Shigellae

A disenteria é uma doença infecciosa caracterizada por intoxicação generalizada do corpo, diarreia e lesão específica da mucosa do intestino grosso. É uma das doenças intestinais agudas mais comuns no mundo. A disenteria é conhecida desde a antiguidade pelo nome de "diarreia sanguinolenta", mas sua natureza revelou-se diferente. Em 1875, o cientista russo F. A. Lesh isolou a ameba Entamoeba histolytica de um paciente com diarreia sanguinolenta. Nos 15 anos seguintes, estabeleceu-se a independência dessa doença, para a qual o nome amebíase permaneceu.

Os agentes causadores da disenteria propriamente dita são um grande grupo de bactérias biologicamente semelhantes, reunidas no gênero Shigella. O agente causador foi descoberto pela primeira vez em 1888 por A. Chantemes e F. Vidal; em 1891 foi descrito por AV Grigoriev, e em 1898 K. Shiga, usando soro obtido de um paciente, identificou o agente causador em 34 pacientes com disenteria, provando finalmente o papel etiológico desta bactéria. No entanto, nos anos subsequentes, outros agentes causadores da disenteria foram descobertos: em 1900 - por S. Flexner, em 1915 - por K. Sonne, em 1917 - por K. Stutzer e K. Schmitz, em 1932 - por J. Boyd, em 1934 - por D. Large, em 1943 - por A. Sax.

Atualmente, o gênero Shigella inclui mais de 40 sorotipos. Todos eles são bastonetes gram-negativos, imóveis e curtos, que não formam esporos ou cápsulas e crescem bem em meios nutritivos comuns, não crescem em meio de privação com citrato ou malonato como única fonte de carbono; não formam H2S, não possuem urease; a reação de Voges-Proskauer é negativa; fermentam glicose e alguns outros carboidratos para formar ácido sem gás (exceto alguns biótipos de Shigella flexneri: S. manchester e S. newcastle); como regra, não fermentam lactose (exceto Shigella Sonnei), adonitol, salicina e inositol, não liquefazem gelatina, geralmente formam catalase, não possuem lisina descarboxilase e fenilalanina desaminase. O conteúdo de G + C no DNA é de 49-53 mol %. Shigella são anaeróbios facultativos, a temperatura ótima para crescimento é de 37 °C, não crescem em temperaturas acima de 45 °C, o pH ótimo do meio é de 6,7-7,2. Colônias em meios densos são redondas, convexas, translúcidas, em caso de dissociação, colônias rugosas na forma R são formadas. O crescimento em MPB é na forma de turbidez uniforme, as formas rugosas formam um sedimento. Culturas recém-isoladas de Shigella Sonnei geralmente formam colônias de dois tipos: pequenas, redondas e convexas (fase I), grandes e planas (fase II). A natureza da colônia depende da presença (fase I) ou ausência (fase II) de um plasmídeo com mm 120 MD, o que também determina a virulência de Shigella Sonnei.

A classificação internacional de Shigella é baseada em suas características bioquímicas (Shigella não fermentadora de manitol, fermentadora de manitol, fermentadora lenta de lactose) e nas características de sua estrutura antigênica.

Shigella tem antígenos O de especificidade variável: comuns à família Enterobacteriaceae, genéricos, específicos de espécie, grupo e tipo, bem como antígenos K; eles não têm antígenos H.

A classificação leva em consideração apenas antígenos O específicos de grupo e tipo. De acordo com essas características, o gênero Shigella é dividido em 4 subgrupos, ou 4 espécies, e inclui 44 sorotipos. O subgrupo A (espécie Shigella dysenteriae) inclui shigella que não fermenta manitol. A espécie inclui 12 sorotipos (1-12). Cada sorotipo possui seu próprio antígeno de tipo específico; as ligações antigênicas entre os sorotipos, bem como com outras espécies de shigella, são fracamente expressas. O subgrupo B (espécie Shigella flexneri) inclui shigella que geralmente fermenta manitol. As Shigella desta espécie são sorologicamente relacionadas entre si: elas contêm antígenos específicos do tipo (I-VI), pelos quais são divididas em sorotipos (1-6/' e antígenos de grupo, que são encontrados em diferentes composições em cada sorotipo e pelos quais os sorotipos são divididos em subsorotipos. Além disso, esta espécie inclui duas variantes antigênicas - X e Y, que não têm antígenos de tipo, elas diferem em conjuntos de antígenos de grupo. O sorotipo S. flexneri 6 não tem subsorotipos, mas é dividido em 3 tipos bioquímicos pelas características de fermentação de glicose, manitol e dulcitol.

