Shigellae

Düsenteeria on nakkushaigus, mida iseloomustab keha üldine joove, kõhulahtisus ja jämesoole limaskesta spetsiifiline kahjustus. See on üks levinumaid ägedaid soolehaigusi maailmas. Düsenteeriat on iidsetest aegadest tuntud nime all "verine kõhulahtisus", kuid selle olemus osutus teistsuguseks. 1875. aastal eraldas vene teadlane F. A. Leš verise kõhulahtisusega patsiendilt amööbi Entamoeba histolytica, järgneva 15 aasta jooksul tehti kindlaks selle haiguse iseseisvus, millele jäi nimeks amebiasis.

Düsenteeria tekitajad on suur rühm bioloogiliselt sarnaseid baktereid, mis kuuluvad perekonda Shigella. Tekitaja avastasid esmakordselt 1888. aastal A. Chantemes ja F. Vidal; 1891. aastal kirjeldas seda A. V. Grigorjev ning 1898. aastal tuvastas K. Shiga patsiendilt saadud seerumi abil tekitaja 34 düsenteeriaga patsiendil, tõestades lõpuks selle bakteri etioloogilise rolli. Järgnevatel aastatel avastati aga teisi düsenteeria tekitajaid: 1900. aastal S. Flexner, 1915. aastal K. Sonne, 1917. aastal K. Stutzer ja K. Schmitz, 1932. aastal J. Boyd, 1934. aastal D. Large, 1943. aastal A. Sax.

Praegu hõlmab perekonda Shigella üle 40 serotüübi. Kõik need on lühikesed, liikumatud, gramnegatiivsed kepikesed, mis ei moodusta eoseid ega kapsleid ning kasvavad hästi tavalistel toitainekeskkondadel, ei kasva näljutuskeskkonnas, kus ainsaks süsinikuallikaks on tsitraat või malonaat; ei moodusta H2S-i, ei oma ureaasi; Voges-Proskaueri reaktsioon on negatiivne; nad kääritavad glükoosi ja mõningaid teisi süsivesikuid, moodustades gaasita happe (välja arvatud mõned Shigella flexneri biotüübid: S. manchester ja S. newcastle); reeglina ei käärita nad laktoosi (välja arvatud Shigella Sonnei), adonitooli, salitsiini ja inositooli, ei vedelda želatiini, moodustavad tavaliselt katalaasi, ei oma lüsiindekarboksülaasi ega fenüülalaniini deaminaasi. G + C sisaldus DNA-s on 49–53 mol%. Shigella bakterid on fakultatiivsed anaeroobid, optimaalne kasvutemperatuur on 37 °C, nad ei kasva temperatuuril üle 45 °C, keskkonna optimaalne pH on 6,7–7,2. Tihedal keskkonnal olevad kolooniad on ümarad, kumerad, poolläbipaistvad, dissotsiatsiooni korral moodustuvad kareda kujuga R-kujulised kolooniad. MPB-l kasv toimub ühtlase hägususe kujul, kareda kujuga vormid moodustavad sette. Värskelt isoleeritud Shigella Sonnei kultuurid moodustavad tavaliselt kahte tüüpi kolooniaid: väikesed ümarad kumerad (I faas) ja suured lamedad (II faas). Koloonia iseloom sõltub 120 mm MD-ga plasmiidi olemasolust (I faas) või puudumisest (II faas), mis määrab ka Shigella Sonnei virulentsuse.

Shigella rahvusvaheline klassifikatsioon põhineb nende biokeemilistel omadustel (mannitool-mittefermenteeriv, mannitool-fermenteeriv, aeglaselt laktoosi kääritav Shigella) ja antigeeni struktuuri iseärasustel.

Shigellal on erineva spetsiifilisusega O-antigeenid: tavalised Enterobacteriaceae perekonnale, geneerilised, liigi-, rühma- ja tüübispetsiifilised, samuti K-antigeenid; neil puuduvad H-antigeenid.

