Палочки грамотрицательные анаэробные

Облигатные анаэробные бактерии пред­ставляют собой чрезвычайно многочислен­ную сборную группу микробов, относящихся к различным родам и семействам, морфологи­чески представленную как грамположитель-ными, так и грамотрицательными кокками, палочками, а также извитыми и ветвящими­ся формами; характеризуются строгим ана­эробиозом и чувствительны к токсическому действию кислорода воздуха, обладают слож­ными питательными потребностями.

Облигатные анаэробные бактерии, имею­щие клиническое значение в патологии чело-

века и животных, можно условно разделить на две группы: 1) образующие споры, или клост-ридии; 2) неспорообразующие анаэробы.

К первой группе относятся возбудители анаэробных клостридиальных инфекций: стол­бняка, ботулизма, газовой гангрены, псевдо-мембранозного колита (см. разд. 16.5).

Бактерии второй группы чрезвычайно мно­гочисленны и разнообразны по видовому со­ставу, принадлежат к различным таксономи­ческим группам, но в организме человека и животных все эти микробы способны вызывать сходный патологический процесс, клинически характеризующийся гнойно-септическими за­болеваниями различной локализации. Среди облигатных анаэробных бактерий есть пато­генные (Treponemapallidum, Borreliarecurrentis), условно-патогенные и сапрофитические виды. Большинство облигатных анаэробных бакте­рий — условно-патогенные микробы, которые преобладают в нормальной микрофлоре че­ловека и животных. К облигатным анаэроб­ным бактериям относятся палочковидные бак­терии — представители родов Anaerorhabdus, Bacteroides, Bilophila, Butyrivibrio, Centipeda, Desulfomonas, Fusobacterium, Leptotrichia, Mitsuokella, Mobiluncus, Porphyromonas, Prevotella, Selenomonas, Succinimonas, Succinivibrio, Wolinella и кокки родов Acidaminococcus, Megasphaera и Veillonella. Классификация облигатных анаэ­робных бактерий, имеющих клиническое зна­чение, представлена в табл. 16.21.

16.4.1. Бактероиды (род Bacteroides)

Морфология.Вариабельные по своим раз­мерам грамотрицательные палочки, которые отличаются высокой степенью полиморфизма. Морфология варьирует от коккобациллярных до ветвящихся форм. Большинство неподвиж­но, спор не образуют. Некоторые виды образу­ют капсулу. Типовой вид — Bacteroides fragilis. Бактерии группы Bacteroides fragilis (В. thetaio-taomicron, В. ovatus, В. vulgatus, В. distasonis) в мазках из клинического материала представ­лены бледными полиморфными палочками с закругленными концами. Клетки В. ureolyticus и В. gracilis тонкие, с закругленными концами. Культуральные свойства.Облигатные анаэ­робы, хемоорганотрофы. Культивируются на анаэробном кровяном агаре, тиогликолевой

среде; лучше растут на комплексных средах (например, агаре с сердечно-мозговым экстра­ктом) в условиях анаэробиоза. Образуют жем­чужно-серые или белые колонии. Добавление гемина и менадиона (витамин К) стимулирует рост культуры. На анаэробном кровяном ага­ре бактероиды группы «фрагилис» образуют серовато-белые, прозрачные или мутноватые мелкие S-формы колоний без зоны гемолиза; В. ovatus чаще образует слизистые колонии, а колонии В. thetaiotaomicron обычно белого цвета. Ключевые признаки группы — способ­ность расти в присутствии 20% желчных со­лей, Резистентность к канамицину (100 мкг), ванкомицину (5 мкг) и колистину (10 мкг). На плотных питательных средах с желчью колонии могут быть окружены осадком жел­чных солей. На анаэробном кровяном ага­ре В. ureolyticus и В. gracilis образуют мел­кие полупрозрачные колонии, у некоторых изолятов — распластанные на поверхности. Вызывают зеленое окрашивание и коррозию сре­ды. Для роста нуждаются во внесении в среду фумаратов и формиатов.

Биохимическая активность.Протеолитическая активность умеренная, лецитиназу не образуют, не вызывают гемолиза эритроцитов, гиппурат не гидролизуют (родовой признак), образова­ние индола непостоянно. В. ureolyticus уреаза-положителен, В. gracilis — уреазаотрицателен. Основные дифференциальные признаки пред­ставлены в табл. 16.22.

