Стафилококки лекции по микробиологии

Лекция №9.Возбудители гнойно - воспалительных процессов. Стафилококки.

Подавляющее большинство гнойно - воспалительных заболеваний вызывают кокки, т.е. имеющие сферическую (шаровидную) форму микроорганизмы. Их делят на две большие группы - грамположительные и грамотрицательные. Внутри этих групп выделяют аэробные и факультативно - анаэробные кокки и анаэробные кокки.

Среди грамположительных аэробных и факультативно - анаэробных кокков наибольшее значение имеют микроорганизмы семейства Micrococcaceae (род Staphylococcus) и семейства Streptococcaceae (род Streptococcus), среди грамотрицательных аэробных и факультативно - анаэробных кокков - представители семейства Neisseriaceae (N.gonorrhoeae - гонококк и N.meningitidis - менингококк). Среди грамположительных анаэробных кокков наибольшее значение имеют пептококки и пептострептококки, среди грамотрицательных анаэробных кокков - вейлонеллы.

Представители семейства Micrococcaceae, способные вызывать заболевания у человека, относятся к родам Staphylococcus, Micrococcus и Stomatococcus.

В состав рода входит более 20 видов, из которых наибольшее значение имеют S.aureus (золотистый стафилококк), S.epidermidis, S.saprophyticus.

Морфология. Грамположительные кокки, для которых характерно взаиморасположение скоплениями в виде гроздей винограда, т.к. они делятся во взаимоперпендикулярных плоскостях. Имеют микрокапсулу, спор не образуют, жгутиков не имеют.

Культуральные свойства. Факультативные анаэробы, хемоорганотрофы. Хорошо растут на простых питательных средах, в том числе на средах с 5- 10% NaCl. Температурный оптимум от +35 до +37 о С, рН 6-8 (лучше слабощелочная реакция среды). На плотных средах образуют непрозрачные круглые (2-4 мм в диаметре) ровные колонии, окрашенные в цвет липохромного пигмента (кремовый, желтый, оранжевый). Кроме S- форм колоний могут образовывать R- формы. На жидких средах дают равномерное помутнение, затем выпадает рыхлый осадок.

Биохимические свойства. Обладают высокой биохимической активностью, образуют различные ферменты, во многом определяющие патогенность. Каталаза- положительны, оксидаза- отрицательны. Углеводы ферментируют до кислоты без газа, разжижают желатин с образованием воронки, образуют сероводород. По наличию коагулазы их делят на две группы - коагулаза- положительные и коагулаза- отрицательные. Среди патогенных видов коагулаза - положителен лишь S.aureus, остальные - отрицательны.

Антигенная структура очень сложная (более 50 типов антигенов). По специфичности антигены подразделяют на родовые (общие для стафилококков), перекрестнореагирующие (с изоантигенами эритроцитов, кожи и почки человека), видо- и типоспецифические.

Видоспецифическими антигенами являются тейхоевые кислоты, белок А золотистого стафилококка. Антигенными свойствами обладают токсины.

Факторы патогенности. К ним относят микрокапсулу, компоненты клеточной стенки (тейхоевые кислоты, белок А), ферменты и токсины.

1. Факторами адгезии являются высокие гидрофобные свойства поверхностных структур.

2. Компоненты клеточной стенки стимулируют развитие воспалительных реакций, основное значение в них имеют нейтрофилы.

3. Разнообразные ферменты стафилококков играют роль факторов агрессии и защиты. Главным фактором является плазмокоагулаза, свертывающая сыворотку (плазму) крови и образующая тромбиноподобное вещество, обвалакивающее стафилококки и препятствующее действию защитных реакций организма. Кроме нее - фибролизин, ДНК- аза, лецитиназа, фосфатаза.

4. Стафилококки синтезируют обширный комплекс экзотоксинов.

Мембраноповреждающие токсины могут повреждать эритроциты (гемолизины), лейкоциты, макрофаги, тромбоциты и др. Выделяют несколько типов, отличающихся по антигенной структуре, спектру лизируемых клеток, скорости действия.

Эксфолиативные токсины оказывают дерматонекротическое действие (пузырчатка новорожденных).

Экзотоксин, вызывающий синдром токсического шока. Высокосорбционные тампоны вызывали тяжелый эндотоксический шок у женщин.

Энтеротоксины, с которыми связаны пищевые интоксикации. Энтеротоксины - термостабильные белки со свойствами суперантигенов. Они вызывают избыточный синтез интерлейкина 2, который и обусловливает интоксикацию. Интоксикации чаще связаны с употреблением инфицированных стафилококками молочных продуктов.

5. Ряд экзотоксинов и других структур стафилококков обладают аллергизирующим действием, обусловливая эффект развития ГЗТ. Наличие перекрестно - реагирующих антигенов способствует развитию аутоиммунных процессов.

6. Факторы, угнетающие фагоцитоз - капсула, белок А, тейхоевые кислоты, пептидогликан, токсины.

Генетика. Для стафилококков характерна высокая изменчивость, связанная с мутациями и рекомбинациями. У них могут быть различные плазмиды. Особенно распространены штаммы с плазмидами устойчивости к различным антибиотикам (прежде всего - к пенициллинам). Выделяют фаготипы и проводят фаготипирование стафилококков. Для типирования используют наборы умеренных фагов.

