Этиология дифтерии

Возбудителем дифтерии являются дифтерийные палочки – Corynebacterium diphtheriae (буквально – “булавовидные палочки мембраны”). Патогенные представители многочисленного рода Corynebacterium вызывают заболевание у человека и некоторых домашних животных, и могут быть обнаружены как у больных, так и у здоровых бактерионосителей. Клинические проявления дифтерии вызывают только продуцирующие токсин C. diphtheriae, однако нетоксигенные штаммы дифтерийных палочек также могут явиться причиной легких форм фарингита и тонзиллита. Такие случаи требуют особого внимания, поскольку определение токсигенности методом диффузии в агаровом геле не всегда достаточно надежно. Кроме того, токсигенные и нетоксигенные варианты одного штамма могут выделяться одновременно у одного больного. Следует иметь в виду и то, что некоторые патогены, в частности вирус Эпштейн-Барр, гемолитические стрептококки, спирохеты и фузиформные бактерии при ангине Симановского-Венсана, могут вызывать образование дифтериеподобных пленок.

С видом C. diphtheriae генетически близко связаны виды C. ulcerans и C. pseudotuberculosis (ранее – C. ovis). Инфекция данными микроорганизмами чаще связана с употреблением сырого молока или наличием прямого контакта с лошадьми, коровами и овцами.

Corynebacterium ulcerans чаще изолируется при фарингитах, но иногда токсигенные C. ulcerans вызывают заболевание, клинически сходное с дифтерией.

Corynebacterium pseudotuberculosis редко вызывают инфекцию у человека, при этом на сегодняшний день ни в одном из зарегистрированных случаев не были выделены токсигенные штаммы от больных людей. Заболевание обычно представляет собой грануломатоз с некротизирующим лимфаденитом аксиллярной и шейной областей.

Множество других видов рода Corynebacterium и Arcanobacterium, обозначаемых как коринеформные бактерии (по отношению к ним нередко используют термин “дифтероиды”), являются нормальными обитателями слизистых и кожи. Однако в последние годы они все чаще оказываются причастными к различным оппортунистическим инфекциям (эндокардиты, артриты, уретриты, септицемия и т.д.) у больных с иммунодефицитом. Среди дифтероидов наиболее широко распространены C. xerosis, C. pseudodiphthericum (C. hofmanii), C. striatum. Умение выделять их служит критерием качества работы бактериологов в межэпидемический период.

Бактерии рода Corynebacterium являются грамположительными палочками, не образующими спор, обладающими различной степенью плеоморфизма (разнообразие форм) и характерным расположением клеток в виде римских цифр V и X. Большинство видов лучше растет в аэробных условиях.

Клетки С. diphtheriae и некоторых дифтероидов часто окрашиваются неравномерно вследствие присутствия в цитоплазме гранул волютина (скопление полифосфата). Окраска основным красителем, например, метиленовой синью позволяет выявить метахроматический эффект, т.е. волютин приобретает розовую или рубиновую окраску при обработке синим красителем. Окраска по Граму нецелесообразна, поскольку многие коринебактерии в мазках выглядят грамвариабельными или даже грамотрицательными.

C. ulcerans и C. hofmanii часто имеют овоидную форму клеток, которые склонны к параллельному взаимному расположению.

Коринебактерии, циркулирующие среди людей, неоднородны по антигенной структуре. Эта неоднородность проявляется в наличии культурально-биохимических вариантов, серотипов (их количество еще уточняется), фаговаров, корицинов и других внехромосомных мобильных образований бактериальной клетки. Однако вышеуказанные различия не коррелируют со способностью бактерий продуцировать экзотоксин и со степенью токсинообразования. Экзотоксин, являясь основным патогенетическим элементом в этиологии дифтерии как манифестной формы, не связан с механизмами выживания вида C.diptheriae.

Различают три культурально-биохимических варианта (биовара или биотипа) С. diphtheriae, а именно, gravis, intermedius и mitis. Через 48-72 часа роста на кровяной среде с теллуритом калия тип gravis образует обычно сухие, матовые, плоские, серо-черные, с радиальной исчерченностью и приподнятым центром, крупные колонии, диаметром 2-3 мм с неровным краем; тип mitis имеет гладкие, блестящие, полупрозрачные, черные, выпуклые колонии диаметром 1-2 мм с небольшой зоной b-гемолиза, с ровным краем; intermedius - мелкие, сухие, матовые, серо-черные, диаметром 0, 5-1 мм, плоские, гладкие колонии с более прозрачной переферией, поднятым центром и неровным краем.

