Тульский государственный университет Медицинский институт Лечебный факультет ШИГЕЛЛЕЗЫ
КЛАССИФИКАЦИЯ ШИГЕЛЛ Семейство: ENTEROBACTERIACAE Род: SHIGELLA Вид: -S. dysenteriae, -S. flexneri, -S. boydii, -S. sonnei. Типовой вид: S. dysenteriae
ЭКОЛОГИЯ И ЭПИДЕМИОЛОГИЯ Природный резервуар шигелл – человек; Источник инфекции – больные острой или хронической формами заболевания и бактериовыделители; Основной путь передачи – пищевой и водный. Контактно-бытовой путь передачи играет второстепенную роль и определяет спорадическую заболеваемость.
ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ШИГЕЛЛЕЗОВ • Это преимущественно детские инфекции; • Шигеллезы распространены в странах третьего мира; • Их можно отнести к тяжелым заболеваниям; • Возбудителей отличает сравнительно низкая инфицирующая доза; • Заболевание отличает развитие тяжелых осложнений, таких как, острая гипогликемия, псевдолейкимоидная реакция, гемолитико-уремический синдром, перфорация кишечника.
МОРФОЛОГИЯ Шигеллы - Гр отрицательные, неподвижные палочки.
АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА У шигелл выделяют: термостабильные О – Aг. В основу серотипирования положены различия в структуре О – Aг. Каждому виду рода соответствует отдельная серогруппа, обозначаемая заглавными латинскими буквами. Серовары и подсеровары обозначают арабскими буквами (a, b, c). Серовароспецифические ( типовые) Aг обозначают римскими цифрами (I –VI), групповые арабскими (3, 4; 6; 7, 8) термолабильные капсульные К–Aг маскирует антигенную структуру и обеспечивает явление инааглютинабельности.
ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ • SHI –O содержит гены, кодирующие синтез ЛПС у S. flexneri 1 -го серовара, играющего важную роль в патогенезе шигеллезов.
ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ SHI – 1 (англ. Shigella island-остров патогенности шигелл) агглютинирует Er, участвуют в формировании устойчивости к действию бактерицидных факторов сыворотки крови. помогает разжижать муцин в слизистой кишечника, облегчая колонизацию эпителия участвует в формировании цитопатического эффекта в отношении HEp 2. участвует в деградации компонентов комплемента
Фактор патогенности SHI-2. Третий «остров патогенности» SHI-2 Его составляющие позволяют шигеллам выживать в стрессовых ситуациях: сидерофоры облегчают существование бактерий в условиях с низким содержанием ионов железа, а невосприимчивость к колицину V позволяет конкурировать с нормальной микрофлорой кишечника Фактор патогенности SHI-3. Четвертый «остров патогенности» . Существуют вполне обоснованные предположения, что приобретение SHI-3 связано с вирулентностью S. boydii.
• Белок Sh. Et – термолабильный энтеротоксин вызывает формирование очагов некроза. вызывает нарушение транспорта электролитов вызывает аккумуляцию жидкости в подслизистой
• Факторы патогенности SRL (англ. Shigella resistance locus) -кодирует устойчивость шигелл к антибиотикам. участок резистентности шигелл
• Большая часть генов, обеспечивающих экспрессию инвазивного фенотипа, дислоцирована в большой плазмиде. В ее составе существует сердцевидный участок Ipa-mxi–spa, Образующий «остров патогенности» , в его состав входят гены, которые кодируют систему секреции III типа, а так же синтез продуктов, обуславливающих способность бактерий выходить за пределы эндосом и проникать в цитоплазму эпителиоцитов, активировать полиморфонуклеары, запускать апоптоз макрофагов, вызывать нарушение транспорта электоролитов, аккумуляцию жидкости в подслизистой основе. Плазмидные факторы патогенности.
Ну что, товарищи? Все присутствуют ? ? ? Система «чувство кворума» . Экспрессия факторов патогенности шигелл подчиняется «чувству кворума» . Сигнальными стимулами для них выступают условия окружающей среды. Установлено что кардинально на экспрессию влияет температура окружающей среды (изменение температуры с 30 до 37°С усиливает экспрессию более чем в 100 раз).
