Материал из Wiki.
Bacillus cereus — бактерии рода Bacillus, широко распространённые в окружающей среде, являются аэробами или факультативными анаэробами, грамположительными или грам-вариабельными спорообразующими палочками. Вегетативные формы в диаметре составляют от 0,5 на 1,2 до 2,5 на 10 мкм и могут расти при оптимальной температуре от 25 до 37 градусов Цельсия, хотя термофильные или психрофильные формы могут расти при высокой температуре, достигающей 75° С или низкой — до 3° С. Некоторые виды могут расти в резко щелочной или кислотной среде, при значении pH от 2 до 10. О крайней гетерогенности рода также свидетельствует то, что многие виды занимают значительно различающиеся экологические ниши. Содержание G + C в ДНК видов в пределах рода может варьировать от 32 до 69 % и многие виды могут быть в дальнейшем классифицированы в различные таксономические группировки.
Род Bacillus
Род Bacillus делится на три широкие группы, в зависимости от морфологии спор и спорангий по схеме, которая была разработана Smith с соавт. и развита в дальнейшем другими исследователями. B. cereus, Bacillus megatenium, B. anthracis, B. thuringiensis, и B. cereus var. mycoides входят в крупноклеточную подгруппу (ширина бациллярной клетки 21 мкм) группы 1, включающая в себя грамположительных бактерий, у которых формируется центральная или концевая эллипсоидная или цилиндрическая спора, не расширяющаяся в спорангию. Протоплазматические включения полибетагидроксибутирата обнаруживаются в крупноклеточных видах, но не в мелкоклеточной независимой подгруппе, которая представлена Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, и Bacillus lichenifornis. Большинство клинически значимых изолятов Bacillus относятся к группе 1
B. cereus продуцирует несколько токсинов, включая некротизирующий энтеротоксин, рвотный токсин, фосфолипазу С, протеазы, гемолизины и энтеротоксины, которые являются важными детерминантами вирулентности. Энтеротоксин и рвотный токсин ответственны за симптомы диареи и рвоты, имеющие место при гастроинтестинальных заболеваниях. Роль in vivo гемолизинов и фосфолипазы не совсем ясна, но они могут быть значимыми детерминантами вирулентности при раневой инфекции, инфекции глаза и других некротизирующих поражениях.
Большинство штаммов являются каталаза-позитивными, обладают перитрихеально расположенными жгутиками и спорулируют в воздухе, что отличает представителей этого рода от клостридий.
Хорошо известна патогенность Bacillus anthracis, возбудителя сибирской язвы для млекопитающих, также как вирулентность Bacillus thuringiensis, Bacillus sphaericus и некоторых других видов для насекомых. Прочие виды, которые обнаруживаются в клиническом материале, часто воспринимаются как контаминация материала микроорганизмами из окружающей среды и могут вообще не указываться. Тем не менее, существуют убедительные данные о роли этих бактерий в качестве возбудителей различных заболеваний. Инфекция, вызванная микроорганизмами из рода Bacillus (вероятно в большинстве случаев Bacillus cereus) была описана еще в начале века и возможно даже ранее. Клинически значимые инфекции, вызванные B. cereus делятся на 6 широких групп:
- локальные инфекции, особенно в области ожогов, травматических и послеоперационных ран и инфекции глаза;
- бактериемия и септицемия
- инфекции ЦНС, включая менингиты, абсцессы и инфекции, связанные с шунтированием
- респираторные инфекции
- эндокардиты и перикардиты
- пищевые токсико-инфекции, характеризующиеся токсин-индуцированной рвотой и диареей.
Широкое распространение B. cereus приводит к тому, что контаминация из окружающей среды в госпиталях и клиниках происходит также широко. При неизвестной этиологии инфекции, подозревать в качестве ее возбудителя B. cereus нужно у пациентов, злоупотребляющих внутривенными наркотиками или у пациентов с иммунодефицитом, вызванным ВИЧ-инфекцией, химиотерапией или злокачественными новообразованиями. Клинически инфекции B. cereus могут быть разделены на две большие подгруппы — заболевания ЖКТ и прочие, кроме того, могут быть разделены на локальную и системную инфекции.
Желудочно-кишечные заболевания, вызванные этим организмом более распространены, чем считалось раньше. Диарея и рвота обычно прекращаются самостоятельно и обычно протекают не тяжело. Контаминация пищи широко распространена, также как и бессимптомное носительство в ЖКТ, из-за стабильности споровых форм. В большинстве случаев, необходимо проведение специальных дополнительных лабораторных исследований, чтобы подтвердить наличие токсигенных штаммов и установить эпидемиологическую связь между выделением микроорганизма в пище и в материале от пациента.
