Дифференциация листерий от микроорганизмов других родов

В таблице 11 перечислены свойства, используемые при дифференцировании бактерий рода Listeria от других грамположительных, не образующих спор, имеющих форму палочек бактерий.

Идентификация новых изолятов может быть осуществлена путем исследования морфологии клеток, морфологии колоний и гемолитических реакций на агаре (содержащем 5% (объем/объем) крови овец или лошадей), сине-зеленого цвета колоний, когда их рассматривают под микроскопом на триптозном агаре методом косого (бокового) освещения после 18-24 ч роста при 37°С, требований к кислороду, образования каталазы, гидролиза эскулина и гиппурата натрия, образования щелочной фосфатазы и образования кислоты из углеводов в соответствующей среде. Серологическая идентификация может быть использована для определенной идентификации листерий.

Таблица 11. Свойства, по которым различают род Listeria

Таксон	Подвижность	Кислородные требования	Рост при З6°С	Каталаза	Продуцирование H2S	Кислота из глюкозы
Brochothrix	—	факультативные	—	+	—	+
Erysipelothrix	—	факультативные	+	—	+	+
Listeria	+	факультативные	+	+	—	+
Lactobacillus	—	факультативные	+	—	—	+
Kurthia	+	аэробные	+	+	—	—

 

Представителей рода Listeria чаще всего можно спутать с бактериями родов: Brochothrix, Lactobacillus, Erysipelotrix, Kurthia. Коккобацилярные формы рода Listeria можно смешать с кокковыми микроорганизмами. В этом случае дифференциальным тестом является реакция на каталазу. Листерии можно легко отличить от бактерий рода Kurthia по их различным кислородным требованиям, Kurthia - это строго аэробный род; по ферментации различных сахаров виды Kurthia в реакциях ферментации, либо образуют небольшое количество кислоты, либо вообще ее не образуют.

Виды Listeria можно отличить от бактерий рода Erysipelotrix по положительной реакции на каталазу, по образованию колоний с заметным сине-зеленым блеском на триптозном агаре (Дифко) при исследовании под микроскопом методом косого освещения; по подвижности; по более сильной сахаролитической активности; по гидролизу эскулина и гиппурату натрия. Бактерии этих родов отличаются по антигенному составу.

Виды листерий можно отличить от большинства лактобацилл по положительной реакции на каталазу. Существуют, однако, каталазоположительные лактобациллы и некоторые штаммы листерий, являющиеся каталазоотрицательными. Бактерии рода Listeria очень медленно растут или вообще не растут на среде MRS (de Mann. et. al. 1960), на этой среде лактобациллы растут очень хорошо. Исследования показали, что при комнатной температуре штаммы Listeria подвижные, тогда как большинство лактобацилл не двигается. При микроскопическом исследовании методом косого освещения на триптозном агаре лактобациллы не показывают сине-зеленого оттенка. Различие между двумя родами заключается также в ферментации углеводов.

Серологически бактерии родов Listeria и Lactobacillus отличаются друг от друга.

В некоторых отношениях представителей рода Listeria можно легко спутать с Brochothrix. Оба эти рода часто выделяют из расфасованного мяса и птицы, которые хранят при температурах рефрижераторов. Отличить два рода можно по неспособности Brochothrix thermosphacta к росту при 37°С и по неспособности рода Listeria к росту на среде Cartner (1966). Колонии Brochothrix thermosphacta, выращенные на триптозном агаре, исследованные под микроскопом методом косого освещения, не выглядят сине-зелеными. Кроме того, Brochothrix thermosphacta не гидролизует гиппурат натрия, но образует кислоту из большого количества сахаров. Серологически два таксона отличаются друг от друга (Wilkinson, Vones 1975).

Внутривидовая дифференциация листерий.

Учитывая, что только два вида, Listeria monocytogenes и Listeria ivanovii, являются патогенными и представляют опасность для макроорганизма, мы считаем целесообразным привести характеристику каждого вида листерий для их идентификации. Как уже выше упоминалось, в нашей стране нет серологических диагностикумов для видовой типизации, и поэтому внутриродовую дифференциацию листерий приходится проводить по иным признакам.

