Salmonellae - veroorzakers van buiktyfus en paratyfus

Tyfus is een ernstige acute infectieziekte die wordt gekenmerkt door ernstige algemene intoxicatie, bacteriëmie en specifieke schade aan het lymfestelsel van de dunne darm. De intoxicatie manifesteert zich door hevige hoofdpijn, bewustzijnsverduistering en delirium (tyfus, afgeleid van het Griekse typhos - mist). Tyfus als een onafhankelijke nosologische entiteit werd voor het eerst in 1804 door de Russische arts A.G. Pjatnitski geprobeerd te identificeren, maar uiteindelijk lukte het R. Bretonneau in 1822. Hij onderscheidde deze ziekte van intestinale tuberculose en suggereerde de besmettelijke aard van tyfus.

De verwekker van tyfus - Salmonella typhi - werd in 1880 ontdekt door K. Ebert en in 1884 in zuivere cultuur geïsoleerd door K. Gaffky. Al snel werden de verwekkers van paratyfus A en B - S. paratyphi A en S. paratyphi B - geïsoleerd en bestudeerd. Het geslacht Salmonella omvat een grote groep bacteriën, maar slechts drie daarvan - S. typhi, S. paratyphi A en S. paratyphi B - veroorzaken ziekte bij mensen met een klinisch beeld van tyfus. Morfologisch zijn ze niet te onderscheiden - korte gramnegatieve staafjes met afgeronde uiteinden, 1-3,5 μm lang, 0,5-0,8 μm in diameter; ze vormen geen sporen of capsules en zijn actief mobiel (peritricheus). Het G + C-gehalte in DNA is 50-52 mol%.

De verwekkers van tyfus en paratyfus zijn facultatief anaeroob, de optimale temperatuur voor groei is 37 °C (maar kan groeien in het bereik van 10 tot 41 °C), pH 6,8-7,2; ze stellen geen hoge eisen aan voedingsmedia. Groei op bouillon gaat gepaard met troebelheid, op MPA worden delicate ronde, gladde, doorschijnende kolonies gevormd met een diameter van 2-4 mm. S. typhi-kolonies met Vi-antigeen zijn echter troebel. S. paratyphi B-kolonies zijn grover, na een paar dagen vormen zich eigenaardige ribbels langs hun periferie. Op Endo-media zijn kolonies van alle drie salmonella's kleurloos, op bismutsulfiet-agar zijn ze zwart. Bij dissociatie op dichte media groeien R-vormige kolonies. De selectieve omgeving voor de pathogenen van tyfus en paratyfus is gal of galbouillon.

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

Biochemische eigenschappen van tyfus- en paratyfusverwekkers

Tyfus- en paratyfusverwekkers reageren positief met MR, vormen geen indool, maken gelatine niet vloeibaar, reduceren nitraten tot nitrieten en vormen geen acetoïne. S. typhi groeit niet op uithongeringsagar met citraat. De belangrijkste biochemische verschillen tussen tyfus- en paratyfusverwekkers zijn dat S. typhi glucose en enkele andere koolhydraten fermenteert met de vorming van alleen zuur, en S. paratyphi A en S. paratyphi B met de vorming van zowel zuur als gas.

S. typhi wordt op basis van zijn vermogen om xylose en arabinose te fermenteren onderverdeeld in vier biochemische typen: I, II, III, IV.

Xylose + - + -

Arabinose - - + +

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

Antigene structuur van tyfus- en paratyfusverwekkers

Salmonella heeft O- en H-antigenen. Ze worden onderverdeeld in een groot aantal serogroepen op basis van O-antigenen en in serotypen op basis van H-antigenen (zie de volgende sectie voor meer informatie over de serologische classificatie van salmonella). S. typhi, S. paratyphi A en S. paratyphi B verschillen van elkaar in zowel O-antigenen (behoren tot verschillende serogroepen) als H-antigenen.