O antígeno lipopolissacarídeo O em toda Shigella flexneri contém o antígeno de grupo 3 e 4 como estrutura primária principal, e sua síntese é controlada por um gene cromossômico localizado próximo ao locus his. Os antígenos tipo-específicos I, II, IV e V e os antígenos de grupo 6, 7 e 8 são o resultado da modificação dos antígenos 3 e 4 (glicosilação ou acetilação) e são determinados pelos genes dos prófagos conversores correspondentes, cujo sítio de integração está localizado na região lac-pro do cromossomo Shigella.

O novo subsorotipo S.flexneri 4 (IV:7, 8), que surgiu no país na década de 1980 e se disseminou, difere dos subsorotipos 4a (IV;3,4) e 4b (IV:3, 4, 6) e surgiu da variante S.flexneri Y (IV:3, 4) em decorrência de sua lisogenização pela conversão dos prófagos IV e 7, 8.

O subgrupo C (espécie Shigella boydix) inclui shigella que geralmente fermenta manitol. Os membros do grupo são sorologicamente distintos entre si. As ligações antigênicas dentro da espécie são fracas. A espécie inclui 18 sorotipos (1-18), cada um com seu próprio antígeno principal.

O subgrupo D (espécie Shigella sonnei) inclui shigella que geralmente fermentam manitol e são capazes de fermentar lentamente (após 24 horas de incubação e posteriormente) lactose e sacarose. A espécie S. sonnei inclui um sorotipo, mas as colônias das fases I e II possuem seus próprios antígenos tipo-específicos. Dois métodos foram propostos para a classificação intraespecífica de Shigella sonnei:

• dividindo-os em 14 tipos e subtipos bioquímicos de acordo com sua capacidade de fermentar maltose, ramnose e xilose;
• divisão em tipos de fagos com base na sensibilidade a um conjunto de fagos correspondentes.

Esses métodos de tipagem têm importância principalmente epidemiológica. Além disso, Shigella Sonnei e Shigella Flexneri são tipificadas para o mesmo propósito, por sua capacidade de sintetizar colicinas específicas (genotipagem de colicina) e por sua sensibilidade a colicinas conhecidas (colicinotipagem). Para determinar o tipo de colicina produzida por Shigella, J. Abbott e R. Shannon propuseram conjuntos de cepas típicas e indicadoras de Shigella, e para determinar a sensibilidade de Shigella a tipos conhecidos de colicinas, utiliza-se o Conjunto de Cepas Colicinogênicas de Referência de P. Frederick.

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Resistência à Shigella

Shigella possui uma resistência bastante alta a fatores ambientais. Sobrevivem em tecido de algodão e papel por 0 a 36 dias, em excrementos secos por até 4 a 5 meses, no solo por até 3 a 4 meses, na água por 0,5 a 3 meses, em frutas e vegetais por até 2 semanas, em leite e laticínios por até várias semanas; a uma temperatura de 60 °C, morrem em 15 a 20 minutos. São sensíveis a soluções de cloramina, cloro ativo e outros desinfetantes.

