Corynebacterium diphtheriae, антитела

Описание

Коринебактерии дифтерии, ДНК Corynebacterium diphtheriae,токсигенные штаммы — определение ДНК Corynebacterium diphtheriae, методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с детекцией в режиме «реального времени». Метод ПЦР —позволяет идентифицировать в биологическом материале искомый участок генетического материала и обнаружить единичные молекулы ДНК микроорганизма, не выявляемые другими методами. Принцип метода основан на многократном увеличении числа копий, специфичных для данного возбудителя участка ДНК.
С помощью ПЦР-анализа можно диагностировать инфекцию в остром периоде и выявлять случаи носительства.Corynebacterium diphtheriae — патогенная грамположительная, аэробная неподвижная бактерия, вызывающая дифтерию.Дифтерия — острое инфекционное высокозаразное заболевание, опасное для жизни. Дифтерии особенно подвержены лица со сниженным иммунитетом.
Способность образовывать токсины имеют лишь штаммы, имеющие в геноме ген tox, кодирующий токсин. Нетоксигенные штаммы не приводят к развитию заболевания.
Основной путь передачи инфекции — воздушно-капельный, реже встречается — бытовой.
У взрослых и детей, которые не привиты, возникает сильная интоксикация организма, воспаление горла и дыхательных путей. Также могут наблюдаться тяжёлые осложнения: отёк горла, нарушения дыхания, поражение сердца, почек, нервной системы. Дифтерия нередко заканчивается смертью.
Инкубационный период составляет 1–4 дня, а продромальный (период заболевания, который протекает между инкубационным периодом и непосредственно) — от 12 до 24 часов. За это период Corynebacterium diphtheriae начинают вырабатывать дифтерийный анатоксин, который распространяется через кровь к сердцу, нервной системе, почкам и другим органам.Клинические проявления дифтерии
Клинические проявления дифтерии: боль в горле, температура (в зависимости от формы — от субфебрильной до высокой), наличием фибриновой пленки на миндалинах, ротоглотке, носовой полости. В легких случаях, при высоком иммунном статусе инфицированного, дифтерия может проявляться воспалением кожных покровов. Менее распространенные проявления инфекции — миокардит в 20% случаев и периферическая нейропатия — у 10% больных.
Показания
Основные показания к применению: раннее выявление возбудителя при подозрении на дифтерию, подтверждение диагноза дифтерии, атипичная ангина.ПодготовкаСоскоб из носо- и ротоглотки
Сдача соскоба осуществляется спустя 2–4 часа после последнего приема пищи. За 1 час до взятия биоматериала нельзя курить, чистить зубы. В течение 6 часов перед процедурой нельзя использовать спреи для орошения, назальные капли, таблетки для рассасывания.
Перед выполнением взятия соскоба рот необходимо прополоскать кипяченой водой. Если полость носа заполнена слизью, перед процедурой необходимо высморкаться.Интерпретация результатов
Единицы измерения: тест качественный, результат выдаётся в терминах «обнаружено» или «не обнаружено».
Референсные значения: в норме результат отрицательный — «не обнаружено».

Морфология, биохимия и идентификация клеток

C. pseudotuberculosis — это грамположительные бактерии, которые могут быть кокковидными или нитчатыми палочками, которые могут быть организованы в палисады. Гранулы метахроматического волютина, содержащие фосфат, можно увидеть в форме палочек, но не в форме коккоида при окрашивании с использованием метода Альберта или Нейссера. Другие характеристики этой бактерии включают отсутствие споруляции, отсутствие капсул и наличие бугорков , однако они неподвижны.

Эти бактерии выращивают при 37 ° C в аэробных или анаэробных условиях, поэтому C. pseudotuberculosis является факультативным анаэробом. После инкубации на твердой среде в течение 48 часов он образует сухие бледно-желтые колонии диаметром 1-2 мм. Среда, содержащая сыворотку или цельную кровь, улучшает рост бактерий, и после 48–72 часов инкубации на кровяном агаре вокруг бактериальных колоний обычно образуется полоса бета- гемолиза . C. pseudotuberculosis образует комки в жидкой среде.

