Salmonellae - povzročitelji tifusa in paratifusa

Tifus je huda akutna nalezljiva bolezen, za katero so značilne huda splošna zastrupitev, bakteriemija in specifična poškodba limfnega aparata tankega črevesa. Zastrupitev se kaže s hudim glavobolom, zamegljenostjo zavesti in delirijem (tifus iz grške besede typhos - megla). Tifus kot samostojno nozološko entiteto je prvi poskušal identificirati ruski zdravnik A. G. Pjatnicki leta 1804, dokončno pa je to storil leta 1822 R. Bretonneau, ki je to bolezen ločil od črevesne tuberkuloze in predlagal nalezljivo naravo tifusa.

Povzročitelja tifusa - Salmonella typhi - je leta 1880 odkril K. Ebert, v čisti kulturi pa ga je leta 1884 izoliral K. Gaffky. Kmalu so izolirali in preučevali povzročitelja paratifusa A in B - S. paratyphi A in S. paratyphi B. Rod Salmonella vključuje veliko skupino bakterij, vendar le tri od njih - S. typhi, S. paratyphi A in S. paratyphi B - povzročajo bolezen pri ljudeh s klinično sliko tifusa. Morfološko so nerazločljive - kratke gramnegativne paličice z zaobljenimi konci, dolge 1-3,5 μm, premera 0,5-0,8 μm; ne tvorijo spor ali kapsul in imajo aktivno mobilnost (peritrihi). Vsebnost G + C v DNK je 50-52 mol %.

Povzročitelji tifusa in paratifusa so fakultativni anaerobi, temperaturni optimum za rast je 37 °C (lahko pa rastejo v območju od 10 do 41 °C), pH 6,8–7,2; niso zahtevni do hranilnih medijev. Rast na brozgi spremlja motnost, na MPA pa nastanejo nežne okrogle, gladke, prosojne kolonije s premerom 2–4 mm. Vendar pa so kolonije S. typhi z antigenom Vi motne. Kolonije S. paratyphi B so bolj grobe, po nekaj dneh se vzdolž njihovega oboda oblikujejo značilni grebeni. Na gojiščih Endo so kolonije vseh treh salmonel brezbarvne, na bizmutovem sulfitnem agarju pa črne. V primeru disociacije na gostih gojiščih rastejo kolonije v obliki R. Selektivno okolje za povzročitelje tifusa in paratifusa je žolč ali žolčna brozga.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Biokemijske lastnosti povzročiteljev tifusa in paratifusa

Tifusni in paratifusni patogeni pozitivno reagirajo z MR, ne tvorijo indola, ne utekočinjajo želatine, reducirajo nitrate v nitrite in ne tvorijo acetoina. S. typhi ne raste na stradalnem agarju s citratom. Glavne biokemične razlike med tifusnimi in paratifusnimi patogeni so, da S. typhi fermentira glukozo in nekatere druge ogljikove hidrate s tvorbo samo kisline, S. paratyphi A in S. paratyphi B pa s tvorbo kisline in plina.

S. typhi je glede na sposobnost fermentacije ksiloze in arabinoze razdeljen na štiri biokemične tipe: I, II, III, IV.

Ksiloza + - + -

Arabinoza - - + +

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Antigenska struktura povzročiteljev tifusa in paratifusa

Salmonele imajo O- in H-antigene. Glede na O-antigene so razdeljene v veliko število seroskupin, glede na H-antigene pa v serotipe (za več informacij o serološki klasifikaciji salmonele glejte naslednji razdelek). S. typhi, S. paratyphi A in S. paratyphi B se med seboj razlikujejo tako po O-antigenih (pripadajo različnim seroskupinam) kot po H-antigenih.

