Методы микробиологической диагностики острых кишечных инфекций
К ОКИ относятся: эшерихиозы, вызываемые условно-патогенными и патогенными (энтеропатогенными, энтерогеморрагическими, энтероинвазивными и энтеротоксигенными) кишечными палочками, брюшной тиф, паратифы А и Б, сальмонеллезы, дизентерия, кишечные клебсиеллезы и кишечные иерсиниозы.
Методы их микробиологической диагностики включают следующие принципы:
1. Микроскопический метод диагностики, как правило, не приемлем, так как патогенные и непатогенные энтеробактерии имеют общие морфологические характеристики.
2. Для диагностики применяют бактериологический и серологический методы. Выбор метода диагностики зависит от клинических проявлений, места локализации возбудителя и фазы патогенеза болезни
Бактериологическая диагностика.
1. Забор материала. Характер материала зависит от первичной или вторичной локализации микроба-возбудителя. Если материалом служат испражнения, что чаще всего бывает, то их берут до начала или после суточного перерыва в антибактериальной терапии. Материал лучше забирать ректальной трубкой, тампоном со стерильной пеленки или стерильной пергаментной бумаги, специальным устройством для забора фекалий (ни в коем случае не допуская его контакта с дезинфектантами). Если материалом служит кровь, то забирают 10,0 мл крови из вены локтевого сгиба.
2. Транспортировка материала осуществляется медицинским работником в системе “стекло, металл” в течение не более трех часов после его забора или в консерванте с сопровождающими документами.
3. Питательные среды, используемые для бактериологического исследования, можно подразделить на три группы:
А) среды обогащения, создающие условия преимущественного размножения выделяемого возбудителя и основанные либо на принципе наличия в среде факторов активации роста данного микроба, либо на принципе подавления роста сопутствующих микробов-антагонистов. Первой группе соответствует среда Рапопорт, второй – селенитовая, магниевая, Мюллера, с пенициллином и т. д.;
Б) средь/ дифференциально-диагностические – плотные питательные среды, содержащие дифференцирующий углевод – лактозу и индикатор. Кишечные палочки, разлагающие лактозу (лактозоположительные), растут в виде окрашенных колоний в зависимости от типа среды – в малиново-красный и розовый (среда Эндо, Плоскирева) или темно-синий (среда Левина) цвет. Клебсиеллы пневмонии разлагают лактозу в среде с индикатором бромтимоловым синим и образуют колонии желтого цвета, в то время как колонии лактозоотрицательных биоваров формируют колонии цвета среды. Сальмонеллы и шигеллы на средах Эндо, Левина, Плоскирева также не разлагают лактозу и дают бесцветные колонии;
В) среды накопления чистой культуры. Чаще применяется среда Олькеницкого (трехсахарный агар). Она состоит из столбика, скошенной части и включает лактозу, глюкозу и сахарозу, индикатор, реагенты для определения сероводорода и уреазы. Посев производят уколом в столбик и штрихом по поверхности скошенной части. При росте микробов глюкоза лучше разлагается в столбике, лактоза – на скосе, в результате чего дифференцированно меняется цвет среды. При образовании газа – формируются пузырьки и разрывы в среде, при продукции сероводорода – наблюдается почернение по ходу укола, при продукции уреазы – изменение цвета среды на оранжевый.
4. Идентификация выделенных культур основана на определении:
Общего для семейства признака – грам – палочки;
Наличия капсулы (у клебсиелл);
Цвета колоний на чашечных средах;
Подвижности (сальмонеллы и эшерихии подвижны, шигеллы и клебсиеллы неподвижны);
Биохимических свойств;
Антигенной структуры;
Чувствительности к антибактериальным препаратам;
Чувствительности к бактериофагам.
Антигенную структуру определяют по предварительному установлению серогруппы, чаще с монорецепторными адсорбированными сыворотками, а затем серовара тоже с адсорбированными сыворотками.
Серологическая диагностика: начинается с получения сывороток от больных. В них обнаруживаются антитела в реакции агглютинации, гемагглютинации, латекс-агглютинации или РСК. Диагноз основан на обнаружении антител в диагностическом титре или нарастании титра антител в динамике болезни.
Источник
Характеристика семейства энтеробактерии
Семейство Enterobakteriaceae включает в себя многочисленных представителей, имеющих общее местообитание — кишечник. Энтеробактерии делят на:
1) патогенные (шигеллы, сальмонеллы, эшерихии, иерсинии и др.);
2) условно-патогенные (37 родов).
