Споронеобразующие грамположительные бактерии: листерии, эризипелотрикс, лактобацилла

Род Lactobacillus
Семейство Lactobacillaceae, род Lactobacillus - палочковидные бактерии размером 1,0-10x0,5-1,2 мкм. Ж (+/-). Большинство видов неподвижны. При окраске по Граму или метиленовым синим у некоторых штаммов выявляют биполярные тельца, цитоплазматическую зернистость и исчерченность.
Спор -, Гр + . Факультативные анаэробы.

Лактобациллы обнаруживают в молочных, зерновых и мясных продуктах, сточных водах, пиве, вине, фруктах и соках, солениях и маринадах.
Лактобациллы паразитируют в полости рта, кишечном тракте и влагалище многих теплокровных животных и человека, обычно не вызывая развития патологических процессов.

Ферментативные свойства
Расщепляют углеводы; при сбраживании глюкозы рН снижается на одну единицу и более; не менее половины конечных углеродных метаболитов составляет лактат. Нитраты не восстанавливают, желатину не разжижают, казеин не расщепляют, индол и сероводород не образуют.

Культуральные свойства
Лактобациллы требовательны к составу питательных сред и нуждаются во внесении в них аминокислот, витаминов, жирных кислот, углеводов и производных нуклеиновых кислот, тиогликолята и цистеина (индивидуальные для каждого вида).
На КА образуют сероватые S-колонии, окружённые зоной а-гемолиза. Температурный оптимум 30-40 °С; оптимум рН 5,5-5,8. Видовую принадлежность определяют по биохимическим свойствам и способности расти при разных температурах.

Классификация лактобацилл
Все лактобациллы разделяют по количественному образованию молочной кислоты при ферментации углеводов:
строго гомоферментативные (85% лактата),
строго гетероферментативные (50% лактата)
факультативно-гетероферментативные (около 65-70% лактата) лактобациллы.

Образование газа лактобациллами
Лактобациллы классифицируют по способности образовывать газ при ферментации глюкозы. Их разделяют на газонеобразующие и газообразующие.
Газонеобразующие лактобациллы чаще образуют плоские и узорчатые колонии на плотных средах (молочно-печёночный агар с дрожжевым экстрактом); в мазках преимущественно выявляют палочки и нитевидные формы.
Газообразующие бактерии образуют мягкие вязкие беловатые колонии; в мазках доминируют короткие палочки

Роль лактобацилл
Лактобациллы используют в пищевой промышленности для получения различных молочнокислых продуктов, хлебобулочных изделий, алкогольных напитков (одновременно они бывают и причиной их порчи).

Роль лактобацилл
В организме человека лактобациллы — члены микробных сообществ и выделяются с первых месяцев жизни; лактобациллы участвуют:
в поддержании гомеостаза слизистых оболочек и препятствуют колонизации полостей условно-патогенными микроорганизмами.
во многих ферментативных процессах организма человека, продуцируют молочную кислоту, аминокислоты, витамины, Н2 О2, лизоцим и другие антибиотические субстанции.

Роль лактобацилл
У детей лактобациллам принадлежит важная роль в поддержании нормального пищеварения;
в ЖКТ сбраживают лактозу до молочной кислоты,
оказывают антисептическое действие
трансформируют кальций, поступающий с пищей, в усвояемый лактат кальций.
стимулируют всасывание витаминов и аминокислот;
усиливают активность лизоцима (за счёт создания кислой среды).

Видовой состав лактобацилл
Видовой состав лактобацилл в различных отделах ЖКТ и влагалище неодинаков.
В полости рта обитают Lactobacillus casei, L. acidophilus (палочка Боаса-Опплера), L. fermentum, L. salivarius, L. plantarum, L. brevis и L. buchneri.
В желудке и тонкой кишке лактобацилл нет или их очень мало (от 0 до 10-104 в 1 г фекалий).