Leta 1934 sta A. Felix in R. Pitt ugotovila, da ima S. typhi poleg O- in H-antigenov še en površinski antigen, ki sta ga poimenovala antigen virulence (Vi-antigen). Vi-antigen se od O- in H-antigenov razlikuje po svoji kemijski naravi; sestavljen je iz treh različnih frakcij, njegova osnova pa je kompleksni polimer N-acetilgalaktozaminouronske kisline z molekulsko maso 10 MD. Vi-antigen se običajno nahaja v sveže izoliranih kulturah, vendar se pod vplivom različnih dejavnikov zlahka izgubi (zlasti pri gojenju pri temperaturah nad 40 °C in pod 20 °C, na gojiščih s karbolno kislino itd.), med dolgotrajnim shranjevanjem kultur pa se uniči pri temperaturi 100 °C 10 minut. Ker se nahaja bolj površinsko kot O-antigen, njegova prisotnost preprečuje aglutinacijo kulture S. typhi z O-specifičnim serumom, zato je treba takšno kulturo preizkusiti v aglutinacijski reakciji z Vi-serumom. Nasprotno, izguba Vi-antigena povzroči sproščanje O-antigena in obnovitev O-aglutinacije, vendar se Vi-aglutinacija izgubi. Kvantitativna vsebnost Vi-antigena v S. typhi se lahko zelo razlikuje, zato je F. Kauffmann predlagal razvrstitev S. typhi v tri skupine glede na vsebnost Vi-antigena:

• čiste v-oblike (nemško viel - veliko);
• čiste w-oblike (nemško wenig - majhen);
• vmesne vw-oblike.

Odkrili so tri nenavadne mutante S. typhi: Vi-I, R-obliko, pri kateri celice nimajo antigenov H in O, vendar vztrajno ohranjajo antigen Vi; O-901, nima antigenov H in Vi; H-901 vsebuje antigene O in H, vendar nima antigena Vi. Vsi trije antigeni: O, H in Vi, imajo izrazite imunogene lastnosti. Prisotnost antigenov Vi omogoča fagotipizacijo kultur S. typhi. Obstajata dve vrsti fagov, ki lizirajo le tiste kulture, ki vsebujejo antigen Vi: Vi-I, univerzalni fag, ki lizira večino kultur S. typhi, ki vsebujejo Vi; in niz fagov Vi-II, ki selektivno lizirajo kulture S. typhi. To sta prvič pokazala leta 1938 J. Craige in K. Ian. Z uporabo fagov Vi tipa II sta razdelila S. typhi na 11 fagnih tipov. Do leta 1987 je bilo identificiranih 106 različnih fagnih tipov Vi bakterije S. typhi. Njihova občutljivost na ustrezne fage je stabilna značilnost, zato je fagotipizacija velikega epidemiološkega pomena.

Razvite so bile tudi sheme fagotipizacije za S. paratyphi A in S. paratyphi B, po katerih so razdeljene na več deset fagotipov. Pomembno je, da se fagotipi salmonele med seboj morda ne razlikujejo po nobenih drugih značilnostih.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Odpornost povzročiteljev tifusa in paratifusa

Povzročitelji tifusa in paratifusa preživijo v zunanjem okolju (vodi, zemlji, prahu), odvisno od pogojev, od nekaj dni do nekaj mesecev. V tekoči vodi lahko preživijo do 10 dni, v stoječi vodi do 4 tedne, na zelenjavi in sadju 5–10 dni, na jedeh do 2 tedna, v maslu, siru do 3 mesece, v ledu do 3 mesece in več; segrevanje pri temperaturi 60 °C jih ubije v 30 minutah, vrenje pa v trenutku. Konvencionalna kemična razkužila jih ubijejo v nekaj minutah. Vsebnost aktivnega klora v vodi iz pipe v odmerku 0,5–1,0 mg/l ali ozoniranje vode zagotavljata njeno zanesljivo razkuževanje tako pred salmonelo kot tudi drugimi patogenimi črevesnimi bakterijami.

