Коринебактерії. Збудники кашлюка і паракашлюка

1. Кафедра мікробіології, вірусології, імунології

КОРИНЕБАКТЕРІЇ.
ЗБУДНИКИ
КАШЛЮКА І
.ПАРАКАШЛЮКА

2. Дифтерія - гостре інфекційне захворювання, що викликається Corinebacterium diphtheriae і її токсином.

Дифтерія
гостре
інфекційне
захворювання,
що
викликається
Corinebacterium
diphtheriae
і
її
токсином.
Згадки про захворювання, що нагадує дифтерію,
зустрічаються ще в працях Гіпократа в V–IV столітті до нашої
ери. Захворювання в подальшому описане під назвою
«сирійської хвороби», «єгипетської хвороби», «задушливої
хвороби» і т. д. Відомі великі епідемії дифтерії (наприклад,
у XVII столітті в Європі) — в Іспанії хвороба стала відома
як El garatillo («душитель»), в Італії та Сицилії, як «хвороба
горла» (італ. la malattia gola).
Французький лікар Пєр Бретонно описав у 1820–1860 рр.
різні клінічні форми «смертельної виразки глотки», він же
запропонував назву хвороби — «дифтерит», але його учень
Арман Труссо пізніше замінив «дифтерит» терміном, яким ми
користуємося і тепер — «дифтерія».

3. 10 цікавих фактів про дифтерію

Захворювання відомо дуже давно. Уже в першому столітті
нашої ери можна зустріти часте згадування про дифтерію,
названої тоді "петля душителя" або "смертельна виразка
горла".
Саму назву "дифтерія" захворювання отримало порівняно
недавно. Ще в дев'ятнадцятому столітті воно називалося
"дефтерит" від грецького "diphtheri", що в перекладі означає
"плівка".
До появи сироватки смертність від дифтерії сягала від 70 до
100 відсотків. При цьому основною масою хворіючих були
діти. Коли ж з'явилася антитоксична протидифтерійна
сироватка, то летальність різко знизилася. Ну а коли стали
проводити імунізацію населення в другій половині
двадцятого століття, то і сама захворюваність різко впала.
Збудника дифтерії в чистому вигляді виділив в кінці
дев'ятнадцятого століття Фрідріх Лефлер, який був
асистентом знаменитого Роберта Коха. Так само Лефлер
висунув теорію, про наявність дифтерійного токсину

4. 10 цікавих фактів про дифтерію

Деякий час по тому теорію Лефлера успішно довів
і показав як діють палички дифтерії П'єр Еміль Ру,
який був учнем Луї Пастера. До речі, зайнятися
дослідженням дифтерії вченого підштовхнув сам
Пастер.
Перший раз застосував на людині сироватку ще
один асистент Коха - Еміль Берінг. 26 грудня 1891
він врятував життя хворій дитині, зробивши перше
щеплення від дифтерії.
Вперше застосували сироватку перехворілої
дифтерію морської свинки. Та й усі попередні
дослідження проводилися саме на цих тваринах.
Після цього Еміль Ру для масштабного
застосування препарат робив не з сироватки
морських свинок, а використовував кров
імунізованих коней. Завдяки цьому щепленню
летальність від дифтерії впала до 1 відсотка.

5. 10 цікавих фактів про дифтерію

Використовуваний ж тепер дифтерійний
анатоксин був відкритий тільки в 1923 році
Гастоном Рамоном, який за освітою був
біологом і ветеринаром. Це відкриття дозволило
незабаром почати проводити масові імунізації.
Так в СРСР перша імунізація була проведена
вже в 1930-1932 роках.
Ну а з 1940 року імунізація стала обов'язковою і
широко впроваджувалася в охорону здоров'я.
Таким чином, були досягнуті чудові результати:
за десять років з 1965 по 1976 рік в Ленінграді
не було жодного випадку захворювання. Такі ж
хороші показники були і по всій країні. Але такі
результати призвели до зниження пильності, а в
поєднанні і з іншими неприємностями в
підсумку була отримана епідемія дифтерії в
1993-1994 роках в нашій країні. На щастя,
остання.

