Corynebacteriae

La difteria es una enfermedad infecciosa aguda predominantemente infantil, que se manifiesta por una intoxicación profunda del cuerpo con toxina diftérica y una inflamación fibrinosa característica en el sitio del patógeno. El nombre de la enfermedad proviene de la palabra griega diphthera - piel, película, ya que en el sitio de reproducción del patógeno se forma una película densa, blanco grisáceo.

El agente causal de la difteria, Corynebacterium diphtheriae, fue descubierto por primera vez en 1883 por E. Klebs en rodajas de una película, obtenida en cultivo puro en 1884 por F. Leffler. En 1888, E. Ru y A. Yersen descubrieron su capacidad de producir exotoxina, que juega un papel importante en la etiología y la patogénesis de la difteria. La recepción en 1892 del suero antitóxico por E. Bering y su uso desde 1894 para el tratamiento de la difteria permitieron reducir significativamente la letalidad. Un ataque exitoso contra esta enfermedad comenzó después de 1923 en relación con el desarrollo del método G. Rayon para obtener toxoide diftérico.

El agente causal de la difteria pertenece al género Corynebacterium (clase Actinobacteria). Morfológicamente, se caracteriza por el hecho de que las células se engrosan en forma de bastón en los extremos (sogu - peza griega), se ramifican, especialmente en cultivos antiguos, y contienen inclusiones granulares.

El género Corynebacterium incluye un gran número de especies, que se dividen en tres grupos.

• Las corinebacterias son parásitos de humanos y animales y patógenos para ellos.
• Corynebacteria, patógeno para las plantas.
• Corinebacterias no patógenas. Muchas especies de Corynebacterium son habitantes normales de la piel, garganta mucosa, nasofaringe, ojos, tracto respiratorio, uretra y órganos genitales.

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Morfología de las corinebacterias

C. Diphtheriae: palos rectos o ligeramente curvados de 1.0-8.0 μm de longitud y 0.3-0.8 μm de diámetro, no forman esporas y cápsulas. Muy a menudo tienen hinchazones en uno o ambos extremos, a menudo contienen gránulos metacromáticos - granos de voluta (polimetafosfatos), que cuando son azulados con azul de metileno adquieren un color púrpura azulado. Para su detección, se propone un método especial de tinción según Neisser. En este caso, los palos están teñidos de amarillo pajizo, y los granos de voluta son de color marrón oscuro, y por lo general se encuentran en los polos. Corynebacterium diphtheriae está bien coloreada con colorantes de anilina, Gram-positivos, pero en cultivos antiguos a menudo se decolora y tiene una tinción de Gram negativa. Se caracteriza por un polimorfismo pronunciado, especialmente en cultivos antiguos y bajo la influencia de antibióticos. El contenido de G + C en el ADN es de aproximadamente 60% molar.

Propiedades bioquímicas de las corinebacterias

Bacilo de la difteria es un aerobio o temperatura óptima anaerobio facultativo para el crecimiento 35-37 ° C (15-40 ° crecimiento límite C), el pH óptimo de 7.6 a 7.8. Para los medios nutrientes no es muy exigente, pero crece mejor en los medios que contienen suero o sangre. Difteria selectivo para bacterias se enrollan o medio con suero Roux Leffler, el crecimiento en ellos aparecen en 8-12 horas como convexa, el tamaño de una colonia de cabeza de alfiler grisáceo de color blanco o amarillento-crema. Su superficie es lisa o ligeramente granular, en la periferia de la colonia algo más transparente que en el centro. Las colonias no se fusionan, lo que resulta en una cultura que se parece a una piel de peluche. Crecimiento Broth se manifiesta como una nube uniforme o caldo permanece transparente, y se forma en su película suave superficie que se espesa gradualmente, se desmorona y copos depositan en el fondo.

