Морфология риккетсий. Патогенез, клиника, лабораторная диагностика

СОДЕРЖАНИЕ

1. Таксономия риккетсий
2. Биологические свойства
1. Морфологические свойства
2. Культуральные и физиологические свойства
3. Антигенное строение
3. Резистентность
4. Факторы патогенности
5. Экология и эпидемиология
6. Основные нозологические формы и особенности клинического проявления
1. Эпидемический сыпной тиф

1. Патогенез
2. Клиническая картина
3. Лабораторная диагностика
4. Лечение
5. Профилактика

2. Клещевой сыпной тиф Северной Азии

1. Патогенез
2. Клиническая картина
3. Лабораторная диагностика
4. Лечение
5. Профилактика

3. Лихорадка цуцугамуши

1. Патогенез
2. Клиническая картина
3. Лабораторная диагностика
4. Лечение
5. Профилактика

4. Лихорадка Ку.

1. Патогенез
2. Клиническая картина
3. Лабораторная диагностика
4. Лечение
5. Профилактика

5. Траншейная лихорадка

1. Патогенез
2. Клиническая картина
3. Лабораторная диагностика
4. Лечение
5. Профилактика

7. Лабораторная диагностика.

8. Лечение и профилактика.
9. Список используемой литературы

Таксономия риккетсий

По установленной Карлом Линнеем бинарной номенклатуре, каждый вид прокариотического организма должен быть включен в род. Род является категорией последовательно более высоких разрядов: подтриба, триба, подсемья, семья, подпорядок, порядок, подкласс, класс, тип и царство. Разряды подтриба и триба выведены из употребления.

В настоящее время два  домена прокариот подразделены на 26 типов  2 из которых находятся в пределах Archaea и 24 типа образуют домен Bacteria (таб. 1).

                                                                                    Таблица 1

Тип Proteobacteria состоит из пяти классов: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria и Epsilonproteobacteria.

Класс Alphaproteobacteria включает семь порядков:  
Order I. Rhodospirillates состоит из двух семейств;  
Order II. Rickettsiales состоит из трех семейств;  
Order III. Rhodobacterales состоит из одного семейства, включающего 33 рода;  
Order IV. Sphingomonadcdes представлен одним семейством, состоящим из 12 родов;  
Order V. Caulobacterales образован четырьмя семействами;  
Order VI. Rhizobiales включает в себя одиннадцать семейств;  
Order VII. Parvularculales состоит из одного семейства, образованного всего лишь одним родом, включающим один вид, описанный в 2003 году.

Порядок Rickettsiales включает три семейства (табл. 2).

                                                                                        Таблица 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшее значение имеют  возбудители эпидемического сыпного  тифа (Rickettsia prowazekii), клещевого риккетсиоза (Rickettsia sibirica), пятнистой лихорадки Скалистых гор (Rickettsia rickettsii), лихорадки цуцугамуши (Rickettsia tsutsugamushi).

Биологические свойства

Морфологические свойства

• Для риккетсий характерен выраженный полиморфизм. Выделяют четыре формы:

1) форму А – кокковые, овальные, расположенные одиночно или в виде гантелей;

2) форму В – палочки средней величины;

3) форму С – бациллярные риккетсии, крупные палочки;

4) форму D – нитевидные, могут  давать ответвления.

• Грамотрицательны.
• В оптимальных условиях клетки риккетсий имеют форму коротких палочек размером в среднем 0,2—0,6 × 0,4—2,0 мкм, что сравнимо с размерами наиболее крупных вирусов (около 0,3 мкм). Их форма и размеры могут несколько меняться в зависимости от фазы роста (логарифмическая или стационарная фазы). При изменении условий роста они легко образуют клетки неправильной формы или нитевидные.
• На поверхности мембраны клеточной стенки располагается капсулоподобный слизистый покров и микрокапсула, содержащие группоспецифичный «растворимый» антиген.
• В цитоплазматической мембране преобладают ненасыщенные жирные кислоты, она осмотически активна, имеет специфическую транспортную систему АТФ-АДФ.
• Нуклеоид клетки риккетсий содержит кольцевую хромосому. Размножаются путем бинарного деления, обладают независимым от клетки-хозяина метаболизмом.
• Источником энергии у внеклеточных риккетсий служит глутамат. Возможно, что при размножении получают макроэргические соединения из клетки-хозяина. Способны индуцировать свой фагоцитоз эукариотной клеткой.

