Материал: Ответы к итоговой МБ №4 ООИ (КубГМУ Live)

103. Морфологические и тинкториальные свойства дифтерийной палочки.

Тинкториальные и морфологические свойства.

С. diphtheriae — тонкие, слегка изогнутые или прямые грамположительные палочки размером от 1-6 х 0,3-0,8 мкм. Они утолщены на концах за счет наличия зерен волютина (зерен Бабеша—Эрнста) на одном или обоих полюсах клетки, что придает им вид булавы или булавки.

Благодаря зернам волютина, состоящим из полифосфатов, для С. diphtheriae характерно неравномерное окрашивание клеток, так как зерна волютина воспринимают любой анилиновый краситель более интенсивно, чем цитоплазма клетки, и вследствие присущей им метахромазии приобретают не обычный цвет. Зерна волютина легко выявляются при окраске препаратов метиленовым синим по Леффлеру, а также при окраске по Нейссеру в виде гранул темно-синего или си- не-черного цвета соответственно. Они резко контрастируют с бледно-синим или светлокоричневым фоном микробной клетки. При окраске по Граму зерна волютина выявить не удается.

При люминесцентной микроскопии окрашиваются корифосфином в оранжево красный цвет, в то время как тела бактерий - в желто-зеленый цвет. Дифтерийная палочка не обладает кислотоустойчивостью, неподвижна, спор и капсул не образует; имеет микрокапсулу с входящим в ее состав корд-фактором. Клеточная стенка у С. diphtheriae имеет сложное строение. Она содержит вещества пептидополисахаридной природы, в состав которых входят галактоза, манноза, арабиноза. Как и микобактерии, С. diphtheriae содержат в составе клеточной стенки большое количество липидов, в том числе некислотоустойчивые коринеформные миколовые кислоты. Для С. diphtheriae характерен полиморфизм размеров и формы. Благодаря разламывающему механизму деления, клетки не расходятся и располагаются в мазках под углом, напоминая латинские буквы L, X, V, Y или растопыренные пальцы рук, за что их называют «булавовидными двукрылками».

Наличие поверхностных липидрв способствует образованию скоплений плотно прилегающих в результате спонтанной агглютинации пало чек, напоминающих «свалявшуюся шерсть в войлоке» или «пакет булавок». В культуре одного и того же штамма наряду с типичными длинными, изогнутыми и изящными палочками можно обнаружить короткие, толстые, с вздутиями на одном или обоих концах клетки, а также карликовые, гигантские или ветвящиеся нитевидные клетки. Полиморфизм чаще выявляют при культивировании на искусственных питательных средах, содержащих большое количество сывороточных белков, что способствует несбалансированному росту бактерий. Данные микроорганизмы образуют также фильтрующиеся и L-формы бактерий. Полиморфизм С. diphtheriae, их взаиморасположение, наличие зерен волютина по полюсам имеют дифференциально-диагностическое значение при

51

проведении идентификации. Коринеформные бактерии, обитающие на коже и слизистых оболочках, располагаются в микропрепаратах в виде равномерно го частокола; зерен волютина не имеют или содержат их в большом количестве.

104. Культуральные и биохимические свойства дифтерийной палочки.

Культуральные и биохимические свойства. Неоднородность С. diphtheriae находит свое отражение в культуральных и биохимических свойствах. Возбудитель дифтерии относится к факультативным анаэробам, культивируется при 37 °С, оптимум pH — 7,4-8,0. Гетеротроф. В отличие от коринеформных бактерий, С. diphtheriae на простых питательных средах не растет, так как не продуцирует эндопротеазы, способные расщеплять нативные белки до аминокислот; аминокислоты усваиваются ими только из продуктов гидролиза белков — пептонов.

Оптимальные среды для культивирования С. diphtheriae должны содержать аминокислоты, органические источники энергии, источники Mg2+, Cu2+, Са2+, витамины, кровь или сыворотку. Питательная ценность последних обусловлена наличием в них факторов роста (правовращающая молочная кислота, никотиновая и пимелиновая кислоты), а ненативных белков, которые данный микроб не расщепляет. К стимуляторам роста относится также олеиновая кислота.