Хотя наиболее часто Bacillus cereus является возбудителем пищевых токсико-инфекций, он может быть связан также с развитием других заболеваний у человека. Тяжелые не гастроинтестинальные инфекции встречаются редко и обычно связаны с травмами или операциями, особенно связанными с установкой инородного материала, включая протезы внутривенные катетеры или вентрикулярные шунты. Внутривенные наркоманы находятся в группе риска, что связано как с сопровождающими инъекцию принадлежностями, так и с самим героином, которые часто бывают контаминированными микроорганизмами, включая B. cereus. Спинальная анестезия также несет потенциальный риск инфекции ЦНС. Выделение спорообразующих грамположительных микроорганизмов, схожих с видами Bacillus из глаза или других в норме стерильных сред, таких как кровь и цереброспинальная жидкость, при наличии симптомов, связанных с присутствием микроорганизма, не должно игнорироваться клиницистами и ошибочно приниматься за контаминацию. При старте эмпирической терапии, клиницисты должны учитывать возможность инфекции B. cereus, поскольку задержка в назначении адекватного лечения может привести к значимому повышению смертности.
В одном исследовании была показана значительная контаминация препаратов для местного и внутреннего применения B. cereus и другими видами Bacillus, что может представлять потенциальный источник инфекции при ожогах и ранах. Любая комбинация вышеупомянутых факторов, например злоупотребление внутривенными наркотиками у больного со СПИДом значительно повышает риск инфекции.
Выработка токсинов, тканевая инвазия и размножение бактерий вносят вклад в проявления инфекции. Споры B. cereus обнаруживаются повсеместно в окружающей среде, в том числе и внутри больниц; выявление B. cereus в окружающей среде может не всегда свидетельствовать о высокой вероятности заболеваемости. Однако, контаминация одежды, внутривенных катетеров или линий могут быть связаны с повышенным риском инфекции. В одном из исследований было показано, что контаминация операционного белья стала причиной двух случаев менингита после нейрохирургических процедур. Важна также контаминация рук медработников через полотенце особенно в неонатологическом и других специальных отделениях, потому что мытье рук со спиртовыми растворами неэффективно против спор Bacillus.
Локальная инфекция
Локальная инфекция может проявляться как хирургическая, травматическая раневая инфекция, ожоговая инфекция или инфекция глаза. Первичная инфекция кожи, которая приводит к формированию некротической буллы, также была описана. Диагностика инфекции B. cereus, по данным микробиологического исследования раневого отделяемого сложна, поскольку часто встречаются смешанные культуры. Тем не менее, инфекция вероятна в том случае если выявляется массивный рост грамположительных бактерий или «клостридиальные микроорганизмы» подозреваются при микроскопии. Патогенная значимость бацилл в ране может быть подтверждена их присутствием в образцах, взятых во время хирургической биопсии, где они могут быть выделены с помощью периодического кислотного реагента по Schiff . В одном исследовании раневых осложнений после тотальной артропластики бедра, виды Bacillus были выделены у 25 % пациентов. Все пациенты получали предоперационную антибиотикопрофилактику бензилпенициллином, флуклоксациллином, клоксациллином или цефуроксимом. Хотя половина выделенных штаммов была чувствительна к флуклоксациллину и подобным антибиотикам in vitro, эти препараты, по всей видимости, были недостаточно эффективны клинически. Хотя в большинстве случаев локальная инфекция протекает нетяжело, встречаются тяжелые случаи глубокой инфекции, такие как некротизирующие фасцилиты, и гангрена. Описаны случаи острого и хронического остеомиелита. В таких случаях требуется длительная внутривенная антимикробная терапия с адекватным хирургическим дренированием, но заболеваемость и смертность остаются высокими.
Системные заболевания
Системные заболевания связаны с наличием входных ворот для проникновения инфекции в систему, например вентрикулярного шунта для развития менингита или внутривенной канюли при бактериемии или септицемии. Инфекции, связанные с B. cereus обычно являются некротизирующими, что обусловлено выработкой некротизирующего энтеротоксина, как фактора вирулентности.
Диагностика системной инфекции сложна, поскольку виды Bacillus являются частыми контаминантами культур крови. Во многих случаях инфекции, роль B. cereus первоначально недооценивается и она принимается за контаминант, но дальнейшее ухудшение клинического состояния и другие факторы заставляют пересматривать значимость этого микроорганизма. Настоящее количество случаев заболеваний, связанных с B. cereus, вероятно выше, чем диагностируется; во многих публикуемых исследованиях также не идентифицируется вид полученных колоний Bacillus.