Антигенная структура.Содержат соматичес­кий О-АГ, могут иметь Н-и К-АГ.

Факторы патогенности.Образуют капсулу и продуцируют супероксиддисмутазу, что защи­щает бактерии от бактерицидного действия внеклеточных и внутриклеточных факторов, а также фагоцитов. Содержат эндотоксин, отличающийся от ЛПС других грамотрица-тельных бактерий и проявляющий умерен­ную биологическую активность. Штаммы Bacteroides fragilis продуцируют нейраминида-зу, гиалуронидазу, фибринолизин, являющие­ся факторами патогенности.

Экологическая ниша.Колонизируют сли­зистые полости рта, верхних дыхательных пу­тей, гениталий и кишечника.

Устойчивость вокружающей среде.При по­падании на воздух мгновенно погибают.

Чувствительность к антимикробным препара­там.Резистентны к пенициллинам, цефалоспо-ринам I и II поколений, особенно В. distasonis и В. thetaiotaomicron. Препараты выбора — ле-вомицетин, метронидазол, имипенем. Чувс­твительны к действию обычно применяемых антисептиков и дезинфектантов.

16.4.2. Порфиромонады (род Porphyromonas)

Морфология.Короткие грамотрицатель-ные палочки размером 1,0/3,0x0,5/0,8 мкм. Неподвижны, спор не образуют. Клетки из молодых культур могут быть грамвари-абельны. Род представлен тремя видами: P. asaccharolytica (типовой вид), P. gingivalis и P. endodontalis.

Культуральные свойства.На анаэробном кро­вяном агаре на 6—14-е сутки культивирования образуют слизистые темно-коричневые или черные колонии. Быстрое пигментообразова-ние наблюдается на агаре с кровью кролика. Рост существенно стимулирует внесение в пи­тательную среду белковых гидролизатов, на­пример пептона или дрожжевого экстракта. До появления пигмента (через 24—48 ч анаэробно­го культивирования) колонии флюоресциру­ют рубиново-красным или коралловым цветом при длинноволновом УФ-облучении. Для роста нуждаются в гемине и менадионе.

Биохимическая активность.Очень низ­кая. Инертны по отношению к углеводам. Дифференциальные признаки весьма немно­гочисленны: P. asaccharolytica синтезирует alfa-фукозидазу а Р. gingivalis агглютинирует эрит­роциты барана. Все виды образуют индол. Ключевые признаки — отсутствие способ­ности расти в присутствии 20% желчных со­лей, Резистентность к канамицину (100 мкг) и колистину (10 мкг), но чувствительность к ванкомицину (5 мкг).

Антигенная структура.Мало изучена.

Факторы патогенности.P. gingivalis связы­вает и разрушает фибриноген, продуцирует коллагеназу повреждающую дентин, а также агглютинирует эритроциты.

Экологическая ниша.Колонизируют слизис­тые полости рта и верхних дыхательных путей.

Устойчивость вокружающей среде.При по­падании на воздух мгновенно погибают.

МОРФОЛОГИЯ

Грамотриштельные

Палочки

Кокки

Извитые

Грамположител ьн ые

Палочки

Кокки

Ветвящиеся

РОД

Bacteroides

Porphyromonas

Prevotella

Fusobacterium

Leptotrichia Mobiluncus Wolinella

Veillonella

Trepomema Borrelia

Propionibacterium

Eubacterium Lactobacillus

Bifidobacterium

Peptococcus

Peptostreptococcus Actinomyces

В. fragilis

В. thetaiotaomicron

В. vulgaris и т. д.

P. assacharolyticum

P. endodontalis

P. gingivalis

R melaoinogenica

P. oralis

P. bivia и т. д.

F, nucleatum

F. necrophorum

F. varium и т. д.

L. buccalis и т. д.

М. curtisii

М. mulierisH т.д.

W. recta и т. д.

V. parvulla

V. atipica

V. dispar и т. д.

Т. pallidum и т. д.

В. reccurentis и т. д.

P. acnes

P. aviduin и т. д.

Е. lentum и т. д.