In 1934 stelden A. Felix en R. Pitt vast dat S. typhi, naast O- en H-antigenen, nog een ander oppervlakteantigeen heeft, dat zij het virulentie-antigeen (Vi-antigeen) noemden. Het Vi-antigeen verschilt van de O- en H-antigenen in zijn chemische aard; het bestaat uit drie verschillende fracties, maar de basis is een complex polymeer van N-acetylgalactosaminouronzuur met een molecuulgewicht van 10 MD. Het Vi-antigeen wordt meestal aangetroffen in vers geïsoleerde culturen, maar gaat gemakkelijk verloren onder invloed van verschillende factoren (met name bij kweken bij temperaturen boven 40 °C en onder 20 °C, op media met carbolzuur, enz.), en tijdens langdurige opslag van culturen wordt het vernietigd bij een temperatuur van 100 °C gedurende 10 minuten. Omdat het zich oppervlakkiger bevindt dan het O-antigeen, verhindert de aanwezigheid ervan agglutinatie van de S. typhi-kweek met O-specifiek serum. Een dergelijke kweek moet daarom worden getest in een agglutinatiereactie met Vi-serum. Het verlies van Vi-antigeen daarentegen leidt tot het vrijkomen van O-antigeen en herstel van O-agglutinatie, maar de Vi-agglutinatie gaat verloren. De kwantitatieve hoeveelheid Vi-antigeen in S. typhi kan sterk variëren, daarom stelde F. Kauffmann voor om S. typhi in drie groepen te classificeren op basis van de hoeveelheid Vi-antigeen:

• zuivere v-vormen (Duits viel - veel);
• zuivere w-vormen (Duits wenig - klein);
• tussenliggende vw-vormen.

Er zijn drie ongewone mutanten van S. typhi ontdekt: Vi-I, een R-vorm waarin de cellen H- en O-antigenen missen, maar het Vi-antigeen persistent behouden; O-901, mist H- en Vi-antigenen; H-901, bevat O- en H-antigenen, maar mist het Vi-antigeen. Alle drie de antigenen: O, H en Vi, hebben uitgesproken immunogene eigenschappen. De aanwezigheid van Vi-antigenen maakt het mogelijk om S. typhi-culturen aan faagtypering te onderwerpen. Er zijn twee typen fagen die alleen die culturen lyseren die het Vi-antigeen bevatten: Vi-I, een universele faag die de meeste Vi-bevattende S. typhi-culturen lyseert; en een set Vi-II-fagen die selectief S. typhi-culturen lyseren. Dit werd voor het eerst aangetoond in 1938 door J. Craige en K. Ian. Met behulp van type II Vi-fagen verdeelden ze S. typhi in 11 faagtypen. In 1987 waren er 106 verschillende Vi-faagtypen van S. typhi geïdentificeerd. Hun gevoeligheid voor de corresponderende fagen is een stabiel kenmerk, dus faagtypering is van groot epidemiologisch belang.

Er zijn ook faagtyperingsschema's ontwikkeld voor S. paratyphi A en S. paratyphi B, op basis waarvan ze zijn onderverdeeld in tientallen faagtypen. Het is belangrijk dat salmonellafaagtypen op geen enkele andere manier van elkaar verschillen.

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

Resistentie van tyfus- en paratyfusverwekkers

Tyfus- en paratyfusverwekkers overleven in de buitenomgeving (water, aarde, stof), afhankelijk van de omstandigheden, van enkele dagen tot enkele maanden. Ze kunnen tot 10 dagen overleven in stromend water, tot 4 weken in stilstaand water, 5-10 dagen op groenten en fruit, tot 2 weken op gerechten, tot 3 maanden in boter en kaas, en tot 3 maanden en langer in ijs; verhitting tot 60 °C doodt ze binnen 30 minuten, en koken - onmiddellijk. Conventionele chemische desinfectiemiddelen doden ze binnen enkele minuten. Het gehalte aan actief chloor in kraanwater in een dosering van 0,5-1,0 mg/l of ozonisatie van water zorgt voor een betrouwbare desinfectie van zowel salmonella als andere pathogene darmbacteriën.

Pathogene factoren van tyfus- en paratyfusverwekkers

De belangrijkste biologische eigenschap van de verwekkers van tyfus en paratyfus A en B is hun vermogen om fagocytose te weerstaan en zich te vermenigvuldigen in de cellen van het lymfestelsel. Ze vormen geen exotoxinen. De belangrijkste factor van hun pathogeniciteit, naast het Vi-antigeen, is endotoxine, dat wordt gekenmerkt door een ongewoon hoge toxiciteit. Pathogene factoren zoals fibrinolysine, plasmacoagulase, hyaluronidase, lecithinase, enz., worden zeer zelden aangetroffen in de verwekkers van tyfus en paratyfus. DNAase wordt het meest frequent aangetroffen (in 75-85% van de bestudeerde culturen van S. typhi en S. paratyphi B). Het is vastgesteld dat S. typhi-stammen met een plasmide met mm 6 MD een hogere virulentie hebben. Daarom blijft de vraag naar de pathogeniciteitsfactoren van deze salmonella nog steeds slecht begrepen.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Post-infectieuze immuniteit

Aanhoudende, langdurige, herhaaldelijk optredende tyfus- en paratyfuskoorts zijn zeldzaam. Immuniteit is te danken aan de aanwezigheid van antilichamen tegen Vi-, O- en H-antigenen, immuungeheugencellen en verhoogde fagocytenactiviteit. Immuniteit na vaccinatie is, in tegenstelling tot na infectie, van korte duur (ongeveer 12 maanden).