Fatores de patogenicidade da Shigella

A propriedade biológica mais importante da shigella, que determina sua patogenicidade, é a capacidade de penetrar nas células epiteliais, multiplicar-se nelas e causar sua morte. Esse efeito pode ser detectado por meio de um teste ceratoconjuntival (a introdução de uma alça de cultura de shigella (2 a 3 bilhões de bactérias) sob a pálpebra inferior de uma cobaia causa o desenvolvimento de ceratoconjuntivite seroso-purulenta), bem como pela infecção de culturas de células (efeito citotóxico), embriões de galinha (morte) ou camundongos brancos por via intranasal (desenvolvimento de pneumonia). Os principais fatores de patogenicidade da shigella podem ser divididos em três grupos:

• fatores que determinam a interação com o epitélio da membrana mucosa;
• fatores que garantem a resistência aos mecanismos de defesa humoral e celular do macroorganismo e a capacidade da shigella de se reproduzir em suas células;
• a capacidade de produzir toxinas e produtos tóxicos que causam o desenvolvimento do próprio processo patológico.

O primeiro grupo inclui fatores de adesão e colonização: seu papel é desempenhado por pili, proteínas da membrana externa e LPS. A adesão e a colonização são promovidas por enzimas que destroem o muco - neuraminidase, hialuronidase, mucinase. O segundo grupo inclui fatores de invasão que promovem a penetração da shigella nos enterócitos e sua reprodução neles e em macrófagos com a manifestação simultânea de um efeito citotóxico e (ou) enterotóxico. Essas propriedades são controladas pelos genes do plasmídeo com mm 140 MD (que codifica a síntese de proteínas da membrana externa que causam invasão) e genes cromossômicos da shigella: kcr A (causa ceratoconjuntivite), cyt (responsável pela destruição celular), bem como outros genes que ainda não foram identificados. A proteção da shigella contra a fagocitose é fornecida pelo antígeno K de superfície, antígenos 3,4 e lipopolissacarídeo. Além disso, o lipídio A da endotoxina shigella tem um efeito imunossupressor: ele suprime a atividade das células de memória imunológica.

O terceiro grupo de fatores de patogenicidade inclui endotoxinas e dois tipos de exotoxinas encontradas em Shigella - Shiga e exotoxinas semelhantes a Shiga (SLT-I e SLT-II), cujas propriedades citotóxicas são mais pronunciadas em S. dysenteriae. Toxinas Shiga e semelhantes a Shiga também foram encontradas em outros sorotipos de S. dysenteriae; elas também são produzidas por S. flexneri, S. sonnei, S. boydii, EHEC e algumas salmonelas. A síntese dessas toxinas é controlada pelos genes tox dos fagos conversores. Enterotoxinas do tipo LT foram encontradas em Shigella flexneri, sonnei e boydii. A síntese de LT nelas é controlada por genes plasmídeos. A enterotoxina estimula a atividade da adenilato ciclase e é responsável pelo desenvolvimento de diarreia. A toxina Shiga, ou neurotoxina, não reage com o sistema da adenilato ciclase, mas tem um efeito citotóxico direto. As toxinas Shiga e Shiga-like (SLT-I e SLT-II) têm um peso molecular de 70 kDa e consistem nas subunidades A e B (esta última com 5 pequenas subunidades idênticas). O receptor para as toxinas é um glicolipídeo da membrana celular. A virulência de Shigella sonnei também depende de um plasmídeo com peso molecular de 120 MDa. Ele controla a síntese de cerca de 40 polipeptídeos da membrana externa, sete dos quais estão associados à virulência. Shigella sonnei com este plasmídeo forma colônias de fase I e é virulenta. Culturas que perderam o plasmídeo formam colônias de fase II e são desprovidas de virulência. Plasmídeos com peso molecular de 120-140 MDa foram encontrados em Shigella flexneri e Boyd. O lipopolissacarídeo de Shigella é uma forte endotoxina.

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Imunidade pós-infecciosa

Como demonstraram observações em macacos, após a disenteria, permanece uma imunidade forte e relativamente duradoura. Ela é causada por anticorpos antimicrobianos, antitoxinas e aumento da atividade de macrófagos e linfócitos T. A imunidade local da mucosa intestinal, mediada por IgAs, desempenha um papel significativo. No entanto, a imunidade é específica do tipo, não ocorrendo forte imunidade cruzada.