L. acidophylus и т. д.

В. adolescent is

В. longum и т. д.

Р, niger

P. magnus

P. micros

P. anaerobius и т. д.

A. bovis

A. israelii и г, д.

вид

Чувствительность к антимикробным препа­ратам.Резистентны к пенициллинам и цефа-лоспоринам. Препараты выбора — метронида-зол, левомицетин, имипенем и клиндамицин. Чувствительны к действию обычно применя­емых антисептиков и дезинфектантов.

16.4.3. Превотеллы (род Prevotella)

Морфология.Полиморфные неподвижные аспорогенные палочки, близкие к бактерои­дам. В мазке напоминают порфиромонады. Типовой вид — Prevotella melaninogenica.

Культуральные свойства.Хемоорганотрофы, облигатные анаэробы. На анаэробном кро­вяном агаре образуют пигментированные от светло-коричневых до черных колонии. Морфология колоний может быть различной. Например, P. intermedia образует коричне­вато-черные сухие колонии, а колонии Р. melaninogenica, P. loescheii и P. denticola — ко­ричневатые, гладкие и блестящие, что обус­ловлено наличием капсулы. Обычно пигмент образуется на 5—14-е сутки культивирования на агаре с кровью кролика. До образования пигмента колонии превотелл могут флюорес­цировать ярко-красным цветом при проходя­щем УФ-облучении.

Биохимическая активность.Проявляют умеренную сахаролитическую активность. Основные продукты ферментации углеводов — сукцинаты и ацетаты. Дифференциальные признаки различных видов представлены в табл. 16.23. Ключевые признаки превотелл — отсутствие способности расти в присутствии 20% желчных солей, Резистентность к кана-мицину (100 мкг) и ванкомицину (5 мкг), но чувствительность к колистину (10 мкг).

Антигенная структура.Мало изучена.

Факторы патогенности.Основной фактор патогенности — эндотоксин, активность ко­торого выше, чем у бактероидов (особенно у P. bivia). P. melaninogenica и P. intermedia вы­деляют также фосфолипазу А, нарушающую целостность мембран эпителиальных клеток, что вызывает их гибель.

Экологическая ниша.Колонизируют сли­зистые полости рта, верхних дыхательных пу­тей, гениталий и кишечника.

Устойчивость в окружающей среде.При по­падании на воздух мгновенно погибают.

Чувствительность к антимикробным препа­ратам.Резистентны к пенициллинам и цефа-лоспоринам. Препараты выбора — метронида-зол, левомицетин, имипенем и клиндамицин. Чувствительны к действию обычно применяе­мых антисептиков и дезинфектантов.

16.4.4. Лептотрихии (род Leptotrichia)
Морфология.Прямые или слегка изогнутые

неподвижные грамотрицательные- палочки размером 5+15x1+1,5 мкм с закругленными или заостренными концами. Две или более клетки объединены в септированные нити различной длины. В старых культурах нити длиной до 200 мкм могут переплетаться друг с другом. При лизисе клеток в нити появляются крупные кокковидные тела или луковицеоб­разные вздутия. Вдоль оси клетки равномерно распределены гранулы.

Культуральные свойства.Анаэробы. Для оптимального роста необходимо 5 % С0₂. Гетеротрофы со сложными пищевыми пот­ребностями.

Биохимическая активность.Ферментируют глюкозу до кислоты без образования газа; главные продукты — молочная и уксусная кислоты; масляную кислоту не образуют. Не образуют сероводород и аммиак, каталазаот-рицательны. Нитраты не восстанавливают; желатину не разжижают.

Экологическая ниша.— ротовая полость че­ловека.

Устойчивость в окружающей среде.Нагревание при 60 °С в течение 10 мин ведет к гибели клеток.

Чувствительность к антимикробным препара­там.Чувствительны к действию обычно при­меняемых антисептиков и дезинфектантов.

16.4.5. Фузобактерии (род Fusobacterium)
Морфология.Полиморфные, часто вере­
тенообразные, неподвижные аспорогенные
палочки. В мазках из клинического матери­
ала фузобактерии представлены длинными
тонкими веретенообразными нитевидными
клетками с заостренными концами. Иногда
образуют короткие цепочки из двух (редко
трех) клеток. Некоторые из них могут иметь
эллиптические утолщения.