Все патогенные энтеробактерии могут вызывать у человека острые кишечные инфекции, условно-патогенные — гнойно-воспалительные заболевания и пищевые токсикоинфекции.
Энтеробактерии— грамотрицательные палочки средней величины с закругленными концами, располагающиеся беспорядочно. Одни из них подвижны за счет жгутиков, другие неподвижны. Являются факультативными анаэробами.
Они нетребовательны к питательным средам. На мясопептонном агаре образуют однотипные колонии средней величины, круглые, гладкие, выпуклые, блестящие, бесцветные. В мясопептонном бульоне рост дает равномерное помутнение.
Биохимические тесты общие для всего семейства. На основании этих тестов семейство энтеробактерии дифференцируют от других, сходных по морфологии.
Все энтеробактерии:
1) ферментируют глюкозу до кислоты или до кислоты и газа;
2) редуцируют нитраты в нитриты;
3) каталаза +, оксидаза -, OF-тест ++.
Антигены энтеробактерии состоят из:
1) О-антигена, который локализуется в клеточной стенке. По химической природе это глюцидолипоидный комплекс;
2) К-антигена (это поверхностный, капсульный антиген);
3) Н-антигена (термолабильного, жгутикового); его имеют подвижные энтеробактерии;
4) пилифимбриального антигена; он есть у бактерий, имеющих ворсинки, пили, фимбрии.
Классификация энтеробактерии
Классификация энтеробактерии основана на их биохимических свойствах. Согласно классификации Берджи семейство энтеробактерии 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.
Кишечная инфекция— результат взаимодействия возбудителя с соответствующими структурами макроорганизма при необходимых условиях внешней среды. Этот процесс состоит из нескольких фаз:
1) адгезии;
2) инвазии;
3) колонизации;
4) продукции экзо- и энтеротоксинов. ,
Адгезия— обязательное условие возникновения любого инфекционного процесса. Разные энтеробактерии обладают тропизмом только к определенным эпителиальным клеткам, поэтому прикрепляются только на определенном уровне ЖКТ. Адгезия идет в два этапа:
1) неспецифическая адгезия (приближение);
2) специфическая адгезия (в результате лиганд-специфического взаимодействия соответствующих структур энтеробактерий (ворсинок, фимбрий) и рецепторов плазмолеммы эпителиальных клеток).
Инвазия— проникновение бактерий в эпителиальные клетки с размножением или без него.
Инвазия, колонизация и продукция токсинов в разной степени выражены у разных энтеробактерий, поэтому патогенез и клиника кишечных инфекций существенно различаются.
Рис. Колонии кишечной палочки на питательной среде
Эшерихии
Род Escherihia включает в себя семь видов. Наибольшее значение имеет вид Е. coli, которые по патогенности делят на:
1) патогенные (диарейные);
2) условно-патогенные (входят в состав нормальной микро
флоры кишечника).Они подвижны, капсул не образуют. Биохимические свойства:
1) ферментируют глюкозу с образованием кислоты и газа;
2) ферментируют лактат.
Антигенное строение:
1) по О-антигену делятся на серогруппы (более 160);
2) большинство имеют К-АГ и Н-АГ.
Заболевания, вызываемые эшерихиями, делят на две группы:
1) эндогенные колиинфекции; вызываются собственной кишечной палочкой, которая при снижении иммунологической реактивности вызывает гнойно-воспалительные заболевания;
2) экзогенные колиинфекции — эшерихиозы. Это типичные кишечные инфекции, вызываются только патогенными Е. coli, попавшими в организм извне. Основной источник — человек.
Патогенные Е. coll делят на четыре основных класса.
1. ЕТЕС — энтеротоксигенные эшерихии коли. Обладают тропизмом к эпителию тонкого кишечника. Попав в организм, они прикрепляются к рецепторам мембран энтероцитов. У них есть СФ-фактор колонизации, за счет которого они заселяют эпителиальные клетки тонкого кишечника. Внутрь клеток они не проникают, и воспаление не развивается.
Они продуцируют экзоэнтеротоксин, синтез которого кодируется плазмидой. Этот токсин состоит из:
1) ЛТ-термолабильной фракции;
2) СТ-термостабилыюй фракции.
Токсин обладает цитотоническим действием. В результате его воздействия нарушается процесс энтеросорбции, что ведет к развитию диарейного синдрома. Клинически заболевание протекает как легкая форма холеры.