Что касается обмена информацией в рамках Системы «чувство кворума» посредством сигнальных молекул установлено, что : повышение температуры способствует экспресии оперонов Ipa-mxi–spa напрямую влияет на плотность популяции шигелл Обеспечивают экспрессию инвазии в конце фазы логарифмического роста шигелл По этой причине активирующим стимулом для шигелл выступает повышение температуры до 37°С. Поглощенные шигеллы в течение 15 – 60 минут разрушают стенки эндосомы и проникают в цитоплазму, где начинают бурно размножаться. контакт шигелл с аутохтомной флорой на поверхности кишечника Очень короткое время быстрая инвазия в эпителиоциты
• Экзотоксин. Несмотря на наличие такого извращенного способа инвазии в эпителиоциты, самым грозным фактором в патогенности шигелл рассматривают экзотоксин (токсин Шиги). Токсин Шиги, более известный как веротоксин, проявляет цитотоксическую (в том числе и гемолитическую активность), вызывает развитие микроангиопатических нарушений, ассоциированных с геморрагическим колитом и гемолитико – уремическим синдромом.
Строение токсина Шиги типично для А/В токсинов. Он состоит из ферментативно активного компонента А, нековалентно связанного с пентамером, образующим компонент В. Внутриклеточный процессинг компонента А катализирует протеаза фурин, дислоцированная в аппарате Гольджи и эндосомах. Фурин распознает аминокислотные последовательности компонента А токсина Шиги. При этом компонент А разделяется на ферментативно активную часть А 1 и фрагмент А 2 при этом фрагмент А 2 служит звеном, связывающим А 1 с компонентом В.
• Термолабильные энтеротоксины. Помимо токсина Шиги, бактерии синтезируют термолабильные энтеротоксины. Их действие проявляется аккумуляцией жидкости в подслизистой, потерей электролитов и последующей гибелью энтероцитов. • Факторы апоптоза. После проникновения в эпителий кишечника основная часть бактерий оказывается в лимфоидных фолликулах, насыщенных макрофагами и дендритными клетками. В отличие от сальмонелл, предпочитающих выживать в них, шигеллы, экспрессируя инвазивный фенотип, вызывают гибель макрофагов и, очевидно дендритных клеток, преимущественно за счет активации программы апоптоза. Аналогичный подход бактерии используют и в отношении полиморфонуклеаров.
ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ МЕСТНОЙ ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ Помимо уничтожения фагоцитов, шигеллы так же индуцируют развитие местной воспалительной реакции за счет гидролиза предшественников ИЛ- 1β и ИЛ -18. Быстрая гибель макрофагов так же сопровождается снижением числа рецепторов к ИЛ-1, что наблюдается в Инфицированных тканях кишечника в течение первых 4 -х часов инфекционного процесса Параллельно высвобождение ИЛ-18, индуктора ИФНγ, способствует развитию иммунных реакций, направленных на уничтожение бактерий. Это приводит к развитию тяжелого воспалительного процесса. Быстрое высвобождение ИЛ-1β приводит к нарушению эпителиального слоя и дестабилизации межклеточных взаимодействий, что способствует быстрому распространению бактерий, их инвазии в подлежащие ткани и усилению выраженности воспалительного ответа
В ответ на инвазию шигелл эпителиоциты синтезируют большие количества цитокинов и хемокинов, например ИЛ-8. Его выделение эпителиальными клетками можно наблюдать в участках, достаточно удаленных от места первичной инвазии шигелл, немедленно после синтеза ИЛ- 1β. Высвободившиеся цитокины стимулируют воспалительную реакцию, что усугубляет нарушение межклеточных Взаимодействий и облегчает базалатеральную инвазию бактерий в эпителиоциты Активированные нейтрофилы выделяют комплекс ферментов и токсических кислородных радикалов, чем вносят самый весомый вклад в увеличение очага воспаления и повреждения тканей стенки кишки Аккумуляция этих продуктов способствует нарушению барьерных функций эпителия и индуцирует хемотаксис в подслизистую полимофонуклеарных фагоцитов.
ПАТОГЕНЕЗ И КЛИНИКА Попав в организм человека, шигеллы выживают в условиях повышенной кислотности (в течение 2 -3 часов при р. Н -2, 5 -3, 0).
Формально патогенез шигеллезов состоит из: Проникновения бактерий в клетки слизистой оболочки дистального отдела кишечника. Стул при дизентирии имеет вид «ректального плевка» . Среди грозных осложнений шигеллезов встречаются: кишечные кровотечения, перфорация кишечника, пери - и парапроктит, гемолитико – уремический синдром. Клинически синдром проявляется внезапным желудочно – кишечным кровотечением, гематурией, олигурией и микроангиопатической гемолитической анемией отдела подвздошной и толстой кишок. Размножения в них и инвазии в соседние клетки. Инфицирование эпителиальных клеток приводит к их гибели и прорыву бактерий в подлежащие ткани.
