Патогенные бактероиды, превотелла и фузобактерии
Эту группу возбудителей ранее часто под общим названием «бактероиды» относили к одному семейству Bacteroidaceae. Теперь в составе этого семейства остался лишь род Bacteroides. Bacteroides melaninogenicus перенесен в род Prevotella, выделенный в семейство Prevotellaceae, а вид этот стал называться Prevotella melaninogenica. Род Fusobacterium также выделен в отдельное семейство Fusobacteriaceae, которое отнесено даже к другому типу – Fusobacteria. Бактероиды, превотелла и фузобактерии – анаэробные грамотрицательные прямые и изогнутые палочки, широко распространенные в природе. Основной средой их обитания являются слизистые оболочки ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, мочеполовых путей человека и животных. При определенных условиях эти бактерии могут стать причиной гнойно-воспалительных заболеваний различной локализации: аппендицита, перитонита, сепсиса, парапроктита, гангрены отдельных органов, раневой инфекции и т. п. Очень часто эти процессы вызываются бактероидами, превотеллой и фузобактериями (аспорогенная анаэробная микрофлора) в ассоциации с другими микроорганизмами (факультативные анаэробы и облигатные спорогенные анаэробы). Особенностью течения заболевания при такой микст-инфекции являются быстрота развития процесса, некротизация тканей, признаки выраженной интоксикации, трудности диагностики и лечения. Все это – следствие синергизма, когда патогенные свойства различных микроорганизмов взаимно усиливаются. Довольно редко бактероиды, превотелла и фузобактерии выделяются из патологического материала в чистой культуре, обычно рост наблюдается в ассоциации с другими бактериями. В чистой культуре эти возбудители чаще выделяются посевом крови при сепсисе и посевом спинномозговой жидкости – при менингите.
Важным условием для развития инфекции, вызываемой бактероидами, превотеллой или фузобактериями, служит наличие предрасполагающих факторов, приводящих к снижению уровня кислорода или окислительно-восстановительного потенциала в тканях. Такими факторами могут быть травма, спазмы и сужения сосудов, некроз, сопутствующие инфекции, вызванные другими бактериями. Общими предрасполагающими факторами следует считать также хирургические вмешательства (особенно при операциях на кишечнике или в полости рта), лейкозы, злокачественные новообразования, диабет, артериосклероз, алкоголизм, использование антибиотиков, иммунодепрессантов и кортикостероидов, рентгеновское и гамма-облучение.
Род Bacteroides включает 26 видов облигатных анаэробов, большинство из которых может быть причиной заболеваний человека. По морфологии это прямые или слегка изогнутые палочки размером 0,5 – 0,8 ? 1 – 2 мкм, могут располагаться поодиночке, парами или короткими цепочками из 3 – 4 клеток, грамотрицательны, спор не образуют, некоторые виды образуют капсулы, некоторые – подвижны (перитрихи). По последним двум свойствам и требовательности к питательным средам и особенностям роста все виды можно условно разделить на 3 группы (по Prevot, 1966). 1. Неподвижные, иногда образующие капсулы бактероиды (B. fragilis и другие виды). Представители именно этой группы, а также Prevotella melaninogenica чаще всего бывают причиной заболеваний человека. 2. Неподвижные, образующие капсулу, нуждающиеся при росте на средах в нативной сыворотке или асцитической жидкости. 3. Подвижные, не образующие капсул, образующие газ или не образующие газа при ферментации.
B. fragilis растет медленно (5 – 7 сут.) на плотных и жидких средах, добавление свежей крови или сыворотки необязательно, но значительно ускоряет рост. Колонии на кровяном агаре появляются на 3 – 5-й день, их диаметр меньше 1 мм, гемолиза нет. На мясном бульоне через 48 ч B. fragilis дает диффузное помутнение; ферментирует некоторые сахара с образованием кислоты и небольшого количества газа; желатин не разжижает, индола и сероводорода не образует. Имеется несколько подвидов этого микроба. Содержание Г + Ц в ДНК составляет 40,5 – 42,0 мол %.
Род Prevotella включает 24 вида, в том числе P. melaninogenica (= Bacteroides melaninogenicus). Этот вид хорошо растет на кровяном агаре, образуя гладкие или шероховатые колонии диаметром 1 – 3 мм, иногда наблюдается гемолиз. Культура обычно имеет неприятный гнилостный запах. Для роста требуется гемин и витамин К. На кровяном агаре образует черный пигмент, представляющий собой комплекс гематина с бактериальным протеином; пигментирован обычно центр колонии. Непостоянно ферментирует некоторые углеводы с образованием кислоты и газа.
Оптимальная температура роста бактероидов и превотеллы 37 °C при рН 7,6 – 7,8. Рост некоторых видов стимулируется не только кровью, но и добавлением в среду глюкозы, цистеина, иногда желчи.
Биохимические свойства (протеолитические и сахаролитические) зависят, прежде всего, от вида и подвида бактероида и превотеллы и могут быть использованы для дифференциации выделенной культуры. Для этих же целей используют определение конечных кислых продуктов брожения на специальной среде (пептонно-дрожжевой бульон с глюкозой), которыми могут быть летучие и нелетучие органические кислоты (пропионовая, уксусная, бутиловая, янтарная, молочная и др.).
