Причини і патогенез стрептококової інфекції

Причини стрептококової інфекції

Збудники стрептококової інфекції - нерухомі факультативно-анаеробні коки роду Streptococcus сімейства Streptococcaceae. Рід включає в себе 38 видів, що розрізняються особливостями метаболізму, культурально-біохімічними властивостями і антигенної структурою. Розподіл клітин відбувається тільки в одній площині, тому вони розташовані парами (диплококки) або утворюють ланцюжки різної довжини. Деякі види мають капсулу. Збудники здатні до зростання при температурі 25-45 ° С; температурний оптимум - 35-37 ° С. На щільних поживних середовищах утворюють колонії діаметром 1-2 мм. На середовищах з кров'ю колонії деяких видів оточені зоною гемолізу. Облігатний ознака, що характеризує всіх представників роду стрептококів, - негативні бензи-Діново і каталазна тести. Стрептококи стійкі в навколишньому середовищі; протягом багатьох місяців вони здатні зберігатися в висохлому гної або мокроті. Збудники витримують нагрівання до 60 ° С протягом 30 хв: під дією дезінфікуючих речовин гинуть протягом 15 хв.

За структурою группоспецифических полісахаридних антигенів (субстанція С) клітинної стінки виділяють 17 серологічних груп стрептококів, які охоплюють латинськими літерами (А-О). Всередині груп стрептококи поділяють на серологічні варіанти по специфічності білкових М-, Р- і Т-антигенів. Стрептококи групи А мають широкий спектр суперантігенов: ерітрогенний токсини А, В і С, екзотоксин F (мітогенний фактор), стрептококовий суперантігена (SSA), ерітрогенний токсини (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Суперантігени здатні до взаємодії з антигенами головного комплексу гістосумісності, експресувати на поверхні антігенпрезентірующіх клітин, і з варіабельними ділянками бета-ланцюга Т-лімфоцитів, викликаючи їх проліферацію і потужний викид цитокінів, ФНП-а та у-інтерферону. Крім того, стрептокок групи А здатний продукувати біологічно активні екстрацелюлярний речовини: стрептолізин О і S, стрептокиназу, гіалуронідазу, ДНК-азу В, стрептодорназу, ліпопротеіназу, пептідази і ін.

Клітинна стінка стрептокока включає капсулу, білковий, полісахаридних (группоспецифических антиген) і мукопротеідной шар. Важливий компонент стрептококів групи А - білок М, що нагадує за структурою фимбрии грам-негативних бактерій. Білок М (типоспецифический антиген) - основний фактор вірулентності. Антитіла до нього забезпечують тривалу несприйнятливість до повторного зараження, проте за структурою білка М виділяють більше 110 серологічних типів, що значно знижує ефективність гуморальних захисних реакцій. Білок М пригнічує фагоцитарні реакції, безпосередньо діючи на фагоцити, маскуючи рецептори для компонентів комплементу і опсонінов і адсорбуючи на своїй поверхні фібриноген, фібрин і продукти його деградації. Він має властивості суперантігена, викликаючи поліклональних активацію лімфоцитів і утворення антитіл з низьким аффинитетом. Подібні властивості грають істотну роль в порушенні толерантності до тканинних ізоантігенамі і в розвитку аутоімунної патології.

Властивостями типоспецифічних антигенів мають також Т-білок клітинної стінки і ліпопротеіназа (фермент, гідролізу ліпідсодержащіе компоненти крові ссавців). Стрептококи різних М-варіантів можуть мати один і той же Т-тип або комплекс Т-типів. Розподіл серотипів ліпопротеінази точно відповідає певним М-типам, але цей фермент продукують близько 40% штамів стрептокока. Антитіла до Т-білку і ліпопротеіназе протектівнимі властивостями не володіють. Капсула містить гіалуронову кислоту - один з чинників вірулентності. Вона захищає бактерії від антимікробної потенціалу фагоцитів і полегшує адгезію до епітелію. Гіалуронова кислота має властивості антигену. Бактерії здатні самостійно руйнувати капсулу при інвазії в тканини, синтезуючи гиалуронидазу. Третім по значущості чинником патогенності є С5а-пептідаза, переважна активність фагоцитів. Фермент розщеплює і інактивує С5а-компонент комплементу, який виступає потужним хемоаттрактанти.

Стрептококи групи А продукують різні токсини. Титри антитіл до стрептолізин Про мають прогностичне значення. Стрептолізин S демонструє гемолітичну активність в анаеробних умовах і викликає поверхневий гемоліз на кров'яних середовищах. Обидва гемолизина руйнують не тільки еритроцити, а й інші клітини: стрептолизин Про пошкоджує кардіоміоцити, а стрептолизин S - фагоцити. Деякі штами стрептококів групи А синтезують кардіогепатіческій токсин. Він викликає ураження міокарда і діафрагми, а також утворення гігантоклітинних гранульом в печінці.

Основну частину ізолятів стрептококів групи В складають S. Agalactiae. В останні роки вони все більше привертають увагу медичних працівників. Стрептококи групи В звичайно колонізують носоглотку, шлунково-кишкового тракту і піхву. Виділяють наступні серологічні варіанти стрептококів групи В: la, lb, Ic, II і III. Бактерії сероварів 1а і III тропний до тканин ЦНС і дихальних шляхів; часто викликають менінгіти у новонароджених.

