Йерсинии (Yersinia)

Обща характеристика

Род Yersinia принадлежи към семейство Enterobacteriaceae и е кръстен на френския бактериолог Александър Йерсин, който през 1894 г. открива Yersinia pestis, причинителя на чумата, през същата година бактерия е изолиран от японския лекар и бактериолог K.Shibasaburo. В рода Yersinia се включват:

• Yersinia pestis (чумен бактерии);
• Yersinia pseudotuberculosis;
• Yersinia enterocolitica;

Други микроорганизми от рода, включително Y. intermedia, Y. frederiksenii и Y. ruckeri причиняват заболявания при редица животни. Y. ruckeri е патогенен при сьомгите (семейство Salmonidae), включително дъговата пъстърва и тихоокеанската сьомга. При тези видове, Y. ruckeri причинява чревна червеногуша болест, която се характеризира с кръвоизлив на подкожните тъкани около очите и устата.

Морфологична характеристика

Йерсиниите са Грам-отрицателни микроорганизми, чиято форма варира от пръчковидна до кокообразна. Размерите им са от 0,5-1 µm. Не образуват капсули и спори, с изключение на чумния бактерий. При температури под 30 градуса °C йерсиниите образуват ресни, което ги прави подвижни.

Йерсиния пестис е Грам-отрицателен пръчковиден бактерий с ширина 0,5µm и дължина от 1 до 3µm. Показва биполярно оцветяване от анилинови бои като Wright, Giemsa и Wayson, поради което се оприличава на ладийка. Не образува ресни и спори, но при култивиране върху кръвен агар и в организма на заболелите образува капсула, което го отличава от останалите представители на рода.

Клетките на Y. enterocolitica са представляват Грам-отрицателни пръчици, но в началните часове на култивиране притежават коковидна форма. В култури, получени при стайна температура не притежават ресни, но при по-ниски температури се наблюдава наличие на ресни. Не образуват капсули и спори.

Yersinia pseudotuberculosis е пръчковидна бактерия, която притежава всички характерни морфологични особености на род йерсиния.

Културелни особености

Бактериите от рода са невзискателни спрямо хранителните среди, характерно за техните колонии е по-малкият им диаметър спрямо останалите родове от семейство Enterobacteriaceae. Оптималната температура за развитието им е около 28 градуса, но могат да се развиват в широк температурен диапазон. Техният рН оптимум е 7,2-7,4.

Йерсиниите са факултативни анаероби, което означава, че могат да се развиват както в среда богата на кислород, така и при липса на кислород. Ферментират въглехидратите с образуване на киселина и малко количество газ.

Yersinia pestis е факултативен анаероб, с рН оптимум 7,0-7,2, чиито растеж се стимулира от добавяне към хранителните среди на хемолизирала кръв и натриев сулфит. Върху твърди хранителни среди дава характерни микроколонии, които могат да се наблюдават под лупа и изглеждат като късчета счупено стъкло. На течни хранителни среди бактерия расте под формата на флокули, като по-късно се получава утайка на дъното на епруветката.

Йерсиния ентероколитика расте на обикновени хранителни среди и се развива в температурен диапазон от 4 до 42 градуса. При температури по-ниски от 28°C дава гладки (S-) колонии, при по-високи температури образува грапави (R-) колонии. рН оптимума на Yersinia enterocolitica е около 7,5. Характерно е, че диаметъра на колониите е по-малък от този на останалите видове от рода.

Антигенна структура

Йерсиниите притежават сложна антигенна структура.

• О-антигените са липополизахаридите, които изграждат клетъчната стена на бактериите. Загубата на О-антигена се свързва с промяна от гладка в груба форма на колонията;
• Н-антигените представляват антигенната специфичност на ресните;
• I-антигена, известен още като протеинов капсулен антиген е специфичен за йерсиния бактерия;

Други уникални за чумния бактерии антигени са V-(протеинов) и W-(липопритеинов) антигени.