Una característica de las bacterias diftéricas es su buen crecimiento en sangre y medios séricos que contienen concentraciones de telurito de potasio que suprimen el crecimiento de otras especies bacterianas. Esto se debe al hecho de que C. Diphtheriae reconstruye la telurita de potasio en telurio metálico, que, depositado en las células microbianas, da a las colonias un distintivo color gris oscuro o negro. El uso de tales medios aumenta el porcentaje de bacterias de difteria que se siembran.

Corynebacterium diphtheriae se fermenta la glucosa, maltosa, galactosa para formar ácido sin gas pero no fermentar (por lo general) de sacarosa tener tsistinazu no tienen ureasa y no forman indol. Por estos motivos, que son diferentes de los de las bacterias corineformes (Difteroides), que son más probable que ocurra en la membrana mucosa del ojo (Corynebacterium xerosus) y la nasofaringe (pseiidodiphtheriticum Corynebacterium) y otros difteroides.

En la naturaleza, hay tres variantes principales (biotipo) de bacilo diftérico: gravis, intermedinas y mitis. Se diferencian en propiedades morfológicas, culturales, bioquímicas y de otro tipo.

La división de las bacterias diftéricas en biotipos se realizó teniendo en cuenta las formas de difteria en los pacientes con los que se asignaron con la mayor frecuencia. El tipo de gravis se aísla con mayor frecuencia de los pacientes con difteria grave y produce brotes grupales. Tipo mitis causa casos más ligeros y esporádicos de enfermedades, y el tipo intermedius ocupa una posición intermedia entre ellos. Corynebacterium belfanti, previamente atribuido al biotipo mitis, está aislado en un cuarto biotipo separado. Su principal diferencia de los biotipos gravis y mitis es la capacidad de restaurar nitratos a nitritos. Las cepas Corynebacterium belfanti tienen propiedades adhesivas pronunciadas, y entre ellas se encuentran variantes toxigénicas y no toxigénicas.

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Estructura antigénica de las corinebacterias

Corynebacterium es muy heterogéneo y mosaico. Los agentes causantes de la difteria de los tres tipos revelaron varias docenas de antígenos somáticos, según los cuales se dividen en serotipos. En Rusia, se ha adoptado una clasificación serológica, según la cual se distinguen 11 serotipos de bacterias diftéricas, 7 de los cuales son serotipos primarios (1-7) y 4 adicionales, que ocurren raramente (8-11). Seis serotipos (1, 2, 3, 4, 5, 7) son del tipo gravis, y cinco (6,8,9,10,11) son del tipo mitis. La desventaja del método de serotipificación es que muchas cepas, especialmente las no toxigénicas, tienen aglutinación espontánea o poliaglutinación.

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CFoliado Corynebacterium diphtheriae

Se han propuesto diferentes esquemas de tipado de fagos para la diferenciación de bacterias diftéricas. En el Esquema D. M. Krylova utilizando un conjunto de fagos 9 (A, B, C, D, F, G, H, I, K) se puede escribir la mayoría de las cepas de tipo gravis toxigénicas y no toxigénicas. Dada la sensibilidad a dicho fago, así como la cultura, propiedades antigénicas y la capacidad de sintetizar (proteínas bactericidas) koritsiny MD Krylov asigna grupos separados 3 Tipo de corinebacterias gravis (I-III). En cada uno de ellos hay subgrupos de análogos toxigénicos y no toxigénicos de los agentes causantes de la difteria.

Resistencia de corinebacterias

Corynebacterium diphtheriae muestra una gran resistencia a las bajas temperaturas, pero perece rápidamente a alta temperatura: a 60 ° C - durante 15-20 minutos, a ebullición - después de 2-3 min. Todos los desinfectantes (lisol, fenol, cloramina, etc.) en la concentración comúnmente utilizada lo destruyen en 5-10 minutos. Sin embargo, el agente causal de la difteria tolera bien el secado y puede permanecer viable durante mucho tiempo en moco seco, saliva, en partículas de polvo. En aerosol de dispersión fina, la bacteria diftérica permanece viable durante 24-48 horas.

Factores de patogenicidad de las corinebacterias

La patogenicidad de Corynebacterium diphtheriae está determinada por la presencia de varios factores.