Epidemiologie van tyfus en paratyfus

De bron van tyfus en paratyfus A is alleen een persoon, een patiënt of een drager. De bron van paratyfus B kan, naast mensen, ook dieren zijn, waaronder vogels. Het infectiemechanisme is fecaal-oraal. De infectieuze dosis van S. typhi is 105 cellen (veroorzaakt ziekte bij 50% van de vrijwilligers); de infectieuze doses van salmonella paratyfus A en B zijn aanzienlijk hoger. Infectie vindt voornamelijk plaats door direct of indirect contact, evenals via water of voedsel, met name melk. De grootste epidemieën werden veroorzaakt door infectie met ziekteverwekkers in leidingwater (waterepidemieën).

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

Symptomen van tyfus en paratyfus

De incubatietijd van tyfus is 15 dagen, maar kan variëren van 7 tot 25 dagen. Dit hangt af van de infectieuze dosis, de virulentie van de ziekteverwekker en de immuunstatus van de patiënt. De pathogenese en het klinische beeld van tyfus en paratyfus A en B lijken sterk op elkaar. De volgende stadia zijn duidelijk herkenbaar in het verloop van de ziekte:

• invasiestadium. De ziekteverwekker dringt via de mond de dunne darm binnen;
• via de lymfebanen dringt salmonella door in de lymfoïde formaties van het submucosa van de dunne darm (Peyerse platen en solitaire follikels) en vermenigvuldigt zich daarin, wat lymfangitis en lymfadenitis (een soort tyfuskorrels) veroorzaakt;
• Bacteriemie - het vrijkomen van de ziekteverwekker in grote hoeveelheden in het bloed. De bacteriëmie begint aan het einde van de incubatieperiode en kan (bij gebrek aan effectieve behandeling) gedurende de gehele ziekteperiode voortduren;
• de vergiftigingstoestand ontstaat als gevolg van de afbraak van bacteriën onder invloed van de bacteriedodende eigenschappen van het bloed en het vrijkomen van endotoxinen;
• stadium van parenchymateuze diffusie. Salmonella wordt uit het bloed opgenomen door macrofagen in het beenmerg, de milt, de lymfeklieren, de lever en andere organen. De tyfusverwekker hoopt zich in grote hoeveelheden op in de galwegen van de lever en in de galblaas, waar hij gunstige omstandigheden vindt voor zijn voortplanting en waar de bacteriedodende eigenschappen van het bloed worden verzwakt door de invloed van gal;
• Uitscheidings-allergische fase. Naarmate de immuniteit zich ontwikkelt, begint het proces van vrijlating van de ziekteverwekker. Dit proces vindt plaats door alle klieren: speekselklieren, darmklieren, zweetklieren, melkklieren (tijdens borstvoeding), urinewegen en vooral actief door de lever en galblaas. Salmonella die uit de galblaas vrijkomt, komt weer in de dunne darm terecht, vanwaar een deel met de ontlasting wordt uitgescheiden en een deel de lymfeklieren weer binnendringt. Secundaire penetratie in reeds gesensibiliseerde klieren veroorzaakt een hyperergische reactie, die zich manifesteert in de vorm van necrose en ulceratie. Deze fase is gevaarlijk vanwege de mogelijkheid van perforatie van de darmwand (ulcera), inwendige bloedingen en de ontwikkeling van peritonitis;
• Herstelfase. Het genezingsproces van de zweer verloopt zonder de vorming van ontsierende littekens in gebieden die vrij zijn van necrotische afzettingen.

