые характеристики бактерий кишечной группы играют важную роль в патогенезе развития нозокомиальных инфекций. Бактериальная капсула частично защищает бактерии от бактерицидного действия плазмы и от фагоцитоза, а также способствует подавлению иммунного ответа организма пациента. Хорошо развита у клебсиелл и Е. coli.
Хелатирование железа (образование комплекса с железом). Некоторые бактерии кишечной группы, особенно. Е. coli и клебсиеллы. обладают способностью использовать молекулы железа, присутствующие в организме человека, для своего роста (тем самым, повышая вирулентность бактерий).
Эшерихии
Е. coli вызывает диарею у детей младшего возраста, а также дизентерию.
У новорожденных детей, особенно недоношенных, часто развивается вызванная Е. coli бактериемия, связанная с менингитом и пиелонефритом. Загрязнение фекалиями и отсутствие материнских гамма-глобулиновых (IgM) антител—два основных фактора, обусловливающих особую чувствительность этого контингента к коли-инфекции. Обычные источники бактериемии: кишечник, желчевыводящие и мочевые пути. Менингит новорожденных вызывает К1капсульный антиген.
У детей в возрасте до 2 лет развивается гастроэнтерит, типичными симптомами которого служат тошнота, рвота и диарея. Большинство вспышек заболевания обусловлено специфическими энтеропатогенными штаммами Е. coli (EPEC). Эти штамм способны продуцировать токсины, один из которых является термолабильным (LT) и аналогичен токсину, вырабатываемому Vibrio cholerae, тогда как другой токсин (ST) — термостабилен (см. также гл. 89 и 115). Несмотря на то что обычно диарея развивается под влиянием энтеротоксинов, иногда кишечная палочка может оказывать энтероинвазивное воздействие, вовлекая в процесс слизистую оболочку и вызывая заболевание, аналогичное дизентерии, вызванной шигеллами. Быстрое обезвоживание организма и высокая смертность требуют незамедлительного распознавания этого состояния, изоляции детей и лечение как больных, так и лиц, находившихся в контакте с ними.
Е. coli ведет к эндотоксиновому сепсису и энтериту в дополнение к гнойной инфекции.
При хирургической гнойно-септической инфекции в качестве возбудителя может, по-видимому, выступать любой антигенный вариант Е. coli. хотя, скорее всего, культуры, лишенные поверхностного (капсульного) антигена, этиологического значения не имеют (капсульные культуры, обладая более высокой вирулентностью, раньше и быстрее начинают размножаться в тканях, брюшине, плевре и т. д.). При поражении мочевыводящих путей чаще всего выделяются культуры О1; О2; О6; О7: 011, однако нельзя воспринимать это положение как абсолютное: по-видимому и другие антигенные варианты кишечной палочки могут иметь этиологическое значение.
Традиционно E.coli рассматривается как маловирулентный микроорганизм, входящий в состав нормальной микрофлоры кишечника. Однако, на сегодняшний день такая точка зрения выглядит несколько упрощенной, так как патогенный потенциал микроорганизма недооценивается. В настоящее время, для того чтобы оценить патогенность микроорганизма, необходимо охарактеризовать то, каким образом осуществляются основные этапы инфекционного процесса:
Ø адгезия
Ø инвазия
Ø пролиферация
Ø повреждение тканей хозяина
Кроме ворсинок, в адгезии кишечной палочки к эпителию МВП могут принимать участие компоненты (антигены) полисахаридной капсулы микроорганизма, а также афимбриальный адгезин I (afal). Наличие у штамма кишечной палочки ворсинок может быть определено при электронной микроскопии, путем детекции соответствующих генов в реакции гибридизации или ПЦР, а также в реакции гемагглютинации.
В отличии от штаммов кишечной палочки, вызывающих диарейные инфекции, уропатогенные штаммы не продуцируют факторы инвазии.
Из факторов вирулентности, повреждающих эпителий мочевыводящих путей, уропатогенные штаммы E.coli имеют:
· цитотоксический некротизирующий фактор I (cnfl);
· гемолизин (hly);
· аэробактин (aer).
У штаммов E.coli , выделяемых как при циститах, так и при пиэлонефритах, наблюдают ассоциацию между продукцией факторов, опосредующих адгезию и вызывающих повреждение эпителия мочевыводящих путей. Такой механизм объясняется тем, что кодирующие их гены локализуются на плазмидах.
Штаммы E.coli существенно различаются в зависимости от наличия ворсинок и факторов, повреждающих эпителий мочевыводящих путей. Штаммы, продуцирующие наибольшее количество факторов вирулентности и пролифирирующие в моче на фоне мочеиспускания, обладают потенциальной способностью к восходящему развитию инфекции мочевыводящих путей. Восходящему развитию инфекции мочевыводящих путей способствуют такие факторы, как неполное опорожнение мочевого пузыря, обструкции в различных отделах мочевыводящих путей, инородные тела, пузырно-мочеточниковый рефлюкс, половая активность, применение местных контрацептивов.
Эшерихии, вызывающие диарею, в настоящее время делятся на 4 основных группы и предлагается пятая, включающая виды, обладающие выраженной адгезией (табл.2.).
Любая кишечная палочка, относящаяся к одной из указанных групп, может вызвать патологию в госпитальных условиях, однако чаще всего в стационарах (педиатрические, родильные дома) возникают заболевания и даже вспышки, вызванные теми микроорганизмами, которые включены в группу энтеропатогенных.