В антигенном отношении бактероиды и превотеллы неоднородны, их серологическая классификация пока только уточняется. Установлено, что, например, у вида B. fragilis имеется свыше 20 сероваров, у B. melaninogenicus – 4 сероварианта. Факторами патогенности бактероидов являются некоторые ферменты (нейраминидаза, нуклеазы, фибринолизин). Капсульный полисахарид у B. fragilis способен подавлять фагоцитоз. У других бактероидов и превотелл в качестве факторов патогенности выступают белки наружной мембраны и липополисахарид клеточной стенки. При септицемии и тяжелых воспалительных процессах, вызванных бактероидами и превотеллами, в сыворотке крови больных в довольно высоких титрах появляются антитела, сохраняющиеся в течение нескольких месяцев. Они могут быть обнаружены в реакциях агглютинации, преципитации в геле, РПГА.
Единственным эффективным методом диагностики заболеваний, вызванных бактероидами и превотеллами, является бактериологический. Материал для посева – кровь, мокрота, гной из абсцессов и других полостей, испражнения – засевают на специальные питательные среды; инкубируют в анаэробных условиях при 37 °C. Следует учитывать, что многие штаммы анаэробов чрезвычайно чувствительны к кислороду и при последующих пересевах быстро теряют жизнеспособность. Идентификация патогенных бактероидов основана на изучении культуральных, биохимических признаков, толерантности к кислороду и СО2 и некоторых других свойств. Специфическая профилактика не разработана. Лечение антибиотиками проводят в соответствии с индивидуальной чувствительностью конкретного штамма-возбудителя при изучении выделенной чистой культуры. Хороший эффект дает сочетание антибиотиков с метронидазолом.
Род Fusobacterium включает 16 видов, многие из которых являются естественными обитателями организма теплокровных животных и человека. Наиболее частыми возбудителями воспалительно-некротических заболеваний человека (устаревшее название заболевания – некробациллез) являются два вида – F. necrophоrum и F. nucleatum.
Эти бактерии грамнегативны, чрезвычайно склонны к полиморфизму. Чаще имеют вид прямых или слегка изогнутых веретенообразных палочек с заостренными концами размером 0,5 – 1,5 ? 2 – 3 мкм, но в чистой культуре могут встречаться нитевидные формы до 80 – 100 мкм и ветвящиеся формы. В старых культурах преобладают короткие палочки, которые на средах бывают значительно толще, чем в патологическом материале. Бактерии неподвижны, спор и капсул не образуют; по Леффлеру и разведенным фуксином красятся неравномерно: слабо окрашенные участки бывают значительно толще, чем хорошо окрашенные, и располагаются на одинаковом расстоянии по длине микроба, имитируя присутствие спор.
Температурный оптимум для их роста 37 °C, рН 7,6. Фузобактерии хорошо растут на мясных жидких средах, печеночном бульоне, сердечно-мозговом бульоне с глюкозой под вазелиновым маслом. Рост сопровождается помутнением среды, образованием газа и запаха, напоминающего сыр, добавление к среде бычьей сыворотки или асцитической жидкости значительно ускоряет рост. В строго анаэробных условиях на сывороточном агаре фузобактерии образуют маленькие, круглые с ровными или неровными краями, непрозрачные, грязновато-белые с желтоватым центром колонии. На кровяных средах обычно вызывают гемолиз.
Желатин и свернутую сыворотку не разжижают, обычно не восстанавливают нитраты в нитриты. Как правило, выделяют индол и сероводород, не растут в присутствии желчи и желчных солей.
Биохимические свойства могут быть использованы для дифференциально-диагностических целей: в зависимости от вида фузобактерии могут или не могут ферментировать глюкозу, левулезу, маннозу, гидролизовать эскулин и крахмал, выделять липазу, образовывать летучие органические кислоты на пептонно-дрожжевом бульоне с глюкозой. Антигенное строение фузобактерий, как и постинфекционный иммунитет, мало изучены. Патогенные свойства связаны с эндотоксином – липополисахаридом клеточной стенки, а также с ферментами агрессии и защиты: плазмокоагулазой, фибринолизином, нуклеазами. Некоторые штаммы вырабатывают гемотоксин; такие штаммы обладают значительной вирулентностью и иногда могут вызвать внутрилабораторное заражение.
Фузобактерии при температуре 65 °C погибают в течение 15 мин, при кипячении – моментально. При высушивании на воздухе погибают через 24 – 48 ч. Рабочие растворы дезинфицирующих веществ убивают их в течение 10 – 20 мин. В испражнениях животных и человека фузобактерии могут сохраняться до 30 – 50 сут.
При лабораторной диагностике заболеваний, вызванных фузобактериями, можно использовать микроскопический, бактериологический и биологический методы. Микроскопический метод применяют для диагностики поражений кожи и слизистых оболочек. Материал для приготовления мазка берут на границе живой и некротизированной ткани, мазок фиксируют и окрашивают по Граму, Леффлеру или водным фуксином. Возбудитель имеет вид зернистоокрашенных длинных нитей и палочек. Для бактериологического исследования берут гной из язв на поверхности тела или из полостей при поражении внутренних органов, трупный материал. Посев чаще всего делают на кровяной агар, инкубируют в анаэробных условиях. Чистую культуру идентифицируют по биохимическим свойствам. Биологический метод используют параллельно с бактериологическим и чаще применяют при работе с сильно загрязненным посторонней флорой патологическим материалом. Белым мышам материал вводят у основания хвоста, где развивается некроз, и они погибают на 8 – 10-е сут.; при посеве материала, взятого на границе живой и пораженной ткани, легко можно выделить возбудителя. Кроликов заражают подкожно в область брюшных мышц или под кожу уха и внутривенно. Некротический процесс захватывает большие участки кожи, где на 4 – 5-е сутки можно легко обнаружить возбудителя или выделить чистую культуру.
Специфическая профилактика не разработана. Лечение проводят антибиотиками, к которым данный штамм чувствителен, в сочетании с парентеральным введением метронидазола (метрогила).
