Salmonely - pôvodcovia potravinových toxických infekcií

Salmonely nie sú len hlavnými pôvodcami otravy jedlom, ale často sú aj príčinou špecifického typu hnačky - salmonelózy.

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

Kľúčové vlastnosti rodu Salmonella

Kľúčové znaky rodu Salmonella sú nasledovné: krátke gramnegatívne tyčinky so zaoblenými koncami, dlhé 1,5 – 4,0 µm, väčšinou pohyblivé (peritrichózne), nemajú spóry ani kapsuly, tvoria kyselinu a plyn počas fermentácie glukózy (a niektorých ďalších sacharidov) (okrem S. typhi a niektorých ďalších sérotypov), majú lyzín a ornitíndekarboxylázu, nemajú fenylalaníndeaminázu, tvoria H2S (niektoré nie), dávajú pozitívnu reakciu s MR, rastú na hladovacom agare s citrátom (okrem S. typhi), nefermentujú laktózu (okrem S. arizonae a S. diarizonae), netvoria indol, nemajú ureázu a dávajú negatívnu Voges-Proskauerovú reakciu. Obsah G + C v DNA je 50 – 52 %. Kultivačné vlastnosti týchto baktérií sú rovnaké ako u pôvodcov týfusu a paratýfusu A a B.

Rezistencia na salmonelu

Odolnosť salmonely voči niektorým fyzikálnym a chemickým faktorom je pomerne vysoká. Zahrievanie na teplotu 70 °C sa udržiava 30 minút. Odolnosť voči vysokým teplotám sa zvyšuje, ak je salmonela prítomná v potravinách, najmä v mäse. Pri varení 2,5 hodiny sa mäso kontaminované salmonelou a vložené do studenej vody stáva sterilným v kusoch s hmotnosťou nepresahujúcou 400,0 g a hrúbkou kusov 19 cm; a pri vriacej vode sa sterilita počas rovnakého času varenia dosiahne iba v kusoch s hmotnosťou do 200,0 g a hrúbkou 5,0 – 5,5 cm. Solenie a údenie mäsa má na salmonelu relatívne slabý účinok. Pri obsahu NaCl 12 – 20 % v solenom a údenom mäse prežíva salmonela pri izbovej teplote až 1,5 – 2 mesiace. Bežné chemické dezinfekčné prostriedky ničia salmonelu za 10 – 15 minút.

Patogenetické faktory salmonely

Salmonely majú adhézne a kolonizačné faktory, invázne faktory; majú endotoxín a nakoniec, aspoň S. typhimurium a niektoré ďalšie sérotypy, dokážu syntetizovať dva typy exotoxínov:

• tepelne labilné a tepelne stabilné enterotoxíny typu LT a ST;
• Cytotoxíny podobné Shiga.

Zvláštnosťou toxínov je intracelulárna lokalizácia a uvoľňovanie po deštrukcii bakteriálnych buniek. LT salmonela má štrukturálnu a funkčnú podobnosť s LT enterotoxigénnou E. coli a s choleragénom. Jej mm je 110 kDa, je stabilná v rozmedzí pH 2,0-10,0. Tvorba toxínov v salmonele je spojená s prítomnosťou dvoch faktorov priepustnosti kože:

• rýchlo pôsobiaci - produkovaný mnohými kmeňmi salmonely, tepelne stabilný (pri 100 °C zostáva stabilný 4 hodiny), účinkuje 1-2 hodiny;
• oneskorený – termolabilný (zničí sa pri 75 °C do 30 minút), vyvoláva účinok (zhrubnutie kože králika) 18 – 24 hodín po podaní.

Molekulárne mechanizmy hnačky spôsobenej salmonelou LT a ST sú zrejme spojené aj s dysfunkciou adenylátcyklázových a guanylátcyklázových systémov enterocytov. Cytotoxín produkovaný salmonelou je termolabilný, jeho cytotoxický účinok sa prejavuje inhibíciou syntézy bielkovín enterocytmi. Zistilo sa, že jednotlivé kmene salmonely dokážu súčasne syntetizovať LT, ST a cytotoxín, zatiaľ čo iné dokážu syntetizovať iba cytotoxín.