Особые свойства возбудителя.

1. Способность поражать практически любую ткань и орган.

2. Очень высокая устойчивость среди неспорообразующих бактерий к факторам внешней среды.

3. Постоянное пребывание на кожных покровах и сообщающихся с внешней средой слизистых оболочках.

4. Суперантигенные свойства.

5. Высокая изменчивость и антибиотикорезистентность, что имеет важное значение для эпидемического процесса.

Эпидемиологические особенности. Стафилококковые инфекции могут носить характер эндогенной инфекции (повреждение органов и тканей с проникновением возбудителя) или экзогенный характер, обусловленный различными путями заражения - алиментарным (при стафилококковых отравлениях), контактно - бытовым, воздушно - капельным и воздушно - пылевым.

Существенное значение имеет носительство патогенных стафилококков, чаще всего - на слизистой носа и зева, на втором месте - кожа. В условиях медицинских учреждений (родильные дома, хирургические стационары) и в закрытых коллективах особую опасность представляют резидентные (постоянные) носители, у которых наблюдается колонизация слизистых носа и зева и длительная персистенция стафилококков. Длительное носительство в определенной мере связано с дефицитом местного секреторного иммунитета (секреторного IgA в первую очередь) и хроническими очагами воспаления в организме.

Особенности клиники и патогенеза. Только инфекции, вызываемые золотистым стафилококком, включают более 100 нозологических форм. Стафилококковые инфекции можно разделить на локальные и системные (генерализованные). Среди первых - фурункулы, панариции, мастит, гнойные осложнения раневых поверхностей. Среди вторых - сепсис (септицемия - “гнилокровие” с размножением возбудителя в крови, септикопиемия - сепсис с гнойными очагами - метастазами), стафилококковые пневмонии, осложнения после родов и операций, приводящих к синдрому токсического шока, остеомиелиты и др.

Постинфекционный иммунитет при стафилококковых инфекциях можно разделить на клеточный и гуморальный, антибактериальный и антитоксический. В связи с очень разнообразной и изменчивой антигенной структурой перекрестного иммунитета у стафилококков нет. В защите важную роль имеют антитоксины, антибактериальные антитела, антитела против ферментов патогенности, Т- лимфоциты, фагоциты (тканевые макрофаги при локализованных формах).

Лабораторная диагностика. Применяют бактериологические, микроскопические и серологические методы. Основным является бактериологический метод.

Материал для исследования - кровь, гной, слизь из носа и зева, отделяемое ран, мокрота (при пневмонии), испражнения (при колите), подозрительные продукты, рвотные массы и промывные воды желудка, испражнения - при пищевых интоксикациях.

Имеются принципиальные схемы выделения и идентификации стафилококков, в т.ч. с использованием микротестсистем.

В общем виде схема выглядит следующим образом. Проводят бактериоскопию, выявляя грамположительные кокки в виде гроздей винограда (стафилококки). Высевают материал на простые питательные среды. Подозрительные колонии отбируют и пересевают для изучения на дифференциальные среды - на кровяной агар (гемолиз), молочно - солевой и молочно - желточно - солевой агары (за счет NaCl угнетается рост посторонней микрофлоры, использование сред позволяет лучше выявить пигмент и лецитиназу). Выделенную культуру идентифицируют по видовым признакам, определяют наличие золотистого пигмента, плазмокоагулазную активность, сбраживание маннита, гемолиз, чувствительность к антибиотикам, проводят фаготипирование.

Из серологических тестов чаще применяют РПГА и ИФА для выявления антител к видоспецифическим антигенам (тейхоевым кислотам).

Для определения энтеротоксигенности чаще применяют биологический метод, определение энтеротоксина в реакции преципитации в агаре, определение РНК- азы (коррелирует с выработкой энтеротоксина).

Из видоспецифических антигенов отдельно следует сказать о белке А золотистого стафилококка, имеющего важное значение в патогенезе и лабораторной диагностике. Уникальным свойством белка А является его способность связывать Fc- фрагменты иммуноглобулинов (субклассов 1,2 и 4 IgG). Белок А, неспецифически связывая Fc- фрагмент IgG, активирует компоненты комплемента по классическому и альтернативному пути и усиливает активность натуральных киллеров (клеток NK). Активация приводит к развитию различных местных и системных реакций (анафилаксии, феномена Артюса), угнетению опсонофагоцитарных реакций.

Способность белка А взаимодействовать с любыми (не только специфическими к стафилококку) иммуноглобулинами затрудняет серологическую диагностику стафилококковых инфекций, особенно сепсиса. За счет этого механизма (наличия белка А в крови) у этих больных могут быть выявлены ложноположительные серологические тесты на другие инфекции.

Способность стафилококков за счет белка А нагружаться иммуноглобулинами (в т.ч. специфическими антителами к различным возбудителям) используется в реакции коагглютинации. Насаженные на стафилококки (стафилококковый реагент из инактивированных микробных клеток) специфические антитела за счет свободных активных центров при взаимодействии с соответствующим антигеном (суспензией культуры микроорганизма) дают быструю реакцию агглютинации (коагглютинации - поскольку антитела агглютинируют культуру не самостоятельно, а в комплексе со стафилококками, что и обеспечивает быстрое осаждение тяжелых - нагруженных стафилококками комплексов совместно со специфическим искомым агентом).