Культуральные свойства.Облигатные анаэ­робы. Окисление среды подавляет рост мно-

гих видов. На анаэробном кровяном агаре образуют мелкие (1—2 мм) выпуклые желтова­тые колонии, окруженные зоной ос-гемолиза. На жидких средах образуют осадок. Через 48 ч F. necrophorym формирует мелкие колонии палевого цвета без зоны гемолиза, иногда наблюдается зеленое окрашивание прилегаю­щих участков питательной среды после кон­такта с воздухом.

Биохимическая активность.Хемоорганотрофы. Утилизируют пептон и углеводы, но в целом ферментативная активность низкая (табл. 16.24). Основные продукты метаболизма — масляная (ре­же молочная) и уксусная кислоты. Обычно катала-заотрицательны. Характерные особенности — об­разование больших количеств масляной кислоты как конечного продукта метаболизма и индола, что придает культурам гнилостный запах.

Антигенная структура.Мало изучена.

Факторы патогенности.У фузобактерий об­наружены фосфолипаза А, которая облегчает инвазию бактерий в глубокие ткани, и лейко-цидин, который обладает цитотоксическим действием на различные клетки.

Экологическая ниша.Колонизируют сли­зистые полости рта, верхних дыхательных пу­тей, гениталий и кишечника.

Устойчивость в окружающей среде.При по­падании на воздух мгновенно погибают.

Чувствительность к антимикробным препа­ратам.По сравнению с бактероидами более чувствительны к антибиотикам, хотя выде­лены штаммы F. necrophorum, продуцирую­щие р-лактамазу. Большинство фузобактерий чувствительны к цефокситину, левомицетину, клиндамицину, имипенему и метронидазолу Чувствительны к действию обычно применя­емых антисептиков и дезинфектантов.

16.4.6. Селеномонады (род Selenomonas)

Морфология.Клетки — от изогнутых дуг до спи­ральных палочек, концы которых обычно сужаются и закругляются, что придает клетке форму почки или месяца. Длинные клетки и цепочки клеток имеют спиральную форму. Подвижные, лофотрихи, активно кувыркаются. Встречаются длинные клетки с несколь­кими пучками жгутиков. Грамотрицательные. Капсулу не образуют. Типовой вид — Selenomonas sputigena.

Культуральные свойства.Строгие анаэробы. Растут на сложных питательных средах, нуждаются в орга-

нических факторах роста. Температурный оптимум роста 35—40 °С, могут расти в диапазоне температур 20-45 °С; оптимум рН4,4-5,0.

Биохимическая активность.Хемоорганотрофы. Метаболизм бродильного типа. Субстратами служат углеводы, аминокислоты и молочная кислота. При сбраживании глюкозы образуются ацетат, пропионат, С0₂ и лактат. Каталазу не образуют.

Антигенная структура и факторы патогенности.Изучены недостаточно.

Экологическая ниша.ЖКТ млекопитающих; встре­чаются также в грязной речной воде.

Устойчивость в окружающей среде.При попадании на воздух мгновенно погибают.

Чувствительность к антимикробным препаратам.Чувствительны к действию обычно применяемых антисептиков и дезинфектантов.

Эпидемиологияанаэробной неклостриди-альной инфекции плохо изучена.

Патогенез.Так как неспорообразующие анаэробные бактерии являются преобладаю­щими представителями нормальной микро­флоры организма человека, то и подавляю­щее большинство анаэробных инфекций (до 90 %) носит эндогенный характер. При сни­жении резистентности организма анаэробы нормальной микрофлоры транслоцируются через тканевые барьеры, в норме для них непреодолимые, и вызывают гнойно-септи­ческий процесс. К патологическим состоя­ниям, способствующим развитию анаэроб­ной инфекции, относят: сахарный диабет, терапию кортикостероидными гормонами и цитостатиками, иммунодепрессантами, лей­копению, гипогаммаглобулинемию, спле-нэктомию, коллагеновые заболевания, ги­поксию тканей, повреждение и некроз тка­ней, сопутствующую аэробную инфекцию, инородные тела, отложение солей кальция и расстройства периферического кровооб­ращения. Плохое кровоснабжение и некроз тканей снижают их окислительно-восстано­вительный потенциал, что способствует бур­ному размножению анаэробов. В ряде слу­чаев, например, при аспирационной пнев­монии анаэробы из полости рта и верхних дыхательных путей могут быть занесены в легкие, в норме свободные от этих микробов, колонизировать их и вызывать гнойно-вос­палительный процесс.