Klassifikatsioon võtab arvesse ainult rühma- ja tüübispetsiifilisi O-antigeene. Nende tunnuste järgi jaguneb perekond Shigella 4 alarühma ehk 4 liiki ja hõlmab 44 serotüüpi. Alamrühm A (liik Shigella dysenteriae) hõlmab shigellasid, mis ei fermenteeri mannitool. Liik hõlmab 12 serotüüpi (1-12). Igal serotüübil on oma spetsiifiline tüüpantigeen; antigeensed seosed serotüüpide vahel, aga ka teiste shigella liikidega, on nõrgalt ekspresseeritud. Alamrühm B (liik Shigella flexneri) hõlmab shigellasid, mis tavaliselt fermenteerivad mannitool. Selle liigi shigellad on seroloogiliselt omavahel seotud: nad sisaldavad tüübispetsiifilisi antigeene (I-VI), mille järgi nad jagunevad serotüüpideks (1-6/') ja rühmaantigeene, mida leidub igas serotüübis erinevas koostises ja mille järgi serotüübid jagunevad alamserotüüpideks. Lisaks hõlmab see liik kahte antigeenset varianti - X ja Y, millel puuduvad tüübiantigeenid, nad erinevad rühmaantigeenide komplektide poolest. Serotüübil S.flexneri 6 ei ole alamserotüüpe, kuid see jaguneb glükoosi, mannitooli ja dultsitooli kääritamise tunnuste järgi 3 biokeemiliseks tüübiks.

Kõigis Shigella flexneri bakterites sisalduv lipopolüsahhariidi antigeen O sisaldab peamise primaarstruktuurina rühmaantigeeni 3, 4, mille sünteesi kontrollib kromosomaalne geen, mis lokaliseeritud his-lookuse lähedal. Tüübispetsiifilised antigeenid I, II, IV, V ja rühmaantigeenid 6, 7, 8 on antigeenide 3, 4 modifikatsiooni (glükosüülimine või atsetüülimine) tulemus ja neid määravad vastavate konverteerivate profaagide geenid, mille integratsioonisait asub Shigella kromosoomi lac-pro piirkonnas.

Uus alamserotüüp S.flexneri 4 (IV:7, 8), mis ilmus riigis 1980. aastatel ja muutus laialt levinud, erineb alamserotüüpidest 4a (IV;3,4) ja 4b (IV:3, 4, 6) ning tekkis variandist S.flexneri Y (IV:3, 4) selle lüsogeniseerimise tulemusena profaagide IV ja 7, 8 konverteerimise teel.

Alamrühm C (Shigella boydix liigid) hõlmab shigellasid, mis tavaliselt fermenteerivad mannitoli. Rühma liikmed on seroloogiliselt üksteisest erinevad. Liigisisesed antigeensed seosed on nõrgad. Liik hõlmab 18 serotüüpi (1–18), millel igaühel on oma põhitüübi antigeen.

Alamrühm D (Shigella sonnei liigid) hõlmab shigellasid, mis tavaliselt fermenteerivad mannitoli ja on võimelised aeglaselt (pärast 24-tunnist inkubatsiooni ja hiljem) fermenteerima laktoosi ja sahharoosi. Liigi S. sonnei alla kuulub üks serotüüp, kuid I ja II faasi kolooniatel on oma tüübispetsiifilised antigeenid. Shigella sonnei liigisiseseks klassifitseerimiseks on välja pakutud kaks meetodit:

• jagades need 14 biokeemiliseks tüübiks ja alatüübiks vastavalt nende võimele kääritada maltoosi, ramnoosi ja ksüloosi;
• Faagitüüpideks jagamine vastavalt tundlikkusele vastavate faagide komplekti suhtes.

