Легионеллы. Морфология презентация

Морфология
-грамотрицательные палочки -подвижны (есть жгутики 1 или более), пили
-не образуют спор и капсул;
Электронная микрофотография
S. pneumoniae (чистая культура). Окраска по Граму.
S. pneumoniae (чистая культура). Окраска по Граму.
L. pneumophila(чистая культура). Окраска по Граму.
L. Pneumophila в ткани. Окраска по Граму.

Культуральные и биохимические свойства
Аэробы
Растет на средах сложного состава (цистеин, железо, аминокислоты и др.)
не ферментируют углеводы, в качестве источника углерода и энергии используют аминокислоты
Биохимически малоактивны
В состав селективных сред для культивирования легионелл входят антибиотики ( полимиксин ВВ состав селективных сред для культивирования легионелл входят антибиотики ( полимиксин В , цефамандолВ состав селективных сред для культивирования легионелл входят антибиотики ( полимиксин В , цефамандол , ванкомицин ), подавляющие рост другой микрофлоры
Рост на угольно-дрожжевой среде.
Стрелками отмечены колонии L. Pneumophila

Антигенная классификация
Сложный антигенный состав:
Главный белок цитоплазматической мембраны – родоспецифический антиген
Группоспецифический антиген - О-антиген – ЛПС наружной мембраны вид L. pneumophila – 16 cерогрупп
Ч аще всего возбудителями являются штаммы серогрупп 1,4,6
80% случаев болезни связаны с серогруппой 1, а 5–10% – с серогруппами 4 и 6
Н антиген – жгутиковый белок флагеллин (не имеет значения для типирования)

Резистентность
В природных условиях легионеллы обитают в пресноводных водоемах – симбионты сине-зеленых водорослей, паразитируют в водных и почвенных амебах, инфузориях и других простейших
Размножение активно в теплой воде (от 20°C до 45°C).
В холодной воде (ниже 20°C) легионелла остается в латентном состоянии
Особенностью возбудителя является его устойчивость к воздействию наиболее распространенного дезинфектанта – хлора
Активно колонизируют синтетические поверхности водопроводного, промышленного и медицинского оборудования с образованием биопленок, в которых легионеллы значительно более устойчивы к действию дезинфектантов

Факторы патогенности

Незавершенный фагоцитоз
Легионелла (Legionella) имеет сложную систему размножения в клетках иммунной системы носителей.
Легионелла выделяет около 300 белков в инфицированные клетки, которые помогают ей справиться с иммунной системой, блокируя белковые блоки транспортной системы, легионелла обходит защитную систему и проникает в клетки, где успешно размножается, не встречая препятствий.
Это функция является уникальной – подобных белков, а соответственно, механизмов работы, нет у других бактерий, и даже и более высших видов.
Взаимодействие с макрофагами

Патогенез
Входные ворота инфекции – нижние отделы респираторного тракта- альвеолы и конечные бронхиолы
После адгезии поникают в макрофаги, где размножаются
После разрушения макрофагов и частичной гибели возбудителей высвобождается большое количество токсических веществ
Освободившиеся легионеллы проникают в соседние макрофаги, происходит дальнейшее распространение инфекции
Инфицированные макрофаги продуцируют провоспалительные цитокины
Развивается местный воспалительный процесс и характерный для начального периода синдром общей интоксикации
В воспалительный процесс вовлекаются межальвеолярные пространства, паренхима легких, может захватываться плевра. Бронхи обычно не поражены
Развивается очаговая сливная пневмония, имеются интерстициальные изменения
Очаговые инфильтраты нередко некротизируются с образованием абсцессов легкого

Патогенез
Распространение возбудителя с током крови по различным органам и системам приводит к развитию нарушений микроциркуляции вплоть до дистресс-синдрома, воспалительного процесса с геморрагическим компонентом, формированием лимфоплазмоцитарных инфильтратов и некрозов под действием факторов патогенности.
Особенно часто поражаются лёгкие, почки, печень, костный мозг.
При выраженной бактериемии иногда заболевание может протекать по септическому типу с развитием септического эндокардита, перикардита и вторичных гнойных очагов.
Высвобождение липополисахаридного комплекса (эндотоксина) после гибели бактерий и прогрессирующая эндотоксинемия обусловливают клинические проявления интоксикации вплоть до токсической энцефалопатии и инфекционно-токсического шока.
С воздействием токсических факторов связывают возможность угнетения процессов кроветворения в костном мозге, некроза печёночных клеток, эпителия почечных канальцев, что наряду с микроциркуляторными нарушениями в почках ведёт к развитию острой почечной недостаточностью.

