Шигели (рід Shigella)

Рід отримав назву по імені К. Шига, який в 1898 р детально вивчив мікроб, відомий нині під назвою S. dysenteriae, серовара 1.

Рід Shigella включає 4 види, які розрізняються за біохімічними властивостями і антигенної структурі: S. dysenteriae – 12 сероварів; S. flexneri – 9 сероварів; S. Boydii – 18 сероварів; S. sonnei – 1 серовар.

Морфологія. Шигели – нерухомі палички розміром 0,5- 0,7×2-3 мкм, спор і капсулу не утворюють.

Культуральні властивості. Добре культивуються на простих поживних середовищах. На щільних середовищах утворюють дрібні гладкі блискучі напівпрозорі колонії, на рідких – дифузне помутніння. Рідким середовищем збагачення є селеніто- вий бульйон. У S. sonnei відзначена при зростанні на щільних середовищах S-, R-дисоціація.

Біохімічні властивості. Шигели мають слабку біохімічної активністю в порівнянні з пологами Escherihia і Salmonella.

Основні біохімічні ознаки, необхідні для ідентифікації при виділенні чистої культури:

• не утворюють газ при ферментації глюкози;

• Не розщеплюють лактозу;

• Не продукують сірководень.

S. dysenteriae не розщеплюється маннитол. S. sonnei здатний фер- ментіровать лактозу повільно, протягом 72 год. Є найбільш біохімічно активним видом, по біохімічної активності підрозділяється на хемовари. Від інших видів шигел S. sonnei можна відрізнити за біохімічними властивостями.

Резистентність. Залежно від температури, вологості, рН та виду збудника виживаність шигелл у зовнішньому середовищі, на предметах побуту коливається від декількох днів до декількох місяців. Найбільш нестійкий у зовнішньому середовищі вид S. dysenteriae. Шигели добре переносять висушування, низькі температури, але швидко гинуть під впливом прямих сонячних променів і нагріванні (при 60? С – через 30 хв, при 100? С миттєво). Сприятливим середовищем для шигелл є харчові продукти. S. sonnei в молоці і молочних продуктах здатні не тільки тривало переживати, але й розмножуватися. Дезінфікуючі засоби (гіпохлорити, хлорамін, лізол та ін.) У звичайних концентраціях вбивають шигели. У деяких видів, зокрема у S. dysenteriae, відзначений перехід в некультивованих форму.

Антигенна структура. Всі шигели володіють соматичним О-антигеном, залежно від будови якого відбувається підрозділ на серовар, а S. flexneri всередині сероварів підрозділяється на подсеровари. Серовароспеціфіческіе О-антигени S. flexneri детермінуються конвертуються бактеріофагами. S. sonnei володіє антигеном фази 1, який є К-антигеном.

Фактори патогенності. Всі види шигел інвазують слизову оболонку товстої кишки з наступним міжклітинним розповсюдженням. Ця здатність пов’язана з функціонуванням великої плазміди інвазії, яка є у всіх 4 видів шигел. На відміну від інших видів шигел, у яких ця плазмида має молекулярну масу 140 МД, у S. sonnei ця плазмида становить 120 МД і додатково детермінує синтез антигену фази 1. Плазміда інвазії детермінує синтез ТТСС, через яку проникають у клітину ефекторні білки-інвазіни, ipa-BCD (invasion plasmid antigens), які чутливі до трипсину. Тому процес інвазії шигелл в епітелій кишечника відбувається в товстій кишці.

Ipa-BCD забезпечують процес інвазії епітелію слизової оболонки товстої кишки через М-клітини і подальше проникнення шигелл в епітеліоцити слизової оболонки з базальної сторони. Крім ipa-BCD-інвазіни, у патогенезі відіграють роль білки внутрішньоклітинного поширення, які викликають лізис мембрани еукаріотичної клітини, забезпечуючи внутрішньоклітинний і міжклітинний поширення. Після проникнення в епітеліоцити шигели лизируют огортає їх мембранну вакуоль, проникають в цитозоль клітини, де покриваються филаментами актину, формуючи актиновой хвіст, який сприяє просуванню бактерії по клітинному цитозолю і проникненню в прилеглі клітини в результаті полімеризації актину. Цей процес відбувається за участю білка внутрішньоклітинного розповсюдження (VirG), синтез якого також детермінується плазмидой. Цей білок викликає лізис мембран клітин господаря, забезпечуючи тим самим внутрішньоклітинний і міжклітинний поширення шигелл. Плазмідні гени починають експресуватися при 37? С, в умовах осмотичного тиску кишечника.

