Занятие № 1

ТЕМА: Микробиологическая диагностика трансмиссивных заболеваний: сыпной тиф (эпидемический и эндемический), Ку-лихорадка, возвратный тиф, клещевой боррелиоз (болезнь Лайма)

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ знать: основные биологические свойства возбудителей, признаки патогенности, патогенез заболевания, особенности иммунитета, микробиологическую диагностику, специфическую профилактику и лечение

уметь: учитывать и делать заключение по реакциям: развернутой РА, РПГА, РСК

Задание на дом:

1. Вопросы для самоподготовки:

1) Характеристика биологических свойств возбудителя и особенности микробиологической диагностики сыпного тифа: эпидемического и эндемического (крысиного)

2) Характеристика биологических свойств возбудителя и особенности микробиологической диагностики Ку-лихорадки

3) Характеристика биологических свойств возбудителя и особенности микробиологической диагностики возвратного тифа

4) Характеристика биологических свойств возбудителя и особенности микробиологической диагностики клещевого боррелиоза (болезни Лайма)

Риккетсиозы

Семейство Rickettsiaceae объединяет груп­пу грамотрицательных бактерий, облигатных внутриклеточных паразитов, поражающих человека, теплокровных животных, птиц и членистоногих. Таксономия риккетсии основывается на сравнении фенотипических, в том числе ан­тигенных характеристик, клинико-эпидемиологических особенностях болезней, а также молекулярно-генетических данных, прису­щих отдельным представителям риккетсии. До недавнего времени семейство риккетсии включало роды Rickettsia, Orientia, Ehrlichia и Coxiella. По современной классификации (Е. П. Лукин, А. А. Воробьев, А. С. Быков, 2001), семейство Rickettsiaceae относится к классу Alphaproteobacteria (альфа-1 протеобактерии) и включает три рода: Rickettsia Orientia, и Ehrlichia. Род Coxiella исключен из семейства Rickettsiaceae и отнесен к гамма-протеобактериям (близкое родство к легионеллам).

Морфологические и тинкториальные свойс­тва. Риккетсий представляют собой мелкие короткие палочки размером 0,2/0,5x0,8/2 мкм, могут иметь кокковидную или нитевид­ную (до 40 мкм) форму. Размножаются би­нарным делением. Грамотрицательные. Для риккетсий характерны мощный слизистый и микрокапсулярный слой. У всех морфологи­ческих форм риккетсий выражены трехслой­ная клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, внутриплазматические включения и вакуоли. Риккетсий неподвижны, имеют фимбрии и пили. Последним приписывают функции конъюгационного канала, участвующего в пе­редаче генетической информации.

Риккетсий не окрашиваются обычными бак­териальными красителями, но окрашиваются по Романовскому—Гимзе и по Здродовскому. При окраске по Романовскому—Гимзе кор­пускулы риккетсий имеют голубовато-пур­пурный цвет и расположены в протоплазме клеток. При окраске по Здродовскому ярко-красные корпускулы расположены на голу­бом фоне, все риккетсий могут быть вы­явлены методом серебрения.

Культуральные и биохимические свойства. Риккетсий не растут на искусственных бак­териальных средах. Для их культивирования используют развивающиеся куриные эмбрио­ны, культуры клеток, членистоногих перенос­чиков или чувствительных животных.

Для культивирования риккетсий в культу­рах клеток используют культуры фибробластов белых мышей, почек сирийских хомяч­ков, почек зеленых мартышек, а также клеток эндотелия пупочной вены человека и животных. Культивирование возбудителей риккетсиозов в организме членистоногих (платяные вши че­ловека, блохи крыс, иксодовые клещи) сохра­нило значение для исследовательских целей.

К риккетсиям чувствительны многие ви­ды лабораторных животных: белые мыши, крысы, морские свинки, кролики, собаки, некоторые виды обезьян. Поэтому их широко используют в риккетсиологии для исследо­вательских и практических целей (например, накопление риккетсий Провачека в легких белых мышей при интраназальном инфици­ровании; культивирование риккетсий во вшах при заражении последних в процессе питания на инфицированных кроликах или на искус­ственных мембранах, под которыми находит­ся суспензия риккетсий).

Риккетсий Провачека и Риккетса облада­ют собственной фосфолипазой А2, играющей ключевую роль в процессе инфицирования клеток. Предполагается, что риккетсии по­лучают из инфицированной клетки достаточ­ный баланс метаболических посредников и определенное количество энергии. В отличие от хламидий, т. е. также облигатных внут­риклеточных паразитов, они независимы от энергетического обмена клетки-мишени или от ее макромолекулярного синтеза, подобно вирусам.

Риккетсии после проникновения в клетку размножаются в ее протоплазме или ядре, накапливаясь в течение нескольких суток до 10⁸—10⁹ инфицирующих доз. в результате чего клетка гибнет, а высвободившиеся микробы поражают здоровые клетки.