Клинические проявления могут быть достаточно вариабельными: от бессимптомной инфекции до тяжелых поражений с лихорадкой, ознобом, абдоминальной болью, тенезмами и т. д. Инкубационный период – 1 -7 сут. Больные жалуются на боль в животе, понос с кровью (40% пациентов), слизью (50% пациентов), озноб, связанный с повышением температуры. Первоначально стул больных обильный ( до 10 -25 раз в сутки), однако он скоро становится реже и значительно уменьшается в количестве, приобретая вид и запах, напоминающий «тертый картофель". Он состоит исключительно из гноя и слизи, а в более поздний период – с примесью гноя.
ИММУНИТЕТ Основная роль в защите принадлежит секреторным Ig A, предотвращающим адгезию, и цитотоксической антителзависимой активности интраэпителиальных лимфоцитов, которые вместе с секреторными Ig A уничтожают шигеллы.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА Основные цели микробиологического анализа: - Подтверждение клинического диагноза; - Установление возможности бактерионосительства у реконвалесцентов перед выпиской из стационара; - Обнаружение возбудителя у лиц с подозрением на шигеллез; - Выявление носительства среди декретированных групп населения; - Обследование объектов внешней среды для выявления путей распространения возбудителя.
Основным материалом служат испражнения. Следует помнить, что в слизи и гное возбудителей содержится гораздо больше, поэтому для исследования необходимо отбирать именно эти образцы. Образцы можно собирать не дожидаясь акта дефекации, а производить забор ректальным тампоном из прямой кишки. При проведении исследования в лаборатории, после выделения возбудителя и установления принадлежности его к шигеллам проводят его серологическое типирование в РА на стекле со специфическими сыворотками. Кератоконъюнктивальная проба (метод Серени). Опыт ставят на морских свинках, которым в конъюнктивальный мешок вносят суточную культуру шигелл.
СЕРОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА Серологические методы применяют для оптимизации диагностики шигеллезов и проведении эпидемиологического анализа по выявлению циркуляции шигелл и источников инфекции. АТ к Aг шигелл. Материал, полученный от больных желательно исследовать в динамике с интервалом 7 -10 дней. Диагностически достоверным считается увеличение титров специфических АТ в парных сыворотках в четыре раза и более или их снижение. При острой дизентерии РПГА выявляет АТ в 70 80% случаев сывороток в титрах 1: 400 – 1: 6400. Следует помнить, что при хронизации шигеллезов АТ в РПГА выявляют лишь у 30 - 40% больных и в невысоких титрах (1: 100 – 1: 400). В подобных случаях большее значение имеет проба Кумбса. С ее помощью обнаруживают даже крайне низкие титры АТ у 7080% пациентов.
ИММУНОФЛЮОРЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ РИФ и РНИФ применяются для обнаружения Ar шигелл на различных объектах окружающей среды, в пищевых продуктах, воде, испражнениях, рвотных массах. Иммунофлюоресцентные методы применяются для экспресс – диагностики Ar S. sonnei, но их применение для обнаружения Ar S. flexneri и S. flexneri биовара Ньюкастл считают не оправданным, так как О- Ar этих бактерий имеет антигенное сходство с другими энтеробактериями.
ПРОФИЛАКТИКА Специфической профилактики не существует. Неспецифическая профилактика заключается в соблюдении санитарно – гигиенических правил, требований санитарно – противоэпидемического режима.
ЛЕЧЕНИЕ За последние 20 -25 лет наблюдается устойчивый рост устойчивости шигелл к антибиотикам. К настоящему времени можно рассматривать устойчивость шигелл к тетрациклинам как постоянный универсальный признак для S. flexneri и S. sonnei. Большинство изолятов S. sonnei и S. flexneri сохранили устойчивость к эритомицину. В ходе исследований по проведению постоянного мониторинга за динамикой изменений чувствительности шигелл к антибиотикам, было установлено, что большинство штаммов сохраняет чувствительность к цефалоспоринам II поколения (исключая цефаклор) и III поколений, а так же к фторхинолонам. В многочисленных исследованиях отмечена высокая чувствительность шигелл к хинолонам и особенно к фторхинолонам. Поскольку лечение шигеллезов цефалоспоринами не нашло широкого применения в практике, именно фторхинолоны остаются основными препаратами выбора влечении тяжелых поражений, вызванных резистентными шигеллами.
Скачать презентацию Тульский государственный университет Медицинский институт Лечебный факультет ШИГЕЛЛЕЗЫ
Занятие 16. Шигеллёзы.ppt