Corynebacteriae

La diphtérie est une maladie infectieuse aiguë principalement de l'enfance, qui se manifeste par une intoxication profonde du corps avec la toxine diphtérique et une inflammation fibrineuse caractéristique au site de l'agent pathogène. Le nom de la maladie vient du mot grec diphthera - peau, film, puisque dans le site de reproduction de l'agent pathogène se forme un film dense, blanc grisâtre.

L'agent causal de la diphtérie, Corynebacterium diphtheriae, a été découvert en 1883 par E. Klebs en tranches d'un film, obtenu en culture pure en 1884 par F. Leffler. En 1888, E. Ru et A. Iersen ont découvert sa capacité à produire de l'exotoxine, qui joue un rôle majeur dans l'étiologie et la pathogenèse de la diphtérie. La réception en 1892 du sérum antitoxique par E. Bering et son utilisation depuis 1894 pour le traitement de la diphtérie ont permis de réduire significativement la létalité. Une attaque réussie sur cette maladie a commencé après 1923 dans le cadre du développement de la méthode G. Rayon pour l'obtention de l'anatoxine diphtérique.

L'agent causal de la diphtérie appartient au genre Corynebacterium (classe Actinobacteria). Morphologiquement, il est caractérisé par le fait que les cellules sont épaisses en forme de massue aux extrémités (grec sogupe-macis), se ramifient, en particulier dans les cultures anciennes, et contiennent des inclusions granulaires.

Le genre Corynebacterium comprend un grand nombre d'espèces, qui sont divisées en trois groupes.

• Les corynébactéries sont des parasites des humains et des animaux et pathogènes pour eux.
• Corynebactéries, pathogènes pour les plantes.
• Corynebactéries non pathogènes. De nombreuses espèces de Corynebacterium sont des habitants normaux de la peau, de la gorge muqueuse, du nasopharynx, des yeux, des voies respiratoires, de l'urètre et des organes génitaux.

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Morphologie des corynebactéries

C. Diphtheriae - bâtons droits ou légèrement incurvés de 1,0-8,0 μm de longueur et 0,3-0,8 μm de diamètre, ne forment pas de spores ni de capsules. Très souvent, ils ont des renflements à une ou aux deux extrémités, contiennent souvent des granules métachromatiques - des grains de volute (polymétaphosphates), qui, lorsqu'ils sont bleuâtres avec du bleu de méthylène acquièrent une couleur bleu-violet. Pour leur détection, une méthode spéciale de coloration selon Neisser est proposée. Dans ce cas, les bâtonnets sont colorés en jaune paille et les grains de volute sont brun foncé et sont habituellement situés aux pôles. Corynebacterium diphtheriae est bien coloré avec des colorants à l'aniline, Gram positif, mais dans les cultures anciennes, il est souvent décoloré et a une coloration de Gram négative. Il est caractérisé par un polymorphisme prononcé, en particulier dans les cultures anciennes et sous l'influence des antibiotiques. La teneur en G + C dans l'ADN est d'environ 60% en moles.

Propriétés biochimiques des corynébactéries

Diphtérie bacillus est un aérobie ou anaérobie facultative température optimale de croissance de 35 à 37 ° C (limite la croissance de 15 à 40 ° C), le pH optimal de 7/6 à 7/8. Pour les milieux nutritifs n'est pas très exigeant, mais il se développe mieux sur des milieux contenant du sérum ou du sang. Diphtérie sélectif pour les bactéries sont roulées ou moyenne sérum Roux Leffler, la croissance sur les apparaissent en 8-12 heures comme convexe, la taille d'une colonie pinhead grisâtres blanc ou couleur jaune crème. Leur surface est lisse ou légèrement granuleuse, à la périphérie de la colonie un peu plus transparente qu'au centre. Les colonies ne fusionnent pas, ce qui donne une culture qui ressemble à une peau de chagrin. La croissance de la Broth se manifeste comme un nuage uniforme ou le bouillon reste transparent, et qui est formée sur sa surface un film souple qui épaissit peu à peu, se désagrège et les flocons se déposent au fond.