2.Е1ЕС — энтероинвазивные эшерихии коли. Обладают тропизмом к эпителиальным клеткам толстого кишечника. Факторами их вирулентности являются наличие на поверхности клеточной стенки белков наружной мембраны, способность к инвазии и внутриклеточному размножению. Размножение бактерий приводит к гибели клетки. На месте погибших клеток образуются язвы и эрозия, окруженные воспалением.
3.ЕРЕС — энтеропатогенные эшерихии коли. Вызывают энтероколиты у детей до года. Поражается эпителий тонкого кишечника. Фактор вирулентности — способность к ограниченной инвазии.
4. ЕНЕС — энтерогеморрагические эшерихии коли. Обладаю тропизмом к эпителиальным клеткам толстого кишечника. Фактор вирулентности — продукция двух типов шигоподобных токсинов (SLT). Вызывают гемоколит.
Основной метод диагностики — бактериологическое исследование.
Необходимо определить:
1) принадлежность выделенной культуры Е. coli к патогенной серогруппе (реакции агглютинации и преципитации);
2) наличие токсина (с помощью иммуноферментного анализа
(ИФА)), если выделенная структура принадлежит к серогруппе ЕТЕС;
3) наличие белков наружной мембраны (ИФА), если выделенная структура принадлежит к серогруппе EIEC;
4) особое белковое вещество, общее для всей группы (ИФА), —у группы ЕРЕС;
5) наличие SLT (ИФА) — у ЕНЕС.
Специфической профилактики нет.
Лечение: антибиотики.
Рис. Электронная микроскопия кишечной палочки.
Шигеллы
Относятся к роду Shigella.
Являются возбудителями дизентерии. Морфология такая же. как и у других представителей семейства энтеробактерии. Неподвижны, капсул не образуют.
Хорошо растут на простых питательных средах. На среде Эндо образуют бесцветные колонии.
Род включает в себя четыре вида, различающихся по биохимическим свойствам (способности ферментировать маннит и лакто зу) 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.
Шигеллы, минуя желудок и тонкий кишечник, попадают в толстый кишечник. Прикрепляются к рецепторам мембран колоноцитов и проникают внутрь с помощью белка наружной мембраны. Гибель клеток приводит к образованию эрозий и язв, окруженных перифокальным воспалением.
Факторы патогенности:
1) белки наружной мембраны (обеспечивают способность к инвазии и внутриклеточному размножению);
2) контактный гемолизин (способствует лизису мембран вакуолей клетки);
3) экзотоксин (обладает энтеротропным, цито- и нейротоксическим действием);
4) эндотоксин (оказывает на организм общетоксическое действие и предохраняет попавшие в организм шигеллы от действия защитных сил макроорганизма).
Различают три клинические формы дизентерии, которые отличаются по возбудителям, эпидемиологии и частично по клинике:
1) дизентерия Григорьева—Шига. Возбудитель — Sh. disenteriae, серовар — шигелла Григорьева—Шига. Пути передачи — алиментарный, контактно-бытовой. Особенности клиники: протекает тяжело, характерен жидкий стул с кровью,
симптомы поражения ЦНС, может быть бактериемия;
2) дизентерия Флекснера. Возбудители — Sh. flexneri и Sh. boydii. Путь передачи водный. Особенности клиники: протекает как типичная дизентерия различной степени тяжести;
3) дизентерия Sonnei. Путь передачи пищевой. Особенности клиники: могут быть симптомы пищевой токсикоинфекции, рвота.
Диагностика:
1) бактериологическое исследование;
2) иммуноиндикация (ИФА);
3) серодиагностика (имеет ретроспективное значение).
Специфическая профилактика: дизентерийный бактериофаг
(применяется в очагах инфекции).
Этиотропная терапия: в среднетяжелой и тяжелой степени заболевания назначаются антибиотики (те, которые выводятся кишечником) с учетом чувствительности возбудителя.
Сальмонеллы
Род Salmonella включает в себя более 2500 сероваров.
Морфология сходна с другими представителями семейства. Бактерии подвижны, спор и капсул не образуют.
Хорошо растут на простых питательных средах. Образуют небольшие прозрачные колонии.
Биохимические свойства:
1) ферментируют углеводы до кислоты и газа;
2) лактозу не разлагают;
3) дезаминируют и декарбоксилируют некоторые аминокислоты.
