Медицина/12. Інфекційні хвороби

Терещенко В.В., Трюханова Т.І.

КЗ «Криворізька інфекційна лікарня №1»

Bacillus cereus як збудник менінгіту у ВІЛ-інфікованих хворих

Історично склалося так, що види Bacillus, за винятком Bacillus anthracis, виділені з клінічних зразків, часто розцінюються як забруднювачі. Але все частіше повідомляється, що B.cereus може бути чинником госпітальних уражень, таких як пневмонії, септицемії, ендокардити, менінгіти у осіб з протезованими органами, катетерами, у пацієнтів з гемодинамічними порушеннями, а також у хворих, які протягом тривалого часу отримували цитостатики і імунодепресанти, і особливо у ВІЛ-інфікованих хворих [1]..

ВІЛ-інфіковані пацієнти мають виняткову вразливість до бактеріальної інфекції через численні порушення в імунній системі, які включають дефекти в клітинній (Т-клітини) і гуморальній (В-клітини) ланках імунної системи; фагоцитарні аномалії, включаючи зниження числа нейтрофілів, порушення у функції нейтрофілів і макрофагів, порушення функції моноцитів і дефекти компонентів комплементу. Ці недоліки стають більш важкими, коли ВІЛ-інфекція прогресує.

Bacillus сereus - ґрунтовий непатогенний мікроорганізм, що широко поширений у навколишньому середовищі. Нерідко, контамінуючи харчові продукти, може бути чинником харчових отруєнь. B. cereus відноситься до сімейства Bacillaceae, рід Bacillus. Мікроорганізм здатен рости в інтервалі температур від плюс 5°С до 75°С, а виживанню в екстремальних умовах сприяє спороутворення. B. сereus - грампозитивна аеробна і факультативно анаеробна, рухлива, спороутворююча, паличкоподібна бактерія. Клітини мають вигляд прямих паличок довжиною до 10 мкм, із закругленими чи обрубаними кінцями, часто в парах або ланцюжках. Температурний оптимум росту плюс 30°С; оптимум рН 7-9,5. На пластинчатих поживних середовищах збудник утворює «розпластані» колонії з нерівними краями; на кров’яному агарі колонії оточені широкою зоною гемолізу. З часом колонії набувають характерного восковидного виду (від лат. cera – віск, свічка). У рідких середовищах утворюють ніжну плівку на поверхні, білий пластівцеподібний осад і помутніння бульйону. Бацили рухливі завдяки наявності перитрихіальних джгутиків. Ендоспори характеризуються підвищеним коефіцієнтом світозаломлення, стійкістю до руйнуючих агентів и високим вмістом дипіколінової кислоти (5-10% сухої маси). Клітина-спорангій утворює одну ендоспору. B. сereus хемоорганотроф, метаболізм суворо дихальний або дихальний і бродильний одночасно. Бактерії проявляють високу протеолітичну активність і розріджують желатину за 1-4 доби; усі штами утворюють лецитиназу і ацетоін. Утворюють кислоту на середовищах з глюкозою і мальтозою [3].

Патогенність B. cereus пов’язана з секрецією токсинів, які відповідають за патогенез хвороби і більшість клінічних проявів захворювання. Мікроорганізм продукує кілька токсинів, включаючи некротизуючий ентеротоксин, блювотний токсин, фосфоліпазу С, протеази, гемолізини і ентеротоксини, які є важливими детермінантами вірулентності. Один блювотний токсин (ETE) і три різних ентеротоксини: HBL (гемолізин), Nhe (не гемолітичний) і EntK (білковий компонент) відповідальні за симптоми діареї та блювання, що мають місце при гастроінтестинальних захворюваннях. Ентеротоксини беруть участь у харчових отруєннях і діють як цитотоксини клітинної мембрани. Прояви системних захворювань викликані дією інших сильнодіючих екзотоксинів, які функціонують як протеази, фосфоліпази, лецитиназа і гемолізини, що викликають значні пошкодження тканин і некроз внутрішніх органів, включаючи мозок, легені і очі [2].

Мікроорганізм зазвичай чутливий до аміноглікозидів, кліндаміцину, ванкоміцину, хлорамфеніколу і еритроміцину. B. сereus здатен продукувати β-лактамази. Бета-лактамази здатні розщеплювати β-лактамні антибіотики, що містять у своїй структурі циклічний амідний зв'язок. B. сereus, що продукує β-лактамази, стійкий до бета-лактамних антимікробних препаратів, включаючи цефалоспорини третього покоління. У групах високого ризику, раннє агресивне лікування знижує подальше розповсюдження бацил і подальшу продукцію токсинів. Зважаючи на блискавичний і тяжкий перебіг хвороби, пов'язаний з системною хворобою в контексті важкого імунодефіциту, використання двох антибіотиків слід розглядати для лікування особливо вразливих пацієнтів. Хоча немає ніяких стандартних керівних принципів для антимікробного лікування серйозних інфекцій B. сereus, ванкоміцин зазвичай вважається препаратом першого вибору [2].

