Лабораторная диагностика хламидиозов

Поскольку хламидиозы распространены глобально, а их клинические проявления очень разнообраз­ны, особое значение в диагностике этих заболеваний имеют лабораторные методы. В зависимости от формы болезни материалом для исследования служат: соскобы с конъюнктивы, экссудат из бубонов, смывы из носоглотки, уретры, материал, взятый тампоном со слизистой оболочки дыхательных, мочеполовых путей, мокрота, кровь (во время лихорадки), а также секционный материал (кусочки печени, селезенки, легких и других тканей).

Бактериологическая диагностика состоит из предварительного микроскопического исследова­ния материала, выделения возбудителя и его идентификации. Предварительное исследование заключа­ется в бактериоскопии с целью обнаружения хламидий в инфицированных клетках либо с помощью прямой или непрямой иммунофлуоресценции, либо с использованием фазово-контрастной оптики, либо с применением окраски по Романовскому-Гимзе. Для выделения возбудителя исследуемым материалом заражают культуры клеток (лучше всего L-929, McCoy, HeLa) или куриные эмбрионы. Для подавления роста бактерий исследуемый материал обрабатывают гентамицином, стрептомицином и канамицином. Зараженные культуры клеток инкубируют при 35-36 °С в течение 6 дней, а затем микроскопируют с помощью фазового контраста, иммунофлуоресценции, ставят пробу на гликоген и определяют принадлежность к роду Chlamydia с помощью РСК с групповым антигеном. РСК считает­ся положительной в разведении 1:8. При заражении куриных эмбрионов исследуют желточные мешки эмбрионов, погибших в течение 4-10 дней. При отсутствии бактериального загрязнения микроскопируют препараты, окрашенные по Романовскому—Гимзе, и определяют в суспензии из желточного мешка наличие группового антигена в РСК. В случае выделения C.trachomatis производят определение серотипа. Для этой цели сыворотку морской свинки, от которой выделен данный штамм, испытывают с прототипными антигенами известных 15 серотипов с помощью метода непрямой иммунофлуоресценции.

Для обнаружения хламидий применяют также биологический метод — исследуемым материа­лом заражают белых мышей и морских свинок, так как некоторые штаммы C.psittaci патогенны для мышей, но не для свинок, и наоборот, некоторые штаммы C.trachomatis (серотипы А, В и С) не размножаются в организме мышей, но патогенны для свинок.

Новорожденные мыши погибают при внутримозговом их заражении через 5-10 дней от геморраги­ческого менингита, при интраназальном — через 5-10 дней от пневмонии. У мышей и свинок при внутрибрюшинном заражении увеличиваются печень, селезенка, а в брюшной полости образуется фибринозный экссудат. При микроскопическом исследовании у животных, зараженных разными спо­собами, обнаруживаются микроколонии хламидий в мононуклеарных клетках ликвора (при внутримоз­говом), легких (при интраназальном), селезенке, печени и в перитонеальном экссудате (при внутри-брюшинном заражении). В связи с тем, что С.pneumoniae плохо размножаются в культурах клеток и куриных эмбрионах, для их обнаружения и идентификации используют моноклональные антитела к видоспецифическому антигену в реакциях иммунофлуоресценции.

Для серологической диагностики пситтакоза (орнитоза) и венерического лимфогранулематоза применяют РСК и непрямую иммунофлуоресценцию. Комплементсвязывающие антитела появляются через 4-8 дней в небольшом количестве, затем титр их возрастает. Поэтому РСК лучше ставить с парными сыворотками. В связи с наличием у хламидий родового антигена специфичность и чувстви­тельность серологических реакций может быть повышена на основе использования моноклональных антител и выявленных с их помощью наиболее специфических для каждого вида (и серотипа) антигенов-диагностикумов.

Для диагностики хламидиозов могут быть использованы и внутрикожные аллергические пробы, но степень их специфичности зависит от степени специфичности аллергенов, так как могут быть перекрестные реакции за счет общих групповых антигенов.

Патогенные микоплазмы

Микоплазмы — уникальная группа мелких плеоморфных широко распространенных в природе грамотрицательных микроорганизмов, отличающихся от остальных бактерий полным отсутствием клеточ­ной стенки. Впервые с этой группой мельчайших бактерий столкнулся Л. Пастер, изучая плевропневмо­нию крупного рогатого скота. Его возбудитель имеет настолько малые размеры, что он не виден под микроскопом, к тому же он не растет на обычных питательных средах, поэтому Л. Пастеру не удалось его выделить. Лишь в 1898г. Е. Нокар и Э. Ру, используя сложную питательную среду, смогли получить культуру возбудителя плевропневмонии, а в 1931г. У. Эльфорд с помощью бактериальных фильтров определил размеры этого микроорганизма — 125-150нм.