Белок А широко используют также в ИФА для выявления специфических IgG- антител (конъюгаты “белок А - пероксидаза”), стафилококковый реагент - для дифференциации титров IgG- и IgM- антител в серологических реакциях по снижению титров IgG- антител после обработки проб сыворотки крови стафилококковым реагентом.

Профилактика и лечение - это наиболее сложные вопросы стафилококковых инфекций. Для проведения адекватной антимикробной терапии необходимо определение чувствительности культур к антибиотикам ( прежде всего - к бета- лактамовым), в тяжелых и затяжных случаях применяют донорский антистафилококковый иммуноглобулин. Определенный эффект может оказать фаготерапия. Для создания иммунитета применяют стафилококковый анатоксин, создающий антитоксический иммунитет. Современные вакцины недостаточно эффективны, поскольку иммунитет при стафилококковых инфекциях типоспецифический (к определенному сероварианту).

Стафилококки. Общая характеристика

Стафилококки обычно встречаются в виде скоплений, напоминаю­щих виноградную гроздь. Отдельные кокки, примерно 1 мкм в диа­метре, имеют тенденцию объединяться в скопления, поскольку их деление происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и дочерние клетки сохраняют своеобразное пространственное груп­повое взаиморасположение. При специальных условиях они могут располагаться поодиночке, попарно, или в виде коротких цепочек. Они грамположительны, неподвижны, не образуют спор и активно растут практически на всех искусственных средах, обычно образуя непрозрачные, гладкие, блестящие колонии.

Поскольку стафилококки продуцируют каталазу, перекись водорода, образующаяся как метаболит при аэробных условиях, для них не токсична, и, большей частью, они лучше растут в присутствии ки­слорода. Однако, они легко переносят отсутствие кислорода, а неко­торые из них даже являются строгими анаэробами. Они лучше рас­тут при температуре 25-35°С, но могут расти и при 8° и при темпе­ратуре выше 48°С.

При культивировании на кровяном агаре в аэробных условиях об­разуют пигменты – от золотистого до лимонно желтого и белого цвета. Золотистый пигмент дал название одному из видов стафило­кокка – Staphylococcus aureus. Однако, при этом, некоторые штам­мы золотистого стафилококка могут продуцировать и белый пиг­мент.

Стафилококки устойчивее других бактерий к действию жара, света, высушивания, экстремальных температур и химических агентов. Они выдерживают 60°С в течение часа, а отдельные штаммы даже 80°С в течение 30 минут, хотя большинство вегетативных форм бактерий погибают при воздействии 60°С в течение 30 минут.

Благодаря своей устойчивости к высушиванию стафилококки могут переноситься с частицами пыли, могут недели и месяцы сохранять­ся в высохшем гное или мокроте. Другой особенностью стафило­кокков является их устойчивость в солевой среде (не погибают при концентрации NaCl до 15%). В связи с этим способны сохраняться в консервированных продуктах (пресервах). В продуктах питания, со­храняемых путем соления, стафилококки могут расти и продуциро­вать энтеротоксин.

Эти микробы устойчивы к действию фенола и большинству других дезинфектантов, чувствительны к основным красителям. Имеют тенденцию к формированию резистентности к сульфаниламидам и антибиотикам. Около 80% штаммов Staphylococcus aureus рези­стентны к пенициллину.

Род Staphylococcus представлен тремя видами:

1. Staphylococcus aureus;

2. Staphylococcus epidermidis;

3. Staphylococcus saprophyticus.

Виды различаются преимущественно по биохимическим свойствам и вырабатываемым ферментам. Staphylococcus aureus ферментирует манит в анаэробных условиях и продуцирует коагулазу, тогда как два других вида лишены этих свойств.

Staphylococcus saprophyticus – первично сапрофитический, о чем свидетельствует его название. Он, по-видимому, является потенци­ально патогенным, обладает ограниченной инвазивностью. Способен вызывать инфекцию мочевого тракта.

Стафилококки. Токсические продукты

Стафилококки вырабатывают много продуктов с выраженными ток­сическими свойствами. Вероятно, никакой другой микроб не проду­цирует их в таком количестве. Среди них экстрацеллюлярные ток­сины, гемолизины (стафилолизины), ферменты. Все они, в той или иной степени, обусловливают болезнетворность и вирулентность микроба. Ни один штамм не способен вырабатывать все токсические продукты сразу.

Гемолизины – это экзотоксины, действующие непосредственно на клеточную мембрану, вследствие чего происходит лизис эритроци­тов, лейкоцитов, тромбоцитов макрофагов и развивается поражение многих тканей. Действием гемолизина, вероятно, объясняются фатальные исходы многих случаев стафилококковых инфекций.

При росте культуры стафилококка на кровяном агаре гемолиз про­является в виде зоны просветления (р-гемолиз). В отличие от стрептококка, стафилококк не вызывает частичный гемолиз (а- гемолиз). Следует отметить, что греческие буквы используются для обозначения иммунологически различающихся типов стафилокок­ковых гемолизинов, в то время как у стрептококков эти буквы обо­значают тип гемолиза – полный, или неполный. Например, гемоли­зин, обозначаемый как а-гемолизин (а-лизин, а-токсин) у стафило­кокков означает наличие светлой зоны вокруг колоний на кровяном агаре.