Une caractéristique des bactéries diphtériques est leur bonne croissance sur le sang et les milieux sériques contenant des concentrations de tellurite de potassium qui suppriment la croissance d'autres espèces bactériennes. Ceci est dû au fait que C. Diphtheriae reconstruit le tellurite de potassium en tellure métallique qui, déposé dans les cellules microbiennes, donne aux colonies une couleur distinctive gris foncé ou noire. L'utilisation de tels milieux augmente le pourcentage de bactéries diphtériques de semis.

Corynebacterium diphtheriae est le glucose fermenté, le maltose, le galactose pour former l'acide sans gaz mais pas fermenter (habituellement) de saccharose ont tsistinazu possède pas urease et ne font pas l'indole. Pour ces raisons, ils sont différents de ceux des bactéries corynéformes (de diphtéroïdes), qui sont plus susceptibles de se produire sur la muqueuse de l'œil (Corynebacterium xerosus) et nasopharynx (Corynebacterium pseiidodiphtheriticum) et d'autres diphtéroïdes.

Dans la nature, il existe trois variantes principales (biotype) du bacille de la diphtérie: gravis, intermedins et mitis. Ils diffèrent par leurs propriétés morphologiques, culturelles, biochimiques et autres.

La division des bactéries diphtériques en biotypes a été faite en tenant compte des formes de diphtérie chez les patients avec lesquels elles sont attribuées avec la plus grande fréquence. Le type de gravis est plus souvent isolé chez les patients atteints de diphtérie sévère et provoque des poussées de groupe. Type mitis provoque des cas plus légers et sporadiques de maladies, et type intermedius occupe une position intermédiaire entre eux. Corynebacterium belfanti, précédemment attribué au biotype mitis, est isolé dans un quatrième biotype distinct. Sa principale différence avec les biotypes gravis et mitis est la capacité à restaurer les nitrates en nitrites. Les souches Corynebacterium belfanti ont des propriétés adhésives prononcées, et parmi elles se trouvent des variants toxigènes et non toxiques.

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Structure antigénique des corynébactéries

Corynebacterium est très hétérogène et mosaïque. Les agents causatifs de la diphtérie des trois types ont révélé plusieurs dizaines d'antigènes somatiques, selon lesquels ils sont divisés en sérotypes. En Russie, une classification sérologique a été adoptée, selon laquelle 11 sérotypes de bactéries diphtériques sont distingués, 7 d'entre eux sont des sérotypes primaires (1-7) et 4 autres, rarement présents (8-11). Six sérotypes (1, 2, 3, 4, 5, 7) sont de type gravis, et cinq (6,8,9,10,11) sont de type mitis. L'inconvénient de la méthode de sérotypage est que de nombreuses souches, en particulier non-toxigènes, ont une agglutination spontanée ou une polyagglutinabilité.

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Cagotipirovanie Corynebacterium diphtheriae

Différents schémas de typage des phages ont été proposés pour la différenciation des bactéries diphtériques. Selon le schéma de MD Krylova, à l'aide d'un ensemble de 9 phages (A, B, C, D, F, G, H, I, K), la plupart des souches toxiques et non toxiques de type gravis peuvent être typées. Compte tenu de la sensibilité à ladite phage, ainsi que la culture, des propriétés antigéniques et l'aptitude à synthétiser des protéines koritsiny (bactéricides) MD Krylov alloué trois groupes distincts type de corynébactéries gravis (I-III). Dans chacun d'entre eux, il existe des sous-groupes d'analogues toxinogènes et non toxiques des agents responsables de la diphtérie.

Résistance des corynebactéries

Corynebacterium diphtheriae montre une grande résistance aux basses températures, mais il périt rapidement à haute température: à 60 ° C - pendant 15-20 min, à l'ébullition - après 2-3 min. Tous les désinfectants (lysol, phénol, chloramine, etc.) dans la concentration couramment utilisée la détruisent en 5 à 10 minutes. Cependant, l'agent causal de la diphtérie tolère bien le séchage et peut rester longtemps viable dans le mucus séché, la salive, dans les particules de poussière. Dans les aérosols à dispersion fine, les bactéries diphtériques restent viables pendant 24 à 48 heures.

Les facteurs de pathogénicité des corynebactéries

La pathogénicité de Corynebacterium diphtheriae est déterminée par la présence d'un certain nombre de facteurs.