Культуральные и физиологические свойства

Облигатный характер внутриклеточного паразитизма риккетсий требует  для их развития веществ и энзимов, содержащихся в клетках хозяина. С учетом особенностей метаболизма риккетсий J.W. Moulder (1974) считает, что риккетсий представляют собой бактерии, которые, приспособившись к внутриклеточному существованию, утратили в значительной степени способность к внеклеточному существованию. Экологической микронишей представителей рода Rickettsia служит цитоплазма, для ряда из них - ядро эукариотической клетки, где они размножаются свободно, без окружения паразитофорной вакуолью (Weiss Е., Moulder J.W., 1984).

Размножаются риккетсии в клетках  позвоночных и членистоногих, в  эпидермальных клетках, выстилающих желточный мешок развивающегося куриного эмбриона. Хороший рост получен in vitro в клетках куриного эмбриона и в некоторых перевиваемых линиях клеток млекопитающих (Vera, Нер-2). Образуют бляшки на фибробластах куриного эмбриона. Температурный оптимум роста от 32 до 35°С (выше - для группы СТ, ниже - для группы КПЛ).

Наиболее распространенными методами культивирования служат метод накопления в тканях желточного мешка развивающихся куриных эмбрионов по Коксу и культуры эукариотических клеток в условиях пониженного метаболизма. Для экспериментального воспроизведения инфекции и выделения штаммов патогенных риккетсий с успехом применяют различные виды чувствительных к определенным видам риккетсий животных, чаще морских свинок-самцов (часто при внутрибрюшинном заражении возникает скротальный феномен - воспалительная реакция tunica vaginalis яичек) и хомячков.

Риккетсии являются медленно растущими  микроорганизмами, размножаются поперечным бинарным делением, время их генерации  составляет не менее 8-9 часов (Wisseman Ch.L., Waddel A.D., 1975). Риккетсий имеют осмотически активную клеточную мембрану, содержащую специфические переносчики для транспорта субстратов. У них имеется транспортная система переноса АТФ-АДФ, известная у митохондрий и другого внутриклеточного паразита - хламидий. Однако у риккетсий имеются и собственные системы синтеза АТФ. Наличие системы транспорта АТФ-АДФ и собственного синтеза АТФ при окислении глютаминовой кислоты указывает на два типа использования риккетсиями АТФ.

При размножении риккетсии получают АТФ от клетки-хозяина, в ее присутствии  ингибируется цитратсинтаза - ключевой фермент цикла Кребса, что сопровождается снижением катаболизма глютаминовой кислоты. При выходе риккетсий из клеток в условиях дефицита АТФ активность цитратсинтазы усиливается, что ведет к активации цикла Кребса и генерации эндогенной риккетсиальной АТФ.

У риккетсий отмечается высокое  содержание липидов (до 50 %) и низкое - углеводов. По высокому содержанию нуклеиновых  кислот (до 12 %) и наличию в составе как ДНК, так и РНК риккетсий представляют бактериальные организмы. Сходны по химическому составу и клеточные стенки риккетсий и классических бактерий. В них выявлены диаминопимелиновая и мурамовая кислоты, белки, липиды, полисахариды. Однако у риккетсий содержится и глюкуроновая кислота, которая в оболочках бактерий обычно отсутствует (Moulder J.W., 1962).

Соотношение ДНК и РНК составляет 1:6-1:8. РНК содержится в риккетсиях преимущественно в цитоплазме, а  ДНК образует скопления, которые, по существу, и представляют нуклеоид.

О сложности химического состава  риккетсий свидетельствует наличие  в них витаминов (никотинамид, фолиевая кислота, биотин, рибофлавин, тиамин, пантотеновая кислота, витамины В6, В12). У риккетсий обнаружены энзимные системы, в частности трансаминазы, глютамат-оксидазная система, с помощью которых осуществляется в живой клетке хозяина автономный метаболизм этих микроорганизмов.

Риккетсии относятся к аэробам. Окисление осуществляется по циклу  Кребса с образованием цитрата, углекислого  газа и переаминированием глютаминовой кислоты в аспарагиновую, что свидетельствует об энергетической активности риккетсий.

Антигенное  строение

Содержат два антигена: поверхностный растворимый термостабильный  антиген (отделяется при обработке  эфиром) и более глубоко расположенный  термолабильный антиген. Первый является липополисахаридопротеиновым комплексом, не обладающим видовой специфичностью. Он обладает иммуногенными свойствами и является протективным. Второй – корпускулярный антиген.

Группоспецифические антигены риккетсии — ЛПС клеточной  стенки, проявляющие свойства эндотоксинов. Э. Вейль и А.Феликс (1916) установили интересную особенность — сходство антигенов риккетсии с антигенами неподвижных (ОХ-) штаммов Proteus vulgaris и способность сыворотки больных риккетсиозами перекрёстно агглютинировать штаммы ОХ19, ОХ2 и OXK P. vulgaris.