Listeria monocytogenes

Этот вид является типовым для бактерий данного рода. Для микроорганизмов этого вида характерными являются следующая группа признаков. Это неспорообразующие, короткие палочки правильной формы диаметром 0,4-0,5 мкм и длиной 0,5-2 мкм, с закругленным концами. Иногда встречаются клетки с слегка изогнутыми концами. Расположение в мазках либо поодиночке, либо в коротких цепочках, возможно в виде частокола или же римской буквы V.

В мазках можно увидеть и групповое расположение, параллельное вдоль длинной оси. В мазках из инфицированного пат. материала или из жидкой среды встречаются листерии кокковой формы диаметром 0,4-0,5 мкм и длиной 0,4-0,6 мкм. Они могут быть ошибочно приняты за стрептококки. В более зрелых или необработанных культурах могут встречаться формы в виде волокон длиной до 6-20 мкм.

Окраска по Граму положительная. Но в старых культурах теряют способность к сохранению окраски по Граму. Некислотоустойчивы.

C. Smith, J. Metzger (1962) сообщили о наличии мукополисахаридной капсулы у листерий, однако другие исследователи не подтвердили этого факта. В частности, Н. Seeliger (1968) в результате детальных исследований опроверг факт наличие капсулы у данного микроорганизма.

Листериозная палочка во время культивирования при комнатной температуре всегда подвижна. При температуре +37°С жгутики как правило, не образуются и листерии оказываются неподвижными.

Листериозная культура данного вида является аэробной и факультативно анаэробной. Температурный диапазон роста от +1 до +4°С. Однако культура остается жизнеспособной и при более высоких температурах (до 70-71°С). Температурный оптимум 25-37°С. Листерии способны расти и размножаться в диапазон рН от 6 до 9, но сохраняют свою жизнеспособность при величине рН 5-11. Оптимальные условия роста при рН 7,0-7,4. В анаэробных условиях, на кровяном агаре при температуре 35-37°С и рН 7,2-7,4 суточный рост листерий проявляется в виде росинчатых колоний. В аэробных условиях, на питательном агаре, оптимальном температурном диапазоне, 24-48-часовые листериозные колонии имеют диаметр 0,5-1,5 мм, круглые, полупрозрачные в виде капли, выпуклые с ясно очерченной поверхностью и сплошной гранью. При обычном освещении колонии обладают серо-голубоватым цветом. Размер 3-7-дневных колоний достигает диаметра 3-5,5 мм, колонии снепрозрачным центром и неправильной формы. В полужидкой среде 0,25%-ного агара суточный рост идет вдоль укола. В МПБ рост идет медленно, но через 28-48 часов появляется нежное, опалесцирующее помутнение. Через 7 дней на дне пробирки образуется осадок, который при встряхивании образует поднимающуюся вверх косичку. Бактерии обладают гемолитической активностью. Слабая, едва уловимая гемолитическая активность может быть усилена использованием САМР-теста. Листериозная культура в большинстве случаев является каталазоположительной и оксидазоотрицательной, но необходимо учитывать, что если питательные среды содержат низкие концентрации мясного и дрожжевого экстракта, то возможна отрицательная каталазная реакция. Активность каталазы подавляется на средах, содержащих высокую (более 10%) концентрацию глюкозы.

Реакция с метил-ротом и Фогес-Проскауэра положительна.

Листерии не разжижают желатин, не гидролизуют казеин и молоко. Индол не продуцируют, на обычных питательных средах не образуют сероводород. Расщепление сахаров сопровождается образованием кислоты, но не газа.

Листерии могут расти в сложных средах, содержащих до 10% NaCl. В течение года остаются жизнеспособны при 16% содержании поваренной соли (рН-6,0), некоторые штаммы выживают даже 20% содержании NaCl.

Необходимо отметить, что хотя вышеперечисленные свойства листерий достаточно типичны, но возможны их изменения, связанные с определенными питательными средами или выделением новых штаммов.

Штаммы данного вида различаются по антигенному составу и включают следующие серовары: 1/2а, 1/2в, 1/2с, 3а, 3в, 3с, 4а, 4ав, 4с, 4d, 4е и серовар 7. Бактерии вида экспериментально патогенны для мышей и морских свинок. Проба Антона положительная. Этот вид широко распространен в природе. Его выделяют из сточных вод, почвы, силоса и из фекалий животных и здоровых людей. У человека и животных его выделяют при клинических признаках болезни. Вызывает менингоэнцефалит, септицемию, эндокардит, аборты, абсцессы и гнойные ранения местного характера.

Listeria innocua

(innocus – безопасный).