Les facteurs d'adhésion, de colonisation et d'invasion

Les structures responsables de l'adhésion n'ont pas été identifiées, mais sans elles, le bacille de la diphtérie n'a pas pu coloniser les cellules. Leur rôle est assuré par certains composants de la paroi cellulaire du pathogène. Les propriétés invasives de l'agent causal sont associées à l'hyaluronidase, à la neuraminidase et à la protéase.

Le glycolipide toxique contenu dans la paroi cellulaire du pathogène. Elle représente un 6,6'-diester de trehalose contenant de l'acide korinemikolovuyu (S32N6403) et de l'acide korinemikolinovuyu (Sz2N62Oz) en relation équimolaire (trehalose 6,6'-dikorinemikolat). Le glycolipide a un effet destructeur sur les cellules tissulaires au site de propagation du pathogène.

Exotoxine, qui détermine la pathogénicité de l'agent pathogène et la nature de la pathogenèse de la maladie. Les variantes non toxigènes de C. Diphtheriae ne causent pas de diphtérie.

L'exotoxine est synthétisée sous la forme d'un précurseur inactif, une chaîne polypeptidique unique avec un m. 61 kD. Son activation est effectuée propre protease bactérienne qui coupe au polypeptide associé à deux par des liaisons disulfure entre les peptides A (P.M. 21 kDa) et B (poids moléculaire 39 kDa). Le peptide accepteur remplit une fonction - il reconnaît le récepteur se lie à elle et génère canal dermique à travers lequel pénètre dans la cellule et le peptide A vend l'activité biologique de la toxine. Peptide A est une enzyme ADP-riboziltransferazu qui assure le transfert de l'adénosine diphosphate ribose de NAD à l'un des résidus d'acides aminés (histidine), le facteur d'élongation des protéines EF-2. À la suite de la modification, EF-2 perd son activité, ce qui conduit à la suppression de la synthèse des protéines par les ribosomes au stade de la translocation. La toxine synthétise seulement ces C. Diphtheriae, qui portent dans leur chromosome les gènes du prophage de conversion modéré. L'opéron codant pour la synthèse de la toxine est monocistronique, il se compose de 1,9 mille paires de bases et a toxP promoteur et 3 sites :. ToxS, toxA et ToxB. Terrain toxS code pour 25 le peptide signal de résidus d'acides aminés (il fournit un rendement de la toxine à travers la membrane dans l'espace périplasmique d'une cellule bactérienne), toxA - 193 résidus d'acides aminés du peptide A, et ToxB - 342 résidus d'acides aminés dans la toxine peptidique. La perte du prophage ou de la mutation cellulaire dans l'opéron tox rend la cellule malotoxique. Au contraire, la lysogénisation de C. Diphtheriae non toxique par le phage convertissant les transforme en bactéries toxigènes. Ceci est prouvé sans équivoque: la toxinogénicité des bactéries diphtériques dépend de leur lysogénisation par la conversion des corynephages toxiques. Korinefagi intégré dans le chromosome de souches de bactéries corynéformes au moyen d'un mécanisme de recombinaison spécifique du site, et la diphtérie bactériennes peuvent contenir dans leur chromosome à 2 sites de recombinaison attB (), et korinefagi intégré dans chacun d'eux avec la même fréquence.

L'analyse génétique d'une série de bactéries de la diphtérie souche non toxigène réalisée en utilisant des sondes d'ADN marquées portant des fragments tox-opéron korinefaga ont montré que les chromosomes sont des séquences d'ADN homologue korinefaga tox-opéron mais soit ils codent pour des polypeptides inactifs ou sont en " état "silencieux", c'est-à-dire inactif. A cet égard, il est une question très importante épidémiologiquement est de savoir si les bactéries de la diphtérie non toxigènes se transforment en toxinogènes in vivo (dans le corps), comme il le fait in vitro? La possibilité d'une telle conversion des cultures non toxigènes dans corynébactéries toxinogènes utilisant la conversion de phage a été montré dans des expériences sur des cobayes, des embryons de poulet et des souris blanches. Cependant, que cela se produise au cours d'un processus épidémique naturel (et si oui, à quelle fréquence), il n'a pas encore été possible de l'établir.