In het klinische beeld van de ziekte worden de volgende periodes onderscheiden:

• Initieel stadium - stadiumverhoging (eerste week): geleidelijke stijging van de temperatuur tot 40-42 °C, toenemende intoxicatie en andere verschijnselen van de ziekte.
• II - stadium van maximale ontwikkeling van alle symptomen - stadium acme (2-3 weken van ziekte): de temperatuur blijft hoog;
• III - stadium van achteruitgang van de ziekte - stadium decrementi (4e week van de ziekte): geleidelijke daling van de temperatuur en verzwakking van de manifestatie van andere symptomen;
• IV - herstelfase.

Op de 8e-9e dag van de ziekte, en soms later, ontwikkelen veel patiënten een roseola-uitslag op de huid van de buik, borst en rug. Het verschijnen van de uitslag (kleine rode vlekjes) is een gevolg van lokale productieve-inflammatoire processen van allergische aard in de oppervlakkige huidlagen nabij de lymfevaten, die de verwekker van de ziekte in overvloed bevatten. Klinisch herstel valt niet altijd samen met bacteriologisch herstel. Ongeveer 5% van degenen die hersteld zijn, worden chronische dragers van salmonella, tyfus of paratyfus. De redenen die ten grondslag liggen aan langdurig (meer dan 3 maanden en soms vele jaren) dragerschap van salmonella blijven onduidelijk. Lokale ontstekingsprocessen in de galwegen (soms in de urinewegen), die vaak ontstaan in verband met tyfus-paratyfusinfecties of verergeren als gevolg van deze infecties, spelen een zekere rol bij het ontstaan van dragerschap. Hun L-transformatie speelt echter een even belangrijke rol bij het ontstaan van langdurig dragerschap van tyfus en paratyfus salmonella A en B. L-vormen van salmonella verliezen H-, gedeeltelijk O- en Vi-antigenen, bevinden zich doorgaans intracellulair (in de macrofagen van het beenmerg) en zijn daardoor ontoegankelijk voor chemotherapiemedicijnen of antilichamen. Ze kunnen lange tijd in het lichaam van een genezen persoon aanwezig blijven. Terugkerend naar hun oorspronkelijke vorm en hun antigeenstructuur volledig herstellend, worden salmonella's weer virulent, dringen ze opnieuw de galwegen binnen, veroorzaken ze een verergering van het dragerschapsproces, worden ze met de feces uitgescheiden en vormen ze een bron van infectie voor anderen. Het is ook mogelijk dat het ontstaan van dragerschap afhankelijk is van een bepaalde deficiëntie van het immuunsysteem.

Laboratoriumdiagnostiek van tyfus en paratyfus

De vroegste en belangrijkste methode voor de diagnose van tyfus en paratyfus is bacteriologisch - het verkrijgen van een bloedkweek of myelocultuur. Hiervoor wordt een bloed- of beenmergpunctie uitgevoerd. Het is beter om bloed te inoculeren op Rapoport-medium (galbouillon met toevoeging van glucose, indicator en glasfloat) in een verhouding van 1:10 (1 ml bloed per 10 ml medium). De kweek moet minimaal 8 dagen worden geïncubeerd bij een temperatuur van 37 °C, en rekening houdend met de mogelijke aanwezigheid van L-vormen - tot maximaal 3-4 weken. Om de geïsoleerde salmonellakweek te identificeren, worden diagnostische geadsorbeerde sera gebruikt die antilichamen bevatten tegen de antigenen O2 (S. paratyphi A), O4 (S. paratyphi B) en O9 (S. typhi) (rekening houdend met hun biochemische eigenschappen). Als de geïsoleerde S. typhi-kweek niet geagglutineerd is met O9-serum, moet deze worden getest met Vi-serum.

Om S. typhi te isoleren kan men gebruik maken van het exsudaat dat verkregen wordt door het scarificeren van roseola - roseola culturen groeien.

Bacteriologisch onderzoek van feces, urine en gal wordt uitgevoerd om de diagnose te bevestigen, het bacteriologisch herstel te monitoren na ontslag van herstellende patiënten en om bacteriële dragerschap te diagnosticeren. In dit geval wordt het materiaal eerst geïnoculeerd op verrijkingsmedia (media met chemicaliën, zoals seleniet, die de groei van E. coli en andere vertegenwoordigers van de darmflora remmen, maar de groei van salmonella niet remmen), en vervolgens vanuit het verrijkingsmedium op differentiële diagnostische media (Endo, bismutsulfiet-agar) om geïsoleerde kolonies te isoleren en er zuivere culturen van te verkrijgen, geïdentificeerd volgens bovenstaand schema. Voor de detectie van O- en Vi-antigenen in het bloedserum en de feces van patiënten kunnen RSC, RPGA met antilichaamdiagnostiek, coagulatiereacties, aggregaat-hemagglutinatie en IFM worden gebruikt. Voor versnelde identificatie van S. typhi is het veelbelovend om een DNA-fragment met het Vi-antigeengen als probe te gebruiken (identificatietijd 3-4 uur).

