Питательные среды для культивирования и идентификации кампилобактерий

Сафранино-железо-новобиоциновая (СЖН) среда. В смесь, состоя­щую из 250 мл экстракта мышцы сердца, 250 мл печеночной воды и 500 мл дистиллированной воды, вносят 10 г пептона, 5 г NaCl. Кипя­тят 15 минут, доводят дистиллированной водой до первоначального объ­ема, устанавливают рН 7,1-7,2, после чего добавляют 2 г агара и ки­пятят до его полного растворения (15-20 минут).

К 985 мл полученного полужидкого агара добавляют 5 мл 2%-ного раствора сернокислого железа, 5 мл 0,5%-ного водного раствора сафранина Т и 5 мл 0,2%-ного водного раствора новобиоцина. Среду фильтруют через бумажный фильтр, разливают в пробирки и автоклавируют при 115°С 25 минут. Готовая к использованию среда долж­на быть розового цвета, рН 6,8. При культивировании на данной сре­де культур кампилобактерий ее цвет не изменяется, другой микрофло­ры — приобретает ярко-желтую окраску,

Плотная среда ВИЭВ. В смесь, состоящую из 745 мл сердечного и 245 мл мозгового отваров, вносят 10 г пептона, 5 г хлорида натрия, 20 г агара, 1 г цистеина, 5 мл 0,5%-ного раствора сафранина Т и 5 мл 0,2%-ного раствора новобиоцина. Среду автоклавируют при 115°С 25 минут, охлаждают до 45-50°С, добавляют 10% дефибринированной крови барана или крупного рогатого скота и разливают в чашки Пет­ри. Рост культуры становится заметен на 2-3 сутки.

Дифференциальные среды предназначены для дифференциации кампилобактерий в пределах рода по их способности расти в присутст­вии 1% глицина, 3,5% хлорида натрия, 1% желчи, бриллиантового зе­леного (1:100 000, 1:33 000).

Полужидкий агар ВГНКИ с 1% глицина. В смесь, состоящую из 500 мл водопроводной, 250 мл мясной и 250 мл печеночной воды, вносят 10 г пептона, 2 г агара. Кипятят до полного растворения агара (15-20 минут). Устанавливают рН 7,3-7,4. Добавляют 10 г гли­цина, 35 г хлорида натрия, 10 мл желчи, 1 или 3 мл раствора брилли­антового зеленого 1:1000, разливают и автоклавируют при 115°С 30 минут.

Бактерии рода Leptospira

Род включает 10 свободноживущих и паразитических вида; типовой вид — L. interrogans. Впервые как самостоятельное заболевание лептоспироз описал в 1888 г. Н.П. Васильев и почти одновременно с ним А. Вейль (Германия). Однако возбудителя болезни открыли японские исследователи Инадао и Идо только в 1914-1915 гг.

Бактерии рода образуют спиральные одиночные клетки (размеры 6-20 ´ 0,1 мкм); один или оба конца могут быть изогнуты в виде крючков; движение винтообразное: сгибательное или вдоль продольной оси, некоторое время могут быть неподвижными, напоминая веревку или прихотливо изогнутые петли. Плохо окрашиваются по Граму и Романовскому-Гимзе, но хорошо различимы при импрегнации серебром, легко выявляются темнопольной микроскопией и несколько хуже — фазовоконтрастной. Хемоорганотрофы, метаболизм дыхательный, субстраты-доноры энергии должны включать жирные кислоты в качестве источника углерода (паразитические формы нуждаются в ненасыщенных жирных кислотах, содержащих 15 и более атомов углерода), потребность возрастает при росте в неоптимальных условиях. Для роста нуждаются в присутствии в среде сыворотки или сывороточного альбумина Строгие аэробы, температурный оптимум 28-30°С оптимум рН 7,2-7,4. В средах с 1% агара образуют глубинные колонии, в средах с 2% агаром большинство штаммов образует поверхостные колонии.