En raison du fait que la toxine diphtérique dans le corps des patients est des effets sélectifs et spécifiques sur certains systèmes (affecte principalement le système sympatho-surrénale, le cœur, les vaisseaux sanguins et les nerfs périphériques), alors évidemment, il inhibe non seulement la biosynthèse des protéines dans les cellules, mais aussi provoque d'autres troubles de leur métabolisme.

Pour détecter la toxicité des bactéries diphtériques, les méthodes suivantes peuvent être utilisées:

• Tests biologiques sur les animaux. L'infection intracutanée des cobayes avec un filtrat de culture en bouillon de bactéries diphtériques provoque une nécrose au site d'administration. Une dose létale minimale de toxine (20-30 ng) tue un cobaye pesant 250 g avec une injection sous-cutanée le 4-5ème jour. La manifestation la plus caractéristique de l'action de la toxine est la défaite des glandes surrénales, elles sont hypertrophiées et fortement hyperémiques.
• Infection des embryons de poulet. La toxine diphtérique provoque leur mort.
• Infection des cultures cellulaires. La toxine diphtérique provoque un effet cytopathique distinct.
• Méthode d'essai immuno-enzymatique en phase solide utilisant des antitoxines marquées à la peroxydase.
• Utilisation d'une sonde d'ADN pour la détection directe de l'opéron tox dans le chromosome de la bactérie diphtérique.

Cependant, la méthode la plus simple et la plus commune pour déterminer la toxicité des bactéries diphtériques est la méthode sérologique de précipitation dans le gel. L'essence de celui-ci est la suivante. Une bande de papier filtre stérile mesurant 1,5 x 8 cm mouillé sérum antidiphtérique antitoxique contenant 500 ml AE 1, et appliqué à la surface du support dans une boîte de Pétri. La tasse est séchée dans un thermostat pendant 15-20 minutes. Des cultures d'essai sont inoculées avec des plaques de chaque côté du papier. Plusieurs souches sont semées sur une tasse, dont l'une, connue pour être toxique, sert de contrôle. Les tasses avec les cultures ont été incubées à 37 ° C, les résultats permettent de 24-48 heures. Antitoxine gel raison d'interdiffusion et la toxine au niveau du site de leur interaction, forme une ligne de précipitine clair qui se confond avec la commande de ligne de précipitine souche toxigène. Des bandes de précipitation non spécifique (ils sont formés, si l'antitoxine sérique présente en plus petites quantités d'autres anticorps anti-microbiennes) apparaissent plus tard, sont doux et ne jamais fusionner avec une bande de souche témoin de précipitation.

Immunité post-infectieuse

Des cas répétés de la maladie, forts, persistants, pratiquement permanents, sont rarement observés - chez 5-7% des patients guéris. L'immunité est principalement antitoxique, les anticorps antimicrobiens sont moins importants.

Pour évaluer le niveau d'immunité antidiphtérique, le test de Shik était auparavant largement utilisé. A cette fin, 1/40 Dim de toxine pour le cobaye a été injecté par voie intradermique aux enfants dans un volume de 0,2 ml. Si aucune immunité antitoxique 24-48 heures sur le site d'injection apparaît une rougeur et un gonflement de plus de 1 cm de diamètre. Une telle réaction positive Schick indique soit une absence totale d'anti-toxine ou que son contenu est inférieure à 0,001 UA / ml de sang. La réaction négative de Chick est observée lorsque la teneur en antitoxine dans le sang est supérieure à 0,03 AE / ml. Si la teneur en antitoxine est inférieure à 0,03 AE / ml, mais supérieure à 0,001 AE / ml, la réaction de Shick peut être positive ou, parfois, négative. De plus, la toxine elle-même a une propriété allergénique prononcée. Par conséquent, pour déterminer le niveau de antidiphtérique d'immunité (antitoxine quantitative du contenu) une meilleure utilisation TPHA Diagnosticum avec anatoxine diphtérique sensibilisé érythrocytaire.

