Salmonely - pôvodcovia brušného týfusu a paratýfusu

Brušný týfus je závažné akútne infekčné ochorenie charakterizované hlbokou celkovou intoxikáciou, bakterémiou a špecifickým poškodením lymfatického aparátu tenkého čreva. Intoxikácia sa prejavuje silnými bolesťami hlavy, zahmleným vedomím a delíriom (týfus z gréckeho tyfus - hmla). Brušný týfus ako samostatnú nozologickú jednotku sa prvýkrát pokúsil identifikovať ruský lekár A. G. Pjatnickij v roku 1804, ale nakoniec to urobil až v roku 1822 R. Bretonneau, ktorý odlíšil toto ochorenie od črevnej tuberkulózy a naznačil nákazlivú povahu týfusu.

Pôvodcu týfusu - Salmonella typhi - objavil v roku 1880 K. Ebert a v čistej kultúre ju izoloval v roku 1884 K. Gaffky. Čoskoro boli izolovaní a študovaní pôvodcovia paratýfusu A a B - S. paratyphi A a S. paratyphi B. Rod Salmonella zahŕňa veľkú skupinu baktérií, ale iba tri z nich - S. typhi, S. paratyphi A a S. paratyphi B - spôsobujú u ľudí ochorenie s klinickým obrazom týfusu. Morfologicky sú nerozoznateľné - krátke gramnegatívne tyčinky so zaoblenými koncami, dlhé 1-3,5 μm, s priemerom 0,5-0,8 μm; netvoria spóry ani kapsuly a majú aktívnu mobilitu (peritrichózne). Obsah G + C v DNA je 50-52 mol %.

Pôvodcami týfusu a paratýfusu sú fakultatívne anaeróby, teplotné optimum pre rast je 37 °C (ale môžu rásť v rozmedzí od 10 do 41 °C), pH 6,8-7,2; nie sú náročné na živné médiá. Rast na bujóne je sprevádzaný zákalom, na MPA sa tvoria jemné okrúhle, hladké, priesvitné kolónie s priemerom 2-4 mm. Kolónie S. typhi s Vi antigénom sú však zakalené. Kolónie S. paratyphi B sú hrubšie, po niekoľkých dňoch sa pozdĺž ich obvodu tvoria zvláštne ryhy. Na Endo médiách sú kolónie všetkých troch salmonel bezfarebné, na agare so siričitanom bizmutitým sú čierne. V prípade disociácie na hustých médiách rastú kolónie R-formy. Selektívnym prostredom pre patogény týfusu a paratýfusu je žlč alebo žlčový bujón.

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

Biochemické vlastnosti patogénov týfusu a paratýfusu

Patogény týfusu a paratýfusu dávajú pozitívnu reakciu s MR, netvoria indol, neskvapalňujú želatínu, redukujú dusičnany na dusitany, netvoria acetoín. S. typhi nerastie na hladovacom agare s citrátom. Hlavné biochemické rozdiely medzi patogénmi týfusu a paratýfusu spočívajú v tom, že S. typhi fermentuje glukózu a niektoré ďalšie sacharidy iba za vzniku kyseliny a S. paratyphi A a S. paratyphi B za vzniku kyseliny aj plynu.

S. typhi sa podľa schopnosti fermentovať xylózu a arabinózu delí na štyri biochemické typy: I, II, III, IV.

Xylóza + - + -

Arabinóza - - + +

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Antigénna štruktúra patogénov týfusu a paratýfusu

Salmonely majú O- a H-antigény. Podľa O-antigénov sa delia na veľké množstvo séroskupín a podľa H-antigénov na sérotypy (ďalšie informácie o sérologickej klasifikácii salmonely nájdete v nasledujúcej časti). S. typhi, S. paratyphi A a S. paratyphi B sa od seba líšia O-antigénmi (patria do rôznych séroskupín) aj H-antigénmi.

