94. Гемофильные бактерии. Биологические свойства, факторы вирулентности. Роль в патологии человека. Особенности патогенеза. Принципы лабораторной диагностики.
Гемофильные бактерии относятся к семейству Pasteurellaceae, роду Haemophilus. 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).
Морфология
Являются мелкими коккобактериями с выраженным полиморфизмом. Образуют капсулу, не имеют спор и жгутиков, по Граму окрашиваются отрицательно.
Культуральные свойства
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.
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.
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.
Патогенез заболевания
Наибольшую роль в патологии человека играет H. influenzae.
Н. influenzae является патогеном исключительно человека (антропонозная инфекция). Гемофильные палочки, преимущественно нетипируемые их штаммы, часто входят в состав нормальной микрофлоры слизистых оболочек верхних дыхательных путей у здоровых взрослых и детей.
Нафоне сопутствующих заболеваний и при снижении местного иммунитета H. influenzae размножается на слизистых оболочках внутри- и внеклеточно, попадает в кровь. При этом через гематоэнцефалический барьер возбудитель может проникать в мозговые оболочки, что приводит к менингиту. H. influenzae вызывают большое количество различных инфекций. В целом все инфекции, обусловленные гемофильной палочкой, можно подразделить на 2 типа: неинвазивные и инвазивные.
Неинвазивные инфекции связаны с распространением и колонизацией бактериями слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Гемофилы могут вызывать острый синусит, острый средний отит и обострение хронического бронхита. Обычно эти заболевания являются осложнениями вирусных и других респираторных инфекций.
Инвазивные инфекции вызываются главным образом штаммами варианта Hib и связаны с гематогенным распространением возбудителей. К ним относятся тяжелые заболевания – менингит, эпиглоттит (острое воспаление надгортанника), пневмония, бактериемия и сепсис.
Иммунитет
Иммунитет после заболевания стойкий, в основном гуморальный; естественный пассивный иммунитет от матери сохраняется до 2-3 месяцев.
Лабораторная диагностика
Наибольшую диагностическую значимость представляет исследование в норме стерильных биологических жидкостей: крови, плевральной, перикардиальной, синовиальной и спинномозговой жидкости (СМЖ).
Бактериоскопический метод носит ориентировочный характер.
Для быстрой диагностики инфекций, вызванных Н. influenzae типа b, используются серологические методы обнаружения капсульного антигена в СМЖ, крови, плевральной жидкости и моче: латекс-агглютинация, иммуноферментный анализ.
Бактериологический метод.
При исследовании образца спинномозговой жидкости необходимо немедленно начать исследование или хранить материал в термостате при температуре 35-37°С (при невозможности – при комнатной температуре не более 30 мин). Для обогащения материала проводят центрифугирование СМЖ. Проводят окрашивание осадка по Граму. Далее определяют антиген Hib в надосадочной жидкости.
Затем проводят бактериологическое исследование осадка. Выполняют посев нескольких капель осадка СМЖ на поверхность чашек с шоколадным и кровяным агаром. Чашки инкубируют при температуре 35-37°С в атмосфере с 5-10% СО2.
Другие биологические жидкости (синовиальная, перикардиальная, плевральная) также должны окрашиваться по Граму и исследоваться культурально. Делают посев на среды с кровью, шоколадный агар. Идентификацию проводят по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам с использованием специфических монорецепторных сывороток.
Параллельно проверяют потребность в X и V-факторах. Исследуемую культуру сеют сплошным газоном на плотную питательную среду. На посев накладывают два бумажных диска, смоченных, соответственно X и V-факторами.
Если рост выявляется вокруг дисков, то подтверждают зависимость культуры от этих факторов.
Можно использовать тест сателлитных культур. На чашку с посевом культуры на кровяном агаре наносят в нескольких местах культуру S. aureus. При этом за счет выделяемого ими гемолизина вокруг колоний стафилококка наблюдается обильный рост исследуемой культуры. Аналогичные результаты можно получить при использовании диска с сапонином, который также лизирует эритроциты кровяного агара, высвобождая факторы X и V.
Лечение
С учетом вероятной устойчивости возбудителя к ампициллину препаратами выбора являются цефалоспорины III поколения, хлорамфеникол, фторхинолоны.
При лечении эпиглоттита, отитах и синуситах применяют цефалоспорины III поколения, возможно назначение ингибитор-защищенных β-лактамов (амоксициллин-клавулановая кислота).
Специфическая профилактика
Разработаны химические комбинированные вакцины, содержащие очищенный капсульный полисахарид Hib, конъюгированный с другими АГ (например, столбнячным анатоксином или вакциной АКДС), что обеспечивает необходимую иммуногенность.