Epidemiologia da disenteria

A fonte de infecção é exclusivamente humana. Nenhum animal na natureza sofre de disenteria. Em condições experimentais, a disenteria só pode ser reproduzida em macacos. O modo de infecção é fecal-oral. As vias de transmissão são a água (predominante para Shigella flexneri), alimentos, com leite e laticínios desempenhando um papel particularmente importante (a via predominante de infecção para Shigella sonnei), e contato domiciliar, especialmente para a espécie S. dysenteriae.

Uma característica da epidemiologia da disenteria é a mudança na composição de espécies de patógenos, bem como nos biótipos de Sonne e nos sorotipos de Flexner em certas regiões. Por exemplo, até o final da década de 1930, S. dysenteriae 1 era responsável por 30-40% de todos os casos de disenteria, e então esse sorotipo começou a ocorrer cada vez menos e quase desapareceu. No entanto, nas décadas de 1960-1980, S. dysenteriae reapareceu na arena histórica e causou uma série de epidemias que levaram à formação de três focos hiperendêmicos - na América Central, África Central e Sul da Ásia (Índia, Paquistão, Bangladesh e outros países). As razões para a mudança na composição de espécies de patógenos da disenteria estão provavelmente associadas a mudanças na imunidade coletiva e mudanças nas propriedades das bactérias da disenteria. Em particular, o retorno de S. dysenteriae 1 e sua ampla distribuição, que causou a formação de focos hiperendêmicos de disenteria, está associado à aquisição de plasmídeos que causaram resistência a múltiplos medicamentos e aumento da virulência.

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Sintomas de disenteria

O período de incubação da disenteria é de 2 a 5 dias, às vezes menos de um dia. A formação de um foco infeccioso na mucosa do cólon descendente (sigmoide e reto), onde o agente causador da disenteria penetra, é cíclica: adesão, colonização, penetração da shigella no citoplasma dos enterócitos, sua reprodução intracelular, destruição e rejeição de células epiteliais, liberação de patógenos no lúmen intestinal; após isso, inicia-se outro ciclo - adesão, colonização, etc. A intensidade dos ciclos depende da concentração de patógenos na camada parietal da mucosa. Como resultado de ciclos repetidos, o foco inflamatório cresce, as úlceras resultantes, unindo-se, aumentam a exposição da parede intestinal, resultando no aparecimento de sangue, nódulos mucopurulentos e leucócitos polimorfonucleares nas fezes. As citotoxinas (SLT-I e SLT-II) causam destruição celular, enterotoxina - diarreia, endotoxinas - intoxicação geral. O quadro clínico da disenteria é amplamente determinado pelo tipo de exotoxina produzida pelo patógeno, o grau de seu efeito alergênico e o estado imunológico do corpo. No entanto, muitas questões da patogênese da disenteria permanecem obscuras, em particular: as características do curso da disenteria em crianças nos primeiros dois anos de vida, as razões para a transição da disenteria aguda para a crônica, a importância da sensibilização, o mecanismo de imunidade local da mucosa intestinal, etc. As manifestações clínicas mais típicas da disenteria são diarreia, impulsos frequentes: em casos graves até 50 ou mais vezes ao dia, tenesmo (espasmos dolorosos do reto) e intoxicação geral. A natureza das fezes é determinada pelo grau de dano ao intestino grosso. A forma mais grave de disenteria é causada por S. dysenteriae 1, a mais branda é a disenteria de Sonne.

Diagnóstico laboratorial da disenteria

O principal método é bacteriológico. O material para o estudo são fezes. O esquema para isolamento do patógeno: semeadura em meios de diagnóstico diferencial Endo e Ploskirev (em paralelo no meio de enriquecimento com subsequente semeadura em meios Endo e Ploskirev) para isolar colônias isoladas, obtendo uma cultura pura, estudando suas propriedades bioquímicas e, levando em consideração estas últimas, identificando-as com soros aglutinantes diagnósticos polivalentes e monovalentes. Os seguintes soros comerciais são produzidos.