Хотя штаммы C. pseudotuberculosis одинаковы по своей морфологии и росту на среде, они демонстрируют большее разнообразие биохимических свойств, таких как способность к брожению . Хотя они не могут выделять газ, все штаммы могут использовать глюкозу , фруктозу , мальтозу , маннозу и сахарозу для производства кислоты. Дополнительные биохимические свойства этих бактерий включают положительные по фосфолипазе D и каталазе , отрицательные по оксидазе и бета-гемолитические свойства . Обычно существует два подтипа C. pseudotuberculosis : equi biovar поражает лошадей и крупный рогатый скот, а биовар ovis поражает мелких жвачных. Их способность снижать содержание нитратов можно использовать для различения подтипов. Оборудов биовар может уменьшить нитратов в то время как Ovis биовар вообще не может , однако, некоторые исключения были продемонстрированы. Коринеформные бактерии, включая C. pseudotuberculosis, также можно дифференцировать с помощью биохимического теста, называемого системой API Coryne, который включает тесты ферментации ферментов и углеводов и требует 24–48 часов для выполнения. Наконец, для подтверждения идентификации C. pseudotuberculosis можно использовать анализ генетической последовательности, если биохимической идентификации недостаточно. Фактически, был разработан анализ мультиплексной полимеразной цепной реакции с использованием ряда характерных генов, которые могут дифференцировать близкородственные виды коринебактерий, C. pseudotuberculosis, C. ulcerans и C. diphtheriae.

Характеристики

Идентификация

Полоса API . Серия стандартизированных и контролируемых биохимических тестов, используемых для идентификации конкретных видов бактерий.

Были разработаны стандартизированные методы идентификации для улучшения идентификации и изоляции Coronyforms. Одним из таких методов является система API Coryne V2.0. Полоски API объединяют серию небольших биохимических тестов для определения ключевых характеристик бактерий на основе метаболической активности . Результаты интерпретируются с помощью стандартизованных индикаторов и графиков. Это экономичный, но трудоемкий метод идентификации, занимающий примерно 16 часов, особенно в клинических условиях.

Более современные методы идентификации включают секвенирование генома, в частности секвенирование рибосомной РНК (рРНК) 16S . Этот метод основан на компьютеризированном сравнении последовательностей генома между бактериями. Последовательность 16S рРНК является высококонсервативной у бактерий, хотя между штаммами будут обнаруживаться небольшие вариации и мутации. Сравнение вариаций генома Corynebacterium позволяет идентифицировать Corynebacterium Striatum . Следует отметить, что в настоящее время это относительно дорогой метод идентификации — по сравнению с полосой API, хотя он улучшается по мере совершенствования технологий. Система MALDI-TOF — это клинически значимый метод обнаружения, который обеспечивает быструю 10-минутную специфическую идентификацию бактерий.

И биохимическая, и молекулярная идентификация сопровождается физической характеристикой. Культивирование бактерий на культурах крови и окрашивание по Граму для подтверждения морфологии являются неотъемлемыми дополнениями к процессу идентификации.

Физический

Окраска по Граму на Corynebacterium diphtheriae. Фиолетовый цвет бактерии указывает на тонкую стенку пептидогликана, окружающую бактерию. Наблюдается «клубная» структура. Это пример бактерии Коринеформ.

Corynebacterium striatum — грамположительные бактерии, то есть они имеют тонкую внешнюю структуру клеточной стенки пептидогликана . Они были описаны как имеющие неправильную плеоморфную форму и неподвижные. Под микроскопом они выглядят как гибрид бациллы и морфологии кокков с выпуклым полюсом, прикрепленным к стержневидному концу, который чаще описывается как «булавовидная» структура. В общих чертах они описываются как имеющие длину 1,5-8,0 микрометра , но формальные измерения отдельных клинических изолятов будут варьироваться при наблюдении. Колонии C. striatum могут быть высеяны in vitro ; при выращивании на кровяном агаре колонии будут иметь небольшой размер (1-2 мм в диаметре), белый, влажный и гладкий вид. Его иначе называют дифтероидом или коринеформом из-за его тесной филогенетической связи с бактерией, вызывающей дифтерию, Corynebacterium diphtheriae .

