Микробиология, эпидемиология и лабораторная диагностика актуальных инфекций, вызываемых представителями семейства энтеробактерий

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ»

Кафедра эпидемиологии и микробиологии

Реферат

Тема реферата «Микробиология, эпидемиология и лабораторная диагностика актуальных инфекций, вызываемых представителями семейства энтеробактерий»

Реферат выполнил:

Чиркова Алла Николаевна

Группа 594

Руководитель по подготовке реферата: Ханенко О. Н.

Минск, 2018

Оглавление

Введение

1. Общая характеристика энтеробактерий

2. Принципы диагностики

Заключение

Список используемых источников

Введение

Представители семейства Enterobacteriaceae (энтеробактерии) играют важнейшую роль в инфекционной патологии человека, широко распространены в природе и большинство из них являются нормальной микрофлорой желудочно-кишечного тракта животных и человека. Однако, среди этих микроорганизмов имеются патогенные варианты, способные вызывать как самостоятельные заболевания (эшерихиоз, сальмонеллез, иерсиниоз, клебсиеллез и др.), так и различные воспалительные процессы (нагноение ран, абсцессы, маститы, эндометриты, менингиты, пневмонии, сепсис и т.п.). Роль представителей многих родов энтеробактерий в этиологии внекишечных инфекций человека однозначно доказана, у этих микроорганизмов выявлен ряд факторов вирулентности, способствующих адгезии к эпителию, повреждающих эукариотические клетки и индуцирующих синтез провоспалительных цитокинов. К таким родам относятся: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Proteus, Providencia, Morganella. Из внебольничных инфекций энтеробактерии чаще всего вызывают инфекции мочевыводящих путей. Их роль в заболеваниях дыхательных путей, кожи и мягких тканей незначительна. При госпитальных же инфекциях энтеробактерии делят 1-2-е места по актуальности со стафилококками, вызывая тяжелые инфекции дыхательных и мочевыводящих путей, раневые и интраабдоминальные инфекции. В связи с отсутствием патогномоничных симптомов при клинических проявлениях заболеваний, вызванных условно-патогенной флорой, решающее значение имеет лабораторная диагностика. Таким образом, обнаружение и точная идентификация энтеробактерий в клиническом материале крайне важны для постановки правильного диагноза и назначения своевременного и эффективного лечения больному.

1. Общая характеристика энтеробактерий

Классификация энтеробактерий основана на их биохимических свойствах. Согласно классификации Берджи семейство энтеробактерий делится на 40 родов, роды - на виды. В ряде случаев возможна внутривидовая дифференциация на: 1) ферментовары; 2) серогруппы и серовары; 3) фаговары; 4) колециновары. Эта дифференциация необходима для эпидемиологического анализа, т. е. для установления источника и путей распространения инфекции.

Кишечные инфекции у человека могут вызывать только представители родов Escherichia, Shigella, Salmonella, Yersinia. Несмотря на многочисленные дискуссии, достоверных фактов об этиологической роли других энтеробактерий при острых диареях нет.

Наиболее объективную информацию о систематическом положении того или иного микроорганизма дает геносистематика, позволяющая объединить их не по внешним признакам, а по родству. Так, данные о нуклеотидном составе ДНК (%ГЦ) позволяют точно судить о степени гетерогенности того или иного таксона бактерий и широко используются для дифференциации отдельных родов. Семейство Enterobacteriaceae содержит в своем составе бактерии с вариациями в содержании ГЦ-пар в ДНК от 38 до 60% ГЦ (% А=22). Род Escherichia занимает в указанном диапазоне среднее положение (50-52%), что служит подтверждением правомерности обозначения его типовым родом семейства.