L. interrogans

Вид представлен более чем 180 серологическими вариантами. По биологическим свойствам их разделяют на сапрофиты, свободноживущие в пресноводных водоемах, и варианты, патогенные для людей и животных, вызывающие поражения, известные как лептоспирозы. Патогенные серовары чувствительны к действию солнечного света и высоких температур (при 45°С в воде погибают через 45 минут, при 70°С — через 10с), высушивание вызывает немедленную гибель. Выживаемость патогенных вариантов в пресноводных водоемах вариабельна — от нескольких часов до 30 суток (наиболее долго — в чистой воде с рН < 7 и низкой минерализацией), в сухой почве сохраняются 2-3 ч, а заболоченной — до 200 суток. Все лептоспиры чувствительны к действию дезинфектантов (солей, кислот и щелочей).

Морфология и культуральные свойства

Строение спирохеты весьма типично, средние размеры 7-14´0,07-0,1 мкм (свежевыделенные организмы всегда короче, чем лептоспиры, выращенные на искусственных средах); цитоплазма нежная, гомогенная, включений не содержит. Микроаэрофил, температурный оптимум — 30°С; наиболее часто патогенные лептоспиры выращивают на жидких и полужидких средах с добавлением сыворотки кролика (например, среда Ферворта-Вольфа) рост наблюдают на 5-8 сутки инкубирования (иногда на 21-25 сутки). В старых культурах можно наблюдать различные дегенеративные формы и «зернистый» распад лептоспир. По Граму и Романовскому-Гимзе окрашивается в розовый цвет, при импрегнации серебром — в коричневый или черный; в культурах часто можно обнаружить образование клубков из лептоспир. При микроскопии можно обнаружить около 20 мелких, тесно расположенных первичных завитков, придающих клетке форму С, S.

Распространенность

Лептоспирозы человека и животных выявляют практически повсеместно в самых разнообразных климато-географических и ландшафтных зонах. Заболеваемость также тесно связана с деятельностью человека (сельскохозяйственные работы, скотоводство и т.д.).

Основной резервуар инфекции — различные дикие и домашние животные (более 80 видов), включающие жвачных, хищников, грызунов и рукокрылых. Из домашних животных особенно часто болеют свиньи, крупный рогатый скот; реже — собаки.

Пути передачи. Механизм передачи возбудителя сходен у всех лептоспирозов; основной магистралью для заражения человека и животных служит вода. Возбудитель сохраняется в почках больного животного и выводится с мочой, которой могут быть загрязнены водоемы, почва, растительность и пищевые продукты. Человек заражается при проведении сельскохозяйственных работ, например при покосах, в низинах при проведении ирригационных и мелиоративных работ, а также при купании и использовании воды из загрязненных водоемов. Реже регистрируют случаи инфицирования при контактах с животными и через пищевые продукты; в свежем молоке возбудитель выживает до 2 суток, в картофельном супе — до 11 суток, в заливной рыбе и холодце — до 24 ч. Поскольку заражение через воду считают доминирующим, выделяют три основных фактора эпидемиологии лептоспирозов: первично-исходные природные очаги; антропургические очаги (преимущественно сельскохозяйственные) и больные люди (обычно тупиковые хозяева). Случаев заражения человека через укусы членистоногих (слепни, мухи-жигалки) не описано, однако получены вполне убедительные экспериментальные данные, указывающие на способность кровососущих насекомых и клещей сохранять (до месяца) и передавать лептоспиры.

Сезонность. Очаги лептоспироза характеризует определенная полигостальность (множественность хозяев), однако роль разных животных в поддержании очага весьма разнообразна, при непрерывной циркуляции наибольшую зараженность грызунов наблюдают в июле-сентябре, наименьшую — в январе-апреле. Соответственно, у человека пик заболеваемости приходится именно на эти периоды.

