Возбудитель дифтерии Corynebacterium diphtheriae – это палочки, с колбовидными вздутиями на концах, что придает микробу сходство с була­вой, длинной 1-6 мкм, толщиной 0,3-0,8 мкм. Отличительные признаки: наличие вклю­чений волютина на концах клеток (тельца Бабеша-Эрнета) и расположение бактерий в микропре­парате под углом - в виде латинских букв V, Y, L, растопыренных пальцев. Живые микробы неподвижны, жгутиков не имеют, спор не образуют. Грамположительны.

Питательные среды и культуральные свойства

Бактерии хорошо развиваются при свободном доступе кислорода, при температуре от 15 до 400С. Могут расти на обычных питательных средах, но лучше и с характерной морфологией развиваются на средах, содержащих кровь или сыворотку любого вида животного.

Среды должны содержать в качестве источников азота аминокис­лоты: β-аланин, цистин, метионин, валин и др. Дифтерийная палочка способна восстанавливать металлический теллур из его солей. Теллурит К или Na является ингибитором микрофлоры, встречающейся в зеве.

1. Кровяной теллуритовый агар состоит из питательного агара, раствора теллурита калия (КЛеОЛ, дефибринированной лоша­диной или бычьей крови (10%). Колонии C.diphtheriae появля­ются через 18-24 часа черного цвета или серого с черным центром.

2. Среда Клауберга состоит из питательного агара, раствора тел­лурита калия, глицерина, гемолизированной крови. Через 24 часа вырастают матово-черные, неслившиеся плоские колонии, Че­рез 48-72 часа возможна их дифференциация на биотипы. Тип gravis образует серовато-черные колонии с несколько изрезан­ными краями, колонии типа mitis растут в виде мелких блестя­щих серовато-черных колоний с ровными краями.

3. Свернутая сыворотка - среда Ру - представляет собой чистую сыворотку крови любого происхождения. Ее разливают по 3 мл в пробирки и в наклонном положении пробирки нагревают в течение 1 часа при 80°С для свертывания. Колонии на среде Ру вырастают через 12-18 часов мелкие, диаметром 0,5-1,0 мм, круг­лые, суховатые, кремово-желтого цвета, не сливающиеся даже при сплошном посева.

6. Антигенная структура

Дифтерийные бактерии имеют довольно сложную антигенную структуру и серологически неоднородны. Выделяют О- и К- антигены. Полисахаридные компоненты О- антигенов клеточной стенки обладают межродовыми свойствами, обусловливая неспецифические перекрестные реакции с микобактериями, актиномицетами (нокардиями). Поверхностные К- антигены - капсульные белки, обладают видовой специфичностью и иммуногенностью.

Биохимические свойства

Дифтерийная палочка вырабатывает кислоту без газообразова­ния в средах с глюкозой, мальтозой и галактозой, но не с лак­тозой, сахарозой и маннитом. Сбраживание крахмала и глико­гена считают характерной особенностью типа гравис. Многие штаммы дают гемолиз на кровяном агаре и лизируют эритро­циты, добавленные к культуре.

Дифтерию вызывают только токсичные штаммы, об­ладающие способностью продуцировать экзотоксины. Степень токсичности дифтерийных микробов может быть раз­личной. Единицей измерения силы токсина служит минимальная смертельная доза - наименьшее количество токсина, убиваю­щее морскую свинку массой 250 г в течение 3-4 суток. Кроме экзотоксина дифтерийная палочка продуцирует дермонекротоксин, гемолизин, нейраминидазу и гиалуронидазу.

Синтез дифтерийного токсина микробными клетками детерминирован специальным геном tox, локализующимся в ДНК лизогенного фага. Токсин продуцируют крупных размеров особи возбудителя, в которых отмечается спонтанная продукция фага. Генетические структуры, управляющие синтезом дифтерийного токсина, функционируют независимо от всех органоидов, обеспечивающих жизнедеятельность микробов. В связи с этим коринебактерии могут терять ген tox, и, собственно, патогенные свойства.

Факторы патогенности

1. Факторы адгезии и колонизации, которые до настоящего вре­мени не идентифицированы. Возможно, эти функции выполня­ют: пили, микрокапсула, компоненты клеточной стенки, с помощью которых C.diphtheriae прикрепляются к эпителиоцитам слизистой и колонизируют их.

2. Инвазивные свойства связаны с гиалуронидазой, нейраминидазой и гемолизином, которые участвуют в развитии некроти­ческих процессов слизистой оболочки и разжижении основного вещества соединительной ткани.

3. Дифтерийный токсин (гистотоксин) - основной фактор па­тогенности. Подобно многим бактериальным токсинам, он со­стоит из фрагментов А и В, выполняющих, соответственно ферментативную и рецепторную функции. Фрагмент В связы­вается с белковыми рецепторами на клетке-мишени, способствуя проникновению в нее фрагмента А, который обладает НАД-гликогидролазной и АДФ-рибозилтрансферазной активностью. Действуя внутриклеточно, фрагмент А расщепляет НАД и инак-тивирует (АДФ-риболизирует) фактор элонгации-2, который отвечает за построение пептидных цепей на рибосомах в эукариотических клетках. В результате прекращается биосинтез бел­ка и наступает гибель клеток.

4. Корд-фактор (димиколат трегалозы) нарушает процессы ды­хания в митохондриях эукариотических клеток, прежде всего в фагоцитах, обладает антифагоцитарной активностью.

Патогенез.

Входные ворота инфекции - слизистые оболочки носоглотки, гор­тани, в редких случаях слизистая оболочка глаза, поврежденная кожа. В подавляющем большинстве случаев входными воротами является сли­зистая оболочка глотки и развивается дифтерия зева. При дифтерии зева процесс может распространиться на нижележащие дыхательные пути или пойти вверх, поражая слизистые оболочки носа и среднего уха. В зависимости от тяжести заболевания, различают три формы этой ин­фекции: локализованную, распространенную и токсическую.

C.diphtheriae прикрепляются к поверхности эпителия миндалин и окружающих тканей мягкого неба (адгезия) и, колонизируя эту область, продуцируют дифтерийный гистотоксин и другие факторы патогеннос­ти, что приводит к развитию фибринозно-некротического фарингита и общей интоксикации организма больного.

Дифтерийный токсин вызывает гибель клеток эпителия, подавля­ет фагоцитоз, повреждает эндотелий сосудов субэпителиальной ткани. Происходит обильная экссудация плазмы на поверхность некротизированного эпителия, где содержащийся в плазме фибриноген превращает­ся в фибрин. Образуется толстая серовато-белая пленка (псевдомембрана), тесно спаянная с подлежащей тканью. Такой тип воспаления называют дифтеритическим. Пленка состоит из сгустков фибрина, некротизированной ткани, содержит множества дифтерийных бактерий, которые здесь защищены от воздействий факторов иммуни­тета и имеют прекрасные условия для размножения и выработки токси­на.

Развитию процессов некротизации эпителия способствуют фер­менты, вырабатываемые C.diphtheriae.

Иммунитет

Иммунитет после перенесенной дифтерии отличается значитель­ной стойкостью, носит преимущественно антитоксический характер. В последнее время уделяется внимание и антибактериальному имму­нитету, его роли в предотвращении развития инфекции на начальном этапе и в противодействии формированию бактерионосительства.