Молекулярный / биохимический

Corynebacterium striatum можно отличить от других типов Corynebacterium на основании ее способности сбраживать глюкозу и сахарозу и неспособности сбраживать мальтозу. По сравнению с другими представителями рода Corynebacterium , он быстро сбраживает сахар. Известно также, что виды Corynebacterium сбраживают нитраты. Он также способен гидролизовать тирозин и пиразинамид . Он не метаболизирует уреазу, может гидролизовать эскулин, а также может сбраживать маннит и ксилозу. В лабораторных условиях его лучше всего отличить от других венечных форм благодаря своей ферментативной активности. Они не липофильны, предпочитают сохраняться

Фактор вирулентности

Сам организм обладает небольшим количеством факторов вирулентности, что дает ему титул условно-патогенного колонизатора, а не настоящего патогена . Вирулентность возникает из-за его устойчивости к антибиотикам. Растущее приобретение генов устойчивости к антибиотикам способствует патогенезу колонизации Corynebacterium striatum .

Причины, возбудитель

Уреаплазмоз связан с повышенным содержанием или преобладанием в мочеполовой микрофлоре бактерий рода уреаплазм: Ureaplasma urealyticum и Ureaplasma parvum. Это условно-патогенные бактерии, которые в малых количествах наблюдаются в составе микрофлоры здоровых мужчин. Само по себе их обнаружение не является диагнозом и не требует лечения, однако высокое содержание уреаплазм в организме может быть признаком дисбиоза и увеличивает риск развития воспалений.

Дисбиоз может возникать по самым разным причинам. Спровоцировать изменения в составе нормальной микрофлоры могут:

• стресс,
• недостаток витаминов,
• сопутствующие инфекции,
• анемия,
• прием некоторых лекарств (например, антибиотиков),
• курение и алкоголь,
• недостаток питательных веществ,
• чрезмерное потребление сахара,
• недостаток клетчатки в составе рациона.

Сегодня ученые не могут прийти к единому мнению о том, насколько уреаплазмы опасны. Они могут участвовать в развитии ассоциированных воспалительных заболеваний, однако их роль до сих пор полностью не определена.

Есть данные, подтверждающие, что Ureaplasma urealyticum вместе с другим признанным патогеном из того же семейства Mycoplasma genitalium может вызвать негонококковый уретрит. Их выявляют также при:

• воспалительных изменениях шейки матки (цервитит) и влагалища (вагинит),
• воспалениях прямой кишки (проктит),
• воспалении горла (фарингит),
• заболеваниях органов малого таза,
• в более редких случаях — при воспалении почек (пиелонефрит).

При этом достоверно не известно, являются ли эти бактерии возбудителями названных инфекций.

Mycoplasma genitalium признана инфекцией, передающейся половым путем. Она требует скрининга и лечения обоих половых партнеров. Уреаплазмоз же врачи не лечат. Необходимо лечить ассоциированное воспалительное заболевание, которое развивается на фоне уреаплазмоза.

Пути передачи

Уреплазмы передаются половым путем: через вагинальный или оральный секс. Особенно рискуют люди, которые не используют презервативы. При этом эти бактерии часто сопровождают другие инфекции, передающиеся половым путем: хламидиоз, гонорея, сифилис. Они ослабляют иммунитет и усиливают риск ассоциированных воспалений.

Другой путь — вертикальный, от матери к ребенку. Бактерии могут проникнуть в организм ребенка через пуповину еще до рождения или во время родов.