По биохимическим различиям род делится на шесть групп. Антигенная структура:
1) О-антиген. По его строению сальмонеллы делятся на 65 серогрупп;
2) Н-антиген. По его строению внутри серогруппы сальмонеллы делятся на серовары.
У человека сальмонеллы могут вызывать две группы заболеваний:
1) антропоонозные — брюшной тиф и паратиф А и В; возбудители: S. typhi, S. paratyphi A, S. paratyphi В;
2) зооантропоонозные — сальмонеллезы; возбудители: S. typhimurium, S. haifa, S. anatum, S. panama, S. infantis.
Брюшной тиф и паратиф А и В объединены в одну группу тифопаратифозных заболеваний — из-за общего возбудителя, клиники, патогенеза. Источник инфекции — больной (или бактерионоситель).
Заболевание включает в себя пять фаз (патогенез).
1. Фаза внедрения возбудителя в организм, прикрепления его к рецепторам мембран энтероцитов и проникновения внутрь клеток (соответствует инкубационному периоду болезни).
2. Фаза первичной локализации: сальмонеллы проникают в лимфатический аппарат тонкого кишечника, сенсибилизируют его, размножаются в макрофагах; это сопровождается гибелью микроорганизмов и выделением эндотоксина, который попадает в кровь и вызывает эндотоксинемию (соответствует продромальному периоду).
3. Фаза бактериемии: возбудитель прорывает лимфатический барьер и попадает в кровь, распространяясь по всем паренхиматозным органам (начало болезни).
4. Фаза вторичной локализации: в паренхиматозных органах возникают брюшнотифозные гранулемы (разгар болезни).
5. Фаза выделительно-аллергическая: повторный контакт возбудителя с первично-сенсибилизированным лимфатическим аппаратом тонкого кишечника; образуются язвы на слизистой оболочке.
Исход болезни может быть различным:
1) выздоровление;
2) формирование носительства;
3) летальный.
Диагностика тифо-паратифозных заболеваний:
1) в фазу бактериемии — кровь на гемокультуру (РПГА),
если есть сыпь — соскоб с розеол;
2) в фазу реконвалесценции — бактериологическое исследование фекалий, мочи, желчи;
3) для выявления носительства — серологическое исследование.
Этиотропная терапия: антибиотики с учетом чувствительности возбудителя.
Специфическая профилактика: убитая брюшнотифозная вакцина.
Вторая группа заболеваний — сальмонеллезы — характеризуется многообразием клинических проявлений. Источники инфекции — больные животные, инфицированные продукты питания. Путь заражения алиментарный. Чаще всего сальмонеллез протекает как пищевая токсикоинфекция. При этом сальмонеллы поражают энтероциты тонкого кишечника и фиксируются в его лимфатическом аппарате. При прорыве лимфатического барьера развивается бактериемия, происходит разнос возбудителя по различным органам, регистрируются внекишечные формы сальмонеллеза.
5. Иерсинии
Род Yersinia содержит семь видов, из которых патогенными для человека являются Y. pestis (возбудитель чумы), Y. pseudotuber-culesis (возбудитель псевдотуберкулеза), Y. enterocolitica — возбудитель острых кишечных инфекций, кишечного иерсиниоза.
Y. enterocolitica — это грамотрицательные подвижные палочки, не образующие спор и капсул. Культивируются на простых питательных средах при температуре 20—26 °С.
Ситауционные Задачи:
1. У 2-х летнего ребенка высокая температура, понос, резко выраженная интоксикация. Как надо провести бактериологическое исследование для постановки диагноза?
2. При проведении бактериологического исследования испражнений больного с клиническим диагнозом – колиэнтерит, на чашках со средой Эндо выросли колонии красного цвета типичные для кишечной палочки. Как решить вопрос патогенные это кишечные палочки или нет?
3. Выздоравливающий больной (10-й день заболевания), перенес заболевание, выразившееся в появлении болей в животе, рвоте, поносе, высокой температуре, появившихся через 4 часа после приема пищи. Клинический диагноз – пищевая токсикоинфекция, пищевой сальмонеллез. Как подтвердить клинический диагноз?