Для семейства Enterobacteriaceae свойственны следующие тинкториально-морфологические признаки: короткие (длиной 1,5-3,0 мкм и шириной 0,6-1,2 мкм) палочки с закругленными концами, спор не образуют, некоторые штаммы и виды формируют капсулу; преобладающее количество подвижны (перетрихи), высокоподвижные виды дают "феномен роения" на плотной среде. По Граму окрашиваются отрицательно, в мазках из молодых культур располагаются одиночно и попарно. Энтеробактерии являются аэробами и факультативными анаэробами, хорошо растут на обычных питательных средах и лишь отдельные представители семейства нуждаются в дополнительных ростовых добавках. Большинство энтеробактерий не пигментировано, хотя отдельные штаммы и виды могут продуцировать красный, розовый, желтый или голубой пигмент. Оптимальной температурой роста является 37-38°С, но для некоторых родов, в частности Yersinia и Hafnia, оптимальная температура роста составляет 22-25°С.

Метаболизм. Энтеробактерии характеризуются дыхательным и бродильным метаболизмом. Разлагают глюкозу, другие углеводы и спирты с образованием кислоты и газа, но существуют и газонеобразующие виды. Каталазаположительны (исключая один серотип рода Shigella), оксидазаотрицательны. Восстанавливают нитраты до нитритов (исключая некоторых представителей родов Enterobacter, Erwinia, Klebsiella и Yersinia), не нуждаются для роста в присутствии NaCl.

Основной представитель эшерихий -- Е. coli является кишечным комменсалом. Однако существуют патогенные клоны, продуцирующие ряд токсинов (энтеропатогенные, энтероинвазивные, энтеротоксигенные и энтерогеморраги-ческие штаммы). Некоторые штаммы могут вызвать также заболевания мочеполовой системы, а наиболее вирулентные из них приводят к смерти при сниженнии иммунитета, вызывая сепсис и менингит. Штаммы, принадлежащие по биохимическим свойствам к виду Е.coli, испытывают в реакции агглютинации на стекле с поливалентными ОК-антисыворотками (ОКА, ОКБ, ОКС, ОКД и ОКЕ). Затем определяют принадлежность к О-группе в РА с прогретой при 100С культурой (для разрушения К-Аг) и адсорбированными О- антисыворотками.

Шигеллы (Shigella dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei) типичные кишечные патогены, вызывающие острые диареи различной степени тяжести. Неподвижны, капсул не образуют. На среде Эндо образуют бесцветные колонии. Род включает в себя четыре вида, различающихся по биохимическим свойствам (способности ферментировать маннит и лактозу) и антигенному строению:1) Sh. disenteriae; не ферментируют лактозу и маннит; по антигенным свойствам внутри вида делятся на 12 сероваров; один из них - шигелла Григорьева--Шига - самый патогенный; 2) Sh. flexneri; ферментирует только маннит; по антигенным свойствам делится на 6 сероваров, которые делятся на подсеровары; 3) Sh. boydii; ферментирует только маннит; по антигенному строению делится на 18 сероваров; 4) Sh. sonnei; ферментирует только лактозу; в антигенном отношении вид однороден, внутри вида выделяют ферментовары, фаговары, колециновары. Различают три клинические формы дизентерии, которые отличаются по возбудителям, эпидемиологии и частично по клинике. Диагностика: 1) бактериологическое исследование; 2) иммуноиндикация (ИФА); 3) серодиагностика (имеет ретроспективное значение).

В пределах рода Salmonella выделяют два вида S. enterica и S. bongori. S. bongori не имеет практического значения в патологии человека, этот вид выделяют в основном от холоднокровных позвоночных. В пределах вида S. enterica выделяют 6 подвидов и более 2000 серотипов. Основное значение в патологии человека имеют сальмонеллы подвида I, обладающие многочисленными факторами вирулентности, обеспечивающими эффективную адгезию к клеткам млекопитающих, инвазию фагоцитов и устойчивость к клеточным бактерицидным механизмам. Сальмонеллы являются возбудителями типичных кишечных инфекций (гастроэнтериты). К наиболее тяжелым относятся брюшной тиф и паратифы. Сальмонеллы серотипов «enteritidis» и «typhimurium» в настоящее время наиболее распространены; последний серотип встречается несколько реже, но вызывает более тяжелые инфекции. Дифференциацию проводят с использованием биохимических тестов. Дальнейшую идентификацию представителей рода Salmonella проводят согласно антигенно-диагностической схеме Кауфмана-Уайта с применением агглютинирующих сывороток. морфологический энтеробактерия антиген