Для выделения С. diphtheriae из патологического материала применяется свернутая кровяная сыворотка как таковая (элективная среда Ру) или с добавлением сахарного бульона (элективная среда Ру—Леффлера), а также кровяной агар, кровяной теллуритовый агар (среда Клауберга II), хинозольная среда Бучина, цистин-теллурит- сывороточная среда Тинсдаля—Садыковой. На элективных средах возбудитель дифтерии опережает в росте банальную микрофлору и через 8-14 ч вырастает в виде изолированных точечных, выпуклых желтовато-кремовых колоний с гладкой или слегка зернистой поверхностью. Колонии не сливаются, вследствие чего они имеют вид шагреневой кожи. На теллуритовых средах С. diphtheriae растут медленно (в течение 2448 ч) в виде черных или черно серых колоний в результате восстановления теллурита до металлического теллура, который накапливается внутри бактерий в виде кристаллов. Возбудитель дифтерии устойчив к высоким концентрациям теллурита калия или натрия, ингибирующим рост сопутствующей микрофлоры. На среде Бучина через 24-48 ч на месте роста колоний С. diphtheriae среда приобретает фиолетовый цвет, а колонии окрашиваются в синий цвет. На среде Тинсдаля—Садыковой С. diphtheriae образуют серые или темно-коричневые колонии, окруженные темно-коричневым ореолом, который специфичен для возбудителя дифтерии.

В отличие от коринеформных бактерий, возбудитель дифтерии, относясь к факультативным анаэробам, растет в глубине столбика сахарного агара. Коринеформные бактерии образуют поверхностный налет, так как являются облигатными аэробами.

52

105. Факторы патогенности дифтерийной палочки.

Основными факторами патогенности возбудителей дифтерии являются поверхностные структуры липидной и белковой природы, к которым относится корд-фактор, вместе с К-антигенами и коринеформными некислотоустойчивыми миколовыми кислотами входящий в состав микрокап сулы, ферменты и токсины. Поверхностные структуры способствуют адгезии микробов в месте входных ворот инфекции, препятствуют фагоцитозу бактерий, оказывают токсическое воздействие на клетки макроорганизма, разрушают митохондрии.

С. diphtheriae образуют ферменты агрессии и инвазии; нейраминидазу и N - ацетилнейрамиатлиазу, гиалуронидазу, а также гемо лизин и дермонекротоксин. Нейрамииидаза и N-ацетилнейрамиатлиаза действуют на эстафетной основе, обеспечивая бактерии энергетическим сырьем. Нейрамииидаза отщепляет N- ацетилнейраминовую кислоту от гликопротеинов слизи и поверхности клеток, а лиаза расщепляет ее на пируват и N -ацетилманнозамин. Пируват служит готовым источником энергии, стимулируя рост С. diphtheriae. Одним из последствий действия гиалуронидазы является повышение проницаемости кровеносных сосудов и выход плазмы за их пределы, что ведет к отеку окружающих тканей. Некротоксин вызывает некроз клеток в месте/локализации возбудителя. Вышедший за пределы сосудов фибриноген плазмы, кон тактируя с тромбокиназой некротизированных клеток макроорганизма, превращается в фибрин, что и является сущностью дифтеритического воспаления. Находясь внутри дифтеритической пленки С. diphtheriae на ходят отличную защиту от действия эффекторов иммунной системы макроорганизма и антибиотиков. Размножаясь, они образуют в большом количестве основной фактор патогенности —

дифтерийный гистотоксин.

106. Дифтерийный токсин, активация, структура, механизм действия.

Дифтерийный гистотоксин синтезируется в виде единой полипептидной цепи (протоксина), А- и В-фрагменты которой в интактной моле куле соединены дисульфидными мостиками.

Протоксин активируется под действием протеолитических ферментов и тиоловых соединений, что ведет к образованию бифункциональ ной А—В-структуры токсина.

Ограниченный протеолиз происходит под действием протеаз как самого микроба, так и сопутствующей микрофлоры, либо под действием протеаз макроорганизма. Восстановление дисульфидных групп в сульфгидрильные ведет к завершению фрагментирования цепи, но расхождение образо вавшихся фрагментов А и В происходит только после контакта с рецепторами чувствительной клетки.

53

Таким образом, рецепторы связывают дифтерийный гистотоксин исключительно в интактном состоянии его молекулы.

Фрагмент В отвечает за взаимодействие со специфическими ганглиозидными рецепторами клетки и участвует в образовании транспортного канала для фрагмента А.