Серед інших видів важливе діагностичне значення мають пневмококи (S. Pneumoniae), що викликають більшість позалікарняних пневмоній у людини. Вони не містять групового антигену і серологічно неоднорідні. За структурою капсульних антигенів виділяють 84 серологічних варіанту пневмококів.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Патогенез стрептококової інфекції

Найчастіше захворювання виникають після потрапляння стрептококів на слизові оболонки зіву і носоглотки. Ліпотейхоевая кислота, яка входить до складу клітинної стінки, М- і F-білки забезпечують адгезію збудника до поверхні мигдалин або іншим лімфоїдним клітинам. Білок М сприяє стійкості бактерій до антимікробному потенціалу фагоцитів, пов'язує фібриноген, фібрин і продукти його деградації. При розмноженні стрептококів виділяються токсини, які викликають запальну реакцію тканин мигдалин. При попаданні стрептококів по лімфатичних шляхах в лімфатичні вузли виникає регіонарний (углочелюстной) лімфаденіт. Токсичні компоненти, проникаючи в кров, зумовлюють генералізоване розширення дрібних судин (клінічно - гіперемія і точкова висип). Алергічний компонент, що порушує проникність судин, вважають причиною розвитку гломерулонефриту, артритів, ендокардиту та ін. Септичний компонент призводить до накопичення збудника в різних органах і системах і розвитку вогнищ гнійного запалення. Наявність загальних перехресно реагують антигенних детермінант у стрептококів групи А (білок М, нетіпоспеціфіческіе білки, А-полісахарид і ін.) І сарколеми міофібрил серця і тканин нирок визначає розвиток аутоімунних процесів, що призводять до ревматизму і гломерулонефриту. Молекулярна мімікрія - основний патогенетичний фактор стрептококової інфекції при цих захворюваннях: антитіла до антигенів стрептококів реагують з аутоантигенами господаря. З іншого боку, білок М і ерітрогенний токсин виявляють властивості суперантігенов і викликають проліферацію Т-клітин, активуючи каскадну реакцію ефекторних ланки імунної системи і викид медіаторів з цитотоксичними властивостями: ІЛ, ФНП-а, інтерферону-гамма. Інфільтрація лімфоцитів і локальна дія цитокінів грають важливу роль в патогенезі інвазивних стрептококових інфекцій (при целюлітах, некротичних фасцитом, ураженнях шкіри, внутрішніх органів). Важливу роль в патогенезі інвазивної стрептококовой інфекції відводять ФНО-а, ЛПС власної грамнегативноюмікрофлори і його синергічного взаємодії з ерітрогенний токсином S. Pyogenes.

Епідеміологія стрептококової інфекції

Резервуар і джерело інфекції - хворі з різними клінічними формами гострих стрептококових захворювань і носії патогенних стрептококів. Найбільшу небезпеку з епідеміологічної точки зору представляють! Хворі, у яких осередки локалізуються в верхніх дихальних шляхах (скарлатина, ангіна). Вони високозаразливий, а що виділяються ними бактерії містять основним фактори вірулентності - капсулу і білок М. Зараження від таких хворих найбільш часто призводить до розвитку манифестной інфекції у сприйнятливих осіб. Пацієнти, у яких осередки стрептококової інфекції локалізуються за межами дихальних шляхів (стрептококова піодермія, отит, мастоїдит, остеомієліт та ін.), Не так заразні, що пов'язано з менш активним виділенням збудників з організму.

Тривалість заразного періоду у хворих з гострою стрептококковвой інфекцією залежить від способу лікування. Раціональна антибіотикотерапія хворих на скарлатину і ангіною звільняє організм від збудника протягом 1,5-2 діб. Препарати (сульфаніламіди, тетрациклін), до яких стрептококи групи А повністю або частково втратили чутливість, формують реконвалесцентное носійство у 40-60% перехворілих.

У колективах, де присутні 15-20% тривалих носіїв, зазвичай постійно циркулює стрептокок. Вважають, що носійство небезпечно для оточуючих при величині мікробного вогнища більше 10 ³ КУО (колонієутворюючих одиниць) на тампон. Рівень такого носійства значний - близько 50% здорових носіїв стрептококів групи А. Серед культур збудника, виділених від носіїв, вірулентні штами зустрічають в кілька разів рідше, ніж середовище штамів, виділених від хворих. Носійство стрептококів груп В, С і G в глотці спостерігають значно рідше, ніж носійство стрептококів групи А. За різними даними, для 4,5-30% жінок типово носійство стрептококів групи В у піхву і прямій кишці. Локалізація збудника в організмі багато в чому визначає шляхи його виведення.