Цитотоксин – один из наиболее важных факторов вирулентности стафилококков, вызывает агрегацию тромбоцитов и избирательно действует на гладкую мускулатуру мелких вен.

Лейкоцидин – негемолитический экзотоксин, разрушающий клетки белой крови. Он вызывает дегрануляцию полиморфонуклеарных нейтрофильных лейкоцитов и макрофагов.

Энтеротоксин – внеклеточный токсин, который вырабатывают око­ло 50% коагулазоположительных штаммов и который вызывает большинство случаев пищевого отравления. Токсин действует непосредственно на рвотный центр центральной нервной системы. Продукция токсина обусловлена фаговой конверсией. Различают 5 ти­пов токсина – А, В, С, D, Е. Накопление энтеротоксина в заражен­ной пище приводит к пищевому отравлению с синдромом гастроэн­терита, который не является инфекцией в обычном понимании это­го термина, это скорее токсемия. Присутствие токсина в подозреваемой пище можно установить иммунологически, например, в ре­акции преципитация.

Коагулаза, важный экстрацеллюлярный фермент, продуцируемый только некоторыми стафилококками (коагулазоположи-тельные), вызывает образование сгустка плазмы крови. В лаборатории опре­деление коагулазы используется как единственное достоверное до­казательство патогенности выделенного штамма. У невирулентных штаммов попытки обнаружить коагулазу обычно заканчиваются не­удачей. Эти штаммы обозначают как коагулазоотрицательные. При наличии данного фермента и проявлении его действия отдельные коккк оказываются покрытыми слоем фибрина и, таким образом, они надежно защищены от атаки фагоцитов.

Способность к продукции коагулазы коррелирует с наличием у этих штаммов и других токсических продуктов. Коагулазо + стафилокок­ки также могут иметь фактор склеивший – это связанная с клет­кой, но антигенно отличающаяся форма коагулазы, вызывающая быстрое склеивание клеток, эмульгированных в капле плазмы.

Липазы стафилококка – эго ферменты, которые разрушают липиды клеточных структур и липопротеины крови. Стафилококки утили­зируют метаболиты кожных структур и потому способны интенсив­но колонизировать (заселять) поверхность кожи. Образование липа­зы дает этому микробу способность к инвазии здоровой кожи н подкожной клетчатки с формированием локальных абсцессов. Штаммы без липазы чаще связаны с генерализованной инфекцией.

Гиалуронидаза (фактор распространения, инвазии), которую выраба­тывают более 90% патогенных стафилококков, повышает проницае­мость тканей для кокков и их токсических субстанций. Вызывает деградацию гиалуроновой кислоты, которая соединяет клетки тканей.

Нуклеаза, имеется у 90-96% S.aureus расщепляет ДНК и РНК. Нуклеаза S.aureus термостабильна, нуклеаза коагулазоотрицательных стафилококков – термолабильна.

Стафилокиназа растворяет сгустки фибрина и, соответственно, спо­собствует распространению местной, вначале ограниченной, инфек­ции.

Стафилококки. Патогенность.

Некоторые стафилококки непатогенны, другие (S.aureus) вызывают тяжелые инфекции, S.epidermidis, хотя иногда и вызывает легкие, ограниченные поражения, в общем, относится к непатогенным, за исключением некоторых необычных медицинских ситуаций, напри­мер, при введении в тело с лечебной целью технических устройств, чужеродных для тканей организма. Обычно S.epidermidis является частой причиной эндокардита, развивающегося при протезировании сердечных клапанов и инфекций, осложняющих ортопедическое протезирование или нейрохирургическое шунтирование.

Стафилококки также способны вызывать заболевания целых систем и поражаться могут практически все органы и ткани. Они могут быть одной из причин пневмонии, гнойного плеврита, эндокардита, менингита, абсцесса мозга, послеродовой лихорадки, флебита, цис­тита и пиелонефрита. Стафилококковая пневмония является фа­тальным осложнением эпидемического гриппа. Стафилококки яв­ляются наиболее распространенной причиной остеомиелита. Стафи­лококковые заболевания часто возникают в больницах, особенно у пациентов, уже серьезно больных. Например, стафилококковая пневмония – это суперинфекция, угрожающая больным, принимав­шим большие дозы антибиотиков.

Стафилококковая септицемия наблюдается в двух формах. Первая – это молниеносная глубокая токсемия, через несколько дней приво­дящая к смерти. Другая, более частая форма, длится дольше, сопро­вождается развитием метастазирующих абсцессов в разных частях тела, но не является необратимой.

Стафилококковая септицемия может быгь первичной, но чаще это результат вторичного проникновения в кровоток микроорганизмов из местного очага инфекции. Часто процесс начинается как триви­альное воспаление волосяного фолликула, Микроб может поступать в кровоток из инфицированной раны, из очага пневмонии, или из инфицированного внутривенного катетера. Катетер внутри вены не должен оставаться дольше 3-4 дней из-за риска возникновения серьезной инфекции. Поверхностные гнойники; фурункулы вокруг носа и губ легко осложняются септицемией, поэтому лучше избегать их травмирования.