Need tüpiseerimismeetodid on peamiselt epidemioloogilise tähtsusega. Lisaks tüpiseeritakse Shigella Sonnei ja Shigella Flexneri samal eesmärgil nende võime järgi sünteesida spetsiifilisi kolitsiine (kolitsiini genotüüpimine) ja nende tundlikkuse järgi teadaolevate kolitsiinide suhtes (kolitsiinotüüpimine). Shigella poolt toodetud kolitsiinide tüübi määramiseks pakkusid J. Abbott ja R. Shannon välja Shigella tüüpiliste ja indikaatortüvede komplektid ning Shigella tundlikkuse määramiseks teadaolevate kolitsiinide tüüpide suhtes kasutatakse P. Fredericki referentskolitsiinogeensete tüvede komplekti.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Shigella resistentsus

Shigellal on keskkonnategurite suhtes üsna kõrge vastupidavus. Nad elavad puuvillasel kangal ja paberil 0–36 päeva, kuivanud väljaheidetes kuni 4–5 kuud, mullas kuni 3–4 kuud, vees 0,5–3 kuud, puu- ja köögiviljadel kuni 2 nädalat, piimas ja piimatoodetes kuni mitu nädalat; temperatuuril 60 °C surevad nad 15–20 minutiga. Nad on tundlikud kloramiinilahuste, aktiivkloori ja muude desinfitseerimisvahendite suhtes.

Shigella patogeneesfaktorid

Shigella kõige olulisem bioloogiline omadus, mis määrab nende patogeneesi, on võime tungida epiteelirakkudesse, paljuneda neis ja põhjustada nende surma. Seda efekti saab tuvastada keratokonjunktivaalse testi abil (ühe shigella kultuuri silmuse (2-3 miljardit bakterit) viimine merisea alumise silmalau alla põhjustab seroos-mädase keratokonjunktiviidi teket), samuti rakukultuuride (tsütotoksiline toime) või kanaembrüote (nende surm) või intranasaalselt valgete hiirte nakatamise teel (kopsupõletiku teke). Shigella patogeneesi peamised tegurid võib jagada kolme rühma:

• limaskesta epiteeliga interaktsiooni määravad tegurid;
• tegurid, mis tagavad makroorganismi humoraalsete ja rakuliste kaitsemehhanismide resistentsuse ning shigella võime oma rakkudes paljuneda;
• võime toota toksiine ja mürgiseid tooteid, mis põhjustavad patoloogilise protsessi enda arengut.

Esimesse rühma kuuluvad adhesiooni- ja koloniseerimisfaktorid: nende rolli mängivad pilid, välismembraani valgud ja LPS. Adhesiooni ja koloniseerimist soodustavad ensüümid, mis lagundavad lima - neuraminidaas, hüaluronidaas, mutsinaas. Teise rühma kuuluvad invasioonifaktorid, mis soodustavad shigella penetratsiooni enterotsüütidesse ja nende paljunemist neis ja makrofaagides, avaldades samaaegselt tsütotoksilist ja (või) enterotoksilist toimet. Neid omadusi kontrollivad plasmiidi geenid mm 140 MD-ga (see kodeerib invasiooni põhjustavate välismembraani valkude sünteesi) ja shigella kromosomaalsed geenid: kcr A (põhjustab keratokonjunktiviiti), cyt (vastutab rakkude hävimise eest), samuti teised geenid, mida pole veel identifitseeritud. Shigella kaitset fagotsütoosi eest tagavad pinna K-antigeen, antigeenid 3,4 ja lipopolüsahhariid. Lisaks on shigella endotoksiini lipiid A-l immunosupressiivne toime: see pärsib immuunmälurakkude aktiivsust.