Иммунитет. Изучен недостаточно; в любом случае он нестойкий и непродолжительный.

Клиника.Облигатные анаэробные бакте­рии, как и все УПМ, не обладают органным тропизмом, поэтому клиническая картина анаэробной неклостридиальной инфекции, как и всех оппортунистических инфекций, весьма разнообразна и не имеет нозологи­ческой специфичности. Она определяется не видом бактерий, а состоянием иммунного статуса организма.

Наиболее частыми клиническими признаками ана­эробной неклостридиальной инфекции являются:

• Зловонный запах гнойного отделяемого. Большинство облигатных анаэробных бактерий про­дуцирует летучие жирные кислоты, обладающие рез­ким неприятным запахом.

• Локализация воспалительного очага около поврежденной слизистой оболочки. Нарушение при травме или оперативном вмешательстве целостности слизистых оболочек может привести к контаминации подлежащих тканей облигатными анаэробными бак­териями нормальной микрофлоры.

• Локализация воспалительного очага в месте укуса.

• Развитие инфекции на фоне лечения аминогли-козидными антибиотиками. Ряд анаэробов (бактеро-

иды) обладает природной устойчивостью к аминогли-козидным антибиотикам.

• Образование газа в тканях, который может на­блюдаться при целлюлитах, вызванных пептостреп-тококками.

• Черное окрашивание экссудата, обусловленное наличием среди возбудителей темнопигментирован-ных бактероидов. Эти микробы продуцируют черный или темно-коричневый пигмент.

• Затяжное, вялое, часто субклиническое течение заболевания.

• Обширные некротические изменения тканей, несоответствие между выраженностью клинических симптомов и объемом деструктивных изменений (преобладание деструктивных изменений над кли­нической симптоматикой), мало кровоточащие на разрезе ткани.

Главное значение в постановке диагноза анаэробной неклостридиальной инфекции приобретает микробиологическая диагнос­тика.

Микробиологическая диагностика.Для микробиологической диагностики анаэ­робной неклостридиальной инфекции ис­пользуют бактериоскопический и бактерио-логичесиий методы. Серологический метод имеет ограниченное практическое примене-

ние из-за отсутствия коммерческих наборов диагностикумов. Для экспресс-диагностики применяется ГЖХ.

Бактериоскопический метод при диагнос­тике анаэробной неклостридиальной ин­фекции имеет незначительную информатив­ность, поскольку анаэробы морфологически не отличаются от аэробных микробов, кро­ме редких случаев, когда анаэробы имеют характерную морфологию, как, например, Fusobacterium nucleatum.

Поскольку облигатные анаэробные бак­терии высокочувствительны к токсичес­кому действию кислорода воздуха, для работы с ними необходимо использовать анаэробную микробиологическую технику ис­следования. Для транспортировки образ­цов, предназначенных для исследования на облигатные анаэробные бактерии, исполь­зуют флаконы с транспортными средами, создающие анаэробные условия при транс­портировке.

Бактериологическое исследование на обли­гатные анаэробные бактерии длительно, до­рого и трудоемко. Окончательный ответ по­лучают через 7—10 дней с момента забора па­тологического материала. Посев производят на кровяные среды, обогащенные факторами роста (гемин, менадион, редуцирующие до­бавки). Посевы инкубируют в анаэробных условиях в анаэростатах или перчаточных боксах. Идентификацию выделенных чистых культур проводят на основании изучения культуральных, морфологических и тинк-ториальных свойств и ферментативной ак­тивности. Антигенные свойства облигатных анаэробных бактерий изучают редко из-за отсутствия коммерческих наборов диагнос­тических сывороток. Для создания анаэро­биоза в анаэростате сначала из последнего откачивают воздух, а затем заполняют бес­кислородной газовой смесью или используют химическое связывание свободного кисло­рода. Для контроля анаэробиоза в процессе инкубации посевов используют индикаторы анаэробиоза — резазурин или метиленовую синь. Для выявления в исследуемом матери­але темнопигментированных бактероидов, превотелл, порфиромонад пробу исследуют в лучах длинноволнового ультрафиолетово-

го света. При наличии указанных микробов микроколонии или весь материал светятся красным светом.