Даже при таких манипуляциях как прокалывание ушей (в космети­ческих целях), проводимых без соблюдения необходимой стериль­ности, есть опасность развития вторичной стафилококковой инфек­ции, которая из открытой ранки может проникать в кровоток и ино­гда приводить к развитию сепсиса.

Стафилококки могут быть причиной энтерита и энтероколита, ос­ложняющего антибиотикотерапию. Они являются наиболее частой причиной пищевого отравления, так как в пище может накапливать­ся в большом количестве токсин.

Стафилококки могут вызывать иногда гнойно-воспалительные про­цессы у коров и лошадей. В случае развития мастита микроб может попасть в молоко. Могут возникнуть гнойничковые поражения ко­жи рук доярок. Возможно заражение других животных в стаде.

Стафилококки. Госпитальная инфекция

Человек тесно связан с повсеместно распространенными стафило­кокками (убиквитарный микроорганизм), и поэтому стафилококко­вая инфекция представляет угрозу в любом месте и в любое время. Пример тому – госпитальная инфекция, уже на протяжении многих лет являющаяся серьезной проблемой для больниц во всем мире.

С этой проблемой связан ряд вопросов, требующих обсуждения. Прежде всего, стафилококковая госпитальная инфекция – это ос­ложнение широкого применения антибиотиков. Эти важнейшие ан­тимикробные агенты очень широко и свободно назначаются, но их действие преимущественно бактериостатическое, а не бактерицид­ное. Стафилококки наделены хорошей приспособляемостью и среди них возникают устойчивые к антибиотикам штаммы. Во-вторых, особенности медицинского страхования и медицинской службы спо­собствуют раннему выявлению болезни и ранней госпитализации большего числа больных. В-третьих, расширение объема и числа хирургических вмешательств. Сложная хирургическая техника по­зволяет оставлять ткани открытыми дольше. В-четвертых, отдель­ные виды терапии могут вызывать угнетение иммунной системы (иммунодепрессию). Например, трансплантация тканей и органов на фоне назначения средств, подавляющих отторжение. В этих случаях подавляется резистентность к инфекции.

С наибольшей частотой при госпитальной стафилококковой инфек­ции наблюдаются следующие поражения:

1. Пиодермия – термин, обозначающий гнойные поражения кожи и подкожных тканей. Чаще у новорожденных. Возможны опас­ные осложнения в виде пневмонии, септицемии. От новорож­денного может заразиться мать, у которой развивается абсцесс грудной железы – мастит.

2. Раневая инфекция, особенно хирургической раны.

3. Вторичная стафилококковая инфекция престарелых и лиц, не способных к соблюдению гигиенических норм.

4. Гастроэнтерит у лиц с угнетенной (например, антибиотиками) кишечной микрофлорой.

Стафилококки. Патологическая анатомия

Наиболее заметное проявление стафилококковой инфекции – абс­цесс, основной тип повреждения. В основе образования абсцесса лежит гноеродная активность стафилококка и его довольно ограни­ченная способность к распространению,

Стафилококки. Эпидемиология

Стафилококки в норме обитают на коже человека, а также на сли­зистой ротовой полости, глотки и носа. Они могут находиться здесь постоянно, пока однажды не преодолеют кожный или слизистый барьер и не вызовут развитие болезни. В другом случае они прони­кают через неповрежденную кожу в волосяные фолликулы и прото­ки сальных желез.

В норме способность стафилококка к инвазии и резистентность хо­зяина хорошо сбалансированы, поэтому инфекция не развивается, пока не создастся ситуация, когда встречаются высоковирулентный микроб или макроорганизм со сниженной резистентностью.

Как правило, развивается локальный процесс – абсцесс или фурун­кул, без распространения инфекции. Но в части случаев микроб вы­ходит за пределы локальной инфекции, попадает в кровоток и по­ражает разные ткани и органы тела.

Механизм передачи инфекции преимущественно контактный. На­пример, через руки персонала в больнице. Персонал подвергается риску стать носителями, в этом случае стафилококк может длитель­но находиться у них на слизистой носа. Носители могут стать ис­точниками инфекции.

Стафилококки. Бактериологическая диагностика

Бактериологический диагноз стафилококковой инфекции не пред­ставляет особых сложностей, если исследуют кровь и другие жидко­сти организма, в норме стерильные. Выделенную культуру стафило­кокка необходимо идентифицировать как патогенную, в отличие от обычного микроба, обитающего на коже. Для этого используют ряд тестов. Свежевыделенные культуры стафилококка характеризуются как патогенные по таким признакам как продукция желтого пиг­мента, гемолизина, ферментация маннита, продукция ДНК-азы и коагулазы.

Фаготипирование стафилококков заслуживает специального упоми­нания. Было установлено, что специфические бактериофаги (стафилофаги, табл. 1) реагируют с 60% коагулазо+ стафилококков. Коагулазо- стафилококки не так чувствительны. Поскольку этот процесс специфический, он используется для определения фаговаров выде­ленных стафилококков. Для удобства бактериофагам присвоены оп­ределенные номера, и штаммы стафилококка, лизирующиеся опре­деленным фагом имеют номер этого фага и обозначаются как соот­ветствующий фаговар. Это касается только штаммов S.aureus. Большинство других стафилококков относятся к нетипирующимся.