Para Shigella que não fermentam manitol:

• para S. dysenteriae 1 e 2 (polivalente e monovalente),
• para S. dysenteriae 3-7 (polivalente e monovalente),
• para S. dysenteriae 8-12 (polivalente e monovalente).

Para Shigella fermentando manitol: para antígenos típicos de S. flexneri I, II, III, IV, V, VI, para antígenos do grupo de S. flexneri 3, 4, 6,7,8 - polivalentes, para antígenos de S. boydii 1-18 (polivalentes e monovalentes), para antígenos de S. sonnei fase I, fase II, para antígenos de S. flexneri I-VI + S. sonnei - polivalentes.

Para identificação rápida de Shigella, o seguinte método é recomendado: uma colônia suspeita (lactose negativa em meio Endo) é semeada novamente em meio TSI (ferro triplo açúcar) - um ágar de três açúcares (glicose, lactose, sacarose) com ferro para determinar a produção de H2S; ou em um meio contendo glicose, lactose, sacarose, ferro e ureia.

Qualquer organismo que decomponha ureia após 4 a 6 horas de incubação é provavelmente um organismo Proteus e pode ser excluído. Um organismo que produz H,S ou possui urease ou produz ácido na inclinação (fermenta lactose ou sacarose) pode ser excluído, embora cepas que produzem H2S devam ser investigadas como possíveis membros do gênero Salmonella. Em todos os outros casos, a cultura cultivada nesses meios deve ser examinada e, se fermentar glicose (mudança de cor na coluna), isolada na forma pura. Ao mesmo tempo, pode ser examinada em um teste de aglutinação em lâmina com antissoros apropriados para o gênero Shigella. Se necessário, outros testes bioquímicos são realizados para verificar o pertencimento ao gênero Shigella, e a motilidade também é estudada.

Os seguintes métodos podem ser usados para detectar antígenos no sangue (incluindo no CIC), urina e fezes: RPGA, RSK, reação de coaglutinação (na urina e nas fezes), IFM, RAGA (no soro sanguíneo). Esses métodos são altamente eficazes, específicos e adequados para diagnósticos precoces.

Para o diagnóstico sorológico, podem ser utilizados: RPGA com os respectivos diagnósticos eritrocitários, método de imunofluorescência (em modificação indireta), método de Coombs (determinação do título de anticorpos incompletos). Um teste alérgico com disenterina (uma solução de frações proteicas de Shigella flexneri e sonnei) também é útil para o diagnóstico. A reação é considerada após 24 horas. É considerada positiva na presença de hiperemia e infiltrado com diâmetro de 10 a 20 mm.

Tratamento da disenteria

A principal atenção é dada à restauração do metabolismo normal de água e sal, nutrição racional, desintoxicação e antibioticoterapia racional (levando em consideração a sensibilidade do patógeno aos antibióticos). Um bom efeito é obtido com o uso precoce de bacteriófagos polivalentes para disenteria, especialmente comprimidos revestidos por pectina, que protegem o fago da ação do suco gástrico com HCl; no intestino delgado, a pectina se dissolve, os fagos são liberados e demonstram seu efeito. Para fins profiláticos, o fago deve ser administrado pelo menos uma vez a cada três dias (período de sobrevivência no intestino).

Prevenção específica da disenteria

Várias vacinas foram usadas para criar imunidade artificial contra a disenteria: a partir de bactérias mortas, químicas e alcoólicas, mas todas se mostraram ineficazes e foram descontinuadas. As vacinas contra a disenteria de Flexner foram criadas a partir de Shigella Flexneri viva (mutante, dependente de estreptomicina) e vacinas ribossomais, mas também não encontraram ampla aplicação. Portanto, o problema da prevenção específica da disenteria permanece sem solução. A principal forma de combater a disenteria é melhorar o abastecimento de água e o sistema de esgoto, garantir condições sanitárias e higiênicas rigorosas em empresas alimentícias, especialmente na indústria de laticínios, em instituições infantis, locais públicos e na manutenção da higiene pessoal.