Морфология бактерий аналогична бактериям вида Listeria monocytogenes. Не гемолитичен на 5 или 10%-ной (объем/объем) крови овец, кроликов, лошадей или человека в жидких или твердых культуральных средах. САМР – отрицательный со S. aureus, R. equi. Большинство изученных штаммов образует кислоту из рамнозы. Все образуют кислоту из метил-D-маннизида. Кислоту не образуют из ксилодазы и D-маннитола. Все исследованные до сих пор штаммы имеют антигенный состав серогруппы 6 (серовары 6а и 6в) и серовара 4ав.

Этот штамм в опытах был непатогенен для мышей и морских свинок, если его вводят внутрибрюшинно в концентрации до 10¹⁰ клеток. Проба Антона отрицательная. Выделяют из почвы растений, фекалий человека и животных и из птичьего помета. Никогда не выделяют из явно патологического материала от человека и животных.

Listeria welshimeri

Назван в часть американского бактериолога H.J. Welshimer.

Морфология аналогична бактериям выше описанных видов.

На кровяном агаре гемолиза не обнаруживают, САMР-реакции со S. aureus, R. equi. – отрицательные. Кислоту образует из D-ксилозы и метил-D-маннозида, а также из L-рамнозы, но из L-рамнозы может и не образовывать. Типовой штамм из L-рамнозы кислоту не образует. Кислоту не образует из D-маннитола. Штаммы, которые в настоящее время относят к этому виду, принадлежат к серовару 6а или 6в. Антигенный состав типового штамма, такой же, как у серовара 6в. Серовары 6а и 6в встречаются так же у вида Listeria innocua, а некоторые штаммы Listeria seeligeri имеют антигенный состав серовара 6в.

Этот вид экспериментально не патогенен для мышей. Его выделяют из гниющей растительности и из почвы в США; вероятно, он широко распространен в природе.

Listeria seeligeri

Назван в честь H. Seeliger, немецкого бактериолога.

Морфология бактерий такая же, как и у вида Listeria monocytogenes. Гемолиз слабый. САМР-реакция положительная при использовании штаммов S.aureus, со штаммами R. equi – отрицательная. Бактерии кислоту образуют из D-ксилозы. Кислоту не образуют из D-маннитола и L-рамнозы. Большинство штаммов не образуют кислоту из метил-D-маннизида; типовой штамм в этом отношении отрицательный.

Штаммы, приписываемые в настоящее время к этому виду, имеют антигенный состав сероваров 1/2в, 4с, 4d (которые встречаются также у Listeria monocytogenes) и 6в (который обнаруживают в некоторых штаммах Listeria innocua, Listeria welshimeri). Типовой штамм принадлежит к серовару 1/2в.

В опытах был непатогенен для мышей. Его выделяют из растений, почвы и фекалий животных в Европе; вероятно, широко распространен в природе.

Listeria ivanovii

Назван в честь Ивана Иванова – болгарского микробиолога.

Морфологическая особенность – отсутствие жгутиков. Штаммы вида неподвижны.

Наблюдается ярко выраженный гемолиз с двойными или тройными зонами, если листерию этого вида выращивают на агаре с кровью овец или лошадей (5% объем/объем). Положительная САМР-реакция наблюдается при использовании R equi, а не S. aureus. Из D-маннитола, L-рамнозы или метил-D-маннизида кислоту не образует. Все исследованные штаммы принадлежат к серовару 5. Этот антигенный состав в штаммах других видов рода Listeria не обнаруживали.

Listeria ivanovii экспериментально патогенен для мышей, LD₅₀ для которых у бактерий этого вида колеблется между 1·10⁵ и 3·10⁶ колониеобразующих единиц на 1 мл. Патогенен для животных, особенно для суягных овец, листерию этого вида выделяли также из организма здорового животного, человека-носителя и из окружающей среды и очень редко из организма человека в клинических условиях.

Listeria grayi

Назван в честь М. Gray, американского бактериолога, известного своими работами по листериозу.

Прямые палочки размером 0,6-0,8 мкм ´ 0,7-2,5 мкм. Концы закругленные. Встречаются парами или в коротких цепочках; палочки иногда расположены под углом друг к другу или лежат параллельными группами вдоль длинной оси. Активный рост наблюдается при 20-25°С; неподвижны или двигаются очень медленно при 37°С, капсул и спор не образуют. Грамположительны. Не кислотоустойчив. Факультативный анаэроб. Хорошо растет на триптозном агаре (Дифко) или на кровяном агаре (Дифко) с добавлением 1% глюкозы (вес объем). Колонии небольшие (1-1,5 мм через 24 ч), круглые, гладкие, маслянистые, слегка выпуклые с неизрезанным краем.