По решению международного подкомитета по фаготипированию стафилококков, предложена международная классификация фагова­ров S.aureus (табл. 1)

Фаготипирование используется в эпидемиологических целях для выявления источника инфекции, так как фаготипирование высоко­специфичный процесс. В случаях, например, внутрибольничных инфекций, метод может точно указать на носителя патогенного штамма (один и тот же фаговар).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2. Стафилококки. Стрептококки.

3. Возбудители столбняка и газовой гангрены.

1. Возбудители контактных инфекций

Контактные инфекции – инфекции с преимущественным поражением кожных покровов:

· Пиодермии (Стафилококки, стрептококки);

· Рожа (Streptococcus pyogenes группы А);

· Газовая гангрена (Clostridium perfringens, septicum, novyi и др.);

· Столбняк (Clostridium tetani);

· Гонорея (Neisseria gonorrhoeae) и другие.

Общая характеристика контактных инфекций:

1. Основной механизм передачи – контактный (путь – прямой контактный);

2. Входные ворота и локализация инфекционного процесса – преимущественно поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки.

2. Стафилококки. Стрептококки

Общая характеристики пиогенных кокков

Кокки – это многочисленная и широко распространенная группа микроорганизмов. Несмотря на свою многочисленность, болезнетворными для человека являются только пять видов кокков, которые объединены одним общим названием – пиогенные (гноеродные) кокки. В группу пиогенных кокков входят: стафилококки, стрептококки, пневмококки, гонококки и менингококки.

История открытия стафилококков и стрептококков

Стафилококков обнаружил впервые Р. Кох в 1878 г., выделил культуру из гноя фурункула Л. Пастер в 1880 г.

Стрептококки впервые были обнаружены в тканях человека при рожистом воспалении и раневых инфекциях Бильротом в 1874 г., септицемиях и гнойных поражениях Л. Пастером в 1879 г. и Огстоном в 1881 г. В чистой культуре их выделили Феляйзен в 1883 г. и Розенбах в 1884 г.

всего 29 видов, но с организмом человека экологически связаны только три

S. agalactiae и другие, всего 21 вид

Все кокки имеют правильную или относительно правильную шаровидную форму, диаметр 0,5-1,5 мкм, неподвижны (не имеют жгутиков), спор не образуют, патогенные виды стафилококков и стрептококков имеют капсулу. По Граму стафилококки и стрептококки окрашиваются положительно. В мазках стафилококки располагаются в виде гроздьев винограда (что определяется характером деления кокков в трех взаимно перпендикулярных плоскостях), стрептококки – парами или короткими цепочками, что и послужило основанием для их названия (от греч. streptos – цепочка, kokkos – ягода). При неблагоприятных условиях способны образовывать L-формы.

Факультативные анаэробы, хемоорганотрофы. Оптимальное значение рН 7,2-7,4, температура 370С. Время культивирования – 24-48 часа. Стафилококки не требовательны к питательным средам, хорошо растут на простых средах (МПБ, МПА). Особенностью стафилококков является их способность выживать и размножаться в солевой среде (галлофилы). С учетом этой особенности созданы дифференциально-диагностические среды: ЖСА (желточно-солевой агар) и накопительный солевой бульон.

С повышением паразитарных свойств кокков возрастает их требовательность к условиям культивирования, поэтому стрептококки требовательны к питательным средам. Растут на кровяных или сахарных средах, так как не способны синтезировать многие аминокислоты, азотистые основания и витамины.

На жидких питательных средах стафилококки дают рост в виде равномерного помутнения с последующим образованием рыхлого осадка, стрептококки растут в виде рыхлого осадка придонно или пристеночно. На плотной питательной среде стафилококки формируют круглые, гладкие, блестящие, в ряде случаев пигментированные (белые, золотистые, лимонно-желтые) колонии среднего размера (2-4 мм), стрептококки образуют очень мелкие бесцветные колонии. На кровяном агаре патогенные стафилококки и стрептококки вызывают гемолиз. Выделяют α-, β-, γ-гемолитические стрептококки (классификация Брауна, 1919 г.): α – дают частичный гемолиз и позеленение среды, β – полный гемолиз, γ –визуально невидимый гемолиз. Основными возбудителями болезней человека являются β-гемолитические виды.

Стафилококки биохимически активны. Разлагают большинство углеводов до кислоты без газа. В анаэробных условиях патогенные стафилококки сбраживают глюкозу и манит, что является важным дифференциально-диагностическим признаком. Разжижают желатин в виде воронки, восстанавливают нитраты, образуют H2S и аммиак, индол не образуют.

У стрептококков ферментация углеводов не является стабильным и четким признаком, поэтому не используется для их дифференциации и идентификации. Стрептококки обладают слабой протеолитической активностью.

У стафилококков выделяют:

· антигены клеточной стенки (белок А, пептидогликан, тейхоевые кислоты);

· у S. aureus – капсульный антиген;

· выраженной антигенной активностью обладает α-токсин;

· описаны и типоспецифические белковые антигены, однако в практике для серотипирования они не используются, типирование проводят посредством бактериофагов.

