Дифтерия
Дифтерия — острое токсинемическое заболевание человека, вызываемое бактерией Corynebacterium diphtheriae.
Возбудитель
Морфология и физиология:
- Форма: Прямые или слегка изогнутые грамположительные палочки, неподвижные, не образующие спор. Характерны булавовидные утолщения на одном или обоих концах.
- Размер: 0,3 — 0,5 × 1 — 8 мкм.
- Полиморфизм: Встречаются также кокковидные, нитевидные, ветвящиеся и колбовидные формы.
- Включения: Протоплазма содержит скопления полиметафосфатов (волютин), которые располагаются в зонах вздутий и окрашиваются метахроматически.
- Расположение в мазках: Бактерии часто располагаются под углом друг к другу, образуя скопления, напоминающие войлок, или пары в виде римских цифр V или X.
Культуральные свойства:
- Хорошо растёт на питательных средах с добавлением крови, сыворотки или цистеина.
- Оптимальные условия: температура 35 — 37 °C, pH 7,4 — 7,8.
- Вызывает гемолиз, но не продуцирует растворимый гемотоксин.
Биохимическая активность:
- Ферментирует: глюкозу, мальтозу, галактозу.
- Не ферментирует: сахарозу (атоксигенные штаммы иногда ферментируют).
- Восстанавливает: нитраты и соли теллура.
- Образует: сероводород.
- Отрицательные пробы: на индол, разжижение желатины и свернутой сыворотки, разложение мочевины.
Биовары
Выделяют три основных биовара, различающихся по культуральным свойствам:
Biovar gravis:
Biovar mitis:
- Образует гладкие, тёмно-серые колонии с ровными краями диаметром 1 — 2 мм.
- В бульоне вызывает диффузное помутнение.
- Изменяет pH среды поздно.
Biovar intermedius:
- Образует мелкие (менее 1 мм), выпуклые, гладкие или шероховатые серовато-чёрные колонии.
Антигенная структура и типирование
- В составе бактерии выявлены термостабильные соматические полисахаридные антигены и термолабильные поверхностные белковые антигены.
- По результатам перекрёстной реакции агглютинации выделено 11 сероваров.
- На основе чувствительности к бактериофагам — 19 фаговаров.
Патогенез и токсинообразование
Основное патогенное действие на организм оказывает экзотоксин, обладающий:
- Высокой токсичностью.
- Способностью адсорбироваться на рецепторах клеточных мембран сердца, печени, почек, надпочечников и нервных ганглиев.
- Механизм действия: в рибосомах клеток токсин блокирует (ингибирует) сборку полипептидных цепей, что приводит к гибели клеток и развитию геморрагически-некротического воспаления.
Ключевые особенности токсинообразования:
- Токсин продуцируют только лизогенные штаммы (заражённые специфическим бактериофагом).
- Синтез транспортного полипептида токсина контролируется геномом фага, а токсического полипептида — геномом бактерии.
- Атоксигенные штаммы могут стать токсигенными в результате лизогении (заражения фагом).
- Токсигенные штаммы могут утратить способность продуцировать токсин при потере фага.
- Токсин обладает выраженными протективными свойствами, индуцируя синтез антитоксических антител.
- Токсичность и иммуногенность связаны с разными частями молекулы и могут быть разделены обработкой формалином при определённой температуре (см. Анатоксины).
Устойчивость
- Устойчив к: высушиванию.
- Чувствителен к: высокой температуре, солнечному свету, перекисям, препаратам фенола, спиртам, антибиотикам (тетрациклинам, эритромицину, пенициллинам).
Клиническая картина и патогенез заболевания
- Входные ворота и локализация: Чаще всего — миндалины и окружающие ткани. Реже — гортань, трахея, полость носа, конъюнктива глаза, вульва, кожа.
- Местные изменения: В месте размножения бактерий развивается фибринозно-некротическое воспаление, часто с образованием характерной плотной плёнки. Возможны лимфаденит, отёк подслизистой и подкожной клетчатки, приводящий к асфиксии. Характерен парез мягкого нёба.