Видовой состав лактобацилл
В толстой кишке содержание лактобацилл в 1 г фекалий достигает 106 – 1010 и более; основные виды— Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. fermentum, L. salivarius, L. brevis. Изменения в рационе приводят к варьированию видового состава; растительная диета способствует колонизации лактобацилл, преобладание в рационе мяса подавляет её.

Видовой состав лактобацилл
Во влагалище лактобациллы идентифицируют как влагалищные палочки, или лактобациллы Дедерляйна; у 80% здоровых женщин их число достигает 105-107/мл; обычно выделяют 5-6 видов— Lactobacillus casei, L. acidophilus, L. fermentum, L. brevis, L. cellobiosus.
Свойства лактобацилл используют для коррекции дисбактериозов ЖКТ и влагалища, применяя лактобактерин, ацидофилин, «наринэ», пропионовоацидофильное молоко.

Патогенность лактобацилл
Лактобациллы практически не проявляют патогенных свойств, но в составе микробных ассоциаций они способны вызывать кариес и последующие эндокардиты (L.plantarum), язвенные вульвиты и гастриты (у пациентов с болезнями злокачественного роста).

Листериоз
инфекционное заболевание человека и животных, вызывается листериями, характеризуется множеством источников инфекции, разнообразием путей и факторов передачи возбудителя, полиморфизмом клинических проявлений, высокой летальностью у новорожденных и лиц с иммунодефицитами.

Листериоз – сапрозоонозная, природно-очаговая, бактериальная инфекционная болезнь. Заболевания у человека вызывает только Listeria monocytogenes.

Возбудители листериоза
Listeria monocytogenes и L.ivanovii - два из шести известных в настоящее время видов бактерий рода Listeria. Девятое издание "Определителя бактерий Берджи" относит род Listeria к 19 группе микроорганизмов - грамположительные неспорообразующие палочки правильной формы.

Морфология
короткие палочки правильной формы, размерами 0,4-0,5 х 0,5-2 мкм с закругленными концами, иногда почти кокки, одиночные или в коротких цепочках, реже в длинных нитях. Грамположительные, спор и капсул не образуют, некислотоустойчивые. Клетки, выращенные при 20-25 град. С, но не при 35-37 град. С, подвижны за счет перитрихиальных жгутиков.

Могут превращаться в L-формы и паразитировать внутриклеточно, что обуславливает недостаточную эффективность в ряде случаев антибактериальной терапии, объясняет склонность к затяжному и хроническому течению, возможность латентной формы и бактерионосительства.

Факультативные анаэробы.
Хемоорганотрофны, метаболизм бродильного типа; сбраживают глюкозу с образованием в основном L(+) - лактата. Каталазоположительные, оксидазоотрицательные.

устойчивость во внешней среде
Листерии высоко устойчивы во внешней среде, растут в широком интервале температур (от 3 до 42 град. С), рН от 5,5 до 9,5, хорошо переносят низкие температуры и способны размножаться при температуре 4-6 град. в почве, воде, на растениях, в органах трупов. В различных пищевых продуктах (молоко, мясо и др.) размножаются при температуре бытового холодильника. При температуре 70 град. С погибают через 20-30 минут, при 100 град. С - через 3-5 минут; инактивируются растворами формалина (0,5%-1%), фенола (5%), хлорной извести (100 мг активного хлора в 1 л).

Эпидемиология
До недавнего времени листериоз рассматривали как типичный зооноз; источником инфекции считались различные животные и птицы (более 90 видов), в том числе мыши и крысы, кролики, свиньи, коровы, овцы, собаки, кошки, куры и др.
Резервуар- грызуны, зайцы, лемминги, белки, лисицы, норки, еноты, песцы, птицы, мелкий и крупный рогатый скот, лошади, кролики, реже кошки и собаки, также рыба и продукты моря (креветки).

Сейчас листериоз относят к сапрозоонозам, при которых основным источником и резервуаром возбудителя являются субстраты внешней среды, прежде всего почва. Листерии выделяют также из растений, силоса, пыли, водоемов и сточных вод. Животные заражаются преимущественно через воду и контаминированный листериями корм.