Los factores de adhesión, colonización e invasión

Las estructuras responsables de la adhesión no se identifican, pero sin ellas el bacilo diftérico no podría colonizar las células. Su función la llevan a cabo algunos componentes de la pared celular del patógeno. Las propiedades invasivas del agente causal están asociadas con hialuronidasa, neuraminidasa y proteasa.

El glucolípido tóxico contenido en la pared celular del patógeno. Representa un 6,6'-diéster de trehalosa que contiene ácido korinemikolovuyu (S32N6403) y ácido korinemikolinovuyu (Sz2N62Oz) en relación equimolar (trehalosa 6,6'-dikorinemikolat). El glicolípido tiene un efecto destructivo sobre las células de los tejidos en el sitio de propagación del patógeno.

Exotoxina, que determina la patogenicidad del patógeno y la naturaleza de la patogénesis de la enfermedad. Las variantes no toxigénicas de C. Diphtheriae no causan difteria.

La exotoxina se sintetiza como un precursor inactivo, una sola cadena polipeptídica con un m. 61 kD. Su activación se realiza propia proteasa bacteriana que corta a los dos polipéptido asociado por enlaces disulfuro entre el péptido A (P.M. 21 kDa) y B (P.M. 39 kDa). El péptido aceptor realiza una función - que reconoce el receptor se une a él y genera canal intramembranosa través de la cual entra en la célula y el péptido A vende actividad biológica de la toxina. Péptido A es una enzima ADP-riboziltransferazu que proporciona adenosina difosfato transferencia ribosa a partir de NAD a uno de los residuo de aminoácido (histidina) la proteína factor de elongación EF-2. Como resultado de la modificación, EF-2 pierde su actividad, y esto conduce a la supresión de la síntesis de proteínas por los ribosomas en la etapa de translocación. La toxina sintetiza solo tales C. Diphtheriae, que llevan en su cromosoma los genes del prophago de conversión moderada. El operón que codifica la síntesis de toxina es monocistrónico, se compone de 1,9 mil pares de bases y tiene promotor toxP y 3 sitios :. ToxS, toxA y toxB. Parcela toxS codifica 25 residuos de aminoácidos del péptido señal (que proporciona un rendimiento de la toxina a través de la membrana en el espacio periplásmico de una célula bacteriana), toxA - 193 residuos de aminoácidos del péptido A, y toxB - 342 residuos de aminoácidos en la toxina peptídica. La pérdida del prophage o mutación celular en el operón tox hace que la célula sea malotoxigénica. Por el contrario, la lisogenización de C. Diphtheriae no toxigénica por el fago convertidor los convierte en bacterias toxigénicas. Esto se demuestra inequívocamente: la toxigenicidad de las bacterias diftéricas depende de su lisogenización mediante la conversión de tox-corynephages. Korinefagi integrado en el cromosoma de bacterias corineformes usando un mecanismo de recombinación específica de sitio, y las cepas bacterianas de la difteria puede contener en su cromosoma en 2 sitios de recombinación (attB), y korinefagi integrado en cada uno de ellos con la misma frecuencia.

El análisis genético de una serie bacteria de la difteria de cepas no toxigénicas a cabo utilizando sondas de ADN marcadas que llevan fragmentos de tox-operón korinefaga mostró que sus cromosomas son secuencias de ADN korinefaga homóloga tox-operón pero, o codificar polipéptidos inactivos o se encuentran en " silencioso condición", es decir. E. Activo. A este respecto hay una pregunta epidemiológicamente muy importante es si bacteria de la difteria no toxigénicas se convierten en toxigénico in vivo (en el organismo), igual que lo hace in vitro? La posibilidad de tal conversión culturas no toxigénicas en corinebacterias toxigénico mediante la conversión de fago se muestra en los experimentos en los conejillos de indias, embriones de pollo y ratones blancos. Sin embargo, si esto ocurre en el curso del proceso epidémico natural (y si no, ¿con qué frecuencia), mientras que no se pudo establecer.