Бактериемия и септицемия
В большинстве случаев, бактериемия и септицемия являются транзиторными и не имеют клинического значения. Наиболее значимые случаи инфекции, связанные с бактериемией наблюдаются у внутривенных наркоманов, пациентов, находящихся на гемодиализе или длительно получающих внутривенную инфузионную терапию, новорожденных и пациентов со злокачественными новообразованиями. Бактериемия может осложняться инфекцией легких и глаза, формированием абсцессов и эндокардитов.
Бактериальные эндокардиты
B. cereus не частая, но значимая причина бактериальных эндокардитов, особенно если связана с внутривенным введением препаратов или сопутствующими заболеваниями клапанов. Чаще всего бактерии попадают в организм с препаратом или устройством для введения. Поражается в большинстве случаев трикуспидальный клапан. Несколько случаев были связаны с водителем ритма и искусственным клапаном. Антимикробная терапия с профилактикой тромбоза обычно была достаточно эффективна, хотя в нескольких случаях потребовалась замена клапана, а также несколько пациентов погибли.
Инфекция ЦНС
В литературе описано, как минимум, 30 случаев менингита и энцефалита, с высокой вероятностью, связанного с Bacillus у детей и взрослых. Риск инфекции связан с состояниями при которых снижен иммунитет и имеется доступ к центральной нервной системе., включая спинальную анестезию и шунты, но, по меньшей мере, 25 % случаев инфекции отмечаются у вероятно здоровых новорожденных. Агрессивная антимикробная терапия и удаление инородного тела в этих случаях необходимы, но такие состояния связаны с высокой смертностью. Абсцессы мозга как проявление инфекции B. cereus также отмечаются, но чрезвычайно редко.
Респираторная инфекция
Легочная инфекция B. cereus, хотя встречается не часто является тяжелым жизнеугрожающим заболеванием. Давно известно, что сибирская язва легких, вызванная B. anthracis, часто является фатальным заболеванием и обычно сопровождается быстрым развитием необратимого сепсиса. Легочная форма сибирской язвы начинается резко с высоким подъемом температуры, нарушением дыхания и болями в груди. Она быстро прогрессирует и часто летальный исход наступает до того, как лечение сможет остановить инвазивное распространение инфекции. Инфекция B. cereus в некоторых случаях может протекать схожим образом. Большое количество микроорганизмов, с учетом того, что они могут продуцировать широкий спектр токсинов и ферментов могут обуславливать быстрое течение и фатальный исход заболевания. Пневмония, абсцессы и плевриты встречаются в типичных группах риска, в небольшом проценте случаев, у пациентов при этом фиксируется бактериемия. Осложнения могут быть тяжёлыми. Пневмония может осложняться легочным кровотечением, острой дыхательной недостаточностью, напряженным пневмотораксом, эмпиемой и бронхоплевральной фистулой.
Докладывается о некоторых необычных случаях, когда B. cereus был очевидным возбудителем фатальных респираторных заболеваний у условно здоровых взрослых пациентов
Лечение
B. cereus, в отличие от практически всех штаммов B. anthracis, продуцирует ?-лактамазы и резистентна к ?-лактамным антимикробным препаратам, включая цефалоспорины третьего поколения. Микроорганизм обычно чувствителен к аминогликозидам, клиндамицину, ванкомицину, хлорамфениколу и эритромицину.
Сообщалось об эффективности ципрофлоксацина при лечении пациентов с редкими случаями бронхоэктаза. В случаях менингита и тяжелых системных инфекций, эмпирическое назначение аминогликозида и ванкомицина — наиболее подходящая комбинация. Хотя распространенная комбинация ампициллина и гентамицина для лечения инфекций, вызванных бактериями рода Listeria, при выявлении роста грамположительных бактерий в ликворе обеспечивает адекватную активность в отношении большинства видов Bacillus.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Turnbull, P. C. B., and J. M. Kramer. 1991. Bacillus, p. 296—303. In A. Balows, W. J. Hausler, K. L. Herrmann, H. D. Isenberg, and H. J. Shadomy (ed.), Manual of clinical microbiology, 5th ed. American Society for Microbiology, Washington, D.C.
- Drobniewski F. A. Bacillus cereus and Related Species, Clin. Microbiol. Rev. Vol. 6, 1993. p. 324—338.
- Kramer, J. M., and R. J. Gilbert. 1989. Bacillus cereus and other Bacillus species, p. 21-70. In M.
материал подготовил — Зубарев А.С.