Epidémiologie de la diphtérie

La seule source d'infection est une personne - un porteur malade, convalescent ou en bonne santé. L'infection se fait par des gouttelettes en suspension, l'air poussière par, ainsi que par une variété d'articles qui étaient utilisés chez les patients ou porteurs de bactéries en bonne santé: une batterie de cuisine, livres, linge de maison, jouets, etc. Dans le cas d'une infection alimentaire (lait, crème, etc .... Etc.), il est possible d'être infecté par une voie alimentaire. L'excrétion la plus massive du pathogène se produit dans la forme aiguë de la maladie. Cependant, les plus importantes sur le plan épidémiologique sont les personnes atteintes de formes effacées et atypiques de la maladie, car elles ne sont souvent pas hospitalisées et ne sont pas immédiatement apparentes. Le patient atteint de diphtérie est contagieux pendant toute la période de la maladie et pendant une partie de la période de récupération. La durée moyenne du transport bactérien chez les convalescents varie de 2 à 7 semaines, mais peut durer jusqu'à 3 mois.

Un rôle spécial dans l'épidémiologie de la diphtérie est joué par des porteurs bactériens sains. Dans les conditions de morbidité sporadique, ils sont les principaux distributeurs de la diphtérie, contribuant à la préservation de l'agent pathogène dans la nature. La durée moyenne du transport des souches toxigènes est légèrement inférieure (environ 2 mois) à celle des souches non toxigènes (environ 2-3 mois).

La raison de la formation d'un porteur sain de bactéries diphtériques toxinogènes et non toxigènes n'est pas complètement révélée, car même un niveau élevé d'immunité antitoxique n'assure pas toujours la libération complète de l'organisme du pathogène. Peut-être, le niveau d'immunité antibactérienne est d'une certaine importance. Le transport de souches toxigènes de bactéries diphtériques est d'une importance épidémiologique primaire.

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Les symptômes de la diphtérie

Les personnes de tout âge sont sensibles à la diphtérie. L'agent causal peut pénétrer le corps humain à travers les membranes muqueuses de divers organes ou à travers la peau endommagée. En fonction de la localisation du processus, on distingue la diphtérie de la gorge, du nez, du larynx, de l'oreille, de l'œil, des organes génitaux et de la peau. Formes mixtes possibles, par exemple la diphtérie de la gorge et de la peau, etc. Période d'incubation - 2-10 jours. Avec une forme de diphtérie exprimée cliniquement, la localisation du pathogène produit une inflammation fibrineuse caractéristique de la membrane muqueuse. La toxine produite par le pathogène affecte d'abord les cellules épithéliales, puis les vaisseaux sanguins voisins, augmentant leur perméabilité. L'exsudat effluent contient du fibrinogène, de la coagulation qui aboutit à la formation sur la surface de la muqueuse des attaques de vaporeux blanc grisâtre qui hermétiquement soudés au tissu en question et en arrachant de lui causer des saignements. La conséquence de la défaite des vaisseaux sanguins peut être le développement d'un œdème local. Particulièrement dangereux est le pharynx diphtérique, car il peut causer croup diphtérique due à un oedème de la muqueuse du larynx et les cordes vocales, qui meurent plus tôt asphyxiés 50-60% des patients avec les enfants de la diphtérie. La toxine diphtérique, entrant dans le sang, provoque une intoxication profonde générale. Elle affecte principalement le système cardiovasculaire, sympathique-surrénalien et les nerfs périphériques. Ainsi, les symptômes de la diphtérie sont formés à partir d'une combinaison de symptômes locaux, en fonction de l'emplacement de la porte d'entrée, et les symptômes généraux causés par empoisonnement toxine et se manifestent sous la forme d'adynamie, de la léthargie, la pâleur de la peau, réduisant la pression sanguine, la myocardite, la paralysie, et d'autres troubles du système nerveux périphérique. La diphtérie chez les enfants vaccinés, si elle est présente, se produit en général sous une forme légère et sans complications. La mortalité avant l'application de la sérotérothérapie et des antibiotiques était de 50-60%, maintenant 3-6%.

Diagnostic de laboratoire de la diphtérie

La seule méthode de diagnostic microbiologique de la diphtérie est bactériologique, avec un test obligatoire de la culture isolée des corynébactéries pour la toxinogénicité. Des études bactériologiques sur la diphtérie sont réalisées dans trois cas:

• pour le diagnostic de la diphtérie chez les enfants et les adultes atteints de processus inflammatoires aigus dans la région de la gorge, du nez, du nasopharynx;
• sur les indications épidémiologiques des personnes en contact avec la source de l'agent causal de la diphtérie;
• les personnes nouvellement admises dans les orphelinats, les crèches, les pensionnats et autres institutions spécialisées pour enfants et adultes, afin d'identifier parmi eux les bacilles porteurs de la bactérie diphtérie bacillaire.