Vanaf het einde van de eerste week van de ziekte verschijnen antilichamen in het serum van patiënten. Daarom stelde F. Widal in 1896 de reactie van uitgebreide reageerbuisagglutinatie voor voor de diagnose van tyfus. De dynamiek van de hoeveelheid antilichamen tegen S. typhi is bijzonder: antilichamen tegen het O-antigeen verschijnen eerst, maar hun titer neemt snel af na herstel; H-antilichamen verschijnen later, maar blijven na de ziekte en vaccinaties jarenlang aanwezig. Rekening houdend met deze omstandigheid wordt de Widal-reactie gelijktijdig uitgevoerd met afzonderlijke O- en H-diagnostica (en met paratyfus A- en B-diagnostica) om mogelijke fouten in verband met vaccinaties of een eerder doorgemaakte ziekte uit te sluiten. De specificiteit van de Widal-reactie is echter niet hoog genoeg, waardoor het gebruik van RPGA, waarbij de erytrocytendiagnostiek gesensibiliseerd wordt met O- (om O-antistoffen te detecteren) of Vi-antigeen (om Vi-antistoffen te detecteren), de voorkeur verdient. De meest betrouwbare en specifieke reactie is de laatste reactie (Vi-hemagglutinatie).

Diagnose van dragerschap van tyfus en paratyfus

Het enige bewijs voor dragerschap van bacteriën is de isolatie van S. typhi-, S. paratyphi A- en S. paratyphi B-culturen van de drager. Het materiaal voor het onderzoek is de inhoud van het duodenum, feces en urine. De complexiteit van het probleem is dat de dragers de ziekteverwekker niet altijd met deze substraten uitscheiden; er zijn pauzes, en vrij lange. Als hulpmethoden die het mogelijk maken de kring van te onderzoeken personen te verkleinen, worden serologische reacties gebruikt (de gelijktijdige detectie van O-, H-, Vi- of O-, Vi-antilichamen wijst op de mogelijke aanwezigheid van de ziekteverwekker in het lichaam) en een allergische huidtest met Vi-tyfine. Deze laatste bevat Vi-antigeen, dat bij interactie met Vi-antilichamen een lokale allergische reactie geeft in de vorm van roodheid en zwelling gedurende 20-30 minuten. Een positieve reactie met Vi-tyfine wijst op de aanwezigheid van Vi-antilichamen in het lichaam en de mogelijke aanwezigheid van S. typhi. Speciale immunofluorescentieantilichamen (tegen de antigenen van de L-vormen van de ziekteverwekker) zijn voorgesteld om L-vormen van S. typhi te identificeren. Een originele methode voor het identificeren van dragers van de bacterie werd voorgesteld door V. Moore. Deze methode omvat het onderzoeken van tampons die gelijktijdig in putten over de gehele lengte van het rioolstelsel van een dichtbevolkt gebied worden gegooid.

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

Behandeling van tyfus en paratyfus

De behandeling van tyfus is gebaseerd op het gebruik van verschillende antibiotica, waarvoor de ziekteverwekkers zeer gevoelig zijn (levomycetine, ampicilline, tetracyclines, enz.). Antibiotica verminderen de ernst van de ziekte en verkorten de duur ervan. De overdracht van R-plasmiden van E. coli of andere enterobacteriën naar salmonella kan echter leiden tot het ontstaan van gevaarlijke epidemische klonen.

Specifieke preventie van tyfus en paratyfus

In plaats van de zeven verschillende tyfusvaccins die voorheen werden gebruikt, heeft ons land sinds 1978 slechts één vaccin ontwikkeld: een chemisch geabsorbeerd monovaccin tegen tyfus. Doordat tyfus echter van een epidemische ziekte is overgegaan naar een sporadische ziekte (en dit werd mogelijk gemaakt door de verbetering van de watervoorziening en riolering en de toename van de hygiëne van de bevolking), is de noodzaak voor massale vaccinatie tegen tyfus verdwenen. Daarom wordt vaccinatie tegen tyfus alleen uitgevoerd in geval van epidemische indicaties.