У квітні 2013 році ми спостерігали випадок менінгіту, спричиненого B. сereus, у ВІЛ – інфікованого пацієнта.

Розвинулось захворювання гостро, з появою головного болю, лихоманки. З боку шлунково-кишкового тракту спостерігались такі симптоми як нудота, блювання, пронос, біль у животі. Швидко наростали менінгеальні симптоми: ригідність затилку, гіперестезія.

Дослідження ліквору показало підвищений рівень білку (2,57 г/л), знижений рівень глюкози (1,7 ммоль/л), лімфоцитарний цитоз (54 кл в 3 мкл).

Бактеріологічне дослідження спинномозкової рідини для виділення збудника включало висів на поживні середовища (кров’яний агар, жовтково-сольовий агар, м’ясо-пептонний бульон, м’ясо-пептонний агар) з подальшою інкубацією при температурі плюс 37°С. Вивчали тинкториальні, культуральні та біохімічні властивості колоній, що виросли.

Виявлення грампозитивних паличкоподібних бактерій зі спорами у препаратах, забарвлених за Грамом, характерний ріст на поживних середовищах і клінічний перебіг захворювання пацієнтів спонукало до ціленаправленого дослідження на мікроорганізми роду Bacillus.

На поживному агарі збудник утворив характерні «розпластані» колонії з нерівними краями (Мал. 1, 2); на кров’яному агарі колонії оточені широкою зоною гемолізу (Мал. 3). У рідкому поживному бульйоні утворилась ніжна плівка на поверхні, білий пластівцеподібний осад з помутнінням середовища. На жовтково-сольовому агарі спостерігали райдужний вінчик, що свідчить про наявність у бактерії фермента лецитинази (Мал. 4).

Мал. 1 Колонії В.сereus на 5% кров'яному агарі.	Мал. 2 Колонії В.сereus на 5% кров'яному агарі. ×7
Мал. 3 Гладкі колонії В.сereus на 5% кров'яному агарі, оточені зоною бета-гемолізу.	Мал. 4 Колонії В.сereus на жовтково-сольовому агарі.

У мазках, забарвлених за Грамом, B. сereus виглядають як прямі або злегка зігнуті палички з закругленими кінцями, що лежать окремо, в парах, або складають короткі ланцюжки, мають овальні спори (Мал. 5).

Мал. 5 Препарат культури В. сereus, овальні спори (стрілки). Забарвлення за Грамом. ×1000

Мікроскопія висячої краплі дозволила виявити активну рухливість клітин. При посіві на «строкатий ряд», який включає глюкозу, мальтозу, сахарозу, лактозу, галактозу, маніт і дульцит, виявлено розклад до кислоти глюкози і мальтози, відсутність здатності розкладати сахарозу, лактозу, галактозу, маніт і дульцит. У реакції Фогес-Проскауера отримано позитивний результат на ацетилметилкарбінолацетоін.

Виділений мікроорганізм був чутливий до антибіотиків групи аміноглікозидів - гентаміцин, амікацин; фторхінолонів - ципрофлоксацин, офлоксацин, норфлоксацин; тетрациклінів - тетрациклін, доксициклін; глікопептидів - ванкоміцин; хлорамфеніколу; стійкий до цефалоспоринів І і ІІІ поколінь - цефазолін, цефтріаксон. Резистентність до цефалоспоринів може свідчити про продукцію бета-лактамаз. На жаль, через відсутність підтверджуючих тестів, не було проведено досліджень на наявність цих ферментів.

Виділення спороутворюючих грампозитивних мікроорганізмів, схожих з видами Bacillus із середовищ, в нормі стерильних, таких як кров і цереброспінальної рідина, при наявності симптомів, пов'язаних з присутністю мікроорганізму, не повинно ігноруватися клініцистами і помилково прийматися за контамінацію. У людей з імунодефіцитними станами і відповідною клінікою, виділення B.cereus з клінічних зразків слід розцінювати як інфекційний процес.

При старті емпіричної терапії, клініцисти повинні враховувати можливість інфекції B. cereus, оскільки затримка у призначенні адекватного лікування може призвести до значного підвищення смертності.

Література:

1. Gaur AH, Shenep JL. The expanding spectrum of disease caused by Bacillus cereus. Pediatr Infect Dis J 2001, 20: 533-534.

2. Edward J. Bottone. Bacillus cereus, a Volatile Human Pathogen. Clin.Microbiol Rev. 2010 April; 23(2). – Р. 382-398;

3. Д.А.Васильев, А.А.Щербаков, Л.В.Карпулина, С.Н.Золотухин. Учебно-методическое пособие по методам частной бактериологии. Ульяновск, 2004. – С.6-18.