Salmonellen - Erreger von Lebensmittelinfektionen

Salmonellen sind nicht nur die Hauptverursacher von Lebensmittelvergiftungen, sondern auch häufig die Ursache einer bestimmten Art von Durchfall – der Salmonellose.

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Hauptmerkmale der Gattung Salmonella

Die Hauptmerkmale der Gattung Salmonella sind: kurze, gramnegative Stäbchen mit abgerundeten Enden, 1,5–4,0 µm lang, meist beweglich (peritrichus), haben keine Sporen oder Kapseln, bilden bei der Fermentation von Glucose (und einigen anderen Kohlenhydraten) Säure und Gas (mit Ausnahme von S. typhi und einigen anderen Serotypen), haben Lysin- und Ornithindecarboxylase, haben keine Phenylalanindeaminase, bilden H2S (einige tun dies nicht), reagieren positiv mit MR, wachsen auf Hungeragar mit Citrat (mit Ausnahme von S. typhi), fermentieren keine Laktose (mit Ausnahme von S. arizonae und S. diarizonae), bilden kein Indol, haben keine Urease und führen zu einer negativen Voges-Proskauer-Reaktion. Der G + C-Gehalt in der DNA beträgt 50–52 %. Die kulturellen Eigenschaften dieser Bakterien sind die gleichen wie die der Erreger von Typhus und Paratyphus A und B.

Salmonellenresistenz

Salmonellen haben eine recht hohe Resistenz gegenüber einigen physikalischen und chemischen Faktoren. Das Erhitzen auf 70 °C wird 30 Minuten lang aufrechterhalten. Die Resistenz gegenüber hohen Temperaturen steigt, wenn Lebensmittel, insbesondere Fleisch, Salmonellen enthalten. Mit Salmonellen kontaminiertes Fleisch wird nach 2,5-stündigem Kochen in kaltem Wasser in Stücken mit einem Gewicht von höchstens 400 g und einer Dicke von 19 cm steril. In kochendes Wasser gelegt, wird Sterilität bei der gleichen Kochzeit nur bei Stücken mit einem Gewicht von bis zu 200 g und einer Dicke von 5,0–5,5 cm erreicht. Das Pökeln und Räuchern von Fleisch hat eine relativ schwache Wirkung auf Salmonellen. Bei einem NaCl-Gehalt von 12–20 % in gesalzenem und geräuchertem Fleisch überleben Salmonellen bei Zimmertemperatur 1,5–2 Monate. Herkömmliche chemische Desinfektionsmittel töten Salmonellen in 10–15 Minuten ab.

Pathogenitätsfaktoren von Salmonellen

Salmonellen verfügen über Adhäsions- und Kolonisierungsfaktoren sowie Invasionsfaktoren. Sie besitzen Endotoxine und können, zumindest S. typhimurium und einige andere Serotypen, zwei Arten von Exotoxinen synthetisieren:

• hitzelabile und hitzestabile Enterotoxine vom LT- und ST-Typ;
• Shiga-ähnliche Zytotoxine.

Die Besonderheit der Toxine liegt in ihrer intrazellulären Lokalisation und Freisetzung nach Zerstörung der Bakterienzellen. LT-Salmonellen weisen strukturelle und funktionelle Ähnlichkeiten mit enterotoxigenen E. coli und Choleragen auf. Ihr mm beträgt 110 kDa und sie sind im pH-Bereich von 2,0–10,0 stabil. Die Toxinbildung bei Salmonellen ist mit zwei Faktoren der Hautdurchlässigkeit verbunden:

• schnellwirkend – wird von vielen Salmonellenstämmen produziert, hitzestabil (bei 100 °C 4 Stunden stabil), Wirkungsdauer 1–2 Stunden;
• verzögert – thermolabil (wird bei 75 °C innerhalb von 30 Minuten zerstört), verursacht eine Wirkung (Verdickung der Kaninchenhaut) 18–24 Stunden nach der Verabreichung.

Molekulare Mechanismen von Durchfallerkrankungen durch LT- und ST-Salmonellen stehen offenbar auch mit einer Funktionsstörung der Adenylat- und Guanylatcyclase-Systeme der Enterozyten im Zusammenhang. Das von Salmonellen produzierte Zytotoxin ist thermolabil, seine zytotoxische Wirkung manifestiert sich in der Hemmung der Proteinsynthese durch Enterozyten. Es wurde festgestellt, dass einzelne Salmonellenstämme gleichzeitig LT, ST und Zytotoxin synthetisieren können, während andere nur Zytotoxin synthetisieren können.