У микоплазм нет клеточной стенки. Они не способны синтезировать предшественников пептидогликана (мураминовую и диаминопимелиновую кислоты) и окружены лишь тонкой трехслойной мембраной толщиной 7,5-10 нм. Поэтому их выделили в особый отдел Tenericutes, класс Mollicutes («нежная кожа»), порядок Mycoplasmatales. Последний включает ряд семейств, в том числе Mycoplasmataceae. К этому семейству относятся патогенные микоплазмы (вызывают заболевания у людей, зверей и птиц), условно-патогенные (очень часто бессимптомными носителями их являются культуры клеток) и микоплазмы-сапрофиты. Микоплазмы — наиболее мелкие и просто организован­ные прокариоты, способные к автономному размножению, а минимальные элементарные тельца, например Acholeplasma laldlawli, по размерам сопоставимы с минимальной исходной клеткой-прогенотой.

Размер генома у микоплазм — самый маленький для прокариот, например, у членов семейства Mycoplasmataceae он составляет 0,45 МД. В связи с этим микоплазмы имеют целый ряд особенностей: очень малые размеры (100-450нм), благодаря чему многие микоплазмы могут проходить (фильтроваться) через бактериальные фильтры; наличие минимальных количеств органелл (цитоплазматическая мембрана, нуклеоид, рибосомы); отсутствие многих биосинтетических процессов, имею­щихся у других бактерий; малые размеры колоний, образующихся на плотных средах (0,1-0,6мм); нечувствительность к бета-лактамным антибиотикам и другим агентам, угнетающим синтез клеточ­ной стенки (из-за ее отсутствия); плеоморфизм, высокая осмотическая чувствительность. Морфология их различна — шаровидные, вакуолизированные, нитевидные (нередко ветвящиеся), гранулярные (элементарные тельца) структуры. Обычно неподвижные, но некоторые виды обладают скользящей подвижностью. Размножаются путем бинарного поперечного деления шаровидных и нитевидных (фрагментация) клеток, почкования и высвобождения множества элементарных телец, образующихся в нитях. Большинство видов микоплазм для роста нуждаются в стеролах и включают их непосредственно в свою трехслойную мембрану, которая состоит главным образом из липидов и белков. Поэтому микоплазмы являются паразитами мембран эукариотных клеток и способны длительное время персистировать на мембранах различных клеток человека, млекопитающих, птиц, рыб, моллюсков, насекомых и растений.

Микоплазмы размножаются на бесклеточных питательных средах, но для своего роста большин­ство из них нуждается в холестерине, который является уникальным компонентом их мембраны (даже у микоплазм, не требующих для своего роста стеролов), в жирных кислотах и нативном белке. Для выделения культур могут быть использованы жидкие и плотные питательные среды. Рост в жидких средах сопровождается едва видимым помутнением, на плотных средах с дрожже­вым экстрактом и лошадиной сывороткой формирование колоний происходит следующим образом. В связи с их малыми размерами и отсутствием ригидной клеточной стенки микоплаз­мы способны проникать с поверхности агара и размножаться внутри его — в промежутках между нитями агара. При нанесении капли материала, содержащего микоплазмы, она проникает через имеющуюся на поверхности агара водную пленку и адсорбируется агаром, образуя небольшое уплот­нение между его нитями. В результате размножения микоплазм, приблизительно через 18 ч, внутри сплетенных нитей агара формируется маленькая сферическая колония под поверхностью агара; она растет, и через 24-48 ч инкубации достигает поверхностной водной пленки, в результа­те чего образуются две зоны роста — мутный гранулярный центр, врастающий в среду, и плоская ажурная полупросвечивающая периферическая зона (вид «глазуньи»). Колонии мелкие, диаметром от 0,1 до 0,6мм, но могут быть и меньшего (0,01мм) и большего (4,0мм) диаметра. На кровяном агаре очень часто вокруг колоний наблюдаются зоны гемолиза, обусловленного действием образую­щейся Н2О2. Колонии некоторых видов микоплазм способны адсорбировать на своей поверхности эритроциты, эпителиальные клетки различных животных, клетки культур тканей, сперматозоиды человека и некоторых животных. Адсорбция лучше происходит при 37 °С, менее интенсивно — при 22 °С и специфически угнетается антисыворотками. Температурный оптимум для роста микоплазм 36-37 °С (диапазон 22-41 °С), оптимальная рН 7,0 или слегка кислая, или слегка щелочная. Большинство видов — факультативные анаэробы, хотя лучше растут в аэробных условиях, некото­рые виды — аэробы; немногие — лучше растут в анаэробных условиях. Микоплазмы неподвижны, но отдельные виды обладают скользящей активностью; являются хемоорганотрофами, в качестве главного источника энергии используют либо глюкозу либо аргинин, редко — оба вещества, иногда — ни то, ни другое. Они способны ферментировать галактозу, маннозу, гликоген, крахмал с образо­ванием кислоты без газа; протеолитическими свойствами не обладают, лишь некоторые виды разжи­жают желатин и гидролизуют казеин. Антигенная специфичность микоплазм определяется антигена­ми цитоплазматической мембраны, в частности, содержащимися в ней белками и гликопротеидами. Микоплазмы обладают родо-, видо- и типоспецифическими антигенами. Кроме того, они могут иметь антигены, общие с антигенами мембран клеток-хозяев или включают их в результате длительной персистенции на мембранах этих клеток, что может стать причиной антигенной мимикрии и привес­ти к развитию аутоиммунной патологии.