Очень редко наблюдают бытовой путь передачи уреаплазм: через средства гигиены, общее полотенце или нижнее белье. Нужно понимать, что бактерия должна со слизистой влагалища или поверхности уретры попасть на полотенце, а затем на слизистую здорового человека. Притом, что уреаплазмы фактически не живут вне клетки хозяина. Поэтому возможность такой передачи чрезвычайно сомнительна.

Длинный научный путь от неспецифического вагинита до бактериального вагиноза

С конца девяностых годов прошлого века, когда Дёдерлейн описал лактобациллы, позже названные бациллами Дёдерлейна, были предприняты попытки обнаружить возбудителя вагинита, в выделениях которого не было признаков вагинального трихомониаза и дрожжевых грибков. Отсутствие однозначной причины описанных клинических симптомов привело к тому, что это заболевание было названо субъектом неспецифического вагинита (NSV). 

Только в 1955 году Гарднер и Дьюкс описали бактерию, похожую на род Haemophilus, которую они обнаружили у 81 из 91 женщин с симптомами патологии. Признавая, что они обнаружили возбудителя NSV, они назвали бактерию Haemophilus vaginalis и дали название болезни Haemophilus vaginalis – вагинит. 

Вагинит

В 1963 году Зиннеман и Тернер отнесли Haemophilus vaginalis к семейству коринеформных бактерий (Corynobacterium), поэтому номенклатуру вагинита Corynobacterium vaginalis можно найти в литературе семидесятых годов. Ученые Гринвуд и Пикетт в 1980 году классифицировали бактерию, описанную Гарднером и Дьюксом, в новый род, в котором встречается только один вид. В знак признания заслуг первооткрывателя род получил название Gardnerella, а вид – Gardnerella vaginalis. 

Дальнейшие исследования вагинального секрета из NSV показали, что причиной инфекции является не один микроорганизм, а размножение колоний многих бактерий, особенно анаэробных, не сопровождающееся увеличением количества полиядерных лейкоцитов. Кроме того, уч. Шпигель и Робертс описали новую анаэробную бактерию Mobiluncus, выделив два вида: Mobiluncus mulieris и Mobiluncus curtisii. Это микроорганизмы, никогда не обнаруживаемые в нормальной микрофлоре влагалища.

Таксономия вагинальной флоры пациентов с NSV была окончательно установлена ​​на Стокгольмском симпозиуме в 1984 году, заменившем название неспецифический вагинит на бактериальный вагиноз. Новая номенклатура получила признание в международной среде.

Бактериальный вагиноз

Классификация

Большинство видов коринебактерий являются нелиполитическими, то есть неспособными разлагать жир. Липолитические (липофильные) микроорганизмы могут расти и размножаться в липидах. Нелиполитические бактерии подразделяются на ферментирующие и неферментирующие:

• Нелиполитические коринебактерии
  • Ферментирующие коринебактерии:
    • Corynebacterium argentoratense
    • Corynebacterium amycolatum
    • Corynebacterium diphtheriae
    • Corynebacterium glucuronolyticum
    • Corynebacterium striatum
    • Corynebacterium matruchotii
    • Corynebacterium minutissimum
    • Corynebacterium xerosis
  • Неферментирующие коринебактерии:
    • Corynebacterium afermentans subsp. afermentans
    • Corynebacterium auris
    • Corynebacterium pseudodiphtheriticum
    • Corynebacterium propinquum
• Липолитические (липофильные) коринебактерии

  • Corynebacterium accolens
  • Corynebacterium afermentans subsp. lipophilum
  • Corynebacterium bovis
  • Corynebacterium jeikeium
  • Corynebacterium macginleyi
  • Corynebacterium urealyticum
  • Corynebacterium uropygiale

Corynebacterium jeikeium

Это недифтерийные коринебактерии, включают в себя 17 подвидов, на коже человека присутствуют только несколько из них. Одни виды переносятся только крупным рогатым скотом, другие же, как Corynebacteriumjeikeium (СJ) – обитатели эпителия человека. Хотя многие коринебактерии присутствуют на коже человека, с точки зрения медицины, интересны именно СJ. Они часто провоцируют инфекции у людей с ослабленным иммунитетом, повреждениями кожи и носителей искусственных органов. Кроме того, СJ считаются причиной высыпаний, похожих по гистологическим признакам на ботриомикоз. Если такая бактерия проникает через кожу, то вероятно появление сепсиса или эндокардита.