Die Virulenz von Salmonellen hängt auch vom darin enthaltenen Plasmid mit mm. 60 MD ab, dessen Verlust die Virulenz der Bakterien deutlich reduziert. Es wird angenommen, dass die Entstehung epidemischer Salmonellenklone mit dem Erwerb von Virulenzplasmiden und R-Plasmiden verbunden ist.

Postinfektiöse Immunität

Die postinfektiöse Immunität ist noch nicht ausreichend erforscht. Da Salmonellose vor allem Kinder befällt, ist die postinfektiöse Immunität zwar recht ausgeprägt, aber offenbar typspezifisch.

Epidemiologie der Salmonellose

Von den bekannten Salmonellen verursachen nur S. typhi und S. paratyphi A ausschließlich beim Menschen Krankheiten – Typhus und Paratyphus A. Alle anderen Salmonellen sind auch für Tiere pathogen. Die Hauptquelle von Salmonellen sind Tiere: Rinder, Schweine, Wasservögel, Hühner, synanthropische Nagetiere und eine große Zahl anderer Tiere. Durch Salmonellen verursachte Tierkrankheiten werden in 3 Hauptgruppen unterteilt: primäre Salmonellose, sekundäre Salmonellose und Enteritis bei Rindern. Primäre Salmonellose (Paratyphus bei Kälbern, Typhus bei Ferkeln, Typhus bei Hühnern, Hühnerruhr usw.) wird durch bestimmte Krankheitserreger verursacht und verläuft mit charakteristischen klinischen Symptomen. Sekundäre Salmonellose tritt auf, wenn der Körper des Tieres aus bestimmten Gründen (oft verschiedene Krankheiten) stark geschwächt ist; Sie sind nicht mit bestimmten Arten von Salmonellen bei bestimmten Tieren verbunden und werden durch verschiedene Serotypen verursacht, am häufigsten jedoch durch S. typhimuriwn.

Enteritis bei Rindern ist durch ein spezifisches Krankheitsbild gekennzeichnet und ähnelt in dieser Hinsicht der primären Salmonellose. Allerdings handelt es sich bei der Enteritis in diesem Fall um eine sekundäre Manifestation, während verschiedene prädisponierende Umstände die primäre Rolle spielen. Die Erreger sind am häufigsten S. enteritidis und S. typhimurium.

Die gefährlichsten Quellen für lebensmitteltoxische Infektionen sind Tiere, die an sekundärer Salmonellose und Rinderenteritis leiden. Wasservögel und ihre Eier sowie Hühner, deren Eier und andere Geflügelprodukte spielen eine wichtige Rolle in der Epidemiologie der Salmonellose. Salmonellen können während der Entwicklung eines Eis direkt in dieses gelangen, aber auch leicht eine intakte Schale durchdringen. Ausbrüche toxischer Infektionen stehen am häufigsten im Zusammenhang mit dem Verzehr von mit Salmonellen infiziertem Fleisch – bis zu 70–75 %, davon bis zu 30 % des Fleisches von zwangsgeschlachteten Rindern. Tiere werden oft in sterbendem Zustand geschlachtet. Bei geschwächten Tieren dringen Salmonellen leicht vom Darm ins Blut und dadurch in die Muskeln ein und verursachen eine lebenslange Infektion des Fleisches. Eier und Geflügelprodukte machen mehr als 10 %, Milch und Milchprodukte etwa 10 % und Fischprodukte etwa 3–5 % aller Salmonellenausbrüche aus.

Die moderne Salmonellose-Epidemiologie ist durch einen stetigen Anstieg der Inzidenz bei Mensch und Tier sowie durch eine Zunahme der Salmonellen-Serotypen gekennzeichnet, die diese Krankheiten verursachen. Von 1984 bis 1988 hat sich die Zahl der Salmonellose-Fälle in England versechsfacht. WHO-Experten gehen jedoch davon aus, dass die tatsächliche Zahl der Salmonellose-Fälle unbekannt bleibt. Ihrer Meinung nach werden nicht mehr als 5-10 % der infizierten Personen identifiziert. Einer der Hauptgründe für den Anstieg der Salmonellose-Fälle ist die Kontamination von Lebensmitteln während ihrer Herstellung infolge der weiten Verbreitung von Salmonellen in der Umwelt und in Verarbeitungsbetrieben, in denen Tiere mit latenter Salmonellose aufgenommen werden. Einer der Hauptgründe für die weite Verbreitung von Salmonellen unter Tieren ist die Verwendung von Futtermitteln, die verarbeitete Nebenprodukte tierischen Ursprungs enthalten und sehr häufig mit Salmonellen kontaminiert sind.