Резистентность. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы более чувствительны, чем другие бактерии, к воздействию механических, физических и химических факторов (УФ-облучению, действию прямых солнечных лучей, рентгеновскому облучению, изменению рН среды, к действию высокой температуры, высушиванию). При нагревании до 50 °С погибают в течение 10—15 мин, очень чувствительны к обычным химическим дезинфектантам.

Семейство микоплазм насчитывает более 100 видов. Человек является естественным носителем не.менее 13 видов микоплазм, которые вегетируют на слизистых оболочках глаза, дыхательных, пищева­рительных и мочеполовых путей. В патологии человека наибольшую роль играют несколько видов Mycoplasma: M.pneumoniae, M.hominis, M.arthritidis, M.fermentans и, возможно, M.genitalium, и един­ственный вид рода Ureaplasma — U.urealyticum. Основное биохимическое отличие последнего от видов Mycoplasma заключается в том, что U.urealyticum обладает уреазной активностью, которой лишены все члены рода Mycoplasma

Патогенные для человека микоплазмы вызывают у него заболевания (микоплазмозы) дыхательных, мочеполовых путей и суставов с разнообразными клиническими проявлениями.

 

Респираторный микоплазмоз

Респираторный микоплазмоз имеет глобальное распространение. По данным ВОЗ (1985г.), ежегодно болеет 8—15 млн человек. Очень часто протекает в виде острой пневмонии (сегментарной, очаговой или интерстициальной). Основной возбудитель — M.pneumoniae, значительно реже — M.hominis, и очень редко заболевание дыхательных путей у детей в возрасте до 1 года вызывает U.urealyticum.

M.pneumoniae. Основные биологические и морфологические свойства типичны для рода Mycoplasma, однако имеется ряд отличительных признаков. По форме это короткие нити длиной 2~5мкм, клетки обладают скользящей подвижностью. Размножаются путем бинарного деления и высвобождения эле­ментарных телец из нитей. Свежеизолированные колонии часто лишены полупрозрачной периферической зоны, а имеют вид приподнятой кольцевидной гранулярной структуры диаметром 30-100мкм. Растут медленнее, чем другие микоплазмы. Колонии появляются через 5—10 дней инкубации, иногда позднее. Требуется несколько последовательных пересевов, чтобы колонии приобрели вид «глазуньи».

Колонии на плотной среде адсорбируют эритроциты, трахеальные эпителиальные клетки обезьян, крыс, морских свинок, кур, клетки некоторых культур, а также сперматозоиды человека и быков. Рецепторы эритроцитов и эпителиальных клеток для M.pneumoniae разрушаются нейраминидазой; адсорбция клеток предотвращается, если микоплазмы обработать предварительно нейраминовой кислотой. M.pneumoniae вызывает гемагглютинацию эрит­роцитов человека и животных, обладает гемолитической активностью, обусловленной продукцией H2O2;митогенным действием в отношении Т- и В-лимфоцитов и цитотоксическим действием; высоко­чувствительна к эритромицину. В антигенном отношении вид M.pneumoniae представляет однородную группу, типоспецифических антигенов не обнаружено.

Резистентность к действию физических и химических факторов невелика.