Таблица 2. Классификация энтеропатогенных кишечных палочек
| Е. coli | Число вариантов | Варианты |
| Энтеропатогенные (ЭПКП) | О55; О111; О119; О127; О128 | |
| Энтеротоксигенные (ЭТКП) | О6; О78; О153 | |
| Энтероинвазивные (ЭИКП) | О28; О112; О124; О136 | |
| Энтерогеморрагические (ЭГКП) | О157; Н17; О26; 0111; О145 | |
| Энтероадгезивные (ЭАКП) |
ЭПКП вызывают патологию в тонком кишечнике, поражая микроворсинки эпителия. Кроме того они вырабатывают экзотоксин, подобный токсину S. dysenteriae 1-го типа.
У взрослых и у детей, у которых произошла достаточная функциональная и морфологическая трансформация кишечника, позволяющая питаться не только и не столько молочной пищей, ЭПКП, по-видимому, может вегетировать как обычная комменсальная кишечная палочка в толстом кишечнике. При этом какая-либо патология не наблюдается; срок пребывания в просвете кишечника - не более 2-3 недель.
Энтероадгезивные кишечные палочки (ЭАКП) обладают мощной способностью фиксироваться на синтетических материалах, что приводи к развитию воспалительных процессов при длительном катетеризировании мочевыводящих путей, мочевого пузыря.
Стоит, однако, отметить, что не всегда оправдано безоговорочное включение того или иного штамма в определенную группу. Имеются культуры Е. сoli, которые обладают совокупностью патогенетических свойств, и поэтому вызывают сложную клиническую картину, которая не позволяет четко отнести возбудителя к какой-то одной группе. Именно поэтому разные авторы включают один и тот же серовар в различные группы, в частности, это касается штаммов О20, О26, 0128 ас и некоторых других. Чаще других колиэнтериты вызываются штаммами О111, О55, О119, О125,О128аЬ.
Сальмонеллы
В 2007 г. внутрибольничный сальмонеллез в сумме кишечных инфекций составил 30%. Заболевания чаще регистрировались в хирургических отделениях, детских стационарах и отделениях, в родильных домах и амбулаторно-поликлинических учреждениях.
Сальмонеллы характеризуются широкой генетической пластичностью, циркуляцией различных плазмид, что обеспечивает им селективные преимущества. С плазмидами связано и наличие определенных факторов вирулентности. У S.typhimurium и S.enteritidis обнаружена способность у образованию энтеротоксина ( термолабильного и термостабильного), высокая адгезивная активность [Рожнова С.Ш., Кафтырева Л.А., 2000].
Госпитальные штаммы S. typhimurium (иногда и других видов, но последнее наблюдается весьма редко) - это результат существенной биологической трансформации, обусловленной внедрением плазмид. Изменяются следующие свойства:
1. Снижение вирулентности для белых мышей и возрастание вирулентности для людей, поэтому становится возможной передача от человека к человек) контактно-бытовым путем (передача небольшой инфицирующей дозы).
2. Потеря способности лизироваться Международным набором индикаторных фагов Феликса и Келлоу. При этом госпитальные штаммы лизируются фагом №208 Андерсена и №20 тбилисского набора. По некоторым данным теряется лизабельность в отношении поливалентного О-сальмонеллезного фага.
3. Приобретение полирезистентности к антибиотикам. Факт совпадения полирезистентности и фагоустойчивости косвенно указывает на лизогенность госпитальных штаммов.
4. Некоторая трансформация биохимических свойств: большинство штаммов ферментирует инозит, теряет способность разлагать d-тартраит и декарбоксилировать лизин.
5. Возбудитель может находиться в недостаточной концентрации для определения методом посева, либо находиться в так называемом некультивируемом состоянии, описанном для сальмонелл [Храпунова И.А., 2009].
Пищевые вспышки (отравления) могут быть вызваны большинством известных видов сальмонелл. Распространению инфекции способствуют нарушения противоэпидемического режима.
Клебсиеллы
Клебсиеллы вызывают различные заболевания: пневмонию, урогенитальные инфекции, кишечные инфекции и гнойно-воспалительные процессы, сепсис, менингит.
В госпитальных условиях имеет значение К. pneumoniae. Клебсиеллы в стационарах вызывают гнойно-септические инфекции, а также острые диарейные заболевания у новорожденных.
Вирулентность их зависит от наличия капсулы - бескапсульные формы менее вирулентны. Благодаря капсуле длительное время сохраняются почве, вводе, на предметах обихода. Обладают эндотоксином, а некоторые штаммы и энтеротоксином (экзотоксин).Факторы патогенности связаны со способностью К. pneumoniae колонизировать эпителий открытых полостей организма, адгезивносй активностью, продукцией тиолзависимого гемолизина, ДНК-азной и РНК-азной активностью. Клинические изоляты обладают казеинолитической, желатиназной активностью в 35,1% и 34,2 % случаев. Образуют лецитиназу (в12% случаев).
Важное значение приобретают секретируемые факторы патогенности: антилизоцимная, антиинтерфероновая, антикомплементарная и антиглобулиновая активности.
При заболеваниях, вызванных клебсиеллами, развивается гиперчувствительность замедленного типа. В процессе инфекции накапливаются антитела, которые не имеют существенного значения в иммунитете.
Лечение затруднено в связи с высокой устойчивостью клебсиелл к антибиотикам. Наиболее эффективно применение гентамицина, канамицина, иногда ампицилина.
Протеи
Протеи взывают патологию в виде ГСИ, главным образом мочевыводящих путей, при травмах, ожогах. Вероятность этиологической значимости протеев при пищевых отравлениях невелика.
Протеи выделяют бактериоцины. Обладают уреазной активностью. Расщепляют мочевину на СО2 и NH3, защелачивая мочу способствуют образованию почечных камней Клинические штаммы отличаются полирезистентностью.