V roku 1934 A. Felix a R. Pitt zistili, že S. typhi má okrem O- a H-antigénov aj ďalší povrchový antigén, ktorý nazvali virulenčný antigén (Vi-antigén). Vi-antigén sa od O- a H-antigénov líši svojou chemickou povahou; skladá sa z troch rôznych frakcií, ale jeho základom je komplexný polymér kyseliny N-acetylgalaktozaminurónovej s molekulovou hmotnosťou 10 MD. Vi-antigén sa zvyčajne nachádza v čerstvo izolovaných kultúrach, ale ľahko sa stráca vplyvom rôznych faktorov (najmä pri pestovaní pri teplotách nad 40 °C a pod 20 °C, na médiách s kyselinou karbolovou atď.) a pri dlhodobom skladovaní kultúr sa ničí pri teplote 100 °C počas 10 minút. Keďže sa nachádza povrchnejšie ako O-antigén, jeho prítomnosť bráni aglutinácii kultúry S. typhi s O-špecifickým sérom, preto sa takáto kultúra musí testovať v aglutinačnej reakcii s Vi-sérom. Naopak, strata Vi-antigénu vedie k uvoľneniu O-antigénu a obnoveniu O-aglutinácie, ale Vi-aglutinácia sa stráca. Kvantitatívny obsah Vi-antigénu v S. typhi sa môže značne líšiť, preto F. Kauffmann navrhol klasifikovať S. typhi do troch skupín podľa obsahu Vi-antigénu:

• čisté tvary písmena V (nem. viel - veľa);
• čisté w-tvary (nem. wenig - malý);
• prechodné vw-formy.

Boli objavené tri nezvyčajné mutanty S. typhi: Vi-I, R-forma, v ktorej bunkám chýbajú antigény H a O, ale trvalo si zachovávajú antigén Vi; O-901, chýbajú antigény H a Vi; H-901, obsahuje antigény O a H, ale chýba mu antigén Vi. Všetky tri antigény: O, H a Vi, majú výrazné imunogénne vlastnosti. Prítomnosť antigénov Vi umožňuje fágovú typizáciu kultúr S. typhi. Existujú dva typy fágov, ktoré lyzujú iba tie kultúry, ktoré obsahujú antigén Vi: Vi-I, univerzálny fág, ktorý lyzuje väčšinu kultúr S. typhi obsahujúcich Vi; a súbor fágov Vi-II, ktoré selektívne lyzujú kultúry S. typhi. Toto prvýkrát ukázali v roku 1938 J. Craige a K. Ian. Pomocou fágov Vi typu II rozdelili S. typhi do 11 fágových typov. Do roku 1987 bolo identifikovaných 106 rôznych fágových typov Vi u S. typhi. Ich citlivosť na zodpovedajúce fágy je stabilným znakom, takže fágová typizácia má veľký epidemiologický význam.

Boli tiež vyvinuté schémy fágovej typizácie pre S. paratyphi A a S. paratyphi B, podľa ktorých sú rozdelené do desiatok fágotypov. Je dôležité, že fágotypy salmonely sa od seba nemusia líšiť žiadnymi inými znakmi.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Rezistencia patogénov týfusu a paratýfusu

Patogény týfusu a paratýfusu prežívajú vo vonkajšom prostredí (voda, pôda, prach) v závislosti od podmienok od niekoľkých dní do niekoľkých mesiacov. V tečúcej vode môžu prežiť až 10 dní, v stojatej vode až 4 týždne, na zelenine a ovocí 5 – 10 dní, na riade až 2 týždne, v masle, syre až 3 mesiace, v ľade až 3 mesiace a viac; zahrievanie na teplotu 60 °C ich zabíja za 30 minút a varenie okamžite. Bežné chemické dezinfekčné prostriedky ich zabíjajú za niekoľko minút. Obsah aktívneho chlóru vo vode z vodovodu v dávke 0,5 – 1,0 mg/l alebo ozonizácia vody zabezpečujú jej spoľahlivú dezinfekciu od salmonely aj iných patogénnych črevných baktérií.