Virulencia salmonely závisí aj od plazmidu s mm. 60 MD, ktorý sa v nich nachádza, ktorého strata významne znižuje virulenciu baktérií. Predpokladá sa, že vznik epidemických klonov salmonely súvisí so získaním virulenčných plazmidov a R-plazmidov.

Postinfekčná imunita

Postinfekčná imunita nebola dostatočne preskúmaná. Súdiac podľa toho, že salmonelóza postihuje najmä deti, postinfekčná imunita je pomerne intenzívna, ale zrejme je typovo špecifická.

Epidemiológia salmonelózy

Zo známych salmonel iba S. typhi a S. paratyphi A spôsobujú ochorenie iba u ľudí - týfus a paratýfus A. Všetky ostatné salmonely sú tiež patogénne pre zvieratá. Primárnym zdrojom salmonely sú zvieratá: hovädzí dobytok, ošípané, vodné vtáctvo, kurčatá, synantropné hlodavce a veľké množstvo ďalších zvierat. Choroby zvierat spôsobené salmonelou sa delia do 3 hlavných skupín: primárna salmonelóza, sekundárna salmonelóza a enteritída u hovädzieho dobytka. Primárna salmonelóza (paratýfus u teliat, týfus u prasiat, týfus u kurčiat, úplavica u kurčiat atď.) je spôsobená určitými patogénmi a prebieha s charakteristickými klinickými príznakmi. Sekundárna salmonelóza vzniká, keď je organizmus zvieraťa prudko oslabený v dôsledku nejakých dôvodov (často rôznych ochorení); nie sú spojené so špecifickými typmi salmonely u konkrétnych zvierat a sú spôsobené rôznymi sérotypmi, ale najčastejšie S. typhimurium.

Enteritída u hovädzieho dobytka sa vyznačuje špecifickým klinickým obrazom a v tomto ohľade je podobná primárnej salmonelóze. Enteritída je však v tomto prípade sekundárnym prejavom, pričom primárnu úlohu zohrávajú rôzne predispozičné okolnosti. Jej pôvodcami sú najčastejšie S. enteritidis a S. typhimurium.

Najnebezpečnejšími zdrojmi toxických infekcií z potravín sú zvieratá trpiace sekundárnou salmonelózou a enteritídou hovädzieho dobytka. Vodné vtáctvo a ich vajcia, ako aj kurčatá, ich vajcia a iné hydinové produkty zohrávajú hlavnú úlohu v epidemiológii salmonelózy. Salmonela sa môže dostať do vajca priamo počas jeho vývoja, ale môže ľahko preniknúť cez neporušenú škrupinu. Ohniská toxických infekcií sú najčastejšie spojené s konzumáciou mäsa infikovaného salmonelou - až 70-75 %, vrátane až 30 % mäsa z nútene zabitého dobytka. Nútenému zabíjaniu sú často vystavené zvieratá v umierajúcom stave. U oslabených zvierat salmonela ľahko preniká z čriev do krvi a cez ňu do svalov, čo spôsobuje celoživotnú infekciu mäsa. Vajcia a hydinové produkty tvoria viac ako 10 %, mlieko a mliečne výrobky asi 10 % a rybie produkty asi 3-5 % všetkých ohnísk salmonely.

Moderná epidemiológia salmonelózy sa vyznačuje neustálym nárastom výskytu u ľudí a zvierat a nárastom počtu sérotypov salmonely, ktoré tieto ochorenia spôsobujú. Od roku 1984 do roku 1988 sa počet prípadov salmonelózy v Anglicku zvýšil 6-násobne. Odborníci WHO sa však domnievajú, že skutočný počet prípadov salmonelózy zostáva neznámy. Podľa ich názoru sa identifikuje maximálne 5 – 10 % infikovaných jedincov. Jedným z hlavných dôvodov nárastu prípadov salmonelózy je kontaminácia potravín počas ich výroby v dôsledku rozsiahleho rozšírenia salmonely vo vonkajšom prostredí a v spracovateľských závodoch, kam sa prijímajú zvieratá s latentnou salmonelózou. Jedným z hlavných dôvodov širokého šírenia salmonely medzi zvieratami je používanie krmív obsahujúcich spracované vedľajšie produkty živočíšneho pôvodu a veľmi často kontaminované salmonelou.