Trotz der stetigen Zunahme der Zahl der aus Mensch und Tier isolierten Salmonellen-Serotypen werden bis zu 98 % aller Salmonellosen immer noch durch Salmonellen der Gruppen A, B, C, D und E verursacht, vor allem durch S. typhimurium und S. enteritidis (bis zu 70–80 % der Erkrankungsfälle).

Ein weiteres wichtiges Merkmal der modernen Salmonellose-Epidemiologie ist die Etablierung der Rolle des Menschen als Quelle von Salmonelleninfektionen. Eine Ansteckung des Menschen durch einen Kranken oder einen Träger der Bakterien ist nicht nur über Lebensmittel möglich, in denen Salmonellen gute Bedingungen zur Vermehrung finden, sondern auch durch Körperkontakt und häuslichen Kontakt. Dieser Infektionsweg führt zur weiten Verbreitung asymptomatischer Bakterienträger.

Eine große durch Wasser übertragene Salmonellenepidemie im Jahr 1965 in Riverside (USA), verursacht durch S. typhimurium (ca. 16.000 Menschen erkrankten), zeigte, dass eine Salmonelleninfektion nicht nur über Lebensmittel, sondern auch über Wasser möglich ist.

Zu den Besonderheiten der Salmonellose-Epidemiologie der letzten Jahre zählen außerdem die zunehmende ätiologische Rolle von S. enteritidis, die Aktivierung des Nahrungsübertragungswegs von Infektionserregern, wobei Geflügel und Geflügelprodukte eine vorherrschende Rolle spielen, eine Zunahme der Zahl von Gruppenerkrankungen, darunter auch nosokomialer Erkrankungen, und eine Zunahme der Morbidität bei Kindern unter 14 Jahren (mehr als 60 % aller Krankheitsfälle).

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Symptome einer Salmonellose

Salmonellose kann mit verschiedenen Krankheitsbildern auftreten: in Form einer lebensmitteltoxischen Infektion, einer Salmonellendiarrhö und einer generalisierten (Typhus-)Form – alles hängt von der Höhe der Infektionsdosis, dem Virulenzgrad der Erreger und dem Immunstatus des Organismus ab. Die massive Aussaat eines Lebensmittels mit Salmonellen führt zu einer lebensmitteltoxischen Infektion, bei der die Hauptsymptome mit dem Eindringen des Erregers in große Mengen ins Blut, seinem Zerfall und der Freisetzung von Endotoxin verbunden sind. Salmonellendiarrhö beruht auf der Besiedlung von Enterozyten durch Salmonellen. Nachdem sie sich an die Glykokalyx des Dünndarms angelagert haben, dringen Salmonellen zwischen die Zotten ein und lagern sich an der Plasmamembran der Enterozyten an, besiedeln diese, schädigen die Mikrovilli, verursachen eine Abschuppung der Enterozyten und eine mäßige Entzündung der Schleimhaut. Das freigesetzte Enterotoxin verursacht Durchfall und das Zytotoxin führt zum Zelltod. Salmonellen vermehren sich auf der Plasmamembran, jedoch nicht in Enterozyten. Ihre Invasion erfolgt durch das Epithel in das darunterliegende Gewebe der Schleimhaut. Sie werden in Makrophagen hindurchtransportiert, gelangen in die Lymphe und das Blut, verursachen eine Bakteriämie und Generalisierung des Infektionsprozesses.

Klassifizierung von Salmonellen

Zur Gattung Salmonella gehören die folgenden Arten: Salmonella bongori, Salmonella subterranea, S. enteritica (früher S. choleraesuis) mit sechs Hauptunterarten: S. salamae, S. arizonae, S. diarizonae, S. houtenae, S. indica, S. enterica, die sich in einer Reihe biochemischer Merkmale unterscheiden.

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Serologische Klassifizierung von Salmonellen nach White und Kauffmann

Salmonellen besitzen O-, H- und K-Antigene. Es wurden 65 verschiedene O-Antigene identifiziert. Sie werden mit arabischen Ziffern von 1 bis 67 bezeichnet. Anhand ihrer O-Antigene werden Salmonellen in 50 serologische Gruppen eingeteilt (AZ, 51-65). Einige O-Antigene kommen in Salmonellen zweier Gruppen vor (Ob, 08); die Antigene 01 und 012 kommen in Vertretern vieler Serogruppen vor, aber alle Vertreter jeder Serogruppe haben ein gemeinsames Haupt-O-Antigen, nach dem sie in Serogruppen eingeteilt werden. Die Spezifität der O-Antigene wird durch das Polysaccharid LPS bestimmt. Alle Salmonellen-Polysaccharide haben einen gemeinsamen inneren Kern, an den O-spezifische Seitenketten gebunden sind, die aus einem sich wiederholenden Satz von Oligosacchariden bestehen. Unterschiede in den Bindungen und Zusammensetzungen dieser Zucker bilden die chemische Grundlage für die serologische Spezifität. Beispielsweise wird die Spezifität des 02-Antigens durch den Zucker Paratose bestimmt, die von 04 durch Abequose, die von 09 durch Tyvelose usw.