Источник
Диагностика острой кишечной инфекции. Выявление причины кишечной инфекции
Для точной этиологической диагностики острой кишечной инфекции решающим является обнаружение возбудителя в рвотных массах, промывных водах желудка, испражнениях и остатках пищи, подозреваемой в качестве фактора заражения. Очень важно как можно раньше взять материал для бактериологического исследования. При спорадических кишечных инфекциях, вызываемых условно-патогенными бактериями , в связи с частым обитанием последних в кишечнике человека и развитием дисбактериоза находки их только в фекалиях не могут иметь диагностического значения: этиологически доказательным участие УПБ становится только при их преобладающем росте в остром периоде болезни и уменьшении их количества ко времени выздоровления.
При сальмонеллезах достоверным является обнаружение возбудителя в фекалиях, моче и крови Посев крови на гемокультуру следует проводить на протяжении всего лихорадочного периода. Посевы промывных вод желудка оправданы при использовании для промывания желудка физиологического раствора, кипяченой воды, но не раствора перманганата калия или соды. Большая частота посевов исследуемого материала в начале болезни повышает процент положительных результатов. Посуду для взятия материала стерилизуют кипячением. Полученный материал без промедления доставляют в бактериологическую лабораторию, где немедленно проводят посевы.
Набор питательных сред должен быть максимально широким, позволяющим выделять различные виды возбудителей кишечной инфекции. При отсутствии роста патогенных бактерий оправданы вирусологические исследования. Уточнение этиологии вирусных диарей важно в случаях их массового возникновения. При направлении материала следует указать клинический диагноз и наиболее яркие клинические симптомы у данного больного, что важно для целенаправленного поиска возбудителя. Поиск возбудителей кишечных заболеваний даже в условиях хорошо оснащенных современных бактериологических лабораторий все еще малорезультативен.
Этиологическая расшифровка острой кишечной инфекции не выходит за рамки 40-60%. Во время эпидемических и крупных локальных вспышек ОКИ показатель бактериологического подтверждения диагноза несколько возрастает, но никогда не достигает 100%. В нозологической расшифровке диарейных заболеваний огромная роль принадлежит всестороннему клиническому обследованию больного Решающее значение порой имеют не данные лабораторных анализов, включая обнаружение или отсутствие того или иного возбудителя, а результаты клинического течения болезни, которые позволяют врачу самостоятельно сформулировать диагноз.
Помимо бактериологического исследования, необходима серологическая диагностика. При сальмонеллезах хорошо зарекомендовала себя реакция непрямой гемагглютинации (РНГА)с сальмонеллезными эритроцитарными диагностикумами. При пищевой токсикоинфекции, вызванных УПБ, используется реакция агглютинации с аутоштаммами возбудителей (кровь берут в разгар заболевания и через 5-7 дней от начала болезни), но результаты ее малодостоверны. Наблюдаются случаи, когда выделение шигелл и сальмонелл у больных неспецифическим язвенным колитом (НЯК) и другими болезнями кишечника, особенно онкозаболеваниями, продолжается многие недели и даже месяцы.
Это не должно быть основанием для обязательной постановки во всех случаях диагноза хронической дизентерии или сальмонеллеза Вегетированию экзогенных бактерий в этих случаях способствует наличие некротических масс в кишечном содержимом при непрерывно текущем хроническом воспалении (нозопаразитизм патогенных бактерий). Однократный высев сальмонелл и даже шигелл у больных колитами другой этиологии может быть транзиторным бактериовыделением или постинфекционным бактерионосительством. Таким образом, клиническая диагностика всегда должна быть решающей.
– Также рекомендуем “Инфаркт миокарда с клиникой кишечной инфекции. Гипертонический криз и токсикоинфекция”
Оглавление темы “Современное выявление острой кишечной инфекции”:
1. Диагноз острой кишечной инфекции. Пищевая токсикоинфекция
2. Дифференциация пищевой токсикоинфекции (ПТИ). Дифференцировка острой дизентерии
3. Формы пищевой токсикоинфекции. Причины пищевой токсикоинфекции
4. Редкие формы токсикоинфекций. Соматическая патология с клиникой токсикоинфекции
5. Кишечный сепсис. Дифференциация ботулизма и пищевой токсикоинфекции
6. Дифференциация вирусных поражений и пищевых токсикоинфекций. Пищевые интоксикации – отравления
7. Диагностика острой кишечной инфекции. Выявление причины кишечной инфекции
8. Инфаркт миокарда с клиникой кишечной инфекции. Гипертонический криз и токсикоинфекция
9. Острый живот и кишечные инфекции. Основные причины диареи
10. Наследственные причины диареи. Синдромы сопровождающиеся диареей
Источник