Napriek neustálemu nárastu počtu sérotypov salmonely izolovaných od ľudí a zvierat je až 98 % všetkých prípadov salmonelózy stále spôsobených salmonelami skupín A, B, C, D a E, predovšetkým S. typhimurium a S. enteritidis (až 70 – 80 % prípadov ochorenia).

Ďalším dôležitým znakom modernej epidemiológie salmonelózy je stanovenie úlohy človeka ako zdroja infekcie salmonelou. Infekcia človeka od chorej osoby alebo nosiča baktérie je možná nielen prostredníctvom potravín, v ktorých salmonely nachádzajú dobré podmienky na rozmnožovanie, ale aj kontaktom a domácim kontaktom. Tento spôsob infekcie vedie k rozsiahlemu rozšíreniu asymptomatického bakterionosičstva.

Veľká epidémia salmonely prenášanej vodou v roku 1965 v Riverside (USA), ktorú spôsobil S. typhimurium (ochorelo asi 16 tisíc ľudí), ukázala, že infekcia salmonelou je možná nielen prostredníctvom potravy, ale aj vody.

Medzi zvláštnosti epidemiológie salmonelózy v posledných rokoch patrí aj nárast etiologickej úlohy S. enteritidis, aktivácia potravinovej cesty prenosu infekčných agensov s prevládajúcou úlohou hydiny a hydinových výrobkov, nárast počtu skupinových ochorení vrátane nozokomiálnych a nárast chorobnosti u detí do 14 rokov (viac ako 60 % všetkých prípadov ochorenia).

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Príznaky salmonelózy

Salmonelóza sa môže prejavovať rôznymi klinickými obrazmi: vo forme potravinovej toxikoinfekcie, salmonelóznej hnačky a generalizovanej (týfusovej) formy - všetko závisí od veľkosti infekčnej dávky, stupňa virulencie patogénov a imunitného stavu organizmu. Masívne osiatie potravinového výrobku salmonelou spôsobuje potravinovú toxikoinfekciu, pri ktorej sú hlavné príznaky spojené so vstupom patogénu do krvi vo veľkom množstve, jeho rozpadom a uvoľnením endotoxínu. Salmonelózna hnačka je založená na kolonizácii enterocytov salmonelou. Po pripojení na glykokalyx tenkého čreva salmonely prenikajú medzi klky a po pripojení na plazmatickú membránu enterocytov ju kolonizujú, poškodzujú mikroklky, spôsobujú deskvamáciu enterocytov a mierny zápal sliznice. Uvoľnený enterotoxín spôsobuje hnačku a cytotoxín spôsobuje bunkovú smrť. Salmonely sa množia na plazmatickej membráne, ale nie v enterocytoch, a k ich invázii dochádza cez epitel do podkladových tkanív sliznice, cez ktorý sa transportujú makrofágmi, vstupujú do lymfy a krvi, čo spôsobuje bakteriémiu a generalizáciu infekčného procesu.

Klasifikácia salmonely

Rod Salmonella zahŕňa nasledujúce druhy: Salmonella bongori, Salmonella subterranea, S. enteritica (predtým S. choleraesuis) so šiestimi hlavnými poddruhmi: S. salamae, S. arizonae, S. diarizonae, S. houtenae, S. indica, S. enterica, ktoré sa líšia v mnohých biochemických charakteristikách.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Sérologická klasifikácia salmonely podľa Whitea a Kauffmanna

Salmonely majú O-, H- a K-antigény. Bolo identifikovaných šesťdesiatpäť rôznych O-antigénov. Sú označené arabskými číslicami od 1 do 67. Na základe O-antigénu sa salmonely delia do 50 sérologických skupín (AZ, 51-65). Niektoré O-antigény sa nachádzajú v salmonelách dvoch skupín (Ob, 08); antigény 01 a 012 sa nachádzajú u zástupcov mnohých séroskupín, ale zástupcovia každej séroskupiny majú jeden hlavný O-antigén spoločný pre všetky, podľa ktorého sa delia do séroskupín. Špecificita O-antigénov je určená polysacharidom LPS. Všetky polysacharidy salmonely majú spoločné vnútorné jadro, ku ktorému sú pripojené O-špecifické bočné reťazce, pozostávajúce z opakujúcej sa sady oligosacharidov. Rozdiely vo väzbách a zložení týchto cukrov poskytujú chemický základ pre sérologickú špecifickosť. Napríklad špecificita antigénu 02 je určená cukornou paratózou, 04 abekózou, 09 tyvelózou atď.