Эпидемиология
Механизмы инфицирования человека листериями разнообразны.
Алиментарный - при употреблении различных пищевых продуктов животного и растительного происхождения. Технология приготовления некоторых продуктов такова, что велика опасность контаминирования их листериями и дальнейшего размножения микробов до высоких концентраций (в том числе при хранении в холодильнике).

Описанные неоднократно вспышки листериоза были связаны с употреблением мягких сыров, мясных полуфабрикатов, колбасных изделий в вакуумной упаковке, салатов и т.д. Заражение возможно при употреблении некипяченого молока, мороженого, тортов, куриных и рыбных изделий. В настоящее время листериоз рассматривается как пищевая инфекция.

Эпидемиология
контактный путь заражения (от инфицированных животных и грызунов)
аэрогенный (в помещениях при обработке шкур, шерсти, а также в больницах)
трансмиссивный (при укусах насекомыми, в частности клещами), половой.
особое значение имеет передача листериоза от беременной женщины плоду (трансплацентарно). Листерии могут быть причиной внутрибольничной инфекции, в частности в роддомах.

Листерии не являются высокопатогенными микробами, они вызывают клинически манифестное заболевание у человека лишь при ослаблении у него факторов иммунной защиты.
Листерии относятся к факультативным внутриклеточным паразитам

Листериоз относят к оппортунистическим инфекциям, наибольшему риску заболевания подвергаются лица с различными иммунодефицитами (беременные, новорожденные, лица пожилого и старческого возраста, ВИЧ-инфицированные, онкологические больные, пациенты с сахарным диабетом, почечной или сердечной недостаточностью, хронической алкогольной интоксикацией и т.д.)

КЛИНИКА
Продолжительность инкубационного периода составляет 2-4 недели, реже до 1,5-2 месяцев.
Клинические проявления листериоза многообразны в зависимости от пути проникновения микроба в организм человека, реакции иммунной системы и целого ряда других кофакторов (возраст, пол, сопутствующие заболевания и т.д.).
Основные формы листериоза: железистая, нервная и септическая. Отдельно выделяют листериоз беременных и новорожденных. В зависимости от продолжительности заболевания различают острый, подострый и хронический листериоз.

лабораторная диагностика.
Установить диагноз листериоза по клинико-эпидемиологическим данным трудно из-за полиморфизма клинических проявлений и невозможности в ряде случаев установить источник инфекции.
Листерии могут быть выделены от больных из различных биологических субстратов: крови, цереброспинальной жидкости (ЦСЖ), мазков с миндалин, пунктатов лимфатических узлов, мазков из влагалища и цервикального канала, фекалий, гнойного отделяемого из глаз и т.д.

лабораторная диагностика
При подозрении на листериозный сепсис производят посев крови, при менингите и менингоэнцефалите - СМЖ, при заболевании новорожденных - меконий. От женщины, родившей мертвого или с признаками листериоза ребенка, исследуют околоплодную жидкость, плаценту, отделяемое родовых путей.
Кроме того, возможно выделение листерий в мазках из ротоглотки и из фекалий здоровых людей, что расценивается как бессимптомное носительство.

лабораторная диагностика
Стерильные биологические жидкости (СМЖ, амниотическая жидкость) и биоптаты тканей доставляют в лабораторию в течение 2 часов при 35 град. С в стерильных пробирках или контейнерах с герметическими крышками. Образцы крови - в коммерческих или приготовленных в лаборатории флаконах для гемокультур.

Мазки из нестерильных полостей тела человека (заднего свода вагины, цервикального канала, ротоглотки) доставляют в лабораторию в транспортных средах Amies или Stuart в соответствии с рекомендациями фирм производителей. Меконий и фекалии в контейнерах с герметическими крышками при 4 град. С в течение 48 часов.

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Предварительный лабораторный диагноз некоторых клинических форм листериоза может быть поставлен на основании результатов бактериоскопического исследования окрашенных по Граму мазков осадка ЦСЖ и амниотической жидкости. Однако, клетки Listeria spp. в окрашенных по Граму мазках СМЖ следует дифференцировать с клетками стрептококков, коринебактерий , Haemophilus influenzae.