Активированный фрагмент А отвечает за токсичность. Попав в цитозоль эукариотической клетки, он становится недосягаемым для действия антитоксических антител, которые через мембрану клетки не проникают. Внутри пораженных клеток фрагмент А обладает ферментативной активностью. Он относится к АДФ-рибозил-трансферазам и вызывает АДФ-рибозилирование фактора элонгации EF-2 (трансферазы 2), необходимого для построения пептидных цепей на рибосомах эукариотической клетки. Блокада функциональной активности фермента ведет к нарушению синтеза белка на стадии элонгации и гибели клеток в результате некроза. Прокариотические клетки нечувствительны к действию дифтерийного гистотоксина, так как используют другой фактор элонгации (EF-6).

Дифтерийный гистотоксин оказывает свое специфическое блокирующее воздействие на синтез белка в органах, наиболее интенсивно снабженных кровью: сердечно сосудистая система, миокард, периферическая и ЦНС, почки и надпочечники.

107. Генетический контроль синтеза дифтерийного токсина.

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.

В лабораторных условиях доказана возможность конверсии нетоксигенных штаммов коринебактерии в токсигенные с помощью бактериофага, содержащего геном токсигенности. Этот феномен получил название лизогенной конверсии. Лизогенные штаммы возбудителей обладают теми же свойствами, что и циркулирующие в коллективах возбудители заболевания.

108. Эпидемиология дифтерии.

Дифтерия относится к антропонозным заболеваниям. В естественных условиях ею болеет только человек, не обладающий устойчивостью к возбудителю и антитоксическим иммунитетом (содержание в крови антитоксина по методу Иенсена < 0,03 АЕ/мл). Заболевание имеет повсеместное распространение. Для заболеваемости дифтерией характерна сезонность. Наибольшее количество больных наблюдается во второй половине сентября, в октябре и ноябре. Наиболее восприимчивы к данному

54

заболеванию дети ясельного и школьного возраста. Среди взрослых к профессиональной группе повышенно го риска относятся работники общественного питания и торговли, школ, детских дошкольных и медицинских учреждений.

АЕ – это такое минимальное количество сыворотки, которое нейтрализует 100 DLF дифтерийного токсина.

Источником инфекции при дифтерии являются больные и носители токсигенных штаммов С. diphtheriae. Больной эпидемиологически опасен в течение всего периода заболевания, так как даже в период выздоровления он может выделять токсигенные штаммы бактерий в окружающую среду. Среди больных наибольшее эпидемическое значение имеют лица с локализацией процесса в верхних дыхательных путях, поскольку они наиболее интенсивно выделяют микробов в окружающую среду. Большая часть заболеваний возникает в результате заражения от носителей токсигенных штаммов. У этих лиц нет клинических проявлений заболевания, потому что они обладают антитоксическим иммунитетом.

Механизм заражения и пути передачи. В соответствии с основной локализацией возбудителя в верхних дыхательных путях, аэрозольный механизм заражения является основным. Ведущая роль принадлежит воздушно-капельному пути передачи инфекции, при котором микробы выделяются в окружающую среду больным или носителем токсигенных штаммов С. diphtheriae при разговоре, кашле или чихании. Вместе с вдыхаемым воз духом взвешенные в нем частицы попадают на слизистые оболочки ротоглотки, а также верхних дыхательных путей человека, вызывая заражение. Благодаря устойчивости возбудителя в окружающей среде, определенное значение в передаче инфекции имеют воздушно-пылевой и контактно-бытовой пути передачи. Последний путь передачи определяет спорадическое возникнове ние редких форм дифтерии с экстрафарингеальной локализацией, когда возбудитель передается инфицированными через предметы общего пользования (полотенца, игрушки, носовые платки) руками. Попадание возбудителя в молоко, где он активно размножается, обуславливает алиментарный путь передачи инфекции. При дифтерии кожи и ран имеют место контактный и трансмиссивный (чаше в тропиках) пути передачи.

109. Патогенез дифтерии.

Патогенез и клинические проявления заболевания. Входными воротами инфекции служат слизистые оболочки ротоглотки (небные миндалины и окружающие их ткани), носа, гортани, трахеи, а также слизистые оболочки глаз и половых органов, поврежденные кожные покровы, раневая или ожоговая поверхность, опрелости, незажившая пупочная ранка.

55