4.2 Этиология и патогенез
Этиология. Возбудители дизентерии относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Shigella, включающему 4 вида (А, В, С, D). Типовой вид - S. dysenteriae, прочие шигеллы вошли в качестве отдельных сероваров в существующие виды, например в состав вида S. dysenteriae – палочки Григорьева-Шиги как бактерии 1-го серовара, Штуцера-Шмитца – 2-го серовара, палочки Лардж-Сакса – как 3-7 серовары. Известно 16 серовариантов S. dysenteriae; 8 серовариантов S. flexneri (1-6, X, Y); 18 сероваров S. boydii; шигеллы Зонне разделяют на 7 ферментативных типов. Всего в настоящее время описано свыше 50 серовариантов шигелл.
Таблица 3
Систематика рода Shigella
| Вид | Серогруппа | Серовары | Подсеровары | Сокращенная антигенная формула |
| S. dysenteriae | A | 1-16 | - | - |
| S. flexneri | B | 1-6 | 1a | 1:4… |
| | | | 1b | 1:6… |
| | | 2 | 2a | II: 3, 4… |
| | | | 2b | II: 7, 8… |
| | | 3 | 3a | III: 6, 7, 8… |
| | | | 3b | III: 3, 4, 6… |
| | | 4 | 4a | IV: 3, 4… |
| | | | 4b | IV: 6… |
| | | 5 | 5a | V: 3, 4… |
| | | | 5b | V: 7, 8… |
| | | 6 (newcastle) | - | VI: - |
| | | X-вариант | - | - : 3, 4… |
| | | Y-вариант | - | - : 7, 8… |
| S. boydii | C | 1-18 | - | |
| S. sonnei | D | - | - | |
Шигеллы грамотрицательные неподвижные палочки, размером 0,3-0,7х1–3 мкм, спор и капсул не образуют, являются факультативными анаэробами, хорошо растут на простых питательных средах (среды Плоскирева, МакКонки, Эндо, Левина), слабо ферментируют углеводы, по сравнению с другими представителями семейства Enterobacteriaceae шигеллы можно считать биохимически инертными. Оптимум рН составляет 7,2-7,4, оптимальная температура роста 37°С. Шигеллы содержат термостабильный соматический О-антиген, в состав которого входят групповые, типовые и межтиповые антигены, К-антиген является оболочечной структурой.
Шигеллы устойчивы к воздействию химических и физических факторов. В воде, почве, на окружающих предметах, овощах и фруктах сохраняют жизнеспособность 5-14 суток, в канализационных стоках – до 25-30 суток. При кипячении погибают мгновенно, под действием дезинфицирующих средств - через 20-30 минут.
Устойчивость шигелл к факторам внешней среды находится в обратной зависимости от степени их патогенности. Наименее устойчивы во внешней среде S. disenteriae, наиболее устойчивы S. sonnei, S. flexneri занимают между ними промежуточное положение.
Патогенез. Развитие и течение шигеллеза зависит от гено-фенотипических характеристик шигелл (инвазивность, адгезивность, токсигенность, ферментативная активность и др.), а также от состояния макроорганизма. Поступление шигелл в организм сопровождается гибелью части бактерий в желудке в результате воздействия желудочного сока, в кишечнике - бактерицидного действия желчи и кишечного сока, секреторных иммуноглобулинов, антагонистического влияния кишечной микрофлоры. В состав клеточной стенки шигелл входит эндотоксин, который высвобождается при их гибели. S. dysenteriae I серовара продуцируют экзотоксин (токсин Шиги), обладающий свойствами энтеро- и нейротоксина.
Звенья патогенеза шигеллезов включают два ключевых момента: проникновение в слизистую оболочку кишки через М-клетки слизистой кишечника, дальнейшее распространение по эпителиальным клеткам; взаимодействие с защитными системами макроорганизма с развитием местных и системных воспалительных реакций.