6. Дифтерія в літературі

Клінічно достовірну картину дифтерії гортані
описав у своєму творі французький письменник
Густав Флобер (1821-1880), що втратив від
дифтерії двох своїх близьких родичів і перехворів
в дитинстві нею сам
«Маленький пациент лежал тихо на подушке с
повернутой набок головкой, вздрагивая
постоянно бровями, в то время как крылья носа
дрожали, расширяясь. Его лицо было бледно, как
простыня, а из горла при каждом вдохе исходил
хриплый свист, который становился все короче и
более сухим, почти с металлическим оттенком.
Затем наступали опять страшнейшие приступы
удушья, его грудь подергивалась в судорогах, в
момент же передышки живот втягивался, как
будто после быстрого бега он должен был
задохнуться. Затем он погружался вновь в
подушки с запрокинутой кзади головой и широко
раскрытым ртом»

7.

Дифтерія гортані

8. Дифтерія в літературі

Опис картини дифтерії є також в оповіданні
«Попригунья» А.П. Чехова (1860-1904), який,
будучи сам лікарем, умів відрізнити тонкі деталі
клінічного перебігу хвороби. Розповідь
заснований на факті, що мав місце в Москві.
Доктор Димов намагався врятувати дитину від
задухи шляхом відсмоктування ротом через
трубочку діфтерійних плівок з гортані, заразився
при цьому сам і помер на шосту добу хвороби.
Таким же чином заразився дифтерію і Михайло
Булгаков, що стало причиною звикання його до
наркотиків, які він використовував в лікуванні.
Він же описав клініку дифтерії у оповіданні
“Стальное горло” із циклу “Записки юного
врача”

9. Corinebacterium diphtheriae

Бактерії
викликають
запалення
дихальних шляхів, рідше уражають
шкірні
покриви.
Токсин
спричиняє
дегенерацію
периферичних
нервів,
серцевого м′яза і інших тканин.
•Збудник - Corinebacterium diphtheriae;
Вперше його виділив Э.Клебс (1883), а
чисту
культуру
збудника
отримав
Ф.Леффлер (1884).

10. До роду коринебактерій входить ще біля 20 видів бактерій, патогенних для людей, тварин і рослин. З них найбільше значення для практичної мед

До роду коринебактерій входить ще біля 20 видів
бактерій, патогенних для людей, тварин і рослин. З
них найбільше значення для практичної медицини
мають наступні:
1. C. ulcerans — може викликати фарингіти, ураження
шкіри; її виявляють і в здорових людей, у молочних
продуктах і тарі для їх перевезення; деякі штами
токсигенні.
2. C. jeikeium (раніше коринебактерії JK) — спричиняє
пневмонію, ендокардит, перитоніт, інфікує рани, шкіру.
3. C. cistitidis (раніше коринебактерії групи D2) — ініціює
утворення камінців у сечовивідних шляхах та пневмонію.
4. C. minutissimum — викликає еритразми, абсцеси
легень, ендокардити.
5. C. haemolyticum — може викликати тонзіліти, целюліти,
абсцеси мозку, остеомієліти, хронічні дерматити.
6. С. xerosis — раніше вважали збудником ксерозу
(хронічного конюнктивіту), тепер її відносять до
сапрофітів.
7. C. pseudodiphtheriticum — сапрофіт, проживає на
слизовій оболонці носоглотки людини.

11. Еритразма – викликана C. minutissimum

12. Морфологія.

Corynebacterium diphtheriae (лат. согупа — булава,
diphthera — плівка, шкіра) — прямі або трохи
зігнуті палички завдовжки 1—8 мкм і завширшки
0,3—0,8 мкм, поліморфні, грампозитивні, краще
забарвлюються біля полюсів, на яких розташовані
метахроматичні гранули (зерна Бебеша — Ернста,
поліметафосфати). У коринебактерій дифтерії є на
кінцях булавоподібні стовщення; іноді з'являються
гіллясті і ниткоподібні форми, а також майже
кокоподібні і дріжджоподібні. У мазках вони
розташовуються під кутом, набуваючи вигляду
розчепірених пальців, не утворюють спор, капсул і
джгутиків.
У коринебактерій дифтерії виявлено фімбрії або
подібні до них утвори, що надають мікроорганізмам
адгезивної активності.