Шигели продукують шига (ST) – і шігаподобние (SL-T) токсини. Шігатоксін продукується S. dysenteriae серовара 1, інші шигели продукують шігаподобние токсини. Це білкові токсини, що складаються з 1 ензиматичною субодиниці А і 5 рецепторних субодиниць В, мають спорідненість до рецептора Gb3 (globotriasylceramide), який локалізується на мембранах ендотелію капілярів. Субодиниця А, проникнувши в клітку, взаємодіє з 60S-субодиницею рибосом, необоротно блокуючи синтез білка. Ці токсини не мають гомології ні з холерним токсином, ні з LT-токсином ЕТКП. Шіга- і шігаподобние токсини накопичуються в Периплазма клітини і виділяються в навколишнє середовище після загибелі шигел. У шигелл, відмінних від S. dysenteriae серовара 1, шігаподобних токсинів виробляється в 1000 разів менше, тому ареал дії токсину обмежується стінкою кишечнику. У S. dysenteriae серовара 1 токсин потрапляє в кров і поряд з ендотелієм підслизової оболонки вражає також гломерули нирки, внаслідок чого, крім кривавого проносу, розвивається гемолітичний уремічний синдром з нирковою недостатністю.

Ендотоксин захищає шигели від дії низьких значень рН і жовчі.

Епідеміологія. Шигели викликають захворювання, звані шигельоз (стара назва – бактеріальна дизентерія), які є антропонознимі інфекціями з фекально-оральним механізмом передачі. У країнах, що розвиваються найбільш частими збудниками є S. flexneri і S. dysenteriae серовара 1.

На відміну від інших шигелл, S. dysenteriae викликає тривалі пролонговані епідемії шигеллеза. Передається в основному контактно-побутовим шляхом. Захворювання протікає з важкою клінічною картиною і часто закінчується летально. До того ж відзначено більш швидке формування антибіотикорезистентності у S. dysenteriae, ніж у інших видів шигел. Для S. flexneri характерний водний шлях передачі. S. sonnei викликає шигельоз в легкій формі, часто у вигляді бактеріоносійства. Передається в основному аліментарним шляхом через молочні продукти. Ускладненнями шигеллезов може бути розвиток кишкового дисбактеріозу. Летальність при шигеллезах досягає 0,3%.

Патогенез та клінічна картина. Шигельози – це інфекційні захворювання, що характеризуються ураженням товстої кишки з розвитком коліту та інтоксикацією організму. Захворювання характеризується складними початковими етапами патогенезу. Проникнувши через М-клітини в підслизову оболонку, шигели взаємодіють з макрофагами, викликаючи їх апоптоз. В результаті відбувається виділення цитокінів ІЛ-8, який ініціює розвиток запального процесу в підслизовій оболонці і як наслідок запальної діареї (див. Рис. 16.2).

Апоптоз фагоцитів дозволяє шигеллам проникнути в епітеліальні клітини з базальною сторони. Міжклітинний поширення шигелл призводить до розвитку ерозій. При загибелі шигел відбувалосядит виділення шіга- і шігаподобних токсинів, дія яких викликає поява крові у випорожненнях. Патологічний процес обмежується товстою кишкою. Бактеріємія при шигеллезах не спостерігається. При шигеллезе, викликаному S. dysenteriae серовара 1, шігатоксін потрапляє в кров, викликаючи ураження гломерул нирки. При цьому запалений ендотелій звужує судини, збільшуючи швидкість кровотоку. Це призводить до підвищення динамічного тиску, викликаючи оголення рецепторів для мультімерной фактора Віллебранда, який викликає аггрегацію тромбоцитів, що приводить до оклюзії судин і розвитку уремії.

Імунітет. У захисті від інфекції основна роль належить секреторне IgA, що запобігає адгезію, і цитотоксической антителозависимой активності інтраепітеліальних лімфоцитів, які разом з секреторним IgA знищують шигели.

Лабораторна діагностика. Основним методом є бактеріологічний, матеріалом для дослідження служать іспраж-

нения. Для посіву відбирають гнійно-слизисто-кров’яні освіти із середньої порції калу, які безпосередньо висівають на ряд різних лактозосодержащие та інших діфференціальноелектівних щільних поживних середовищ. У разі виявлення бак- теріоносітелей посів випорожнень обов’язково проводиться в селенітовий бульйон з подальшим виділенням збудника на щільних диференційно-елективних поживних середовищах. Серед вирослих на цих середовищах колоній відбирають лактозоотріцательние, які ідентифікують до виду і серовара, виділені культури S. flexneri – до подсероваров, а S. sonnei – до хемоваров. В якості допоміжного використовують серологічний метод з постановкою РНГА.

Профілактика і лікування. Для лікування за епідемічними показаннями використовують бактеріофаг орального застосування, антибіотики після визначення антибіотикограми. У разі виникнення дисбактеріозу застосовують пробіотики для корекції мікрофлори. Неспецифічна профілактика зводиться до дотримання санітарно-гігієнічних правил приготування, зберігання та реалізації харчових продуктів, при водопостачанні, правил особистої гігієни та інших заходів, аналогічних таким при кишковому ешеріхіозов.

Посилання на основну публікацію