- Общее действие: Бактериемия наблюдается редко, но токсинемия (циркуляция токсина в крови) — закономерна. Токсин поражает внутренние органы и нервную систему.
- Иммунитет: После перенесённого заболевания формируется напряжённый и длительный антитоксический иммунитет, который можно выявить с помощью реакции пассивной гемагглютинации (РПГА).
- В иммунных коллективах чаще встречаются стёртые, атипичные формы болезни и бактерионосительство.
Лабораторная диагностика
1. Микроскопия:
- Материал: мазки из плёнки или слизи.
- Окраска: по Граму, по Леффлеру, флюорохромом коринефосфином.
- Признаки: большое количество изогнутых грамположительных палочек, содержащих зёрна волютина. При окраске по Леффлеру зёрна — тёмно-синие, тело бактерии — голубое. При обработке коринефосфином в люминесцентном микроскопе зёрна светятся коричнево-красным, а тело — зелёным или жёлтым.
- Повышение эффективности: микроскопия мазков с тампонов, предварительно инкубированных в сыворотке при 37 °C в течение 2 — 4 часов.
- Дифференциальная диагностика: Позволяет исключить ангину Симановского — Венсана (фузоспирохетоз) и грибковую ангину.
2. Бактериологический метод (основной):
- Материал: забирается сухим стерильным тампоном (плёнка, слизь).
- Посев: на чашки с теллуритовой средой, хинозольной средой Бучина или 5% кровяным агаром, а также в пробирку со свернутой сывороткой.
- Инкубация: при 37 °C до следующего утра.
- Характер роста: На теллуритовых средах колонии в зависимости от биовара шероховатые или гладкие, окрашены в чёрный цвет разной интенсивности. На среде Бучина — в синий цвет.
- Идентификация: С подозрительных колоний делают
отсев на свернутую сыворотку или сывороточный агар для получения чистой
культуры. Далее проводят биохимическую идентификацию:
- Среда Гисса с глюкозой, галактозой, сахарозой, крахмалом.
- Бульон с мочевиной и феноловым красным (при положительном результате — розовое окрашивание).
- Столбик сывороточного агара с цистеином и ацетатом свинца (почернение по ходу укола при образовании сероводорода).
- Заключение: Культуру относят к C. diphtheriae при типичной морфологии, ферментации глюкозы и галактозы, положительной пробе на цистеин и отрицательных — на сахарозу и мочевину.
3. Определение токсигенности (обязательный этап):
- Метод иммунопреципитации в геле (реакция Элека): На специальную питательную среду наносят полоску бумаги, пропитанную антитоксической сывороткой, и перпендикулярно ей — исследуемую культуру. При наличии токсина между полоской и культурой образуются линии преципитации.
- Биопроба на морских свинках.
Современный контекст
- Эпидемиология: Благодаря массовой вакцинации анатоксином, заболеваемость дифтерией в развитых странах резко снизилась. Однако вспышки могут возникать в популяциях с низким охватом прививками. В последние десятилетия отмечаются случаи заболевания, вызванные нетоксигенными штаммами C. diphtheriae, которые могут вызывать тяжёлые инвазивные инфекции (сепсис, эндокардит).
- Диагностика: Наряду с классическими методами, широко применяются молекулярно-генетические методы (ПЦР), позволяющие быстро и точно выявить ген токсина (tox-ген) в клиническом материале, что особенно важно для ранней диагностики.
- Классификация: Современная таксономия на основе геномного анализа продолжает уточнять классификацию коринебактерий. Corynebacterium diphtheriae остаётся основным возбудителем, но клинически сходные заболевания могут вызывать и другие виды коринебактерий (например, C. ulcerans), также способные продуцировать дифтерийный токсин при заражении соответствующим фагом.
- Лечение: Основу составляет немедленное введение противодифтерийной антитоксической сыворотки для нейтрализации циркулирующего токсина, а также антибиотикотерапия (чаще всего пенициллины или макролиды) для элиминации возбудителя.