Le matériel pour la recherche est le mucus du pharynx et du nez, le film des amygdales ou d'autres membranes muqueuses, qui sont la porte d'entrée de l'agent pathogène. Les cultures produisent telluritovye sur le sérum ou dans le sang et le milieu simultanément milieu sérique désétalé Roux (sérum de cheval plié) ou Leffler (3 parties de sérum bovin et une partie du bouillon de sucre), dans lequel la croissance corynébactéries apparaît déjà après 8-12 heures. La culture récupéré a été identifié par un ensemble de propriétés morphologiques, culturelles et biochimiques, si possible, utilisent des méthodes de typage des grises et des phages. Dans tous les cas, il est nécessaire de vérifier la toxicité par l'une des méthodes ci-dessus. Les caractéristiques morphologiques des corynébactéries sont mieux étudiées en utilisant trois méthodes de coloration du frottis: selon Gram, Neisser et le bleu de méthylène (ou bleu de toluidine).

Traitement de la diphtérie

Un traitement spécifique de la diphtérie est l'utilisation de sérum antidiphtérique antitoxique contenant au moins 2000 UI par ml. Le sérum est administré par voie intramusculaire à des doses allant de 10 000 à 400 000 UI, selon la gravité de l'évolution de la maladie. Une méthode efficace de traitement est l'utilisation d'antibiotiques (pénicillines, tétracyclines, érythromycine, etc.) et de préparations de sulfanilamide. Pour stimuler le développement de leurs propres antitoxines, une anatoxine peut être utilisée. Pour la libération du transport bactérien devrait être utilisé ces antibiotiques auxquels cette souche de corynebacteria est très sensible.

Prophylaxie spécifique de la diphtérie

La principale méthode de contrôle de la diphtérie est une vaccination de routine massive de la population. A cet effet, diverses variantes de vaccins sont utilisées, y compris les combinaisons, c'est-à-dire visant à la création simultanée d'une immunité contre plusieurs agents pathogènes. Le vaccin le plus commun en Russie était le DTC. Il est adsorbé à une bactérie de la coqueluche de la suspension d'hydroxyde d'aluminium tuées par le formol ou le thimérosal (20 milliards dans 1 ml), et comprend une dose de floculation de l'anatoxine diphtérique de 30 unités et 10 unités de l'anatoxine tétanique liaison de 1 ml. Vacciner les enfants dès l'âge de 3 mois, puis procéder à une revaccination: d'abord en 1,5-2 ans, suivi à l'âge de 9 et 16 ans, puis tous les 10 ans.

Grâce à la vaccination de masse initiée en URSS en 1959, l'incidence de la diphtérie dans le pays en 1966 par rapport à 1958 a été réduite de 45 fois, et son taux en 1969 était de 0,7 pour 100 000 habitants. Suivi dans les années 80. XX siècle la réduction du volume des vaccinations a entraîné de graves conséquences. Dans les années 1993-1996. La Russie a été touchée par l'épidémie de diphtérie. Les adultes étaient malades, pour la plupart non vaccinés, et les enfants. En 1994, près de 40 000 patients ont été enregistrés. A ce propos, la vaccination de masse a été reprise. Au cours de cette période, 132 millions de personnes ont été vaccinées, dont 92 millions d'adultes. En 2000-2001, la couverture des enfants vaccinés au cours de la période prescrite était de 96% et le vaccin de rappel de 94%. Grâce à cela, l'incidence de la diphtérie en 2001 a diminué de 15 fois par rapport à 1996. Cependant, afin de réduire l'incidence à des cas isolés, il est nécessaire de vacciner au moins 97-98% des enfants de la première année de vie et de leur administrer une dose de rappel massive dans les années suivantes. Pour parvenir à l'élimination complète de la diphtérie dans les années à venir, il est peu probable que cela soit possible en raison de la présence généralisée de bactéries diphtériques toxinogènes et non toxigènes. Cela prendra du temps pour résoudre ce problème.