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Морфология клеток Listeria spp. в окрашенных по Граму мазках культур в значительной степени зависит от условий культивирования. В мазках культур, выращенных на плотных питательных средах, клетки Listeria spp. выглядят как грамположительные кокки и коккобациллы. В мазках бульонных культур - как короткие палочковидные бактерии, иногда похожие на клетки коринебактерий.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Для выделения клинически значимых видов Listeria spp. из стерильных биологических жидкостей (СМЖ, кровь, амниотическая жидкость) и биоптатов тканей не требуется специальных сред или условий культивирования.
При первичном посеве Listeria spp. хорошо растут на кровяном агаре, шоколадном агаре, рекомендованном для бактериологического анализа СМЖ, в бульоне на основе сердечно-мозгового настоя, тиогликолевом бульоне, в коммерческих флаконах для гемокультур, триптозном бульоне с глюкозой.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Засеянные жидкие питательные среды инкубируют при 35 град. С в течение 5-7 дней; высевы на кровяной агар проводят в случае видимого роста.
На поверхности плотных сред образуют мелкие блестящие колонии с перламутровым оттенком (S-формы) и беловатые плоские (R-формы). Культура на твердой пит.среде имеет запах творога.

При бактериологическом анализе крови проводят слепые высевы на кровяной агар. На кровяном агаре колонии клинически значимых видов Listeria spp. вырастают в течение 1-2 дней инкубации при 35 град. С.

Колонии клинически значимых видов Listeria spp. на кровяном агаре маленькие (<= 1 мм в диаметре), сферические, гладкие, полупрозрачные, зона бета-гемолиза узкая. Бета-гемолиз лучше виден при удалении колонии с поверхности агара.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Может быть проведено холодовое обогащение при 4 град. С в триптозном бульоне с глюкозой или том же бульоне с тиоционатом калия (конечная концентрация 3,75%). Но так как холодовое обогащение продолжается от 2 до 6 месяцев, то не всегда результаты такого исследования могут иметь клиническое значение.

УСКОРЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ
В качестве ускоренных методов обнаружения в клиническом материале клинически значимых видов Listeria spp. могут быть рекомендованы - РИФ, ИФА, ПЦР

СЕРОДИАГНОСТИКА ЛИСТЕРИОЗА
Методы серодиагностики листериоза детально не разработаны. При определении специфических антител доступными в настоящее время методами имеют место как ложноотрицательные, так и ложно-положительные результаты исследований.
У иммунонекомпетентных лиц высокие титры специфических антител класса IgM могут наблюдаться в течение нескольких лет.

Род Erysipelothrix
Род Erysipelothrix — прямые или слегка изогнутые палочковидные бактерии (0,8-2,50,2-0,4 мкм), имеющие тенденцию образовывать длинные нити длиной до 60 и более мкм; последние могут утолщаться и содержать гранулы. Неподвижны, спор и капсул не образуют; хемоорганотрофы; грамположительны, но в старых культурах могут изменять отношение к окраске по Граму.

Факультативные анаэробы; каталазоотрицательны; ферментативная активность слабая — ферментируют глюкозу и некоторые углеводы с образованием кислоты; на кровяных средах дают -гемолиз.
Широко распространены в природе, паразиты рыб и теплокровных.

Таксономические свойства
Типовой вид — Erysipelothrix rhusiopathiae; Такахаши с соавт. (Takahashi et. аl., 1987) описали второй вид — Е. tonsillarum, отличающийся от первого лишь степенью гомологии ДНК. Все штаммы данного вида принадлежат к одному серовару и маловирулентны для свиней.
Erysipelothrix rhusiopathiae открыли Пастер и Тюилье (1882), Леффлер (1886) как возбудитель рожи свиней и Розенбах (1884) как возбудитель ползучей эритемы Бейкера или эризипелоида. Идентичность обоих микроорганизмов установил Вилявин (1955).