Идентификацию облигатных анаэробных бактерий проводят в два этапа. На первом эта­пе ориентировочно определяют родовую при­надлежность изолированных культур (табл. 16.25). На втором этапе проводят окончатель­ную идентификацию до вида по биохими­ческим тестам, антигенным свойствам и по изучению конечных продуктов бактериаль­ного метаболизма в среде культивирования с помощью метода ГЖХ. При наличии в пер­вичном посеве культур медленно растущих облигатных анаэробных бактерий, а также при выявлении в жидкой среде видов анаэ­робов, не выросших в первичном посеве на плотной среде, время получения окончатель­ного развернутого ответа затягивается на 2—3 суток.

Анаэродиски с антибиотиками и брил­лиантовым зеленым: зона задержки роста > 12 мм — чувствительны, зона задержки рос­та < 12 мм — устойчивы.

Газовая хроматография. Для экспресс-диа­гностики анаэробной инфекции применяют метод ГЖХ, основанный на хроматографи-ческом определении в материале от больных специфических продуктов метаболизма об­лигатных анаэробных бактерий — летучих жирных кислот, которые служат метаболичес­кими маркерами возбудителя в исследуемом материале.

Высокоспецифичными конечными про­дуктами метаболизма углеводов у облигат­ных анаэробных бактерий являются жирные кислоты: короткоцепочечные или летучие жирные кислоты С₂—С₇ и длинноцепочеч-ные — нелетучие. Определение в исследу­емом материале наличия жирных кислот с помощью ГЖХ является убедительным до­казательством анаэробной этиологии вос­палительного процесса. Технически проще определять ГЖХ летучие жирные кислоты; при этом метаболическими маркерами об­лигатных анаэробных бактерий являются изомасляная и масляная, изовалериановая и валериановая, изокапроновая и капроновая, гексановая и каприловая кислоты. Аэробные бактерии летучие жирные кислоты не проду-

цируют. Обнаружение в исследуемом мате­риале одной или нескольких летучих жирных кислот, особенно изокислот с разветвленной углеродной цепочкой, является убедитель­ным доказательством наличия облигатных анаэробных бактерий. Для более подробной информации о метаболической активности присутствующих в исследуемом материале микробов определяют длинноцепочечные жирные кислоты. Важное значение при ин­дикации облигатных анаэробных бактерий в патологическом материале приобретают ложноположительные и ложноотрицательные результаты ГЖХ-анализа. Причины ложных результатов ГЖХ-анализа при исследовании на анаэробы представлены в табл. 15.2.

Лечение.Препаратами выбора для лечения анаэробной неклостридиальной инфекции

являются химиопрепараты нитроимидазоль-ного ряда: метронидазол, тинидазол, орни-дазол и другие, и антибиотик клиндамицин. Препараты резерва — производные нитро-ниазолов (ниридазол и др.), которые превос­ходят по своей активности метронидазол и тинидазол в 100—200 раз.

Основными направлениями в лечении анаэробной неклостридиальной инфекции являются: создание в организме больного условий, делающих размножение возбуди­телей невозможным (дренирование гнойни­ков, удаление мертвых тканей, антибактери­альная химиотерапия, гепарин, повторные ревизии раны); предотвращение внедрения бактерий в здоровые ткани; обезвреживание и выделение токсинов возбудителей (инфу-зионная терапия, гепарин, экстракорпораль-

ная дезинтоксикация); создание в организме больного условий, способствующих борьбе с возбудителем (гемотрансфузии, улучшение микроциркуляции и оксигенации очагов, коррекция системных и органных наруше­ний, иммуностимуляция).

Профилактика.Специфическая профи­лактика не разработана. Не специфическая профилактика заключается в назначении при плановых операциях на органах брюшной полости и малого таза, за 24 ч до операции, 100 мл раствора метронидазола или другого нитроимидазольного препарата внутривенно, в своевременной обработке ран и выявлении гнойно-воспалительных очагов.