Debido al hecho de que la toxina de la difteria en el cuerpo de los pacientes es efectos selectivos y específicos en ciertos sistemas (principalmente afecta sistema simpato-adrenal, corazón, vasos sanguíneos y los nervios periféricos), entonces, evidentemente, no sólo inhibe la biosíntesis de proteínas en las células, sino también causa otros trastornos de su metabolismo.

Para detectar la toxicidad de la bacteria diftérica, se pueden usar los siguientes métodos:

• Pruebas biológicas en animales. La infección intracutánea de cobayos con un filtrado de cultivo de caldo de bacterias diftéricas les causa necrosis en el sitio de administración. Una mínima dosis letal de toxina (20-30 ng) mata a un cobaya que pesa 250 g con una inyección subcutánea en el 4-5 ° día. La manifestación más característica de la acción de la toxina es la derrota de las glándulas suprarrenales, que están agrandadas y agudamente hiperémicas.
• Infección de embriones de pollo. La toxina diftérica causa su muerte.
• Infección de cultivos celulares. La toxina diftérica causa un efecto citopático distintivo.
• Método de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas en fase sólida utilizando antitoxinas marcadas con peroxidasa.
• Uso de una sonda de ADN para la detección directa del operón tox en el cromosoma de la bacteria de la difteria.

Sin embargo, la forma más simple y común de determinar la toxicidad de la bacteria diftérica es el método serológico de precipitación en el gel. La esencia de esto es como sigue. Una tira de papel de filtro estéril de medición de 1,5 x 8 cm humedece suero difteria antitóxica que contiene 500 AE 1 ml, y se aplicó a la superficie del medio en una placa de Petri. La taza se seca en un termostato durante 15-20 minutos. Los cultivos de prueba se inoculan con placas a ambos lados del papel. Varias cepas se siembran en una taza, una de las cuales, conocida por ser tóxica, sirve como control. Tazas con cultivos se incubaron a 37 ° C, los resultados permiten durante 24-48 horas. Antitoxina gel Debido interdifusión y la toxina en el sitio de su interacción forma una línea de precipitina claro que se funde con la cepa toxigénica de control de línea de precipitina. Tiras de precipitación no específica (que se forman, si la antitoxina del suero presentes además de pequeñas cantidades de otros anticuerpos anti-microbianas) aparece más tarde, son leves y nunca se fusionan con una tira de cepa de control precipitación.

Inmunidad postinfecciosa

En raras ocasiones se observan casos repetidos de la enfermedad fuertes, persistentes, prácticamente de por vida, en un 5-7% de los pacientes que se han recuperado. La inmunidad es principalmente antitóxica, los anticuerpos antimicrobianos son menos importantes.

Para evaluar el nivel de inmunidad antidiftérica, la prueba de Shik fue ampliamente utilizada. Con este fin, se inyectó 1/40 Dim de toxina para cobayas por vía intradérmica a niños en un volumen de 0,2 ml. Si no hay inmunidad antitóxica 24-48 horas en el lugar de la inyección aparece enrojecimiento e hinchazón de más de 1 cm de diámetro. Tal reacción positiva Schick indica o bien una completa ausencia de anti-toxina o que su contenido es menor de 0,001 AU / ml de sangre. La reacción negativa de Chick se observa cuando el contenido de antitoxina en la sangre es superior a 0,03 AE / ml. Si el contenido de antitoxina es inferior a 0,03 AE / ml, pero superior a 0,001 AE / ml, la reacción de Shick puede ser positiva o, a veces, negativa. Además, la toxina en sí tiene una propiedad alergénica pronunciada. Por lo tanto, para determinar el nivel de inmunidad antidiftérica (el contenido cuantitativo de antitoxina), es mejor usar RPGA con diagnóstico de eritrocitos sensibilizado con toxoide diftérico.