Идентифицировать коринебактерии на основании морфологии клеток, тинкториальных и культуральных свойств невозможно. Поэтому при установлении видовой принадлежности выделенного микроба необходимо использовать комплекс тестов и методов, и, в первую очередь, по возможности в минимальные сроки определить его патогенность, т.е. в данном случае способность вызывать генерализованную токсемию, размножаясь в области входных ворот инфекции. Другими словами, необходимо определить основной признак С. diphtheriae как возбудителя - способность продуцировать экзотоксин.

Дифтерийный токсин по своей природе представляет собой белковую молекулу, состоящую из одной полипептидной цепи, в которой выделяют два фрагмента, имеющие буквенные обозначения A и B. Один из них (фрагмент B) специфически взаимодействует с рецепторами чувствительных клеток тканей организма и способствует проникновению другого в цитоплазму клеток. A-фрагмент нарушает синтез белка, что в конечном итоге ведет клетку к гибели.

Токсигенность дифтерийных коринебактерий контролируется генами умеренных фагов, и синтез токсина является следствием фаговой конверсии лизогенных бактериальных клеток. Существует несколько умеренных коринефагов с генами tox+. Конверсия нетоксигенных штаммов коринебактерий дифтерии в токсигенные и обратно легко воспроизводится в экспериментальных условиях in vitro. Хотя это явление убедительно не подтверждено конкретными микробиологическими исследованиями в реальном эпидемическом процессе, эпидемиологическая интерпретация на базе самых современных и высокочувствительных методов лабораторных исследований (ИФА, ПЦР и др.) позволяет считать ее весьма вероятной. С учетом данных молекулярно-генетического изучения коринебактерий дифтерии, проявления эпидемического процесса связывают с определенными сочетаниями комбинаций признаков гена, фага, бактерии, антитоксического и антибактериального иммунитета, а также дефицита железа в микроорганизме. С этих позиций становится ясно, что если предупреждение развития манифестных форм дифтерии в принципе возможно, то ликвидация вида возбудителя не реальна, ибо сохранение его обеспечивается широкой циркуляций нетоксигенных коринебактерий, потенциально способных продуцировать экзотоксин при фазовых сдвигах в паразитарные системы “бактерия-фаг-tox+” при участии факторов восприимчивости хозяина. Поэтому риск манифестации остается, так как при отсутствии естественно стимулированного антитоксического иммунитета эпидемическое благополучие зависит не только от степени охвата населения прививками но и иммунологической эффективности вакцин, при том что 5-10% населения в современных условиях неадекватно реагируют на введение анатоксинов, не формируя должной защиты, а до 1% населения являются бактерионосителями даже на фоне спорадической заболеваемости.

В клинической практике, в случаях, когда при первичном обследовании выделяются токсигенные варианты С. diphtheriae, а на фоне антибактериальной терапии при повторных обследованиях – нетоксигенные, следует предполагать исчезновение токсигенных штаммов, как более чувствительных к действию антибиотиков, и нельзя трактовать такие случаи как потерю способности штаммов продуцировать токсин. Возможна также реверсия токсигенных коринебактерий в нетоксигенные как под воздействием терапии, так и вследствие естественного нарастания антитоксического иммунитета в ходе реконвалесценции или носительства.

Возбудитель дифтерии считается относительно устойчивым к воздействию средовых факторов. Особенно хорошо коринебактерии аереносят отрицательную температуру и высушивание. Так, при комнатной температуре возбудитель в сухой дифтерийной пленке сохраняет свою жизнеспособность до 7 месяцев, в пыли – 5 недель, в воде и молоке – 6 и 20 дней соответственно, в трупах 10–15 дней. Дезинфекционные средства и нагревание свыше 60⁰С убивают коринебактрии в течение 5–10 минут, однако устойчивость их возрастает в условиях повышенной влажности, низкой температуры, белковой защиты (в выделених), поэтому дезинфекция является важным противоэпидемическим мероприятием. Объем и порядок дезинфекции в эпидемическом очаге регламентируется специальной инструкцией (приложение 2).