13. Corynebacterium diphtheriae, забарвлення за Грамом

14. Ультраструктура

На ультратонких зрізах клітинна стінка має два
шари: внутрішній осміофільний і зовнішній, що
утворює мікрокапсулу. У період максимального
виділення екзотоксину видно мембранні структури
у вигляді органел, овалів, кілець. Цитоплазма
гранулярна. Нуклеоїд заповнений тонкими
осміофільними фібрилами. Метахроматичні
гранули складаються із твердих зернистих утворів,
оточених мембраною. При старінні цитоплазма
коринебактерій дифтерії набуває «зебровидної»
(смугастої), що нерівномірно забарвлюється,
форми.
Дифтерійні палички в мазках
розташовуються під кутом, у вигляді латинських
літер V, X, Y, або утворюють скупчення, що
нагадують купку розкиданих сірників. Волютинові
зерна розташовуються, як правило, на полюсах
мікробних клітин.
Псевдодифтерійні бактерії та дифтероїди
розміщуються паралельно (у вигляді "частоколу") і

15.

Corynebacterium diphtheriae, забарвлення за Нейссером

16.

Corynebacterium diphtheriae, забарвлення за
Леффлером

17. У C. diphtheriae виділяють три біовари – gravis, mitis, intermedius.

•Бактерії біовару gravis - короткі, 
неправильної форми, з невеликою кількістю 
метахроматичних гранул.
•Биовар mitis та belfanti утворює довгі зігнуті 
поліморфні палички, що містять багато 
волютинових зерен (тільця Бебеша-Ернста)
•Бактерії біовару intermedius найбільш великі з 
бочкоподібними контурами, для них 
характерні поперечні перегородки, що 
розділяють клітину на декілька сегментів.  
На даний час біовар intermedius відносять в 
групу gravis.

18. Культуральні властивості

Колонії дифтерійних паличок на кров'яному агарі
білуватого або жовтуватого кольору, непрозорі, круглої,
злегка опуклої форми, діаметром 1-2 мм. Звичайно вони
мають маслянисту консистенцію, хоч деякі можуть
утворювати крихкі шорсткі R-колонії.
На кров'яно-телуритових середовищах колонії
C.diphtheriae через 24 год росту мають сірий колір,
опуклі, з рівним краєм, в'язкі. Через 48 год вони
набувають темно-сірого або чорного кольору з
металевим блиском, рівними або злегка фестончастими
краями, гладенькою або з радіально посмугованою
поверхнею (R-форми), в'язкі чи крихкі при дотику петлею.
За структурою 48-годинних колоній на телуритових
середовищах і деякими ферментативними ознаками
збудника дифтерії поділяють на чотири культуральнобіохімічних варіанти (біовари) gravis, mitis, belfanti, 
intermedius.

19.

Біовар gravis

20.

Біовар mitis

21.

Біовар intermedius

22. Токсиноутворення.

Коринебактерії дифтерії утворюють сильний екзотоксин,
який є основним фактором їх вірулентності. Крім токсину
вони продукують гіалуронідазу і нейрамінідазу.
Дифтерійний токсин - білок із молекулярною вагою 62000
дальтон. Він вибірково уражає м’язи серця, наднирникові
залози, периферичну нервову систему. Синтез токсинів
контролюють спеціальні tox+ гени. До складу екзотоксину
входять гістотоксин, гемотоксин, некротоксин. Його силу
вимірюють у мінімальних смертельних дозах. За 1 DLM
приймають ту найменшу дозу токсину, яка при введенні в
черевну порожнину гвінейським свинкам вагою 250 г
викликає їх загибель на четверту добу. Існують токсигенні й
нетоксигенні штами коринебактерій дифтерії.
Дифтерійний токсин нестійкий, він швидко інактивується
при кімнатній температурі, від дії світла, кисню, повітря,
різних хімічних речовин. При дії 0,3-0,4 % формаліну при
температурі 38-40 °C протягом місяця він перетворюється в
неотруйну сполуку - анатоксин. Останній зберігає
імуногенні властивості й використовується для імунізації
людей. Він входить до складу різних вакцин.