СJ отличается от остальных грамположительных бактерий тем, что может противостоять различным антибиотикам, но при этом уязвима для гликопептидов, включая ванкомицин и тейкопланин.

Как и эпидермальный стафилококк, СJ считается частью здоровой микрофлоры. Эти бактерии можно найти на теле любого человека, в области паха, подмышек и промежности. Большинство провоцируемых ими инфекций возникают у тех, кто не может похвастаться крепким здоровьем. В целом же, СJ распространены повсеместно и являются абсолютно безобидными, подтверждая тем самым гипотезу о своем мутуализме.

Исследования СJ проводились только в разрезе их потенциальных вирулентных свойств, поэтому о других их возможностях ничего не известно.

Вагинальная экосистема – состав микрофлоры у женщин разного возраста

Исследование вагинальной экосистемы было инициировано Дёдерлейном, который в 1892 году описал лактобациллы (Lactobacilli). По мнению автора, только они составляют микрофлору нормального вагинального секрета. 

Свойства лактобацилл были описаны уч. Кертисом в 1914 году. ученый подтвердили их доминирующую роль в нормальных выделениях из влагалища, заявив, что во влагалище также обитают другие бактерии, как аэробные, так и анаэробные, но в гораздо меньшем количестве.   

Расширение знаний об экосистеме влагалища принесло исследование Круикшенка и Шармана, которые описали микрофлору влагалища: у плода в полости матки, новорожденных, девочек до менархе, женщин в репродуктивном периоде и в период менопаузы. 

Развитие микрофлоры влагалища в основном стимулируется эстрогенами. Внутри полости матки влагалище плода стерильно. В первые 2-3 недели послеродового периода микрофлора влагалища напоминает влагалищную среду взрослой женщины, что вызвано проникновением эстрогена матери через плаценту. 

У девочек до начала менструации во влагалищной среде можно обнаружить следующие бактерии:

• Staphylococcus epidermidis (21%);
• Diphteroides (21%);
• Bacteroides (19%);
• Peptococcus (19%);
• Porphyromonas (19%);
• Gardnerella vaginalis (12%). 

После менархе микрофлора влагалища снова стимулируется эстрогенами. В период постменопаузы микрофлора влагалища напоминает влагалищную среду у девочек препубертатного возраста.

По результатам исследований ученого Эшербаха, оказалось, что нормальная микрофлора влагалища женщин репродуктивного периода на 96% состоит из лактобацилл. Все палочки Lactobacillus окрашиваются грамположительно, не образуют спор, не продуцируют каталазу, но вырабатывают молочную кислоту в результате ферментации гликогена, содержащегося в клетках эпителия влагалища. 

Палочки Lactobacillus

Род Lactobacillus относится к факультативным бактериям, которые могут размножаться в аэробной и анаэробной среде. Отдельные виды Lactobacillus различаются по длине и ширине, иногда напоминают кокки. Существует более 50 видов лактобацилл. В нормальных выделениях наиболее часто встречаются: 

• L. acidophilus;
• L. plantarum;
• L. brevies;
• L. jensenii;
• L. caseii;
• L. salivarius;
• реже L. delbrueckii.

• ингибиторы протеаз;
• лактоцидин4
• перекись водорода (H 2 O 2);
• продуцируемый L. crispatus и L. jensenii, токсин, который подавляет размножение анаэробных бактерий. 

Было подсчитано, что 1 грамм нормальной ткани влагалища содержит 10 7 бактерий, а соотношение аэробных и анаэробных бактерий составляет 2:5.