Патогенез поражений

В организм лептоспиры проникают через слизистые оболочки носа, рта пищевода (но не желудка, где они обычно погибают), глаз, а также через микротравмы кожных покровов; чаще наблюдают комбинированное заражение (через слизистые оболочки и кожу). Продвигаясь по лимфатическим путям лептоспиры обычно не вызывают развития лимфаденитов (исключая случаи японской семидневной лихорадки с характерным увеличением регионарных лимфатических узлов). Затем возбудитель проникает в кровь и циркулирует в ней, генерализованная лептоспиремия продолжается 4-5 суток со дня заражения и сопровождается избирательной концентрацией возбудителя в почках и печени (5-6 суток). Соответственно, гепаторенальные поражения характерны для всех лептоспирозов и особенно для болезни Васильева-Beйля. Начиная со 2 недель, возбудитель депонируется преимущественно в извитых канальцах почек и исчезает из крови и других тканей

Поражения печени обусловлены как механическим повреждением гепатоцитов актив­но подвижными лептоспирами, так и токсическим действием метаболитов и продуктов распада микроорганизмов, что может приводить к развитию желтухи. Определенная роль в происхождении желтухи принадлежит массивному гемолизу, опосредованному множественными кровоизлияниями вследствие повреждения эндотелия сосудов лептоспирами.

Поражения почек. Способность возбудителя избирательно депонироваться, располага­ясь на поверхности эпителиальных клеток и в межклеточном пространстве, приводит к тяжелым повреждениям почечных канальцев и нарушению мочеобразования, а в тяже­лых случаях к анурии и уремии. После выздоровления лептоспиры длительно сохраняются в почках и выделяются с мочой (до 40 дня болезни).

Поражения сосудов. Механическое воздействие лептоспир на эндотелий сосудов вы­зывает множественные кровоизлияния, нарушает проницаемость сосудистой стенки с потерей жидкости вплоть до развития гиповолемического шока. В свою очередь, массивные кровоизлияния и прогрессирующая тромбоцитопения могут вызвать развитие ДВС-синдрома.

Менингеальные явления, часто наблюдаемые при лептоспирозах, связаны с непосредственным действием микроорганизмов и продуктов их распада на ЦНС; в СМЖ лептоспиры регулярно обнаруживают с 7 по 15 сутки болезни.

Клинические проявления достаточно вариабельны — от бессимптомных (субклиничес­ких) до тяжелых желтушных форм.

Лабораторная диагностика

Включает бактериологические и серологические исследова­ния (рис. 20). При проведении исследований необходимо учитывать эпизоотические, эпидемиологические предпосылки (сезонность, контакт с собаками, свиньями, грызунами и др.).

Микроскопия крови наиболее эффективна в первые дни заболевания; проводят темнопольную микроскопию либо исследуют мазки, окрашенные по Романовскому-Гимзе. Количество лептоспир, циркулирующих в крови, невелико. Необходимо микроскопировать несколько образцов, либо предварительно отцентрифугировать исследуемый образец (эффективность прямой микроскопии не превышает 10%), более адекватные результаты может дать заражение лабораторных животных или выделение гемокультуры.

Биологическая проба. Проводят внутрибрюшинное заражение морских свинок (массой 150-200 г) 2-3 мл крови, взятой в первые дни заболевания (до появления желтухи), через 48-72 ч проводят микроскопию брюшинного экссудата и крови, а также наблюда­ют за животными и отмечают повышение температуры тела и появление желтухи. Павших животных подвергают патогистологическому и микроскопическому исследованию.

Выделение гемокультуры проводят в первые 2-4 сутки. 8-10 мл венозной крови засевают отдельными порциями на 6-10 пробирок со средой Ферворта-Вольфа, пробирки энергично встряхивают для предупреждения сворачивания крови, заливают жидким па­рафином и инкубируют при температуре 28-30°С. Через каждые 4-5 суток культуры исследуют, при отсутствии роста в течение 15-20 суток желательно сделать пересевы на свежую среду. Наиболее часто положительные результаты получают при посевах крови, взятой в 1-2 сутки. Начиная с 4 дня, высеваемость резко падает. На 2-3 неделе возбудитель можно обнаружить в моче и СМЖ, используя все упомянутые методы.

Рисунок 20. Принципиальная схема бактериологического выделения возбудителей лептоспирозов

Серологические исследования проводят на 2-3 неделе заболевания, ставят РСК, реак­ции микроагглютинации и лизиса с сывороткой пациента и стандартным набором микро­организмов; при положительном результате можно видеть образование клубков из лептоспир (специфичной считают реакцию при титре не ниже 1:400) или возникновение «зернистого» распада бактерий. Реакции необходимо ставить повторно для выявления нарастания титров AT.