Патогенез
При высокой активности альвеолярных макрофагов заболевание развивается не в виде тяжёлой пневмонии, а в более доброкачественно протекающих формах, таких как лихорадка Понтиак или острый легионеллёзный бронхит.
Отсутствие рецепторов, позволяющих легионеллам «закрепиться» в клетках слизистой оболочки респираторного тракта, объясняет отсутствие контагиозности при легионеллёзе.

Клиника
Инкубационный период длится от 2 до 10 дней и более.
Различают три клинические формы легионеллеза:
1) болезнь легионеров, которая имеет ход тяжелой пневмонии (5%)
2) острой респираторной болезни без пневмонии (лихорадка Понтиак, 90-95%),
3) острую лихорадочную болезнь с экзантемой (лихорадка Форт-Брагг, 1 - 5%).
Атипичная пневмония – это определенный вид воспаления легких возбудителями, которого являются «атипичные микробы». Исходя из этого, различают микоплазменную пневмонию, хламидийную пневмонию,легионеллезную пневмонию, вирусную пневмонию.

Иммунитет
В защите от легионелл (так же, как и от других внутриклеточных паразитов - Mycobacterium tuberculosis , Listeria spp. , Toxoplasmagondii ) главную роль играет клеточный иммунитет . У лиц с ослабленным клеточным иммунитетом ( реципиенты внутренних органов, ВИЧ-инфицированные и больные, постоянно принимающие глюкокортикоиды ) болезнь легионеров встречается чаще и протекает тяжелее.
Немаловажную роль играет и гуморальный иммунитет. Через несколько недель после начала заболевания появляются антитела классов IgM и IgG к антигенам Legionella spp. Эти антитела in vitro способствуют фагоцитозу бактерий нейтрофилами, моноцитами и альвеолярными макрофагами, но не влияют на опосредованный комплементом лизис и не тормозят внутриклеточное размножение легионелл внутри фагоцитов.
Постинфекционный иммунитет не изучен

Эпидемиология
Сапроноз - для возбудителей главным естественным местом обитания являются абиотические (неживые) объекты окружающей среды
В природных условиях легионеллы обитают в пресноводных водоемах, где они являются симбионтами цианобактерий, паразитируют в водных и почвенных простейших (амебах, инфузориях и пр.).
Легионеллы заселяют искусственные водоемы и системы водные системы (централизованные системы кондиционирования воздуха, градирни, системы охлаждения, компрессорные устройства, душевые установки, джакузи, бассейны, бани, фонтаны, увлажнители воздуха, оборудование для респираторной терапии и т.д.).
Эти микроорганизмы колонизируют синтетические, резиновые и металлические (кроме меди) поверхности водопроводных труб, промышленного и медицинского оборудования.

Эпидемиология
Типичный пример техногенных инфекций, обусловленных активным использованием циркулирующих замкнутых водных систем
Путь передачи – воздушно-капельный
Фактор передачи – мелкодисперсный аэрозоль
Заражение происходит посредством ингаляции воздушно-капельной смеси от аэрозолей, образующихся в зонах риска: душевых помещениях больниц, бассейнов, спортзалов, казарм, бань и жилых помещений, водных судов; автомойках.
При температуре воды свыше 20 °С к зонам риска относят также фонтаны и системы орошения садов и газонов и сами бассейны, поскольку и здесь образуются капли аэрозоли размером менее 5 мкм.

Эпидемиология
Самые распространенные факторы риска болезни легионеров - курение , ХОЗЛ , пожилой возраст , ослабленный иммунитет . Особенно часто болеют пожилые мужчины; не исключено, что это связано с курением .
Среди госпитализированных больных важнейший фактор риска - хирургические вмешательства , особенно трансплантация .

Лечение
Эритромицин и тетрациклин показали себя как наиболее эффективные антибактериальные средства во время вспышки болезни легионеров в 1976 г. в Филадельфии.
Эритромицин до сих пор считается препаратом выбора
Новые макролиды ( азитромицин , кларитромицин , рокситромицин , джозамицин ) in vitro более активны в отношении Legionella spp. , чем эритромицин , и лучше проникают в ткань легких и внутрь клеток.
Фторхинолоны ( ципрофлоксацин , офлоксацин , пефлоксацин ) высокоактивны в отношении Legionella spp. как in vitro, так и в экспериментах на животных.
Ципрофлоксацин - препарат выбора при болезни легионеров у реципиентов внутренних органов, так как иммунодепрессанты , которые они получают (например, циклоспорин и такролимус ), взаимодействуют с макролидами и рифампицином .
При тяжелом течении болезни легионеров рекомендуют начинать антимикробную терапию с комбинации рифампицина с макролидом или фторхинолоном .
Эффективны также тетрациклины ( тетрациклин , доксициклин , миноциклин ) и триметоприм/сульфаметоксазол .