Таблица 4
| Стадии патогенеза | Способ реализации |
| Адгезия | Прикрепление к эпителиоцитам и гликолипидам муцина в толстой кишке опосредуется комплексом фимбриальных и афимбриальных адгезинов. |
| Инвазия | Шигелла – инвазивный микроб, размножающийся и формирующий свои патологические реакции после проникновения в клетку. Поскольку, в отличие от большинства энтеробактерий, у шигеллы нет жгутиков, проникновение ее в эпителиальные клетки кишечника проходит пассивно: микробы поглощаются макрофагами слизистой и только после этого проникают в эпителиоцит (т.н. базолатеральное проникновение). Доказана способность шигелл к образованию трансмембранных каналов в эпителиоцитах слизистой оболочки и соответственно к межклеточному перемещению, что позволяет бактериям ускользать от иммунокомпетентных клеток. Инвазия шигелл в эпителиоциты и внутриклеточное паразитирование способствуют длительному сохранению возбудителя в организме, так как после проникновения в эпителий кишечника большая часть бактерий оказывается в лимфоидных фолликулах. Шигеллы, экспрессируя инвазивный фенотип, вызывают гибель дендритных клеток и макрофагов за счет активации апоптоза. |
| Роль «островов патогенности» шигелл | К настоящему времени охарактеризовано пять хромосомных «островов патогенности» шигелл, но роль всех кодируемых ими факторов патогенности не изучена. Гены островов патогенности кодируют синтез липополисахарида (ЛПС), энтеротоксина, белков SigA, Рic (сериновые протеазы). «Остров патогенности» SRL |
| | кодирует устойчивость шигелл к антибиотикам (за счет продукции b-лактамаз), кроме этого в формировании антибиотикорезистентности участвуют плазмидные гены pINV и гены, дислоцированные на конъюгативной R-плазмиде. |
| Изменения в месте входных ворот | При бактериальной дизентерии поражается преимущественно слизистая дистального отдела толстой кишки (проктосигмоидит). Морфологические изменения при дизентерии зависят от фазы и тяжести заболевания. Возможно поражение различных отделов ЖКТ, преимущественно в патологический процесс вовлекается дистальный отдел толстой кишки (нисходящая ободочная, сигмовидная и прямая кишка). Различают несколько морфологических форм дизентерийного колита: от острого катарального воспаления до фибринозного, фибринозно- некротического, язвенного и язвенно-некротического колита, в криптах кишечника могут формироваться микроабсцессы. Гиперплазию солитарных фолликулов расценивают как неспецифическую реакцию лимфоидного аппарата кишечника. |
| Выработка токсинов | Основной фактор, определяющий тяжесть клинических проявлений - эндотоксин. Токсины поражают не только сосудистый и нервный аппараты стенки кишечника, но и сосудистую систему в целом, ЦНС, вегетативные центры, паренхиматозные органы. Нарушается функциональная активность ЖКТ, поджелудочной железы, печени. Липополисахаридная часть эндотоксина обладает выраженным тропизмом к энтероцитам и поражает преимущественно слизистую оболочку дистального отдела толстой кишки и, в меньшей степени, другие отделы ЖКТ. Обладая цитотоксическим действием и активизируя ряд биологически активных веществ (циклические нуклеотиды, простагландины и др.), энтеротоксин вызывает гиперсекрецию жидкости в кишечнике, что является одним из механизмов развивающейся диареи. Продуцируемый S. dysenteriae I серовара цитотоксин является мощным ингибитором синтеза белка, который усиливает вирулентность возбудителя и несет риск развития ГУС в результате связывания токсина Gb3-рецепторами эритроцитов и эндотелия капилляров почечных гломерул. |
| Особенности | Описана способность шигелл ускользать от внутриклеточных |
| местного | кислородзависимых и ферментных защитных систем |
| иммунного ответа | макроорганизма. Помимо уничтожения фагоцитов, шигеллы также |
| при шигеллезе | индуцируют развитие местной воспалительной реакции за счет |
| | способности каспазы-1 действовать в качестве клеточной |
| | цистеиновой протеазы и гидролизовать предшественников ИЛ-1b |
| | и ИЛ-18, с образованием функционально активных молекул ИЛ-1b |
| | и ИЛ-18. Это приводит к разрушению эпителиального слоя и |
| | дестабилизации межклеточных взаимодействий, что способствует |
| | быстрому распространению бактерий и их инвазии в подлежащие |
| | ткани. После этого шигеллы проникает в эпителиальные клетки, |
| | высвобождается из эндосом в цитоплазму и размножаются. В |
| | ответ на инвазию шигелл эпителиоциты синтезируют большие |
| | количества провоспалительных цитокинов и хемокинов. При |
| | шигеллезе обычно не регистрируется бактериемия, так как |
| | развитие защитных реакций в стенке кишки приводит к значительному местному повреждению, но препятствует бактериемии. |
| Влияние на нервные сплетения | Нарушения иннервации кишечника проявляются в виде спазма, судорожного сокращения мышц сигмовидной и прямой кишки, возникают болезненные позывы к дефекации — тенезмы, резкие спастические боли в животе. Происходит нарушение иннервационных механизмов, регулирующих работу различных органов, повреждаются мышечно-кишечное (ауэрбаховское) и подслизистое (мейснеровское) сплетения. |