Kolmas patogeensusfaktorite rühm hõlmab endotoksiini ja kahte tüüpi Shigella eksotoksiine - Shiga ja Shiga-laadseid eksotoksiine (SLT-I ja SLT-II), mille tsütotoksilised omadused on kõige ilmekamad S. dysenteriae puhul. Shiga ja Shiga-laadseid toksiine on leitud ka teistes S. dysenteriae serotüüpides; neid toodavad ka S. flexneri, S. sonnei, S. boydii, EHEC ja mõned salmonellad. Nende toksiinide sünteesi kontrollivad konverteerivate faagide tox-geenid. LT-tüüpi enterotoksiine on leitud Shigella flexneri, sonnei ja boydii puhul. LT-sünteesi neis kontrollivad plasmiidgeenid. Enterotoksiin stimuleerib adenülaattsüklaasi aktiivsust ja vastutab kõhulahtisuse tekke eest. Shiga toksiin ehk neurotoksiin ei reageeri adenülaattsüklaasi süsteemiga, kuid omab otsest tsütotoksilist toimet. Shiga ja Shiga-laadsete toksiinide (SLT-I ja SLT-II) molekulmass on 70 kDa ja need koosnevad alamühikutest A ja B (viimane koosneb viiest identsest väikesest alamühikust). Toksiinide retseptoriks on rakumembraani glükolipiid. Shigella sonnei virulentsus sõltub samuti plasmiidist molekulmassiga 120 MDa. See kontrollib umbes 40 välismembraani polüpeptiidi sünteesi, millest seitse on seotud virulentsusega. Selle plasmiidiga Shigella sonnei moodustab I faasi kolooniaid ja on virulentne. Plasmiidi kaotanud kultuurid moodustavad II faasi kolooniaid ja on virulentsed. Shigella flexneri ja Boydi bakterites leiti plasmiide molekulmassiga 120–140 MDa. Shigella lipopolüsahhariid on tugev endotoksiin.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Infektsioonijärgne immuunsus

Nagu ahvidel tehtud vaatlused on näidanud, säilib pärast düsenteeriat tugev ja üsna pikaajaline immuunsus. Selle põhjustavad antimikroobsed antikehad, antitoksiinid, makrofaagide ja T-lümfotsüütide suurenenud aktiivsus. Märkimisväärset rolli mängib soole limaskesta lokaalne immuunsus, mida vahendavad IgA-d. Immuunsus on aga tüübispetsiifiline ja tugevat ristimmuunsust ei esine.

Düsenteeria epidemioloogia

Nakkusallikas on ainult inimesed. Looduses ei põe ükski loom düsenteeria. Katsetingimustes saab düsenteeriat paljundada ainult ahvidel. Nakatumisviis on fekaal-oraalne. Edastumise teed on vesi (valdav Shigella flexneri puhul), toit, kus eriti olulist rolli mängivad piim ja piimatooted (valdav nakkustee Shigella sonnei puhul) ning kontakt-majapidamine, eriti liigi S. dysenteriae puhul.

Düsenteeria epidemioloogia tunnuseks on patogeenide liigilise koostise, samuti Sonne'i biotüüpide ja Flexneri serotüüpide muutus teatud piirkondades. Näiteks kuni 1930. aastate lõpuni moodustas S. dysenteriae 1 30–40% kõigist düsenteeria juhtudest ning seejärel hakkas see serotüüp esinema üha harvemini ja peaaegu kadus. Kuid 1960.–1980. aastatel ilmus S. dysenteriae uuesti ajalooareenile ja põhjustas rea epideemiaid, mis viisid kolme hüperendeemilise kolde tekkeni – Kesk-Ameerikas, Kesk-Aafrikas ja Lõuna-Aasias (India, Pakistan, Bangladesh ja teised riigid). Düsenteeria patogeenide liigilise koostise muutumise põhjused on tõenäoliselt seotud kollektiivse immuunsuse muutuste ja düsenteeriabakterite omaduste muutustega. Eelkõige on S. dysenteriae 1 tagasitulek ja laialdane levik, mis põhjustas düsenteeria hüperendeemiliste fookuste teket, seotud plasmiidide omandamisega, mis põhjustasid mitmekordset ravimiresistentsust ja suurenenud virulentsust.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Düsenteeria sümptomid