Лабораторная диагностика
Существуют пять основных методических подходов, используемых в диагностике легионеллеза :
1) выделение культуры возбудителя – "золотой стандарт";
2) определение уровня антител;
3) определение растворимого антигена легионелл в моче;
4) выявление возбудителя в клиническом материале с помощью метода иммунофлюоресценции;
5) выявление возбудителя с помощью ДНК-зондов или полимеразной цепной реакции (ПЦР).

В случае острой инфекции нижних дыхательных путей (клинически и рентгенологически подтвержденной пневмонией) диагноз легионеллеза считается установленным:
а) при выделении легионелл из отделяемого респираторного тракта, легочной ткани или из крови;
б) при 4-кратном или более нарастании уровня специфических антител к L. pneumophila серогруппы 1 в реакции непрямой иммунофлюоресценции или микроагглютинации;
в) при определении специфического растворимого антигена легионелл в моче с помощью иммуноферментного анализа.
Диагноз считается предположительно установленным:
а) при 4-кратном или более нарастании (через 4–6 нед) уровня специфических антител к другим серогруппам L.pneumophila или другим видам легионелл в реакции непрямой иммунофлюоресценции или микроагглютинации;
б) при обнаружении высокого титра антител в одиночной сыворотке (>1:256) к L.pneumophila серогруппы 1, другим серогруппам L.pneumophila и видам легионелл;
в) при выявлении легионелл в отделяемом респираторного тракта или в легочной ткани с помощью прямой иммунофлюоресценции с использованием моноклональных антител к видоспецифическому антигену L.pneumophila.

Мазки из носоглотки – обнаружение АГ;
мазки из носоглотки и ротоглотки – выявление ДНК микроорганизмов (поражение верхних дыхательных путей);
мокрота, плевральная жидкость, БАЛ, биоптаты – обнаружение АГ, культуральное исследование, выявление ДНК микроорганизмов;
сыворотка крови – обнаружение АТ;
моча – обнаружение АГ.
.
Материал для исследований.

1 этап. Посев на буферный угольно-дрожжевой агар с a-кетоглутаровой кислотой (среда BCYEa):
активированный уголь, нейтрализует ингибиторы роста бактерий;
L-цистеин и α-кетолутаровая кислота – необходимы для роста легионелл;
пирофосфат железа является источником ионов железа;
оптимальный рН=6,95поддерживается ACES-буфером.
Сопутствующая микрофлора подавляется глицином и смесью антибиотиков – ванкомицина, полимиксина и цикогексимида
Инкубируют до 10 дней при 37оС в микроаэрофильных условиях с использованием газогенерирующих пакетов
Бактериологический метод

2 этап. Легионелла образует колонии диаметром 2-3 мм серовато-белого цвета. Характерные колонии пересевают на кровяной агар и BCYE-agar с активированным углем и ростовой добавкой.
3 этап. Отсутствие роста на кровяном агаре и наличие слабо прокрашивающихся грамотрицательных палочек на BCYE-агаре указывает на предварительное обнаружение легионелл.
Бактериологический метод

Бактериологический метод. 3 этап - идентификация
Набор для латекс-агглютинации
1. Экспресс-тест Duopath® Legionella – иммунохроматографический тест на основе меченных золотом антител.
Образец добавляется в круглую лунку. Зоны связывания содержат антитела к легионеллам и антитела к Legionella pneumophila. Антигены легионелл связываются с антителами в тестовой зоне (Spec), а антигены Legionella pneumophila в тестовых зонах (Spec) и (L.pn), образуя антиген-антитело окрашенные комплексы. В результате образуются четкие красные линии в тестовых зонах (Spec) и (L.pn).
2. Латекс-агглютинация с групповыми и моновалентными сыворотками

Исследуемый образец
среда BCYEa
Отбор и отсев подозрительных колоний
Кровяной агар
BCYEa агар
37оС 48 час.
37оС 48 час.
Нет роста
Есть рост
Legionella
Идентификация Legionella pneumophila
Латекс-агглютинация
ПЦР
Реакция иммунофлуоресценции
Схема бактериологического исследования

BINAX NOW LEGIONELLA URINARY ANTIGEN TEST
БЫСТРЫЙ ИММУНОХРОМАТОРАФИЧЕСКИЙ ТЕСТ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АНТИГЕНА ЛЕГИОНЕЛЛ В МОЧЕ
СОСТАВ НАБОРА:
Тампон на палочке
Реагент
Положительный контроль
Отрицательный контроль
Тест-кассета
Упаковка из фольги