Salmonellen besitzen zwei Typen von H-Antigenen: Phase I und Phase II. Es wurden über 80 Varianten von Phase-I-H-Antigenen identifiziert. Sie werden durch kleine lateinische Buchstaben (az) und arabische Ziffern (Zj–z59) gekennzeichnet. Phase-I-H-Antigene kommen nur in bestimmten Serotypen vor, d. h. Serogruppen werden anhand ihrer H-Antigene in Serotypen unterteilt. Phase-II-H-Antigene haben gemeinsame Komponenten, werden durch arabische Ziffern gekennzeichnet und kommen in verschiedenen Serovarianten vor. Es wurden neun Phase-II-H-Antigene identifiziert.

Salmonella K-Antigene werden durch verschiedene Varianten repräsentiert: Vi- (S. typhi, S. paratyphi C, S. dublin), M- und 5-Antigene. Die Bedeutung des Vi-Antigens wurde oben diskutiert.

Die moderne serologische Klassifikation der Salmonellen umfasst bereits über 2500 Serotypen.

Zur serologischen Identifizierung von Salmonellen werden diagnostische adsorbierte mono- und polyvalente O- und H-Seren hergestellt, die Agglutinine gegen O- und H-Antigene jener Salmonellen-Serotypen enthalten, die bei Menschen und Tieren am häufigsten Krankheiten verursachen.

Die meisten Salmonellen (etwa 98 %) reagieren empfindlich auf den Salmonellenphagen 01. Darüber hinaus wurde ein Schema zur Phagentypisierung des häufigsten Erregers der Salmonellose, S. typhimurium, entwickelt, das eine Differenzierung von über 120 seiner Phagentypen ermöglicht.

Labordiagnostik der Salmonellose

Die wichtigste Methode zur Diagnose einer Salmonelleninfektion ist die bakteriologische. Als Untersuchungsmaterial dienen Kot, Erbrochenes, Blut, Magenspülung, Urin und die Produkte, die die Vergiftung verursacht haben. Merkmale der bakteriologischen Diagnostik der Salmonellose:

• Einsatz von Anreicherungsmedien (Selenit, Magnesium), insbesondere bei Stuhluntersuchungen;
• Zum Nachweis von Salmonellen sollten Proben aus dem letzten, flüssigeren Teil des Stuhls (dem oberen Abschnitt des Dünndarms) entnommen werden;
• Halten Sie ein Verhältnis von 1:5 ein (ein Teil Kot zu 5 Teilen Medium).
• Da S. arizonae und S. diarizonae Laktose fermentieren, sollte als Medium für die Differentialdiagnose nicht nur Endo-Medium, sondern auch Wismutsulfit-Agar verwendet werden, auf dem Salmonellenkolonien eine schwarze (manche grünliche) Farbe annehmen.
• Verwenden Sie für die Blutkultur das Rapoport-Medium.
• Verwendung zur vorläufigen Identifizierung von Kolonien des 01-Salmonellenphagen, auf den bis zu 98 % der Salmonellen empfindlich reagieren;
• Zur endgültigen Identifizierung isolierter Kulturen werden zunächst polyvalente adsorbierte O- und H-Seren und anschließend die entsprechenden monovalenten O- und H-Seren verwendet.

Polyvalente Immunfluoreszenzseren können zum schnellen Nachweis von Salmonellen eingesetzt werden. Die RPGA mit polyvalenten Erythrozytendiagnostika, die Polysaccharid-Antigene der Serogruppen A, B, C, D und E enthalten, dient zum Nachweis von Antikörpern im Blutserum von Patienten und Genesenen.

Behandlung von Salmonellose

Bei einer Lebensmittelvergiftung besteht die Behandlung einer Salmonellose aus einer Magenspülung, der Einnahme antibakterieller Medikamente und allgemeinen Stärkungsmitteln. Bei Salmonellendurchfall: Wiederherstellung des normalen Wasser-Salz-Stoffwechsels, Antibiotikatherapie.

Spezifische Prävention von Salmonellose

Es gibt keine spezifische Prophylaxe gegen Salmonellose, obwohl verschiedene Impfstoffe aus abgetöteten und lebenden (mutierten) Stämmen von S. typhimurium vorgeschlagen wurden.