Düsenteeria inkubatsiooniperiood on 2-5 päeva, mõnikord vähem kui päev. Nakkusliku fookuse teke laskuva käärsoole (sigma- ja pärasoole) limaskestal, kuhu düsenteeria tekitaja tungib, on tsükliline: adhesioon, koloniseerimine, shigella penetratsioon enterotsüütide tsütoplasmasse, nende rakusisene paljunemine, epiteelirakkude hävimine ja hülgamine, patogeenide vabanemine soolevalendikusse; pärast seda algab järgmine tsükkel - adhesioon, koloniseerimine jne. Tsüklite intensiivsus sõltub patogeenide kontsentratsioonist limaskesta parietaalses kihis. Korduvate tsüklite tagajärjel põletikuline fookus kasvab, tekkivad haavandid ühinevad ja suurendavad sooleseina eksponeeritust, mille tagajärjel ilmuvad väljaheitesse veri, mukopulentsed tükid, polümorfonukleaarsed leukotsüüdid. Tsütotoksiinid (SLT-I ja SLT-II) põhjustavad rakkude hävimist, enterotoksiin - kõhulahtisust, endotoksiinid - üldist joovet. Düsenteeria kliiniline pilt sõltub suuresti patogeeni poolt toodetavate eksotoksiinide tüübist, selle allergeense toime astmest ja organismi immuunseisundist. Siiski jäävad paljud düsenteeria patogeneesi küsimused ebaselgeks, eelkõige: düsenteeria kulgu iseärasused kahe esimese eluaasta lastel, ägeda düsenteeria krooniliseks ülemineku põhjused, sensibiliseerimise olulisus, soole limaskesta lokaalse immuunsuse mehhanism jne. Düsenteeria kõige tüüpilisemad kliinilised ilmingud on kõhulahtisus, sagedased tungid: rasketel juhtudel kuni 50 või enam korda päevas, tenesmus (pärasoole valulikud spasmid) ja üldine joove. Väljaheite iseloomu määrab jämesoole kahjustuse aste. Düsenteeria kõige raskema vormi põhjustab S. dysenteriae 1, kõige leebem on Sonne'i düsenteeria.

Düsenteeria laboratoorne diagnostika

Peamine meetod on bakterioloogiline. Uuringu materjaliks on väljaheited. Patogeeni isoleerimise skeem: külvamine diferentsiaaldiagnostilisele Endo ja Ploskirevi söötmele (paralleelselt rikastuskeskkonnale, millele järgneb külvamine Endo, Ploskirevi söötmele) isoleeritud kolooniate isoleerimiseks, puhta kultuuri saamine, selle biokeemiliste omaduste uurimine ja viimast arvesse võttes identifitseerimine polüvalentsete ja monovalentsete diagnostiliste aglutineerivate seerumite abil. Toodetakse järgmisi kaubanduslikke seerumeid.

Shigella puhul, mis ei käärita mannitooli:

• S. dysenteriae 1 ja 2 suhtes (polüvalentne ja monovalentne),
• S. dysenteriae 3-7 suhtes (polüvalentne ja monovalentne),
• S. dysenteriae 8-12 suhtes (polüvalentne ja monovalentne).

Shigella fermenteeriva mannitool: S. flexneri I, II, III, IV, V, VI tüüpiliste antigeenide, S. flexneri 3, 4, 6,7,8 grupiantigeenide (polüvalentsete) vastu, S. boydii 1-18 antigeenide (polüvalentsete ja monovalentsete) vastu, S. sonnei I ja II faasi antigeenide vastu, S. flexneri I-VI + S. sonnei antigeenide (polüvalentsete) vastu.