23.

Реакція на введення токсину

24.

Дифтерійний фаг з tox+ генами

25.

Токсин інгібує білковий синтез у тому числі і в
міокарді,
призводячи
до
структурних
і
функціональних порушень, здатних викликати
смерть хворого. Результат дії токсину на нервову
тканину - демієлінізація нервових волокон, часто
приводить до паралічів і парезів.
Здатність до токсиноутворення проявляють лише
лізогенні
штами
C.diphtheriae,
інфіковані
бактеріофагом (В-фаг), що несе ген tox, який
кодує структуру токсину. Утворення останнього
найбільш виражене в стадії відмирання
бактерійної популяції.

26.

Дифтерія ротоглотки

27.

Дифтерія носа

28.

Дифтерія гортані

29.

Мікроскопічна картина при некротичній ангіні
Симановського-Плаута-Венсана

30. Визначення токсигенності

Визначення in vivo. Проводять
підшкірним або внутрішньошкірним
зараженням 0,5-1,0 мл бактерійної
культури морських свинок масою
250 гр. За 24 години до зараження
одну
тварину
імунізують
дифтерійним антитоксином. При
позитивному
результаті
неімунізована
тварина
гине
.протягом 3-5 діб

31.

Визначення
токсигенності
дифтерійних
паличок

32.

Визначення токсигенності дифтерійних паличок

33.

Внутрішньошкірний тест для визначення
токсигенності дифтерійних паличок

34. Визначення цистинази (проба Пізу).

Виділену культуру засівають уколом в
середовище з цистином, розлите стовпчиком у
вузькі пробірки. Цистиназопозитивні бактерії
розщеплюють цистин із виділенням сірководню,
який із оцтовокислим свинцем, що входить до
середовища, утворює сірчанокислий свинець, в
результаті чого середовище забарвлюється в
темно-коричневий колір. C. diphtheriaе викликає
не лише потемніння середовища по ходу уколу а
й утворює навколо нього "хмаринку" темнокоричневого кольору на відстані 1 см від
поверхні. Результати враховують через 20–24 год
інкубування в термостаті.
C. diphtheriaе, C. ulcerans, C. pseudotuberculosis
виділяють фермент цистиназу, псевдодифтерійні
бактерії та інші дифтероїди його не продукують.

35. Визначення уреази (проба Заксе).

Для постановки проби виділену культуру
сіють на бульйон із сечовиною. Уреаза
розкладає сечовину, змінює рН
середовища, що супроводжується його
почервонінням. Якщо фермент не
виділяється, зміна забарвлення
бульйону не відбувається.
Дифтерійні бактерії цього ферменту не
утворюють. Позитивну пробу на уреазу
дають лише деякі інші види
коринебактерій.

36. Біохімічні ознаки коринебактерій

Вид
Розщеплення
C. diphtheriae v.gravis
C. diphtheriae v.mitis
C. diphtheriae v.belfanti
C. diphtheriae v. interm
C. ulcerans
C. jeikeium
C. cistitidis
C. minutissimum
C. haemolyticum
C. bovis
C. pseudotuberculosis
C. pseudodiphtheriticum
C. xerosis
Токси
-генність
глюкози
сахарози
крох
малю
±
±
±
±
±
±
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
±
+
+
+
+
цистину
піразинамід
у
сечо
вини
Нітрат
редуктаза
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
±
+
+

37. Сучасні методи діагностики

До сучасних методів визначення токсигенності
збудників дифтерії in vitro належать
імуноферментний аналіз (ІФА) та
імунохроматографічний тест (ІХТ).
При постановці ІФА використовують полістиролові
панелі, в лунках яких адсорбовані моноклональні
антитіла до кінцевої ділянки В‑фрагмента
дифтерійного токсину. Висока чутливість і
специфічність методу дозволяє виявити
дифтерійний токсин в концентрації 4‑8 нг/мл.
Переваги ІФА — визначення токсину в рідкому
поживному середовищі після первинного
накопичення матеріалу, не проводячи виділення
чистої культури.