Факторы патогенности: высокое сродство к эпителиальным клеткам дыхательных путей, гемадсорбционные, гемолитические, цитотоксические свойства микоплазм, их подвижность.

Эпидемиология. Источником инфекции является больной человек, а также носители, в том числе перенесшие болезнь в бессимптомной форме. Заражение происходит воздушно-капельным путем, так как возбудитель локализуется главным образом на клетках реснитчатого эпителия дыхательных путей. Респираторный микоплазмоз — малоконтагиозное заболевание, что объясняет­ся кратковременным сроком выживания возбудителя во внешней среде, поэтому для заражения требуется тесное и длительное общение с источником инфекции. Этим и обусловливается более высокая заболеваемость в организованных коллективах, в особенности во вновь организованных, где через 2—3 мес заражается до 50% его членов. Болеют чаще лица в возрасте от 1 года до 30 лет.

Патогенез и клиника. Инкубационный период длится 7-14 дней, иногда до 25 дней. Возбуди­тель адсорбируется на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, размножается и активно распространяется по слизистой оболочке трахеи и бронхов, достигает альвеолоцитов, внедряется в межальвеолярные перегородки. В результате повреждения клеток возникают перибронхиальные, периваскулярные и интерстициальные инфильтраты. Для микоплазменной пневмонии, которая разви­вается обычно постепенно, типичен сухой или со скудной мокротой длительный изнуряющий ка­шель; физикальные изменения в легких выражены слабо или отсутствуют, поэтому пневмония выявляется при рентгенологическом исследовании. Воспалительные инфильтраты рассасываются мед­ленно — в течение 3-4 нед, иногда дольше. У детей раннего возраста нередко наблюдается двустороннее поражение легких. Течение болезни, как правило, доброкачественное.

Постинфекционный иммунитет после острой инфекции сохраняется в течение 5-10 лет, иногда дольше. Он обусловлен как секреторными, так и гуморальными антимикробными антителами, а также сохраняющимися более продолжительный срок антителами, подавляющими метаболизм микоплазм, и клеточными элементами (макрофаги, Т-лимфоциты). После бессимптомных и стертых форм инфекции иммунитет кратковременный и слабо выражен.

Лабораторная диагностика. Поскольку атипические пневмонии имеют различную этиологию, решающая роль в их диагностике принадлежит лабораторным методам. Для диагностики респираторного микоплазмоза (микоплазменной пневмонии) используют бактериологические и серологические методы, а также выявление микоплазм и их идентификацию с помощью иммунологических приемов. Материа­лом для бактериологического исследования служат мокрота, слизь из глотки, плевральная жидкость, лаваж (от франц. lavage — промывать, смывы с поверхности бронхиол и альвеолярных структур легких, полученные при бронхоскопии). Для получения культур посевы производят на среды, содержащие все необходимые для роста микоплазм питательные вещества. Для угнетения роста сопутствующих бакте­рий в питательную среду добавляют пенициллин и ацетат таллия, к которым M.pneumoniae устойчива. Выделенную культуру идентифицируют на основании морфологических, культуральных свойств, призна­ков, а также с помощью диагностических иммунных сывороток, полученных путем иммунизации кроликов препаратами цитоплазматических мембран M.pneumoniae.

Микоплазмы и их антигены могут быть обнаружены в исследуемом материале с помощью иммунофлуоресценции, РПГА, РАГА, ИФМ. Кроме того, для идентификации микоплазм используют еще 2 теста: угнетение роста и угнетение метаболизма, которые достигаются с помощью специфи­ческих антител.

Для серологической диагностики применяют РПГА, РСК, иммунофлуоресценцию, ИФМ с использо­ванием специфической гликолипидной фракции мембран M.pneumoniae. Нарастание титра антител определяют в парных сыворотках. В качестве одного из ускоренных методов может быть использована и внутрикожная проба с аллергеном из M.pneumoniae. Для выявления M.pneumoniae разработана ипредложена тест-система на основе ЦПР, позволяющая обнаружить носительство микоплазм даже в тех случаях, когда они не обнаруживаются никакими другими методами.

Лечение. При острой форме микоплазменной пневмонии наиболее эффективно применение эрит­ромицина и тетрациклинов.

Профилактика. Неспецифическая профилактика такая же, как в отношении острых респиратор­ных вирусных заболеваний. Для специфической профилактики разрабатываются инактивированные вакцины, химические вакцины (из антигенов цитоплазматической мембраны M.pneumoniae), а также живые вакцины из аттенуированных штаммов возбудителя.