Shigella kiireks identifitseerimiseks on soovitatav järgmine meetod: kahtlane koloonia (laktoosnegatiivne Endo söötmel) külvatakse uuesti TSI (kolmekordse suhkru ja raua sisaldusega) söötmele – kolme suhkru sisaldusega agarile (glükoos, laktoos, sahharoos) koos rauaga H2S tootmise määramiseks; või söötmele, mis sisaldab glükoosi, laktoosi, sahharoosi, rauda ja uureat.

Iga organism, mis lagundab uureat 4–6 tunni möödudes inkubeerimisest, on tõenäoliselt Proteuse organism ja selle võib välistada. Organismi, mis toodab H,S-i või millel on ureaasi või mis toodab kaldpinnal hapet (fermenteerib laktoosi või sahharoosi), saab välistada, kuigi H2S-i tootvaid tüvesid tuleks uurida võimalike Salmonella perekonna liikmetena. Kõigil muudel juhtudel tuleks nendel söötmetel kasvatatud kultuuri uurida ja kui see fermenteerib glükoosi (värvimuutus kolonnis), isoleerida see puhtal kujul. Samal ajal saab seda uurida slaidi aglutinatsioonitestiga, kasutades sobivaid Shigella perekonna antiseerumeid. Vajadusel tehakse muid biokeemilisi teste, et kinnitada kuuluvust perekonda Shigella, ja uuritakse ka liikuvust.

Antigeenide tuvastamiseks veres (sh CIC-s), uriinis ja väljaheites saab kasutada järgmisi meetodeid: RPGA, RSK, koaglutinatsioonireaktsioon (uriinis ja väljaheites), IFM, RAGA (vereseerumis). Need meetodid on väga tõhusad, spetsiifilised ja sobivad varajaseks diagnostikaks.

Seroloogiliseks diagnostikaks võib kasutada järgmist: RPGA koos vastavate erütrotsüütide diagnostikavahenditega, immunofluorestsentsmeetod (kaudses modifikatsioonis), Coombsi meetod (mittetäielike antikehade tiitri määramine). Diagnostilise väärtusega on ka allergiline test düsenteriiniga (shigella flexneri ja sonnei valgufraktsioonide lahus). Reaktsiooni arvestatakse 24 tunni pärast. Seda peetakse positiivseks hüpereemia ja 10-20 mm läbimõõduga infiltraadi olemasolul.

Düsenteeria ravi

Põhitähelepanu pööratakse normaalse vee-soola ainevahetuse taastamisele, ratsionaalsele toitumisele, detoksifitseerimisele, ratsionaalsele antibiootikumravile (arvestades patogeeni tundlikkust antibiootikumide suhtes). Hea efekti annab polüvalentsete düsenteeria bakteriofaagide varajane kasutamine, eriti pektiinkattega tablettide puhul, mis kaitsevad faagi HCl maomahla toime eest; peensooles pektiin lahustub, faagid vabanevad ja avaldavad oma toimet. Profülaktilistel eesmärkidel tuleks faagi manustada vähemalt üks kord kolme päeva jooksul (selle ellujäämisperiood soolestikus).

Düsenteeria spetsiifiline ennetamine

Düsenteeria vastu kunstliku immuunsuse loomiseks on kasutatud mitmesuguseid vaktsiine: tapetud bakteritest, keemilistest, alkoholist, kuid kõik need osutusid ebaefektiivseteks ja lõpetati. Flexneri düsenteeria vastased vaktsiinid on loodud elusatest (mutantsetest, streptomütsiinist sõltuvatest) Shigella Flexnerist; ribosomaalsed vaktsiinid, kuid ka need pole leidnud laialdast kasutamist. Seetõttu on düsenteeria spetsiifilise ennetamise probleem lahendamata. Düsenteeria vastu võitlemise peamine viis on veevarustuse ja kanalisatsioonisüsteemi parandamine, rangete sanitaar- ja hügieenitingimuste tagamine toiduettevõtetes, eriti piimatööstuses, lasteasutustes, avalikes kohtades ja isikliku hügieeni säilitamisel.