Среди микроорганизмов рода Yersinia выделяют 10 видов, при этом только 3 рассматриваются как патогенные: Y. pestis, Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica. Y. pestis служит возбудителем чумы -- типичной зоонозной инфекции. Основным резервуаром микроорганизма в природе являются грызуны, как и для Y. Pseudotuberculosis. Y. enterocolitica распространена среди домашних животных. Человек поражается этим микроорганизмом чаще. Инфицирование происходит при употреблении контаминированной пищи, чаще овощей, салатов. Клинически такие поражения проявляются в виде терминального илеита и псевдоаппендицита, возможно развитие тяжелой септицемии. Лабораторная диагностика иерсиниоза должна включать бактериологические, иммунодиагностические и серологические методы. Основным методом является бактериологический -- посев биологического материала больного (фекалий, мочи, смыва с задней стенки глотки, сгустка крови, мокроты, желчи, ликвора, операционного материала и др.), материала из внешней среды и от животных на питательные среды с последующей идентификацией культуры. Исследованию должно подвергаться не менее четырех материалов (например, фекалии, моча, кровь, смыв с задней стенки глотки). Основным недостатком при этом является низкая частота получения роста культуры и ретроспективность (окончательный результат на 21-28 день постановки). Иммунодиагностические методы позволяют обнаружить антигены Y. enterocolitica в клиническом материале до 10-го дня от начала болезни (иммуноферментный анализ (ИФА), реакция коагглютинации (РКА), реакция иммунофлуоресценции (РИФ), реакция непрямой иммунофлуоресценции (РНИФ), реакция агглютинации и лизиса (РАЛ). Дополнительным тестом для идентификации Y.pseudotuberculosis служит достаточно специфичный бактериофаг (L-412).

Протейные инфекции. От больных пищевыми токсикоинфекциями, циститами, пиелитами, плевритами, пневмониями, абсцессами, гнойными осложнениями ран, ожогов и при дисбактериозе чаще выделяют Proteus vulgaris, P.mirabilis, P.penneri. В мазках протей имеет вид палочек без спор и капсул, часто образует нитевидные формы. На средах Эндо и Плоскирева вырастают прозрачные блестящие бесцветные колонии. На висмут-сульфитном агаре через 48 часов образуются серовато-коричневые колонии, под которым формируется черно-коричневая зона. Н-форма (жутиковая) на простом агаре дает характерный ползучий рост или "феномен роения". Культура имеет неприятный гнилостный запах. Ползучий характер роста протея используют для выделения чистых культур посевом в конденсационную воду скошенного агара методом Шукевич. Дифференциацию видов проводят по биохимическим признакам. При наличии диагностических сывороток виды протея идентифицируют в реакции агглютинации.

Клебсиеллы известны давно как возбудители заболеваний дыхательных путей, пневмонии, риносклеромы и озены. В последние годы их обнаруживают при заболеваниях урогенитального тракта, мозговых оболочек, глаз, суставов, гнойно-септических осложнениях, а также при острых желудочно-кишечных заболеваниях. Эти микроорганизмы считаются возбудителями внутри-больничных инфекций, различных заболеваний новорожденных. Этот род включает 4 вида: K.pneumoniae , К.oxitoca, К.terrigena и К.planticola. Первый из них имеет 3 подвида: pneumoniae, ozaenae и rhinoscleromatis. Общее, что практически объединяет эти микроорганизмы в один род - наличие капсулы и порядковый номер капсульного антигена. На плотных средах формируют крупные колонии (3-4 мм), часто слизистой консистенции, вязкие. Бледно-розовые, лактозопозитивные- розовые c выраженным белым центром (на среде Плоскирева). Клебсиеллы неподвижны, лактозу чаще ферментируют, глюкозу расщепляют с газообразованием, ферментируют рамнозу, ксилозу, сорбит, маннит, арабинозу, Обычно не продуцируют индол, сероводород, часто обладают уреазой. Для дифференциации видов K.pneumoniae и oxytoca используют тесты на продукцию индола, способность к ферментации лактозы при 43°С и к росту при +10°С. Серологическую идентификацию клебсиелл проводят на основе определения капсульных (К)-антигенов, хотя аналогично другим энтеробактериям они имеют соматические антигены О и R.