Faktory patogenity patogénov týfusu a paratýfusu

Najdôležitejšou biologickou vlastnosťou pôvodcov týfusu a paratýfusu A a B je ich schopnosť odolávať fagocytóze a množiť sa v bunkách lymfoidného systému. Netvoria exotoxíny. Hlavným faktorom ich patogenity, okrem antigénu Vi, je endotoxín, ktorý sa vyznačuje nezvyčajne vysokou toxicitou. Faktory patogenity, ako je fibrinolyzín, plazmatická koaguláza, hyaluronidáza, lecitináza atď., sa u pôvodcov týfusu a paratýfusu nachádzajú veľmi zriedkavo. DNAáza sa nachádza najčastejšie (v 75 – 85 % študovaných kultúr S. typhi a S. paratyphi B). Bolo zistené, že kmene S. typhi s plazmidom s MD mm 6 majú vyššiu virulenciu. Preto otázka faktorov patogenity týchto salmonel zostáva nedostatočne pochopená.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Postinfekčná imunita

Trvalé, dlhotrvajúce, opakované týfusové a paratýfusové horúčky sú zriedkavé. Imunita je spôsobená výskytom protilátok proti Vi-, O- a H-antigénom, pamäťovým bunkám imunitného systému a zvýšenou aktivitou fagocytov. Imunita po očkovaní je na rozdiel od postinfekčnej imunity krátkodobá (približne 12 mesiacov).

Epidemiológia týfusu a paratýfusu

Zdrojom týfusu a paratýfusu A je iba človek, pacient alebo nosič. Zdrojom paratýfusu B môžu byť okrem ľudí aj zvieratá vrátane vtákov. Mechanizmus infekcie je fekálno-orálny. Infekčná dávka S. typhi je 105 buniek (spôsobuje ochorenie u 50 % dobrovoľníkov), infekčné dávky salmonely paratýfusu A a B sú výrazne vyššie. K infekcii dochádza najmä v dôsledku priameho alebo nepriameho kontaktu, ako aj prostredníctvom vody alebo potravín, najmä mlieka. Najväčšie epidémie boli spôsobené infekciou patogénmi vody z vodovodu (vodné epidémie).

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Príznaky týfusu a paratýfusu

Inkubačná doba týfusu je 15 dní, ale môže sa pohybovať od 7 do 25 dní. Závisí to od infikujúcej dávky, virulencie patogénu a imunitného stavu pacienta. Patogenéza a klinický obraz týfusu a paratýfusu A a B sú veľmi podobné. Vo vývoji ochorenia sú jasne identifikované nasledujúce štádiá:

• štádium invázie. Patogén preniká do tenkého čreva cez ústa;
• cez lymfatické dráhy salmonela preniká do lymfoidných útvarov submukózy tenkého čreva (Peyerove plaky a solitárne folikuly) a rozmnožovaním sa v nich spôsobuje lymfangitídu a lymfadenitídu (druh tyfusových granúl);
• bakterémia - uvoľnenie patogénu vo veľkom množstve do krvi. Štádium bakterémie začína na konci inkubačnej doby a môže (pri absencii účinnej liečby) pokračovať počas celého ochorenia;
• štádium intoxikácie nastáva v dôsledku rozpadu baktérií pod vplyvom baktericídnych vlastností krvi a uvoľňovania endotoxínov;
• štádium parenchymatóznej difúzie. Salmonely sú absorbované z krvi makrofágmi kostnej drene, sleziny, lymfatických uzlín, pečene a iných orgánov. Patogén týfusu sa hromadí vo veľkom množstve v žlčovodoch pečene a v žlčníku, kde nachádza priaznivé podmienky pre svoju reprodukciu a kde sú baktericídne vlastnosti krvi oslabené vplyvom žlče;
• exkrečno-alergické štádium. S rozvojom imunity sa začína proces uvoľňovania patogénu. Tento proces vykonávajú všetky žľazy: slinné, črevné, potné, mliečne (počas dojčenia), močové cesty a obzvlášť aktívne - pečeň a žlčník. Salmonely uvoľnené zo žlčníka opäť vstupujú do tenkého čreva, odkiaľ sa časť z nich vylučuje stolicou a časť opäť preniká do lymfatických uzlín. Sekundárne prenikanie do už senzibilizovaných uzlín spôsobuje v nich hyperergickú reakciu, ktorá sa prejavuje vo forme nekrózy a ulcerácie. Toto štádium je nebezpečné kvôli možnosti perforácie črevnej steny (vredy), vnútorného krvácania a vzniku peritonitídy;
• fáza zotavenia. Proces hojenia vredov prebieha bez tvorby znetvorujúcich jaziev v oblastiach zbavených nekrotických usadenín.