Устойчивость риккетсии. Риккетсии отно­сительно малоустойчивы к воздействию вне­шних факторов (температура, влажность, уль­трафиолетовое и другие виды излучений), а также к дезинфектантам. Однако могут дли­тельно сохраняться в высушенном состоянии, а также переживать в организме переносчиков (клещи, вши). R. prowazekii могут сохраняться в фекалиях вшей до 10 лет.

Антигенность риккетсии. Антигенность рик­кетсий обусловлена гликопротеинами и ЛПС, входящими в состав клеточной стенки. При этом спектр антигенных детерминант меж­ду отдельными представителями риккетсий настолько близок, что их нельзя идентифи­цировать с помощью поликлональных анти­тел. ЛПС некоторых риккетсии (например, Провачека) имеют общие антигены с протеем. Поэтому для дифференциации риккетсии используют моноклональные антитела.

Факторы патогенности. Патогенез и клиника. Факторами патогенности у риккетсии служат фимбрии и пили, ЛПС клеточной стенки, не­которые поверхностные белки, фосфолипаза А2; экзотоксин риккетсии не образуют.

С помощью пилей или крупных протеинов внешней оболочки риккетсии прикрепляются к клетке-мишени (эндотелию, эритроциту, макрофагу и др.), затем с помощью собс­твенной фосфолипазы действуют на липиды внешней мембраны клетки и разрыхляют ее. Освобождающаяся при этом арахидоновая кислота конвертирует в физиологически ак­тивные соединения (простагландины и лейкотриены), которые изменяют проницаемость и тонус сосудов. Риккетсии же через дефекты в клеточной стенке уже через несколько ми­нут проникают внутрь клетки, где формиру­ется пузырек-фагосома, с находящимися в нем риккетсиями. В результате нескольких циклов деления (один цикл— 8—14ч) в те­чение 72—96 ч, после заражения возника­ет популяция возбудителя численностью до 1000 бактерий в одной пораженной клетке. Переполненная риккетсиями вакуоль «лопа­ется» подобно грибу-дождевику, риккетсии выходят за пределы клетки, попадают в лим­фу, кровь и распространяются по всему орга­низму, поражая новые клетки-мишени.

Возможен также выход риккетсии из клет­ки путем «почкования», при котором рик­кетсии «одеваются» в клеточную оболочку «хозяина».

Коксиеллы 1-й фазы, вследствие наличия у них липополисахаридной капсулы, устойчивы к действию ферментов в фаголизосомах клет­ки-мишени и могут годами персистировать в организме больных Ку-лихорадкой. Для рик­кетсии, так же как и для коксиелл, характерна персистенция, т. е. длительное переживание в организме, не вызывая патологического про­цесса, что обусловлено переходом бактерий в L-форму, или антигенной мимикрией, или же экранизацией, вследствие покрытия повер­хности риккетсии иммуноглобулином. Все это может приводить к рецидивам болезни, например рецидиву сыпного тифа (болезни Брилля—Цинссера).

Поскольку при риккетсиозах поражаются высокоспециализированные клетки (эритро­циты, макрофаги, эндотелий), выполняющие физиологические, биохимические, опорные функции, связанные с обменом, регулирова­нием тонуса и проницаемости сосудов, сис­темой циркуляции и антикоагуляции крови, репарацией сосудов, особенно микрокапилля­ров, происходит дезорганизация и нарушение морфологической целостности выполняемых ими функций, особенно в системе свертыва­ния крови. Морфологически это выражается в образовании периваскулитов, кровоизлияний, тромбоза капилляров, т. е. возникает панваскулит. Одновременно нарастает количество физиологически активных веществ (эйкозаноидов) типа простагландинов, лейкотриена, фактора Хагемана и др., что ведет к нарушению регуляции системы коагуляции — антикоагуля­ции крови, изменению проницаемости и тонуса сосудов, появлению застойных явлений и нару­шению кровообращения в различных органах.

Эпидемиология. Резервуаром и перенос­чиком риккетсиозов являются клещи, вши и блохи. Многие виды риккетсий постоянно обитают в клещах различных видов, сохра­няя их многие годы путем трансовариальной передачи из поколения в поколение. В значи­тельных количествах риккетсий выделяются с фекалиями переносчиков в окружающую среду. Таким образом, формируются очаги риккетсий и риккетсиозов.

Платяные вши, передающие возбудителей сыпного тифа, выступают лишь как трансмиссанты риккетсий, но не их хранители. В этом случае резервуаром, хранителем рик­кетсий является человек.

Заражение человека, а также теплокров­ных прокормителей клещей происходит при присасывании инфицированных клешей, в результате чего происходит «впрыскивание» возбудителя в кровь и лимфу вместе со слю­ной или содержимым коксальных желез, пре­пятствующим свертыванию крови. Заражение риккетсиями сыпного тифа при укусе инфи­цированной платяной вошью происходит ис­ключительно путем втирания фекалий вшей, содержащих огромное количество возбудите­ля, через расчесы на коже.