Распространение
Erysipelothrix rhusiopathiae устойчив во внешней среде и распространен повсеместно; на разлагающихся органических субстратах может сохраняться месяцами, а в трупах — до года. При высушивании погибает в течение 3 недель, на прямом солнечном свету — за 12 суток; кипячение убивает его в течение 3-5 минут. Неустойчив к действию дезинфектантов.

Резервуар — грызуны, насекомоядные и домашние животные, включая птиц (куры, утки, индейки, голуби и др.). Эризипелоид животных — природно-очаговая нетрансмиссивная инфекция; возбудитель может сапрофитировать на различных сортах мяса и рыбы, человек заражается контактным путем, а заболеваемость носит выраженный профессиональный или бытовой характер. В группу риска относят рыбаков, лесорубов, работников боен, ветеринаров и т.д.

Морфология и культуральные свойства
Грамположительная мелкая палочка, часто образующая нитевидные формы; в мазках обычно располагается парами, реже одиночно. Хорошо растет на простых слабощелочных средах; оптимальная среда для культивирования — сахарный бульон; через 10-15 ч отмечают помутнение, через 40-48 ч образуется белый осадок. Растет в температурных пределах 16-41°С, наиболее быстро при температуре 37°С, но наибольший выход клеток получают после культивирования при 33°С. Через 24-48 ч рост скудный, в виде мелких, трудно различимых S-колоний; его несколько усиливает добавление глюкозы и сыворотки.

Переход в авирулентные R-формы наблюдают при длительном культивировании на искусственных средах.
Нитраты не восстанавливает, эскулин не гидролизует; не ферментирует мальтозу, маннит, рамнозу, глицерин, салицин.
Выделяют два варианта возбудителя — suis (свиной) и murisepticum (мышиный);
На желатине через несколько суток культивирования образует тонкие нити, перпендикулярные линии укола, что придает культуре вид ершика для мытья посуды.

Антигенная структура
По антигенной формуле бактерии данного вида разделяются на три группы: F, B, N. Общим видовым антигеном является антиген N. Антиген В обладает протективными свойствами. От больных свиней чаще всего выделяют штаммы сероварианта А.

возбудитель проникает через кожу при ее травматизации; реже наблюдают проникновение через слизистую оболочку зева и ЖКТ. Возникновению заболевания способствуют мацерация и длительное охлаждение кожи. Инкубационный период не превышает 1-2 суток.
В месте проникновения возбудителя (возникают ограниченные эритематозные темно-красные или розовато-синюшные пятна диаметром от 1 до 5-10 см. Для очагов характерен эксцентрический рост; по мере роста центр поражений бледнеет, а периферия остается ярко окрашенной; эритема быстро растет (в среднем на 1 см/сут), более выраженно продвигаясь в проксимальном направлении.

Клинические проявления
У больных возникают отеки и болезненность суставов; в процесс вовлечены регионарные лимфатические узлы. Для заболевания характерно быстрое течение (обычно не более 2 недель), но артралгии и артропатии могут продолжаться дольше и часто рецидивируют.
Перенесенное заболевание не вызывает развития стойкого иммунитета, возможны случаи повторного заражения. При нарушениях иммунитета либо при заражении большой дозой возбудитель может лимфо- и гематогенно диссеминировать в различные органы, вызывая метастазирующий сепсис, пневмонии, менингоэнцефалиты, и приводить к гибели больного.

Лабораторная диагностика
кусочек измененной кожи засевают на обычные питательные среды (рост в виде мелких колоний наблюдают через 18-24 ч при 37°С) с последующей микроскопией выросших колоний. Существенный признак — способность Erysipelothrix rhusiopathiae образовывать H2S и вызывать почернение среды Олькеницкого, что нехарактерно для большинства грамположительных палочек.

При генерализованных формах проводят бактериологическое исследование крови (дополнительно при секции — печени, селезенки, увеличенных лимфатических узлов) и ставят биологическую пробу с белыми мышами, иммуносупрессированными кортизоном (4-5 мг в/м за 4 ч до подкожного заражения). Мыши погибают через 3-5 суток, и из органов легко выделить возбудитель.