Dejavniki patogenosti povzročiteljev tifusa in paratifusa

Najpomembnejša biološka značilnost povzročiteljev tifusa in paratifusa A in B je njihova sposobnost, da se upirajo fagocitozi in razmnožujejo v celicah limfoidnega sistema. Ne tvorijo eksotoksinov. Glavni dejavnik njihove patogenosti je poleg antigena Vi endotoksin, za katerega je značilna nenavadno visoka toksičnost. Dejavniki patogenosti, kot so fibrinolizin, plazemska koagulaza, hialuronidaza, lecitinaza itd., so zelo redko prisotni pri povzročiteljih tifusa in paratifusa. Najpogosteje se nahaja DNAaza (v 75–85 % preučevanih kultur S. typhi in S. paratyphi B). Ugotovljeno je bilo, da imajo sevi S. typhi s plazmidom z mm 6 MD višjo virulenco. Zato vprašanje dejavnikov patogenosti teh salmonel ostaja slabo razumljeno.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Postinfekcijska imunost

Trpežni, dolgotrajni, ponavljajoči se tifus in paratifus so redki. Imunost je posledica pojava protiteles proti Vi-, O- in H-antigenom, celic imunskega spomina in povečane aktivnosti fagocitov. Imunost po cepljenju je, za razliko od postinfekcije, kratkotrajna (približno 12 mesecev).

Epidemiologija tifusa in paratifusa

Vir tifusa in paratifusa A je le človek, bolnik ali prenašalec. Vir paratifusa B so poleg ljudi lahko tudi živali, vključno s pticami. Mehanizem okužbe je fekalno-oralni. Kužni odmerek S. typhi je 105 celic (povzroči bolezen pri 50 % prostovoljcev), kužni odmerki salmonele paratifusa A in B pa so bistveno višji. Okužba se pojavi predvsem zaradi neposrednega ali posrednega stika, pa tudi preko vode ali hrane, zlasti mleka. Največje epidemije so povzročile okužbe s patogeni vode iz pipe (vodne epidemije).

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Simptomi tifusa in paratifusa

Inkubacijska doba za tifus je 15 dni, lahko pa traja od 7 do 25 dni. To je odvisno od odmerka okužbe, virulence povzročitelja in imunskega stanja bolnika. Patogeneza in klinična slika tifusa ter paratifusa A in B sta si zelo podobni. V razvoju bolezni so jasno opredeljene naslednje faze:

• Stopnja invazije. Patogen prodre v tanko črevo skozi usta;
• Salmonela po limfnih poteh prodre v limfoidne tvorbe submukoze tankega črevesa (Peyerjeve plake in solitarne folikle) in se v njih razmnožuje, povzroča limfangitis in limfadenitis (vrsta tifusnih granul);
• bakteriemija - sproščanje patogena v velikih količinah v kri. Faza bakteriemije se začne ob koncu inkubacijske dobe in se lahko (če ni učinkovitega zdravljenja) nadaljuje skozi celotno bolezen;
• stopnja zastrupitve se pojavi kot posledica razgradnje bakterij pod vplivom baktericidnih lastnosti krvi in sproščanja endotoksinov;
• faza parenhimatozne difuzije. Salmonele iz krvi absorbirajo makrofagi kostnega mozga, vranice, bezgavk, jeter in drugih organov. Povzročitelj tifusa se v velikih količinah kopiči v žolčnih vodih jeter in žolčniku, kjer najde ugodne pogoje za razmnoževanje in kjer baktericidne lastnosti krvi oslabi vpliv žolča;
• Izločevalno-alergijska faza. Z razvojem imunosti se začne proces sproščanja patogena. Ta proces izvajajo vse žleze: slinavka, črevesna, znojna, mlečna (med dojenjem), sečilni sistem in še posebej aktivno - jetra in žolčnik. Salmonele, sproščene iz žolčnika, ponovno vstopijo v tanko črevo, od koder se nekatere izločijo z blatom, nekatere pa ponovno vdrejo v bezgavke. Sekundarni prodor v že senzibilizirane bezgavke povzroči v njih hiperergično reakcijo, ki se kaže v obliki nekroze in razjed. Ta faza je nevarna zaradi možnosti perforacije črevesne stene (razjed), notranje krvavitve in razvoja peritonitisa;
• faza okrevanja. Proces celjenja razjed poteka brez nastanka brazgotin, ki izkrivljajo kožo, na območjih, očiščenih nekrotičnih usedlin.

V klinični sliki bolezni pa se razlikujejo naslednja obdobja:

• I. začetna faza - stadij naraščanja (1. teden): postopno zvišanje temperature na 40-42 °C, naraščajoča zastrupitev in druge manifestacije bolezni.
• II - stopnja maksimalnega razvoja vseh simptomov - stadij akme (2-3 tedne bolezni): temperatura ostaja visoka;
• III - stopnja upadanja bolezni - stadium decrementi (4. teden bolezni): postopno znižanje temperature in slabitev manifestacije drugih simptomov;
• IV - faza okrevanja.