К роду Citrobacter относят 11 видов бактерий, которые обнаруживают в воде, почве, пищевых продуктах и других объектах окружающей среды. Они постоянно живут в кишечнике здоровых людей как представители нормоценоза. От больных энтеритом, уретритом, холециститом, отитом (особенно у ослабленных пациентов) чаще всего выделяют Citrobacter freundii, С. koseri, С. amalonaticus. Они могут вызвать поражение дыхательных путей, септицемии, эндокардит. С. diversus вызывает менингиты и абсцессы мозга. Лабораторная диагностика основана на выделении, биохимической и серологической идентификации возбудителя. На агаре Эндо образуют розовые колонии, но без металлического блеска. На среде Плоскирева имеют насыщенный красный цвет с темным центром, на висмут-сульфитном агаре - коричневые или черные колонии. При посеве в среде Гисса цитробактеры ферментируют глюкозу, лактозу, мальтозу, рамнозу, сорбит, арабинозу и ксилозу. Более точной и надежной является серологическая идентификация. Сначала выделенную культуру агглютинируют поливалентной О-сывороткой. Оконча-тельную идентификацию проводят Н-монорецепторными сыворотоками.

Энтеробактеры редко вызывают самостоятельные инфекции. Чаще они инфицируют пациентов в стационарах, принимающих антибиотики широкого спектра действия. От больных людей чаще всего выделяют Enterobacter cloacae, E.aerogenes, значительно реже - E.gergovial, E.sakasaki. Лабораторная диагностика включает выделение чистых культур возбудителей и их биохимическую и серологическую идентификацию. На среде Плоскирева они, как правило, приобретают желтоватый оттенок. Отдельные штаммы имеют капсулу. Идентификацию выделенных культур проводят пока только по биохимическим свойствам. Основное большинство штаммов ферментируют глюкозу, лактозу, мальтозу, маннит, сахарозу, трегалозу, не выделяют индол и сероводород, разжижают желатин. В ряде стран используют реакции слайд-агглютинации с О-и Н-сыворотками.

2. Принципы диагностики

Основой метода классической микробиологической диагностики является выделение чистых культур и идентификация их с помощью определения биохимических свойств. Для патогенных энтеробактерий, а также для некоторых условно-патогенных энтеробактерий, идентификация включает, кроме биохимической активности, и серологическую характеристику, которая обеспечивает тонкую дифференциацию энтеробактерий вплоть до определения сероваров и подсероваров.

Материалом для исследования служат испражнения, рвотные массы, кровь, гной, ликвор, моча, желчь, дуоденальное содержимое, секционный материал. Общим требованием к процедуре отбора проб клинических материалов является обеспечение условий, исключающих контаминацию материала микроорганизмами из смежных областей тела и окружающей среды. Материал целесообразно брать до начала антибиотикотерапии. Выбор питательных сред определяют, исходя из характера исследуемого материала (испражнения, кровь и т. д.) и представления о возможном содержании в нем тех или иных энтеробактерий и их ассоциаций.

Традиционно проходят три этапа: 1) посев материала на чашки с ДДС (среду Эндо, Плоскирева, Левина, висмут-сульфитный агар) с последующей микроскопией колоний, 2) накопление чистой культуры на комбинированных питательных средах (Клиглера или Олькеницького); 3) полная идентификация культуры по биохимическим признакам (ряд Гисса), антигенной структуре (реакции агглютинации с О- и Н-антисывороткой, РНГА, РПГА), отношению к специфическим бактериофагам.