38. Лікування

Оскільки
патогенез
порушень
обумовлений дією токсину, то основу
специфічної
терапії
складе
протидифтерійна кінська сироватка
(антитоксин), що містить не менше
2000 міжнародних антитоксичних
одиниць активності (МЕ) в 1 мл.
Антитоксин
вводять
внутрішньом'язево
або
внутрішньовенно
в
дозах,
відповідних тяжкості захворювання
(від 20000 до 100000 ЕД).

39. Профилактика

Для імунопрофілактики застосовують
дифтерійний анатоксин, розроблений
Р.
Рамоном.
Препарат-токсин,
позбавлений отруйних властивостей
оброблений
0,4%
розчином
формаліну і витриманий в термостаті
при температурі 40°С протягом 30 діб,
але
він
зберіг
імуногенність.
Очищений
і
концентрованний
препарат
входить
до
складу
комбінованих вакцин - АКДС, АДС,
АДС-м.

40. Коклюш (кашлюк)

Коклюш (кашлюк) — гостра,
переважно дитяча інфекційна
хвороба, яка викликається Bordetella 
pertussis, характерезується
повітрянно-краплинним механізмом
передачі, катаральним запаленням
дихальних шляхів і приступами
спазматичного кашлю з репризами.

41. Морфологія і фізіологія.

Збудник коклюшу, як інші види бордетел, - невеликі
грамнегативні овоїдної форми палички завдовжки 1-1,2 мкм і
завширшки 0,3-0,5 мкм. Спор не утворюють, капсули є тільки
у B. pertussis, а джгутики - лише у B. bronchiseptica. Слабо
забарвлюються аніліновими бавниками, трохи інтенсивніше
на полюсах.
Бордетели - суворі аероби, вибагливі до умов вирощування.
Культивують їх на середовищі Борде-Жангу (картопляногліцериновий агар із кров’ю) або на казеїно-вугільному агарі
(КВА). Колонії всіх видів гладенькі, блискучі, прозорі, опуклі,
нагадують крапельки ртуті. Виростають через 48-72 год. На
кров’яному агарі колонії оточені зонами гемолізу.
Біологічні властивості бордетел дуже слабкі. Вони не
розкладають білки і вуглеводи, не відновлюють нітрати, але
виділяють каталазу.

42.

Bordetella pertussis

43. B. pertussis. Фарбування за Грамом

B. pertussis. Фарбування за
Грамом

44.

Bordetella pertussis

45.

Bordetella parapertussis

46.

Колонії Bordetella pertussis

47. Ріст B. pertussis на казеїно-вугільному агарі

Ріст B. pertussis на казеїновугільному агарі

48.

Колонії Bordetella parapertussis

49.

Основним біотопом бордетел є верхні
дихальні шляхи хворої людини і
бактеріоносія. Джерелом інфекції
служить переважно хвора людина, яка
виділяє збудник протягом 25-45 днів
хвороби. Найбільш небезпечними є
хворі на стерті й субклінічні форми та
нерозпізнані бактеріоносії. Механізм
передачі - повітряно-краплинний.
Сприйнятливість до коклюшу дуже
висока, особливо в дітей до 10 років.
Потрапляючи в навколишнє
середовище, бордетели швидко гинуть
від дії прямих сонячних променів і
висушування. Кип’ятіння викликає їх
загибель у перші секунди. Низькі
температури вони також переносять
погано. Дезинфікуючі розчини досить
швидко інактивують їх.
Bordetella pertussis на слизовій дихальних шляхів