Лактобактерии и их производство: молочная кислота, ингибиторы протеаз, лактоцидин, перекись водорода, а также другие аэробные и анаэробные бактерии, стимулирующие эстроген, создают правильную экосистему влагалища.

Таблица 1. Физиологическая микрофлора влагалища

Бактериоспермия и бесплодие

В состав спермы здорового мужчины входит жидкость семенных пузырьков, секрет предстательной железы, сами сперматозоиды, а также различные микроэлементы и биологические вещества. Концентрация бактерий, превышающая допустимую норму, наносит вред сперматозоидам, снижая их способность к оплодотворению, делая их менее подвижными и жизнеспособными. Это и становится причиной бесплодия. Прежде чем начать лечение, необходимо понять, что высокое содержание бактерий в эякуляте – это следствие заражения патогенными микроорганизмами половых путей мужчины. Инфицированы могут быть семенники, предстательная железа и другие органы репродуктивной системы. В большом количестве микроорганизмы способны нанести серьезный вред сперматозоидам:

• повреждение сперматозоида путем прикрепления к его телу, хвосту и головке;
• биологически активные вещества, которые образуются при воспалении, также способны вызывать повреждение половых клеток, после чего они не могут участвовать в оплодотворении;
• длительный воспалительный процесс, протекающий в половых путях, может стать причиной склеротических изменений и рубцевания тканей семенных протоков, это грозит нарушениями проходимости семявыводящих каналов и проблемами с эякуляцией;
• аутоиммунная реакция организма (иммунологическое бесплодие), при которой защитная система будет работать против половых клеток, воспринимая их как патогенные и уничтожая;
• негативная реакция иммунной системы организма женщины на присутствие в сперме бактерий, может привести к появлению антиспермальных антител, которые будут уничтожать половые клетки партнера.

Клинические признаки

Казеозный лимфаденит абсцедирующее поражение у барана

Заболевание мелких жвачных животных

C. pseudotuberculosis вызывает заболевание, известное как казеозный лимфаденит, которое чаще всего поражает мелких жвачных животных, таких как козы и овцы. Казеозный лимфаденит часто проявляется образованием пиогранулематозного абсцесса. Абсцесс может возникать во многих областях, но чаще всего поражает кожный покров и поверхностные лимфатические узлы. Это известно как внешняя форма болезни и является первичной формой, поражающей коз. Часто видны узелковые поражения. Внутренняя форма болезни больше беспокоит овец. При этой форме заболевания поражаются внутренние органы и лимфатические узлы. Со временем эти абсцессы откладывают множество слоев фиброзных капсул, что придает им ламелированный вид на поперечном сечении. Содержимое абсцесса густое, гнойное, часто разрывающееся. Это может быть важным источником заражения других животных в стаде.

Внутреннее проявление болезни распознать сложнее, поскольку клинические признаки не так очевидны, однако они могут включать снижение репродуктивной способности, а также ухудшение состояния тела. В зависимости от расположения поражений и давления, которое они оказывают на окружающую среду, у животного может развиться дисфагия и неправильное жевание.

Болезнь крупного рогатого скота

Наиболее частым клиническим признаком заражения крупного рогатого скота являются язвенные поражения кожи. Мастит , инфекция вымени, которая чаще всего вызывается такими бактериями, как стрептококк и стафилококк, в редких случаях также может быть вызвана C. pseudotuberculosis . У инфицированного крупного рогатого скота также может быть более высокая частота абортов.

Болезнь лошадей

Corynebacterium pseudotuberculosis также может вызывать заболевание у лошадей. У инфицированных лошадей также имеется абсцесс, однако поражения чаще всего наблюдаются на нижней стороне желудка и в области груди. C. pseudotuberculosis также может вызывать инфекцию дистальных отделов конечностей — проявление, известное как язвенный лимфангит . Обычно это одностороннее поражение, пораженная конечность болезненна, опухла и содержит дренирующие язвенные и узловые поражения.