Epidemiología de la difteria

La única fuente de infección es una persona: un portador enfermo, convaleciente o sano. La infección se produce por el aire, el polvo en el aire, así como a través de diversos artículos que se utilizaron en pacientes o portadores de bacterias saludables: platos, libros, ropa de cama, juguetes, etc. En caso de infección de productos alimenticios (leche, cremas, etc.) etc.), es posible infectarse por una ruta alimenticia. La excreción más masiva del patógeno ocurre en la forma aguda de la enfermedad. Sin embargo, las más importantes desde el punto de vista epidemiológico son las personas con formas de la enfermedad borradas y atípicas, ya que a menudo no están hospitalizadas y no son evidentes de inmediato. El paciente de difteria es contagioso durante todo el período de la enfermedad y parte del período de recuperación. El período promedio de transporte bacteriano en convalecientes varía de 2 a 7 semanas, pero puede durar hasta 3 meses.

Los portadores bacterianos saludables desempeñan un papel especial en la epidemiología de la difteria. En condiciones de morbilidad esporádica, son los principales distribuidores de difteria, lo que contribuye a la preservación del patógeno en la naturaleza. La duración promedio del transporte de cepas toxigénicas es ligeramente menor (alrededor de 2 meses) que las cepas no toxigénicas (alrededor de 2-3 meses).

La razón para la formación de un portador saludable de bacterias diftéricas toxigénicas y no toxigénicas no se describe completamente, ya que incluso un alto nivel de inmunidad antitóxica no siempre asegura la liberación completa del organismo del patógeno. Tal vez, el nivel de inmunidad antibacteriana es de cierta importancia. El transporte de cepas toxigénicas de la bacteria diftérica es de importancia epidemiológica primaria.

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Síntomas de la difteria

Las personas de cualquier edad son susceptibles a la difteria. El agente causal puede penetrar el cuerpo humano a través de las membranas mucosas de varios órganos o a través de la piel dañada. Dependiendo de la localización del proceso, se distinguen la difteria de la garganta, la nariz, la laringe, el oído, los ojos, los órganos genitales y la piel. Posibles formas mixtas, por ejemplo, difteria de la garganta y la piel, etc. Período de incubación: 2-10 días. Con una forma clínicamente expresada de difteria, la localización del patógeno produce una inflamación fibrinosa característica de la membrana mucosa. La toxina producida por el patógeno primero afecta las células epiteliales, y luego los vasos sanguíneos cercanos, aumentando su permeabilidad. El exudado efluente contiene fibrinógeno, la coagulación que resulta en la formación de los ataques membranosas grisáceo-blanco de la superficie de la mucosa que firmemente soldada al tejido sujeto y arrancando de ella causa hemorragia. La consecuencia de la derrota de los vasos sanguíneos puede ser el desarrollo de edema local. Particularmente peligrosa es la faringe difteria, ya que puede causar crup difteria debido al edema de la mucosa laringe y de las cuerdas vocales, que mueren antes de asfixia 50-60% de los pacientes con los niños de la difteria. La toxina diftérica, al ingresar a la sangre, causa una intoxicación profunda general. Afecta principalmente al sistema cardiovascular, simpático-adrenal y los nervios periféricos. Por lo tanto, los síntomas de la difteria se forman a partir de una combinación de síntomas locales, dependiendo de la ubicación de la puerta de entrada, y los síntomas generales causadas por intoxicación de la toxina y se manifiestan en forma de adinamia, letargo, palidez de la piel, reducir la presión sanguínea, la miocarditis, la parálisis, y otros trastornos de los nervios periféricos. La difteria en niños vacunados, si está presente, ocurre, por regla general, en una forma leve y sin complicaciones. La mortalidad en el período anterior a la aplicación de seroterapia y antibióticos fue del 50-60%, ahora - 3-6%.

Diagnóstico de laboratorio de difteria

El único método de diagnóstico microbiológico de la difteria es bacteriológico, con pruebas obligatorias del cultivo aislado de corinebacterias para toxigenicidad. Los estudios bacteriológicos sobre la difteria se llevan a cabo en tres casos:

• para el diagnóstico de la difteria en niños y adultos con procesos inflamatorios agudos en el área de la garganta, nariz, nasofaringe;
• sobre las indicaciones epidemiológicas de las personas que estuvieron en contacto con la fuente del agente causante de la difteria;
• personas recién admitidas en orfanatos, guarderías, internados y otras instituciones especiales para niños y adultos, con el fin de identificar entre ellas posibles portadores de bacterias difteria bacilo.