При изучении на этих средах небольших колоний (0,2 мм) с помощью непрямых лучей света обнаруживают тот же самый сине-зеленый оттенок, что у бактерий вида Listeria monocytogenes; после более длительной инкубации колонии становятся оранжево-красными, особенно по краям. Гемолиз не вызывают. Температура оптимального роста 30-37°С. Температурные границы роста 1-45°С. Не выживают при 60° нагревании в течение 30 минут. Каталазоположителен, оксидазоотрицателен. Требуются органические факторы роста. Растут при рН 5-9, при рН 9,6 рост не наблюдается. Чувствителен к пенициллину, стрептомицину, хлорамфениколу, эритромицину, новобиоцину, неомицину; резистентны к сульфаниламиду, полимиксину, к сульфату колостина и к налидиксовой кислоте. Не растет на среде Lardner (1966). Медленный рост может происходить на среде MPS (Маnn et. аl., 1960).

Ферментативный метаболизм глюкозы приводит к образованию молочной кислоты и некоторых других продуктов. Из эскулина, амигдалина, целлобиозы, декстрина, галактозы, глюкозы, глицерина, лактозы, фруктозы, мальтозы, маннита, маннозы, салицина, крахмала, трегалозы образуется кислота, а не газ. Кислота обычно не образуется из мелибиозы, рамнозы, сорбита, метил-D-глюкозида, адонита, арабинозы, дульцита, эритрита, гликогена, инозита, инулина, мелецилозы, раффинозы, сорбита, сахарозы и ксилозы. В лакмусовом молоке обнаруживается слабая кислота и незначительная редукция. Реакция с метиловым красным и Фогес-Проскауэра положительная.

Эскулин гидролизуют. Гиппурат натрия не гидролизуют. Гидролиз крахмала непостоянен. Твин-20 гидролизуют медленно (14 дней). Твин-80 не гидролизуют. Медленное образование дезоксирибонуклеазы, рибонуклеазы и фосфатазы. Ксантин, тирозин не расщепляют. Целлюлоза, желатин, казеин и молоко не гидролизуют. Индол не образуют. Мочевину не гидролизуют. Небольшие количества H₂S (обнаруженные с помощью реакции со свинцовой бумагой) образуются некоторыми штаммами. Нитраты в нитриты не восстанавливаются.

Серологически бактерии отличается от остальных видов рода Listeria. Антигенный состав идентичен Listeria murrау. Не патогенны для мышей при внутрибрюшинной или внутримозговой инъекции, но клетки в концентрации 5·10⁸ могут быть токсичны для мышей. Не патогенны для беременных кроликов после внутривенного введения. Не вызывают у кроликов или морских свинок конъюнктивит после закапывания в глаза. Выделяются из фекалий шиншиллы. Естественная среда неизвестна.

Listeria murrау

Назван в честь Е. Мurrау – одного из первых исследователей бактерий рода Listeria.

Прямые палочки размером 0,6-0,8 ´ 7-2,5 мкм. Концы закругленные. Встречаются отдельными парами или короткими цепочками, палочки часто располагаются под углом друг к другу или параллельно вдоль длинной оси. Подвижны при культивировании 20-25°С, неподвижны или слабо подвижны при 37°. Капсулы и споры не образуют. Грамположительны. Неустойчивы к кислотам. Факультативные анаэробы. Хорошо растут на триптозном агаре (Дифко) или на кровяном агаре (Дифко) с добавлением 1%-ной (вес/объем) глюкозы. Колонии небольшие (1-1,5-мм через 24 ч.), круглые, гладкие, маслянистые, немного выпуклые с неизрезанными краями. В отраженном свете колонии имеют серый цвет с голубоватым оттенком; при дневном свете их голубой цвет более яркий, а с увеличением размера после дальнейшей инкубации у них начинает появляться желтый оттенок. Когда с помощью рассеивающего света при микроскопировании изучали колонии на поверхности сред, обнаруживали, что небольшие колонии (0,2 мм) имеют тот же самый зелено-синий оттенок, вызванный, как и у вида Listeria monocytogenes; после 2-дневной инкубации у более крупных колоний обнаруживается оранжево-красный оттенок (Н. Welshimeri. et. al., 1971). При 22-25° инкубации на питательном агаре, содержащем глюкозу, у колоний появляется желтый пигмент. В отсутствии глюкозы пигмента не обнаруживают. Негемолитичны на кровяном агаре. Оптимальная температура роста 30-37°С. Температурные границы роста 1-45°С. Не выдерживают 30-минутного нагревания при 60°С. Каталазоположительны. Оксидазоотрицательны. Чувствительны к пенициллину, тетрациклину, хлорамфениколу, эритромицину, новобиоцину, неомицину; резистентны к сульфаниламиду, полимиксину В, к сульфату колистина и налидиксовой кислоте. Не растут на среде Lardner (1966).