Salmonely majú dva typy H-antigénov: fázu I a fázu II. Bolo identifikovaných viac ako 80 variantov H-antigénov fázy I. Sú označené malými latinskými písmenami (az) a arabskými číslicami (Zj-z59). H-antigény fázy I sa nachádzajú iba v určitých sérotypoch, inými slovami, séroskupiny sú rozdelené na sérotypy podľa H-antigénov. H-antigény fázy II majú spoločné zložky, sú označené arabskými číslicami a nachádzajú sa v rôznych sérovariantoch. Bolo identifikovaných deväť H-antigénov fázy II.

K-antigény Salmonella sú reprezentované rôznymi variantmi: Vi- (S. typhi, S. paratyphi C, S. dublin), M-, 5-antigény. Význam Vi-antigénu bol diskutovaný vyššie.

Moderná sérologická klasifikácia salmonely už zahŕňa viac ako 2500 sérotypov.

Na sérologickú identifikáciu salmonely sa vyrábajú diagnostické adsorbované mono- a polyvalentné O- a H-séra, ktoré obsahujú aglutiníny k O- a H-antigénom tých sérotypov salmonely, ktoré najčastejšie spôsobujú ochorenia u ľudí a zvierat.

Väčšina salmonel (približne 98 %) je citlivá na salmonelový fág 01. Okrem toho bola vyvinutá schéma fágovej typizácie najbežnejšieho patogénu salmonelózy, S. typhimurium, ktorá umožňuje diferenciáciu viac ako 120 jeho fágových typov.

Laboratórna diagnostika salmonelózy

Hlavnou metódou diagnostiky salmonelózy je bakteriologická. Materiálom na štúdiu sú výkaly, zvratky, krv, výplach žalúdka, moč a produkty, ktoré spôsobili otravu. Charakteristiky bakteriologickej diagnostiky salmonelózy:

• použitie obohacujúcich médií (selenič, horčík), najmä pri skúmaní výkalov;
• Na zistenie salmonely by sa mali odobrať vzorky z poslednej, tekutejšej časti stolice (horná časť tenkého čreva);
• udržiavajte pomer 1:5 (jeden diel výkalov na 5 dielov média);
• vzhľadom na to, že S. arizonae a S. diarizonae fermentujú laktózu, ako diferenciálne diagnostické médium by sa malo použiť nielen Endo médium, ale aj agar so siričitanom bizmutitým, na ktorom kolónie salmonely získavajú čiernu (niektoré - zelenkastú) farbu;
• Na hemokultúru použite médium Rapoport;
• použitie na predbežnú identifikáciu kolónií fága 01-salmonely, na ktorý je citlivých až 98 % salmonely;
• Na konečnú identifikáciu izolovaných kultúr sa najprv použijú polyvalentné adsorbované O- a H-séra a potom zodpovedajúce monovalentné O- a H-séra.

Na rýchlu detekciu salmonely možno použiť polyvalentné imunofluorescenčné séra. RPGA s polyvalentnými erytrocytovými diagnostickými vzorkami obsahujúcimi polysacharidové antigény séroskupín A, B, C, D a E sa používa na detekciu protilátok v krvnom sére pacientov a tých, ktorí sa zotavili.

Liečba salmonelózy

V prípade otravy jedlom pozostáva liečba salmonelózy z výplachu žalúdka, užívania antibakteriálnych liekov a všeobecných tonikov. V prípade hnačky spôsobenej salmonelou - obnovenie normálneho metabolizmu vody a soli, antibiotická liečba.

Špecifická prevencia salmonelózy

Neexistuje špecifická profylaxia salmonelózy, hoci boli navrhnuté rôzne vakcíny z usmrtených a živých (mutantných) kmeňov S. typhimurium.