8.–9. dan bolezni, včasih pa tudi kasneje, se pri mnogih bolnikih na koži trebuha, prsnega koša in hrbta razvije rozeola. Pojav izpuščaja (majhne rdeče pike) je posledica lokalnih produktivno-vnetnih procesov alergijske narave v površinskih plasteh kože v bližini limfnih žil, ki v izobilju vsebujejo povzročitelja bolezni. Klinično okrevanje ne sovpada vedno z bakteriološkim okrevanjem. Približno 5 % ozdravljenih postane kroničnih prenašalcev salmonele, tifusa ali paratifusa. Razlogi za dolgotrajno (več kot 3 mesece, včasih pa tudi več let) prenašanje salmonele ostajajo nejasni. Pri nastanku nosilstva imajo določeno vlogo lokalni vnetni procesi v žolčnih (včasih tudi v sečnih) poteh, ki se pogosto pojavijo v povezavi s tifusno-paratifusnimi okužbami ali se zaradi teh okužb poslabšajo. Vendar pa njihova L-transformacija igra enako pomembno vlogo pri nastanku dolgotrajnega nosilca tifusa in paratifusa salmonele A in B. L-oblike salmonele izgubijo H-, delno O- in Vi-antigene, se praviloma nahajajo znotrajcelično (znotraj makrofagov kostnega mozga), zato postanejo nedostopne niti za kemoterapevtska zdravila niti za protitelesa in lahko dolgo časa vztrajajo v telesu ozdravljene osebe. Ko se salmonele vrnejo v prvotne oblike in popolnoma obnovijo svojo antigensko strukturo, ponovno postanejo virulentne, ponovno prodrejo v žolčevode, povzročijo poslabšanje procesa nosilca, se izločijo z blatom in tak nosilec postane vir okužbe za druge. Možno je tudi, da je nastanek nosilca odvisen od neke pomanjkljivosti imunskega sistema.

Laboratorijska diagnostika tifusa in paratifusa

Najzgodnejša in glavna metoda diagnosticiranja tifusa in paratifusa je bakteriološka - pridobitev krvne kulture ali mielokulture. V ta namen se pregleda kri ali punkcija kostnega mozga. Bolje je kri inokulirati na gojišče Rapoport (žolčna juha z dodatkom glukoze, indikatorja in steklenega plovca) v razmerju 1:10 (1 ml krvi na 10 ml gojišča). Kulturo je treba inkubirati pri temperaturi 37 °C vsaj 8 dni, ob upoštevanju morebitne prisotnosti L-oblik pa do 3-4 tedne. Za identifikacijo izolirane kulture salmonele se uporabljajo diagnostični adsorbirani serumi, ki vsebujejo protitelesa proti antigenom 02 (S. paratyphi A), 04 (S. paratyphi B) in 09 (S. typhi) (ob upoštevanju njihovih biokemijskih lastnosti). Če izolirana kultura S. typhi ni aglutinirana s serumom 09, jo je treba testirati s serumom Vi.

Za izolacijo S. typhi lahko uporabimo eksudat, pridobljen s skarifikacijo rozeole - kulture rozeole rastejo.

Bakteriološka preiskava blata, urina in žolča se izvaja za potrditev diagnoze, spremljanje bakteriološkega okrevanja ob odpustu rekonvalescentov in za diagnosticiranje bakterijskega nosilca. V tem primeru se material predhodno inokulira na obogatitvene gojišča (gojišča, ki vsebujejo kemikalije, kot je selenit, ki zavirajo rast E. coli in drugih predstavnikov črevesne mikroflore, vendar ne zavirajo rasti salmonele), nato pa iz obogatitvenih gojišča na diferencialno diagnostična gojišča (Endo, bizmutov sulfitni agar), da se izolirajo izolirane kolonije in iz njih dobijo čiste kulture, identificirane po zgornji shemi. Za odkrivanje O- in Vi-antigenov v krvnem serumu in blatu bolnikov se lahko uporabijo RSC, RPGA z diagnostičnim testom protiteles, koaglutinacijske reakcije, agregatno-hemaglutinacijska analiza in IFM. Za pospešeno identifikacijo S. typhi je obetavna uporaba fragmenta DNK, ki nosi gen za Vi-antigen, kot sonde (čas identifikacije 3-4 ure).