Ферментативный метаболизм глюкозы приводит к образованию L⁺-молочной кислоты и некоторых других продуктов. Из эксулина, амигдалина, целлобиозы, декстрина, галактозы, глюкозы, глицерина, лактозы, фруктозы, мальтозы, маннита, маннозы, силицина, крахмала и трегалозы образуется кислота, а не газ. Некоторые штаммы образуют кислоту из мелибиозы, рамнозы и сорбита. Из метил-D-глюкозида образуется небольшое количество кислоты. Из адонита, арабинозы, дульцита, эритрита, гликогена, инозита, инулина, мелицитозы, раффинозы, сахарозы и ксилозы кислота обычно не образуется. Лакмусовое молоко показывает слабокислую реакцию и незначительную редукцию. Реакции с метиловым красным и Фогес – Проскауэра положительные.

Эксулин гидролизуют. Гиппурат натрия не гидролизуют. Гидролиз крахмала непостоянен.

Твин-20 гидролизуют медленно (14 дней). Твин-80 не гидролизуют. Медленно образуют дезоксирибонуклеазу, рибонуклеазу и фосфотазу. Ксантин, тирозин и хитин не расщепляют. Целлюлозу, желатин, казеин и молоко не гидролизуют. Индол не образуют. Мочевину не образуют. Некоторые штаммы образуют H₂S (обнаруживается с помощью реакции со свинцовой бумагой). Серлогически отличаются от вида Listeria monocytogenes. Антигенный состав идентичен антигенному составу Listeria grayi.

После закапывания в глаза кроликов конъюнктивит не вызывают.

Не патогенны ни при внутривенном введении кроликам, ни при внутрибрюшинной инъекции 10⁸ клеток 20-граммовым мышам.

Выделяли из гниющих листьев злаковых (маис); естественной средой обитания, вероятно, являются почва и растения.

Лабораторная диагностика

Материалы для исследования – кровь, СМЖ, слизь из зева, пунктаты увеличенных лимфатических узлов, у новорожденных дополнительно – меконий, пупочная кровь; секционный материал — кусочки мозга, печени, селезенки, лимфатические узлы. Посевы рекомендуется делать в первые 7-10 сутки болезни; кровь (10мл) и СМЖ (2-5 мл) засева­ют на 100-150 мл глюкозного, глюкозо-печеночного или глюкозо-глицеринового бульона; инкубируют при температуре 37°С до 3 недель. При посеве на глюкозо-кровяной агар отби­рают типичные колонии (прозрачные или роговидные), дающие гемолиз. Также можно проводить посев на триптозный агар и просматривать чашки под микроскопом при косом освещении — суточные колонии листерий имеют сине-зеленую окраску.

Общие положения

Листериоз – инфекционное заболевание из группы зооантропонозов, характеризующееся полиморфностью клинического проявления, в последнее время как пищевая инфекция людей с тенденцией к генерализации, септикопиемии, а так же поражению различных органов и систем жизнедеятельности у людей и животных.

Листериоз относится к числу широко распространенных в мире инфекций, что обусловлено выраженной адаптационной способностью возбудителя. Исследования трех последних десятилетий позволили сформулировать заключение о повсеместном распространении данной инфекции в России.

Материалы для исследования

В бактериологическую лабораторию направляют не менее 200 грамм исследуемого субстрата, упакованного в водонепроницаемую тару и желательно в первые 1-3 часа после отбора. Если время доставки образцов свыше указанного срока, то материал допускается направлять в замороженном виде в термосе со льдом.