Методы ускоренной идентификации и выявления антигенов энтеробактерий направлены либо на ускорение этапов обычного бактериологического анализа, либо на индикацию бактерий без выделения чистой культуры возбудителя. Системы индикаторные бумажные (далее-СИБ) состоят из индикаторных бумажек, представляющих собой пропитанные необходимыми для дифференциации субстратами индикаторные диски или полоски хроматографической бумаги стабилизированные полимерным покрытием. СИБ выпускают в виде наборов разного назначения. Работа с СИБ требует наличия чистой 18-24 часовой агаровой культуры.

Коммерческие микротест-системы, или слайды, для биохимической идентификации микроорганизмов- это полистироловые планшеты или панели с сухими дифференцирующими средами. В основе лежат модификации классического метода, включающего тесты для определения ферментации, ассимиляции, гидролиза различных субстратов. В некоторые из них для ускорения процесса идентификации добавляют хроматогены или флюорохроматогены, которые могут быть выявлены при помощи приборов.

В качестве экспресс-метода индикации энтеробактерий в рвотных массах, испражнениях и другом материале от больных или из объектов окружающей среды применяют метод иммунофлуоресценции. Для учёта используют люминесцентный микроскоп. Бактерии, окрашенные люминесцирующей сывороткой, имеют яркое зеленоватое свечение периферии клетки.

В последние годы применяют различные молекулярно-биологические методы, позволяющие выявлять специфические фрагменты ДНК возбудителя в клиническом материале (экспресс-диагностика), а также типировать штаммы с целью выявления очага инфекции. Эти методы отличаются высокой чувствительностью и специфичностью и позволяют обнаруживать присутствие микроорганизмов в малых количествах материала и за короткое время. Важно проводить и количественное исследование, позволяющее точно установить возбудителя заболевания. При патологических процессах, вызванных условно-патогенными бактериями, концентрация настоящего возбудителя, как правило, составляет 105-106 клеток в 1 мл исследуемого материала. Это особенно важно при выделении микробных ассоциаций. Современные модификации ПЦР методов обеспечивают и количественную детекцию геномной ДНК возбудителей (метод ПЦР в режиме реального времени).

К молекулярно-биологическим методам относятся также: оценка полиформизма длины рестрикционных фрагментов ДНК (RFLP), метод пульс-гель электрофореза (PFGE- типирование), RAPD- типирование с применением ПЦР (RAPD-PCR типирование)

Времяпролётная масс-спектрометрия MALDI-TOF- это физический метод измерения массы ионов исследуемых веществ и получение спектров молекулярных масс исследуемых образцов. Выявленные специфичные для конкретного вида микроорганизма спектры транскриптов являются, по существу, «отпечатками пальцев» конкретного представителя нозологии.

Заключение

По современным воззрениям, практически любой представитель семейства Enterobacteriaceae может быть причастен, при определенных условиях, к возникновению инфекционного процесса различной локализации. Наряду с гнойно-септическими и оппортунистическими инфекциями они довольно часто является причиной внутрибольничных заболеваний. Работа по выделению и идентификации энтеробактерий составляет немалую долю в деятельности бактериологических лабораторий службы здравоохранения. В лабораторной диагностике основная роль принадлежит бактериологическому методу исследования. Однако, у бактериологического метода есть и недостатки: длительность проведения, высокие требования к забору материала, повышенные требования к квалификации персонала лабораторий, низкая результативность при наличии в материале труднотипируемых микроорганизмов либо их малого количества в материале. Основное преимущество экспресс-тестов- возможность получения результата в течение 10- 15 минут. Исследования последних лет показывают эффективность диагностических тестов, основанных на выявлении антигенов возбудителей или специфических геномных последовательностей. У этих методов также свои слабые стороны- возможность ложноположительных результатов, дорогостоящее и сложное в обслуживании оборудование. И всё же фактор времени очень важен: чем раньше установлен возбудитель инфекции, тем быстрее будут приняты адекватные лечебные и санитарно- гигиенические меры.