El material para la investigación es el moco de la faringe y la nariz, la película de las amígdalas u otras membranas mucosas, que son la puerta de entrada del patógeno. Cultivos producen telluritovye en suero o sangre y el medio simultáneamente medio de suero desexpandida Roux (suero de caballo doblado) o Leffler (suero bovino 3 partes y 1 parte de caldo de azúcar), en la que corinebacterias aparece crecimiento ya después de 8-12 horas. El cultivo recuperado fue identificado por un conjunto de propiedades morfológicas, culturales y bioquímicas, de ser posible, use métodos de tipaje gris y de fagos. En todos los casos, es necesario verificar la toxicidad mediante uno de los métodos anteriores. Las características morfológicas de las corinebacterias se estudian mejor utilizando tres métodos de tinción: según Gram, Neisser y azul de metileno (o azul de toluidina).

Tratamiento de la difteria

Un tratamiento específico para la difteria es el uso de suero antitóxico antidiftérico que contiene al menos 2.000 UI por ml. El suero se administra por vía intramuscular en dosis que varían de 10 000 a 400 000 UI, dependiendo de la gravedad del curso de la enfermedad. Un método efectivo de tratamiento es el uso de antibióticos (penicilinas, tetraciclinas, eritromicina, etc.) y preparaciones de sulfanilamida. Para estimular el desarrollo de sus propias antitoxinas, se puede usar una anatoxina. Para la liberación del transporte bacteriano se deben utilizar los antibióticos a los que esta cepa de corinebacterias es altamente sensible.

Profilaxis específica de la difteria

El principal método para controlar la difteria es una vacunación masiva de rutina de la población. Para este propósito, se usan diversas variantes de vacunas, incluidas las combinadas, es decir, destinadas a la creación simultánea de inmunidad contra varios patógenos. La vacuna más común en Rusia fue DTP. Se adsorbe a un hidróxido de aluminio bacterias suspensión pertussis muertas con formalina o timerosal (20 mil millones en 1 ml), y comprende una dosis de toxoide de la difteria de floculación de 30 unidades y 10 unidades de unión de 1 ml de toxoide del tétanos. Vacunado niños de 3 meses de edad, y luego pasar la revacunación: primero 1,5-2 años más tarde a la edad de 9 y 16 años, y luego cada 10 años.

Gracias a la vacunación masiva iniciada en la URSS en 1959, la incidencia de la difteria en el país en 1966 en comparación con 1958 se redujo en 45 veces, y su tasa en 1969 fue de 0,7 por 100 000 habitantes. Seguido en los años 80 Siglo XX. La reducción en el volumen de vacunaciones dio lugar a graves consecuencias. En los años 1993-1996. Rusia se vio afectada por la epidemia de difteria. Los adultos estaban enfermos, la mayoría no vacunados, y los niños. En 1994, se registraron casi 40 mil pacientes. En relación con esto, se reanudó la vacunación masiva. Durante este período, 132 millones de personas fueron vacunadas, incluidos 92 millones de adultos. En 2000-2001, la cobertura de los niños con vacunación en el período prescrito fue del 96% y la vacuna de refuerzo, 94%. Gracias a esto, la incidencia de difteria en 2001 disminuyó en 15 veces en comparación con 1996. Sin embargo, para reducir la incidencia a casos únicos, es necesario cubrir al menos el 97-98% de los niños en el primer año de vida con la vacunación y proporcionar en los siguientes años una dosis de refuerzo masiva. Para lograr la eliminación completa de la difteria en los próximos años es poco probable que sea posible debido a la gran cantidad de portadores de bacterias diftéricas toxigénicas y no toxigénicas. Tomará algún tiempo resolver este problema.