С этого момента способность  сывороточных агглютининов больных  риккетсиозами перекрёстно реагировать  с различными ОХ-штаммами P. vulgaris используют для дифференцирования различных видов риккетсии под названием реакции Вейля-Феликса.

Резистентность 
Риккетсий малоустойчивы к нагреванию, за исключением коксиелл Бернета. При температуре 50-56°С они погибают через 10-30 мин, а при 80°С — через 1 мин, кипячение убивает их мгновенно. Они инактивируются под действием различных дезиницирующих веществ: 0,5% раствор формалина убивает их за 30 мин, 0,5% раствор фенола — в течение нескольких часов. Длительное пребывание (до 3-6 ч) риккетсий в физиологическом растворе и дистиллированной воде ведет к потере ими жизнеспособности. Они быстро погибают под действием жирорастворителей (спирт, эфир, хлороформ). Но в высушенном состоянии и при низких температурах сохраняются длительное время. А температурный режим при минус 25°, 77°С используется для сохранения жизнеспособности и консервации риккетсий. Коксиеллы Бернета высокоустойчивы к различным факторам внешней среды. Например, в жидкой среде они выдерживают нагревание до 80-90°С в течение 30 мин, проявляют значительную устойчивость к дезинфицирующим средствам.

Факторы патогенности

У риккетсий описана микрокапсула, с наличием которой связывают  так называемый механизм «реактивации»  риккетсий (восстановления вирулентности  штаммов). Во взаимодействии риккетсий  с эукариотическими клетками придается значение фосфолипазе А2 и адгезинам риккетсий, которыми являются поверхностные белки, а также активной подвижности патогенных риккетсий, связанной с наличием актиновых хвостов. Риккетсии имеют субстанции, обладающие токсическими свойствами, в том числе липополисахарид, фосфолипидные фракции, специфический набор жирных кислот, однако токсичность риккетсий и их пирогенное действие связано преимущественно с поражением риккетсиями эндотелиальных клеток сосудистого русла. Риккетсии обладают гемолитическими свойствами в отношении эритроцитов кролика и барана, гемагглютинином. Риккетсии имеют также аллергенные субстанции, входящие в состав растворимых антигенных фракций.

Экология и  эпидемиология

У человека риккетсии вызывают острые лихорадочные заболевания —  риккетсиозы. Наибольшее значение имеют  возбудители эпидемического сыпного  тифа (Rickettsia prowazekii), клещевого риккетсиоза (Rickettsia sibirica), пятнистой лихорадки Скалистых гор (Rickettsia rickettsii), лихорадки цуцугамуши (Rickettsia tsutsugamushi).

Патогенные для человека риккетсии, за редким исключением, передаются при укусе зараженных вшей, клещей и блох. Заражение риккетсиями  иногда вызывает гибель самих членистоногих-переносчиков, но может и не оказывать заметного  патогенного действия на них. В некоторых  случаях передача риккетсий у  членистоногих происходит от одного поколения к другому через  зараженные яйца, в других — через  промежуточных хозяев, таких, как  крысы, мыши или собаки. У этих млекопитающих  носительство риккетсий не сопровождается выраженными признаками заболевания, и потому считается, что инфекция протекает у них в латентной (скрытой) форме. В случае сыпного  тифа человек сам иногда служит резервуаром  инфекции; она может оставаться латентной, но в соответствующих «благоприятных»  условиях проявляется и, распространяясь, приобретает характер эпидемии.

Единственное известное  заболевание млекопитающих, связанное  с риккетсиями, — клещевая лихорадка  овец, коз и крупного рогатого скота  — встречается только в Африке.

В инфекционной патологии  человека основное значение имеют риккетсии  группы сыпного тифа (R. prowazekii - возбудитель сыпного тифа и R. typhi - возбудитель крысиного сыпного тифа) и группы КПЛ - R. rickettsii - возбудитель пятнистой лихорадки Скалистых гор (в Америке), R. conorii - возбудитель марсельской лихорадки (преимущественно в Средиземноморском регионе, а также в бассейнах Черного и Каспийского морей), R. sibirica - возбудитель клещевого риккетсиоза, или клещевого сыпного тифа (Северная и Центральная Азия, включая регионы юга Сибири и Дальнего Востока), R. Akari - возбудитель осповидного (везикулезного) риккетсиоза, R. australis - возбудитель австралийского риккетсиоза, R. japonica - возбудитель японской клещевой пятнистой лихорадки.