V klinickom obraze ochorenia sa zase rozlišujú tieto obdobia:

• I. počiatočné štádium - stadium incrementi (1. týždeň): postupné zvyšovanie teploty na 40-42 °C, narastajúca intoxikácia a ďalšie prejavy ochorenia.
• II - štádium maximálneho rozvoja všetkých symptómov - štadiónové akme (2-3 týždne choroby): teplota zostáva vysoká;
• III - štádium ústupu ochorenia - stadium decrementi (4. týždeň ochorenia): postupný pokles teploty a oslabenie prejavov ďalších príznakov;
• IV - štádium zotavenia.

Na 8. – 9. deň ochorenia a niekedy aj neskôr sa u mnohých pacientov objaví ružičkovitá vyrážka na koži brucha, hrudníka a chrbta. Výskyt vyrážky (malé červené škvrny) je dôsledkom lokálnych produktívne-zápalových procesov alergickej povahy v povrchových vrstvách kože v blízkosti lymfatických ciev, ktoré v hojnom množstve obsahujú pôvodcu ochorenia. Klinické zotavenie sa nie vždy zhoduje s bakteriologickým zotavením. Približne 5 % zotavených sa stane chronickými nosičmi salmonely, týfusu alebo paratýfusu. Príčiny dlhodobého (viac ako 3 mesiace a niekedy aj mnoho rokov) nosičstva salmonely zostávajú nejasné. Určitú úlohu pri vzniku nosičstva zohrávajú lokálne zápalové procesy v žlčových (niekedy aj v močových) cestách, ktoré často vznikajú v súvislosti s infekciami týfusu a paratýfusu alebo sa v dôsledku týchto infekcií zhoršujú. Avšak ich L-transformácia zohráva rovnako dôležitú úlohu pri tvorbe dlhodobého nosičstva týfusovej a paratýfusovej salmonely A a B. L-formy salmonely strácajú H-, čiastočne O- a Vi-antigény, sú spravidla lokalizované intracelulárne (vo vnútri makrofágov kostnej drene), preto sa stávajú neprístupnými pre chemoterapeutiká ani protilátky a môžu v tele uzdravenej osoby pretrvávať dlhú dobu. Po návrate do pôvodných foriem a úplnom obnovení antigénnej štruktúry sa salmonely opäť stanú virulentnými, opäť prenikajú do žlčovodov, spôsobujú exacerbáciu procesu nosičstva, vylučujú sa stolicou a takýto nosič sa stáva zdrojom infekcie pre ostatných. Je tiež možné, že tvorba nosičstva závisí od nejakého nedostatku imunitného systému.

Laboratórna diagnostika týfusu a paratýfusu

Najskorejšou a hlavnou metódou diagnostiky týfusu a paratýfusu je bakteriologická - získanie hemokultúry alebo myelokultúry. Na tento účel sa vyšetruje krv alebo punkcia kostnej drene. Krv je lepšie inokulovať na Rapoportovo médium (žlčový vývar s prídavkom glukózy, indikátora a skleneného plaváka) v pomere 1:10 (1 ml krvi na 10 ml média). Kultúra by sa mala inkubovať pri teplote 37 °C najmenej 8 dní a s prihliadnutím na možnú prítomnosť L-foriem - až 3-4 týždne. Na identifikáciu izolovanej kultúry salmonely sa používajú diagnostické adsorbované séra obsahujúce protilátky proti antigénom 02 (S. paratyphi A), 04 (S. paratyphi B) a 09 (S. typhi) (s prihliadnutím na ich biochemické vlastnosti). Ak izolovaná kultúra S. typhi nie je aglutinovaná sérom 09, musí sa testovať s Vi sérom.

Na izoláciu S. typhi sa môže použiť exsudát získaný skarifikáciou ružičky - kultúry ružičky rastú.

Bakteriologické vyšetrenie stolice, moču a žlče sa vykonáva na potvrdenie diagnózy, monitorovanie bakteriologického zotavenia po prepustení rekonvalescentov a na diagnostiku bakterionosičstva. V tomto prípade sa materiál predbežne inokuluje na obohacovacie médium (médium obsahujúce chemikálie, ako je seleničitan, ktoré inhibujú rast E. coli a iných zástupcov črevnej mikroflóry, ale neinhibujú rast salmonely) a potom z obohacovacieho média na diferenciálne diagnostické médiá (Endo, agar so siričitanom bizmutitým) za účelom izolácie izolovaných kolónií a získania čistých kultúr z nich identifikovaných podľa vyššie uvedenej schémy. Na detekciu O- a Vi-antigénov v krvnom sére a stolici pacientov je možné použiť RSC, RPGA s protilátkovým diagnostikom, koaglutinačné reakcie, agregát-hemaglutináciu a IFM. Pre urýchlenú identifikáciu S. typhi je sľubné použiť fragment DNA nesúci gén Vi-antigénu ako sondu (čas identifikácie 3-4 hodiny).