Od konca prvega tedna bolezni se v serumu bolnikov pojavijo protitelesa, zato je F. Widal leta 1896 za diagnozo tifusa predlagal reakcijo razširjene aglutinacije epruvete. Dinamika vsebnosti protiteles proti S. typhi je nenavadna: najprej se pojavijo protitelesa proti O-antigenu, vendar se njihov titer po okrevanju hitro zmanjša; H-protitelesa se pojavijo kasneje, vendar po bolezni in cepljenju vztrajajo še leta. Ob upoštevanju te okoliščine se Widalova reakcija izvaja hkrati z ločenimi O- in H-diagnostiki (kot tudi s paratifusnimi A- in B-diagnostiki), da se izključijo morebitne napake, povezane s cepljenjem ali predhodno prebolelo boleznijo. Vendar specifičnost Widalove reakcije ni dovolj visoka, zato se je izkazala za bolj zaželeno uporabo RPGA, pri kateri je eritrocitni diagnostikum senzibiliziran bodisi z O- (za odkrivanje O-protiteles) bodisi z Vi-antigenom (za odkrivanje Vi-protiteles). Najbolj zanesljiva in specifična je zadnja reakcija (Vi-hemaglutinacija).

Diagnoza tifusa in paratifusa

Edini dokaz o prenašalstvu bakterij je izolacija kultur S. typhi, S. paratyphi A, S. paratyphi B iz nosilca. Material za študijo so vsebina dvanajstnika, blato in urin. Kompleksnost problema je v tem, da nosilci ne izločijo vedno patogena s temi substrati; obstajajo pavze, in to precej dolge. Kot pomožne metode, ki omogočajo zoženje kroga pregledanih ljudi, se uporabljajo serološke reakcije (sočasno odkrivanje O-, H-, Vi- ali O-, Vi-protiteles kaže na možno prisotnost patogena v telesu) in alergijski kožni test z Vi-tifinom. Slednji vsebuje Vi-antigen, ki ob interakciji z Vi-protitelesi povzroči lokalno alergijsko reakcijo v obliki rdečice in otekline, ki traja 20-30 minut. Pozitivna reakcija z Vi-tifinom kaže na prisotnost Vi-protiteles v telesu in možno prisotnost S. typhi. Za identifikacijo L-oblik S. typhi so bila predlagana posebna imunofluorescenčna protitelesa (proti antigenom L-oblik patogena). Izvirno metodo za identifikacijo nosilcev bakterije je predlagal V. Moore. Vključuje pregled tamponov, ki jih hkrati vržemo v jaške vzdolž celotne dolžine kanalizacijskega omrežja naseljenega območja.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ]

Zdravljenje tifusa in paratifusa

Zdravljenje tifusa temelji na uporabi različnih antibiotikov, na katere so povzročitelji zelo občutljivi (levomicetin, ampicilin, tetraciklini itd.). Antibiotiki zmanjšajo resnost bolezni in skrajšajo njeno trajanje. Vendar pa lahko prenos R-plazmidov na salmonelo iz E. coli ali drugih enterobakterij povzroči nastanek nevarnih epidemičnih klonov med njimi.

Specifično preprečevanje tifusa in paratifusa

Namesto sedmih različnih cepiv proti tifusu, ki so se uporabljala prej, naša država od leta 1978 proizvaja le eno - kemično adsorbirano monocepivo proti tifusu. Ker pa je tifus iz epidemije prešel v sporadično bolezen (in to je postalo mogoče predvsem zaradi izboljšanja sistemov oskrbe z vodo in kanalizacije ter povečanja sanitarne kulture prebivalstva), je potreba po množičnem cepljenju proti njemu izginila. Zato se cepljenje proti tifusu izvaja le v primeru epidemičnih indikacij.