В настоящее время у стрептококков в реакциях агглютинации и преципитации выделено 4 антигенных комплекса: Т, М, С, R.

· Т и М – типовые антигены, белковой природы (26 разновидностей Т и 60 – М-антигенов);

· С – групповой, липополисахарид клеточной стенки (19 серогрупп, обозначаемых заглавными латинскими буквами А, В, С и т. д., к самой многочисленной серогруппе А относится S. pyogenes);

· R – видовой, нуклеопротеид;

· у некоторых стрептококков группы А обнаружены перекрестно реагирующие антигены с мышечными волокнами миокарда, тканью почки и других органов человека.

Токсины. Стафилококк вырабатывает много продуктов с выраженными токсическими свойствами. Вероятно, никакой другой микроб не продуцирует их в таком количестве. Однако ни один штамм не способен вырабатывать все токсические продукты сразу.

Мембранотоксины – это экзотоксины, действующие непосредственно на клеточную мембрану, вследствие чего происходит лизис эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, макрофагов и развивается поражение многих тканей. Ранее их называли гемолизинами, полагая, что они лизируют только эритроциты.

· α-токсин – обладает гемолитической активностью, дермотонекротическими и кардиотоксическими свойствами;

· β-токсин наряду с мембраноповреждающим действием на эритроциты и соединительнотканные клетки, угнетает хемотаксис полиморфно-ядерных лейкоцитов;

· γ-токсин – умеренное гемолитическое действие.

· энтеротоксин типов А, В, С, D, E – действует на рвотный центр центральной нервной системы, накопление энтеротоксина в пище приводит к пищевому отравлению с синдромом гастроэнтерита;

· токсин синдрома токсического шока – вырабатывается штаммами стафилококка, обитающими в мочевых путях женщин, оказывает прямое действие на кровеносные капилляры, увеличивая их проницаемость.

Цитотоксин – один из наиболее важных факторов вирулентности стафилококков, вызывает аггрегацию тромбоцитов и избирательно действует на гладкую мускулатуру мелких вен.

Лейкоцедин – разрушает полиморфно-ядерные нейтрофилы.

Эксфолиатин – это токсин, избирательно повреждает зернистый слой эпидермиса таким образом, что обширные участки кожного покрова могут отслаиваться полностью. Особенно чувствительны к действию токсина новорожденные и маленькие дети. Это поражение получило названиея:"синдром ошпаренной кожи", пузырчатка новорожденного, импетиго.

Токсины, продуцируемые стрептококками.

· О – стрептолизин – термолабильный белок, проявляет свойства гемолизина, разрушает эритроциты в анаэробных условиях (название происходит от англ. oxygen sensitive – чувствительный к кислороду);

· S – стрептолизин (от англ. stable – устойчивый) – резистентен к кислороду, не обладает свойствами антигена, лизирует эритроциты, фагоциты.

Эритрогенный токсин – нарушает контакты между отдельными клетками и межклеточным веществом, оказывает пирогенное и иммуноопосредованное действие на организм, что сопровождается появлением кожных высыпаний яркокрасного цвета.

Кардиогепатический токсин – вызывает поражение миокара и образование гигантских гранулем печени.

Цитотоксины – оказывает прямое действие на почечные клубочки, что приводит к развитию гломерулонефрита. Чаще всего токсин синтезируется S. pyogenes 12 серотипа, который называют нефритогенными стрептококком.

Плазмокоагулаза – важный фермент, продуцируемый только патогенными стафилококками (коагулазоположительными). Свертывая плазму, вызывает образование сгустка плазмы, кокки оказываются покрытыми слоем фибрина и, таким образом, они надежно защищены от атаки фагоцитов.

Гиалуронидаза (фактор распространения, фактор инвазии), ее вырабатывают более 90% патогенных стафилококков и стрептококков, она повышает проницаемость тканей для кокков и их токсических субстанций, вызывая деградацию гиалуроновой кислоты, которая соединяет клетки тканей.

Лецитиназа – разрушает лецитин в составе клеточных мембран лейцкоцитов и других клеток.

Фибринолизин (стафилокиназа/стрептокиназа) растворяет сгустки фибрина и, соответственно, способствует распространению местной, вначале ограниченной, инфекции.

ДНК-за (нуклеаза) расщепляет ДНК и РНК.

Липазы – это ферменты, которые разрушают липиды клеточных структур (особенно кожи, что способствует интенсивному колонизированию поверхности кожи).

Пенициллиназа (β-лактамаза) – разрушает β-лактамные антибиотики.

Структурные и химические компоненты бактериальной клетки

К структурным и химическим компонентам, являющимся факторами патогенности у стафилококков и стрептококков, относят: пили первого типа, адгезины (тейхоевые кислоты в составе КС), капсулу, белок А и М соответственно (антифагоцитарное действие).