50. Клінічні прояви

Інкубаційний період триває 5-9 днів. Перебіг
хвороби поділяють на три періоди: катаральний
(2 тижні), спазматичний або конвульсивний (4-6
тижнів) і завершення (2-3 тижні).
Хвороба починається запаленням верхніх
дихальних шляхів, незначним підвищенням
температури. Потім з’являються кашель,
нежить, чхання. Пізніше окремі покашлювання
переходять у приступи кашлю, які набувають
тривалого характеру. Після серії кашльових
поштовхів настає форсований свистящий вдих.
Це може повторюватися багато разів.
Захворювання супроводжується такими
ускладненнями, як ларингіт, бронхіт, пневмонія.

51.

Субкон’юнктивальні крововиливи при кашлюку

52. Імунітет.

Після перенесення хвороби виникає
стійкий і тривалий імунітет. Він носить
гуморальний характер і зумовлений
утворенням антитоксинів, аглютинінів,
преципітинів, комплементзв’язуючих
антитіл. Повторні випадки хвороби не
виникають. Перехресний імунітет між
захворюваннями, викликаними трьома
видами бордетел, не розвивається.

53. Лабораторна діагностика.

Матеріалом для дослідження є мокротиння або
слиз із носоглотки, взятий спеціальним (зігнутим)
тампоном. Можна зробити посів за методом
“кашльових пластинок”: під час кашлю чашку
Петрі з живильним середовищем тримають на
відстані 10-15 см перед ротом. Збудник коклюшу
можна виділити протягом перших двох тижнів
хвороби. Культури виростають через 2-5 днів.
Колонії на середовищі Борде-Жангу нагадують
краплини ртуті. Види виділених культур
визначають за морфологічними, культуральними,
ферментативними й антигенними властивостями.
Із 10-12 дня захворювання проводять
серологічну діагностику, використовують реакції
аглютинації, зв’язування комплементу і непрямої
гемаглютинації.

54. Лабораторна діагностика

У зв’язку з масовими щепленнями дітей проти
коклюшу всі серологічні реакції необхідно
ставити методом парних сироваток. Діагноз
підтверджують лише при 4-кратному наростанні
титру антитіл в динаміці. У дітей перших двох
років життя серологічні реакції часто бувають
негативними.
В умовах широко розповсюдженої вакцинації
проти коклюшу знижується ефективність
бактеріологічного дослідження та зростає роль
ПЛР як швидкого (протягом 4–6 год) методу,
який дозволяє виявити ДНК збудника у
щеплених дітей на більш пізних стадіях
захворювання та на фоні антибіотикотерапії.

55. Диференціація патогенних бордетел

Ознаки
Швидкість росту
колонії (дні)
Bordetella Bordetella
pertussis parapertussis
Bordetella
bronshiseptica
3–4
2–3
1–2
Ріст на простому МПА
–
+
+
Рухливість
–
–
+
Коричневий пігмент
–
+
–
Уреаза
–
+
+
Оксидаза
+
–
+
1, 2, 3
14
12
–
–
+
Наявність специфічних
антигенів
Редукція нітратів

56. Основні напрямки лабораторної діагностики

1–2 тижні від початку
захворювання
Пацієнти, які
обстежуються
Нещеплені
діти до 1 року
Нещеплені
діти від 1 року
Щеплені діти
Підлітки,
дорослі
3–4 тиждень
понад 4
тижні
без
антибіоти
котерапії
на фоні
антибіотикот
ерапії
без
антибіотик
отерапії
на фоні
антибіотикот
ерапії
без
антибіотикот
ерапії або на
її фоні
БМ, ПЛР
ПЛР
БМ, ПЛР
ПЛР
серологія
Серологія
ПЛР
ПЛР
серологія
(БМ)
Серологія
(ПЛР)
Серологія
ПЛР
ПЛР
серологія
(БМ)
Серологія
(ПЛР)
Серологія
ПЛР
ПЛР
серологія
(БМ)
Серологія
(ПЛР)
Серологія
БМ, ПЛР
ПЛР, БМ
ПЛР, БМ

57.

Дякую за увагу