Епидемиология

Основен източник и резервоар на йерсиния пестис бактерия са гризачите, но допълнителни източници са домашните животни и заболелите от чума. Основният път за пренасяне на заразата от гризачите към човека е трансмисивният – посредством техните бълхи, кърлежи и въшки. Най-честия преносител е "чумната муха" Xenopsilla cheopsis, но е доказано, че 124 вида бълхи и 9 вида кърлежи могат да пренасят чума. В миналото бактерия е причинил опустошителни епидемии през три периода на съвременната история:

1. Юстинияновата чума е била разпространена от Близкия изток до Средиземно море през 6-ти и 8-ми век и убива около 25% от населението в района на Алпите.
2. Опустошителната за Европа "Черна чума" през 8-ти и 14-ти век, убива 25 милиона души (почти 25% от населението).
3. Третата епидемия започва през 1855 г. в Китай и е причинила милиони смъртни случаи.

Инфекциите, причинени от Yersinia enterocolitica са разпространени по целия свят. В Европа разпространените серотипове са О3 и О9. Главен резервоар за бактерия са свинете. Основният път за пренасяне на заразата е фекално-оралният. Характерна е есенно-зимната сезонност на инфекциите причинени от йерсиния ентероколитика, поради способността и да се дели при температури от 4 до 6 градуса.

Йерсиния псевдотуберкулоза може да бъде изолирана от домашни животни (особено от свине) и от домашни любимци като котки, които могат да се заразят при консумацията на диви гризачи. Въпреки това, честотата на псевдотуберкулозна инфекция е по-ниска от тази, наблюдавана при Y. enterocolitica. Бактерия на псевдотуберкулозата е разпространен в околната среда и може да бъде изолиран в широк спектър от дребни диви животни, включително гризачи, къртици и миещи мечки.

Патогенеза и клинична картина

Yersinia pestis причинява инфекция с доминиращ трансмисивен характер – чума. Чумата е най-смъртоносната инфекция в историята на човечеството. След ухапване от ектопаразити (въшки,бълхи,кърлежи) бактерия прониква през кожата и започва да се размножава вътре и извън клетъчно. От мястото на проникването си Y. pestis се разпространява по лимфен път, което е последвано от дисеминация (разпространение) в слезката, белия дроб, черния дроб и централната нервна система.
Инкубационният период е от 2 до 7 дни. Различават се следните видове чума:

1. Бубонна;
2. Белодробна;
3. Чревна;
4. Септична.

Бубонната чума засяга лимфните възли. В рамките на 3 до 7 дни след излагането на бактериите от чума се развиват следните симптоми:

• треска;
• главоболие;
• студени тръпки;
• слабост;
• подути лимфни възли.

Симптомите на чревната чума включват:

1. треска;
2. студени тръпки;
3. слабост;
4. коремна болка;
5. шок;
6. кървене;
7. бубони не се развиват.

Симптомите на белодробната чума обикновено се развиват в рамките на 1 до 3 дни, след излагане на въздушни капчици от чумни бактерии. Пневмонията започва бързо с недостиг на въздух, болка в гърдите, кашлица и понякога кървави храчки.

Въпреки че инфекцията с Yersinia pseudotuberculosis е зооноза, може да бъде предадена на хората. Йерсиниозата се причинява предимно от инфекции от Yersinia enterocolitica, но са докладвани и инфекции, от Y. pseudotuberculosis. Клиничните проблеми, свързани с ентеричната форма на инфекцията с псевдотуберкулоза, включват:

• терминален илеит;
• инвагинация, особено при деца.

Болката обикновено трае 1-3 седмици.

Yersinia enterocolitica причинява чревни инфекции при хора и животни. При деца до 10 годишна възраст бактерия причинява:

• гастроентерит;
• ентероколит;
• илеит.

В средна възраст инфекцията причинява полиартрит, който се проявява с erythema nodosum.

Имунитет

След преболедуване от чума се развива пост инфекциозен имунитет, който не е достатъчно проучен.

Специфична профилактика

Осъществява се чрез жива противочумна ваксина. Ваксините се прилагат единствено при наличие на епидемична опасност и за специфична терапия на заболелите.

Микробиологична диагностика

В зависимост от клиничните изяви се изследват:

1. Пунктат от бубон;
2. кръв;
3. храчки;
4. фецес.

Провежда се микроскопско изследване, като се приготвят препарати оцветени по Грам. При културелното изследване се прави посявка на материалите върху селективни хранителни среди.

Бърз метод за поставяне на диагнозата е имунофлуоресцентния метод.

Лечение

Високо ефикасно е лечението със стрептомицин и тетрациклини, които могат да се прилагат както самостоятелно, така и в комбинация.