Крысиный сыпной тиф передается тропиковыми блохами — тем же механизмом, что и передача возбудителя сыпного тифа вшами.

Заражение человека риккетсиозами воз­можно также путем вдыхания аэрозолей, со­держащих возбудителей (например, высохшие фекалии клещей, вшей).

Клиника риккетсиозов. Развивается в соот­ветствии с описанным выше патогенезом. При этом клинические проявления инфекционно-токсического синдрома у больных риккетси­озами не отражают видовой принадлежности риккетсий, т. е. не имеют патогномоничных симптомов и признаков. Субъективно болезнь сопровождается развитием лихорадки с появле­нием озноба, недомогания, болей в мышцах и суставах. Объективно развивается гипертермия, гипотония, сыпь (как следствие нарушения проницаемости стенок кровеносных сосудов и нарушения гомеостаза); развиваются десквамативно-пролиферативные воспалительные про­цессы, геморрагические проявления не только в коже, но и во внутренних органах, прежде всего головном мозге, сердце, почках, печени, легких, что ведет к недостаточному кровоснабжению и нарушению функции этих органов.

При тяжелых формах риккетсиозов развивают­ся осложнения с явлениями диссеминированного внутрисосудистого свертывания (сыпной тиф, марсельская лихорадка и др.). Вследствие нарас­тающей функциональной недостаточности жиз­ненно важных органов (сердце, почки, головной мозг) и активации микрофлоры наступает гибель больных. При хронических формах коксиеллеза патология усугубляется образованием иммунных комплексов, вызывая аллергические процессы и усугубляя воспалительные процессы.

При клещевых риккетсиозах на участках кожи, соответствующих месту присасывания инфицированного клеща, в первые 3—5 дней формируется «первичный аффект» в виде па­пулы с последующим некрозом в центре, фо­кусный васкулит и инфильтративно-воспалительная реакция с клеточной инфильтрацией.

Микробиологическая диагностика. Основана на клинико-эпидемиологических данных и ла­бораторных исследованиях. Лабораторное под­тверждение диагноза играет иногда решающую роль (атипичные, стертые и другие формы бо­лезни). Оно включает способы выявления (вы­деления) возбудителя, а также обнаружение спе­цифических антител и антигенов. Обнаружение возбудителя микробиологическими методами проводится до лечения антибиотиками путем введения исследуемого материала (кровь, био­псии из высыпаний на коже и др.) чувствитель­ным к риккетсиям лабораторным животным (белые мыши, крысы, морские свинки, хомяки) или куриным эмбрионам и культурам клеток.

Возможно также иммуногистологическое исследование биоптатов. Разработана также ПЦР. Однако основным методом специфи­ческой диагностики риккетсиозов является серологический: определение специфических антител в крови. С этой целью применяют РСК, РА, РИГА, РИФ, ИФА.

Лабораторное подтверждение риккетсиозов воз­можно лишь на второй неделе болезни. К этому вре­мени у 20-40 % больных выявляются специфические антитела в низких титрах: в РСК— 1:10/1:40;вРИФ — 1:20+1:80; в ИФА- 1:500+1:1000. Максимальных ве­личин титры антител достигают на 15-30-е сутки (при отсутствии лечения антибиотиками).

При этом обязательно должны исследоваться «парные» сыворотки, взятые в начале болезни и через 7—14 дней и позже от начала болезни.

Лечение. При всех риккетсиозах эффективны антибиотики тетрациклинового ряда. Препараты пролонгированного действия (доксициклин, миноциклин) оказывают терапевтический эффект уже после однократного или двукратного введе­ния. При отсутствии тетрациклинов возможно применение хлорамфеникола. Профилактическое назначение антибиоти­ков при риккетсиозах весьма эффективно.

Профилактика. Неспецифические меры профилактики риккетсиозов сводятся к унич­тожению переносчиков (вшей, блох, клещей) наиболее эффективным способом (дезинсекция) или к устранению условий для контакта с ними (периодические осмотры на педикулез, на носительство клещей, ношение клещезащитной одежды и др.).

Специфические меры профилактики воз­можны путем проведения вакцинаций. Разработаны живые и инактивированные вакцины против сыпного тифа, инактивированная вакцина против пятнистой лихорадки Скалистых гор. Однако вакцинопрофилактика не является основным способом профилакти­ки риккетсиозов, так как заболеваемость ими в отсутствие переносчика обычно не носит массового характера; заболевания неконтаги­озны, имеются эффективные средства борьбы с переносчиком, риккетсиозы хорошо лечатся антибиотиками, возможна также химиопро-филактика риккетсиозов.