Список используемых источников

1. Зайко С.Д. Иммунохимические экспресс- тесты для диагностики острых кишечных инфекций / ЗАО Аналитика- Москва, 2011.

2. Сиволодский Е.П. Систематика и идентификация энтеробактерий/ Санкт-Петербург, 2008

3. Рыбальченко О.В., Пунченко О.Е., Бондаренко В.М. Микробиологическая диагностика заболеваний, вызываемых энтеробактериями/ Издательство С.-Петербургского Университета 2009.

1. Анганова Е.В. Условно-патогенные энтеробактерии: доминирующие популяции, биологические свойства, медико- экологическая значимость : автореф. дис. … д-ра мед. наук : 03.02.03 ; Анганова Е.В.; Иркутск- 2012.

1. Володин Н.Н., Дегтярёва Л.А. и др. Разработка тест-системы для количественной детекции ДНК бактерий E.coli, Str.agalactiae, а также представителей рода Klebsiella методом ПЦР-РВ в экспресс-диагностике перинатальных инфекций/ Инфекционные болезни- 2010- том 8 - №2.

2. Гапон М.Н., Телесманич Н.Р., Герловская Л.Н. Времяпролётная масс-спектрометрическая внутривидовая диагностика штаммов эшерихий, выделенных от человека/ Клиническая лабораторная диагностика- 2016- том 61.

3. Ильина Н.О., Мазанкова Л.Н., Подколзин А.Т. Клиническая оценка метода ПЦР в диагностике острых кишечных инфекций/ Детские инфекции- 2006- том 5- №1.

4. Телесманич Н.Р., Чайка С.О. Применение масс-спектрометрического метода MALDI-TOF для межвидовой дифференциации близкородственных вибрионов/ Клиническая лабораторная диагностика- 2014- №8

5. Шестакова И.--В., Ющук Н.--Д., Попова Т.--И. Иерсиниоз: диагностические ошибки / Врач- 2007; № 7

6. Шип С.А, Ратникова Л.И., Михеева Т.В. Гастроинтестинальные формы сальмонеллёза/ Инфекционные болезни- 2016- том 14-№1.

1. Актуальные вопросы современной медицины и фармации: материалы 63 итоговой. науч.-практ. конф. студентов и молодых учёных 2011 / Витебск. гос. мед. ун-т ; Чередняк А.Н. - Витебск, 2011 Комплексная система диагностики энтеробактерий и других грамотрицательных микроорганизмов, тест-системы для идентификации энтеробактерий, основанные на расщеплении углеводов.

2. Совет молодых учёных ГГМУ: материалы IV междунар. науч.-практ. конф., молодых учёных и студентов 2011 / Гродненск. гос. мед. ун-т ; Аранович С.Ю., Литвинович С.Н. Видовой состав и антибиотикочувствительность энтеробактерий, выделенных при острых кишечных инфекциях и других заболеваниях.

1. Нараленков В.А., Титов Л.П., Шитикова П.В. и др. Микробиологическая диагностика заболеваний, вызванных энтеробактериями: инструкция по применению №026-0309, утв. Главным государственным санитарным врачом Республики Беларусь от 08.05.2009 г. - Минск, 2009.

2. Микробиологические методы выделения и идентификации возбудителей при бактериальных пищевых отравлениях: инструкция по применению № 4.2.10-15-21-2006: утв. Заместителем министра здравоохранения - Главным государственным санитарным врачом Республики Беларусь 09.10.2006 г. - Минск, 2006.

4. Митрохин С.Д. Значение энтеробактерий в инфекционной патологии человека/ Городская клиническая онкологическая больница №62,- Москва- 2007

Размещено на Allbest.ru