Стафилококки устойчивее других бактерий к действию света, высушивания, экстремальных температур и химических агентов. Они выдерживают 600С в течение часа, стрептококки же погибают через 10-30 мин. Благодаря своей устойчивости к высушиванию, стафилококки могут переноситься с частицами пыли, могут недели и месяцы сохраняться в высохшем гное или мокроте, стрептококки всего несколько дней. В продуктах питания, сохраняемых путем соления, стафилококки могут расти и продуцировать энтеротоксин. Чувствительны к рабочим концентрациям дезинфицирующих средств, к антибиотикам, хотя имеют тенденцию к формированию резистентности к сульфаниламидам и антибиотикам (около 90% штаммов S. aureus резистентны к пенициллину).

Роль в патологии и эпидемиология

Стафилококки и стрептококки в норме обитают на коже человека, а также на слизистой ротовой полости, глотки и носа. Они могут находиться здесь постоянно, пока однажды не преодолеют кожный или слизистый барьер и не вызовут развитие болезни. Как правило, развивается локальный процесс без распространения инфекции. Но в части случаев микроорганизмы выходят за пределы локальной инфекции, попадают в кровоток и поражает разные ткани и органы тела (полиорганный тропизм).

Источник инфекции – больной или бактерионоситель.

· преимущественно контактный (путь – прямой контактный);

· аэрогенный (пути – воздушно-капельный, воздушно-пылевой);

Некоторые стафилококки и стрептококки непатогенны для человека, другие (S.aureus, S. pyogenes) вызывают тяжелые инфекции. S. epidermidis, хотя иногда и вызывает легкие, ограниченные поражения, в общем, относится к непатогенным, за исключением некоторых необычных медицинских ситуаций, например, при введении в тело с лечебной целью технических устройств, чужеродных для тканей организма (пластиковые госпитальные инфекции). Обычно S. epidermidis является частой причиной эндокардита, развивающегося при протезировании сердечных клапанов и инфекций, осложняющих ортопедическое протезирование или нейрохирургическое шунтирование.

Хорошо известны стафилококковые и стрептококковые инфекции кожи и поверхностных тканей тела, такие как пиодермии, фурункулы, абсцессы, карбункулы, паронихии, импетиго и инфекционные осложнения хирургических ран. Стафилококки и стрептококки также способны вызывать заболевания целых систем, и поражаться могут практически все органы и ткани. Они могут быть одной из причин пневмонии, гнойного плеврита, эндокардита, менингита, абсцесса мозга, послеродовой лихорадки, неонатального сепсиса, флебита, цистита и пиелонефрита, являются наиболее распространенной причиной остеомиелита, вызывая, в основном, госпитальную инфекцию.

К специфическим заболеваниям, вызываемым только стрептококками относят: ревматизм, рожистое заболевание кожи, скарлатину, гломерулонефрит.

Ревматизм – инфекционно-аллергическое заболевание, обусловленное поражением межуточного вещества соединительной ткани с преимущественной локализацией процесса в сердечно-сосудистой системе и частым вовлечении в патологический процесс суставов.

Острый гломерулонефрит – более редкое осложнение, возникающее у части больных через 10-15 суток после первичной стрептококковой инфекции. Скарлатина – острое экзантемное антропонозное заболевание, обусловленное действием стрептококкового токсина (эритрогенина) и характеризующееся появлением на кожных точечных высыпаний интенсивно красного цвета, появляющихся сначала на шее и верхней части грудной клетки, а затем принимающих генерализованную форму, ангиной, лимфаденитом, эритемой языка (малиновый язык). Чаще болею дети в возрасте 1-8 лет.

Рожистое воспаление кожи (рожа) – вызывается стрептококками группа А с развитием некротизирующих фасцитов и гангренозные поражения. Часто воспалительный процесс развивается на месте предшествующей травмы.

Иммунитет при стафилококковых и стрептококковых инфекциях – непродолжительный, малонапряженный, нередко формируется ГЗТ. Исключение составляет скарлатина – после этого заболевания формируется стойкий, пожизненный иммунитет.

Исследуемый материал – зависит от локализации патологического процесса (мазки из раны, носа и зева, мокрота, кровь, СМЖ).

1. Бактериоскопический метод.

2. Бактериологичекий метод (основной).

3. Серологический метод – РН с О-стрептолизином при подозрении на стрептококковую инфекцию.

4. Аллергологический метод.

Специфическая профилактика и лечение

Специфическая профилактика стафилококковых инфекций предусматривает иммунизацию стафилококковым анатоксином больных в послеоперационном периоде. Для специфического лечения применяются донорский антистафилококковый иммуноглобулин, стафилококковый бактериофаг для обкалывания ран, лечебны стафилококковые вакцины при хронических формах.

Специфическая профилактика и лечение стрептококковых заболеваний не разработаны.

3. Возбудители столбняка и газовой гангрены

Полное описание клинической картины столбняка и всех форм газовой гангрены дал в гг. .

Возбудителя столбняка практически одновременно обнаружили в мазках в 1883 г. и в 1884 г. А. Николайер, а в 1889 г. Ш. Китозато выделил чистую культуру и получил столбнячный токсин.

В 1877 г. Л. Пастер и Ж. Жубер открыли Cl. septicum, 1892 г. М. Уэлс и Г. Нэтал – Cl. perfringens, а Ф. Нови – Cl. novyi, 1908 г. – Cl. sporogenes, 1916 г. – Cl. histolyticum.

Виды: Cl. perfringens (60-90 %) Cl. tetani