Od konca prvého týždňa ochorenia sa v sére pacientov objavujú protilátky, preto v roku 1896 F. Widal navrhol na diagnostiku týfusu reakciu rozšírenej aglutinácie skúmavky. Dynamika obsahu protilátok proti S. typhi je zvláštna: protilátky proti O-antigénu sa objavujú ako prvé, ale ich titer po zotavení rýchlo klesá; H-protilátky sa objavujú neskôr, ale pretrvávajú po ochorení a očkovaní roky. Vzhľadom na túto okolnosť sa Widalova reakcia vykonáva súčasne so samostatnými O- a H-diagnostikami (ako aj s paratýfusovými A- a B-diagnostikami), aby sa vylúčili možné chyby spojené s očkovaním alebo predtým prekonaným ochorením. Špecificita Widalovej reakcie však nie je dostatočne vysoká, preto sa ukázalo ako výhodnejšie použitie RPGA, pri ktorej je erytrocytové diagnostikum senzibilizované buď O- (na detekciu O-protilátok) alebo Vi-antigénom (na detekciu Vi-protilátok). Najspoľahlivejšia a najšpecifickejšia je posledná reakcia (Vi-hemaglutinácia).

Diagnóza nosičstva týfusu a paratýfusu

Jediným dôkazom nosičstva baktérií je izolácia kultúr S. typhi, S. paratyphi A, S. paratyphi B z nosiča. Materiálom na štúdium je obsah dvanástnika, stolica a moč. Zložitosť problému spočíva v tom, že nosiči nie vždy vylučujú patogén s týmito substrátmi; existujú prestávky a dosť dlhé. Ako pomocné metódy, ktoré umožňujú zúžiť okruh vyšetrených osôb, sa používajú sérologické reakcie (súčasná detekcia O-, H-, Vi- alebo O-, Vi-protilátok naznačuje možnú prítomnosť patogénu v tele) a alergický kožný test s Vi-typínom. Ten obsahuje Vi-antigén, ktorý pri interakcii s Vi-protilátkami vyvoláva lokálnu alergickú reakciu vo forme začervenania a opuchu počas 20-30 minút. Pozitívna reakcia s Vi-typínom naznačuje prítomnosť Vi-protilátok v tele a možnú prítomnosť S. typhi. Na identifikáciu L-foriem S. typhi boli navrhnuté špeciálne imunofluorescenčné protilátky (proti antigénom L-foriem patogénu). Originálnu metódu na identifikáciu nosičov baktérií navrhol V. Moore. Zahŕňa skúmanie tampónov, ktoré sa súčasne vhodia do šácht pozdĺž celej dĺžky kanalizačnej siete v obývanej oblasti.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ]

Liečba týfusu a paratýfusu

Liečba týfusu je založená na použití rôznych antibiotík, na ktoré sú patogény vysoko citlivé (levomycetín, ampicilín, tetracyklíny atď.). Antibiotiká znižujú závažnosť ochorenia a skracujú jeho trvanie. Prenos R-plazmidov na salmonelu z E. coli alebo iných enterobaktérií však môže viesť k vzniku nebezpečných epidemických klonov medzi nimi.

Špecifická prevencia týfusu a paratýfusu

Namiesto siedmich rôznych vakcín proti týfusu, ktoré sa používali predtým, sa v našej krajine od roku 1978 vyrába iba jedna - chemicky sorbovaná monovakcína proti týfusu. Avšak vzhľadom na to, že týfus sa z epidémie stal sporadickým ochorením (a to sa stalo možným predovšetkým vďaka zlepšeniu systémov zásobovania vodou a kanalizácie a zvýšeniu hygienickej kultúry obyvateľstva), potreba hromadného očkovania proti nemu zanikla. Preto sa očkovanie proti týfusu vykonáva iba v prípade epidemických indikácií.