Механізм передачі інфекції - аерозольний (повітряно-крапельний), рідше - контактний (харчовий шлях і передача через забруднені руки і предмети побуту). Зараження зазвичай відбувається при тісному тривалому спілкуванні з хворим або носієм. Збудник виділяється в навколишнє середовище найчастіше при експіраторних актах (кашель, чхання, активну розмову). Зараження відбувається при вдиханні утворюється повітряно-краплинного аерозолю. Скупченість людей в приміщеннях і тривалий тісне спілкування посилюють ймовірність зараження. При цьому слід враховувати, що на відстані більше 3 м цей шлях передачі практично неможливий.

Факторами передачі збудника служать брудні руки, предмети побуту і інфікована їжа. Додаткові фактори, що сприяють передачі збудника, - низька температура і висока вологість повітря в приміщенні. Стрептококи групи А, потрапляючи в певні харчові продукти, здатні до розмноження і тривалому збереженню вірулентних властивостей. Так, відомі спалахи ангіни або фарингіту при вживанні молока, компотів, вершкового масла, салатів з варених яєць, омарів, молюсків, бутербродів з яйцями, шинкою і ін.

До ризику розвитку гнійних ускладнень стрептококового генезу схильні поранені, обпалені, хворі в післяопераційному періоді, а також породіллі і новонароджені. Можлива аутоінфекція, а також передача стрептококів групи В, що викликають урогенітальні інфекції, статевим шляхом. При патології неонатального періоду факторами передачі виступають інфіковані навколоплідні води. У 50% випадків можливе інфікування при проходженні плода через родові шляхи.

Природна сприйнятливість людей висока. Противострептококковой імунітет носить антитоксичний і антимікробний характер. Крім того, має місце сенсибілізація організму за типом ГЗТ, з якою пов'язаний патогенез багатьох постстрептококовий ускладнень. Імунітет у хворих, які перенесли стрептококову інфекцію, типоспецифический. Можливо повторне захворювання при інфікуванні іншим сероварів збудника. Антитіла до білку М виявляють майже у всіх хворих з 2-5-го тижня хвороби і протягом 10-30 років після захворювання. Часто їх визначають в крові новонароджених, проте до 5-го місяця життя вони зникають.

Стрептококова інфекція поширена повсюдно. У районах помірного і холодного клімату захворюваність глотковими і респіраторними формами інфекції становить 5-15 випадків на 100 чоловік. У південних районах з субтропічним і тропічним кліматом основне значення набувають шкірні ураження (стрептодермія, імпетиго), частота яких серед дітей в певні сезони досягає 20% і більше. Невеликі травми, укуси комах і недотримання правил гігієни шкіри привертають до їх розвитку.

Можлива внутрілікарняна стрептококова інфекція в родопомічних закладах; дитячих, хірургічних, отоларінгологічних, очних відділеннях стаціонарів. Зараження відбувається як ендогенних, так і екзогенних (від носіїв стрептококів серед персоналу і хворих) шляхом при інвазивних лікувально-діагностичних маніпуляціях.

Циклічність - одна з характерних особливостей епідемічного процесу при стрептококових інфекціях. Крім добре відомої циклічності з інтервалом 2-4 роки, має місце періодичність з інтервалом 40-50 років і більше. Особливість цієї хвилеподібно - у виникненні і зникненні особливо важких клінічних форм. Значне число випадків скарлатини і тонзиллофарингита ускладнене гнійно-септичними (отит, менінгіт, сепсис) і імунопатологічними (ревматизм, гломерулонефрит) процесами. Важкі генералізовані форми інфекції з супутніми глибокими ураженнями м'яких тканин раніше позначали терміном «стрептококова гангрена». З середини 80-х рр. У багатьох країнах відзначено зростання захворюваності стрептококової інфекцією, який збігся зі змінами в нозологічної структурі хвороб, що викликаються S. Pyogenes. Знову стали реєструвати групові випадки захворюваності важкими генералізованими формами, часто закінчуються летально [синдром токсичного шоку (СТШ), септицемія, некротичний міозит, фасцит и др.]. У США щорічно реєструють 10-15 тис. Випадків інвазивної стрептококової інфекції, з них 5-19% (500-1500 випадків) становить некротичний фасцит.

Широке застосування лабораторних методів дослідження дозволило встановити, що повернення інвазивних стрептококових захворювань пов'язаний зі зміною серотипів збудника, що циркулюють в популяції: на зміну М-серотипам прийшли ревматогеннимі і токсигенні серотипи. Крім того, зросла захворюваність ревматичної лихоманкою і токсикоінфекції (токсичний тонзиліт-фарингіт, скарлатина і СТШ).

Економічний збиток, що наноситься стрептококовими інфекціями і їх наслідками, приблизно в 10 разів вище, ніж такий від вірусного гепатиту. Серед досліджуваних стрептококозу економічно найбільш значима ангіна (57,6%), ГРЗ стрептококової етіології (30,3%), бешиха (9,1%), скарлатина і активний ревматизм (1,2%) і, нарешті, гострі нефрити (0 , 7%).

Захворювання первинної стрептококової інфекцією складають 50-80% сезонної захворюваності. Захворюваність респіраторної стрептококової інфекцією має виражену осінньо-зимово-весняну сезонність. Сезонний рівень захворюваності визначають в основному діти, які відвідують дошкільні установи.

На терміни сезонного підвищення захворюваності головним чином впливають формування або оновлення організованих колективів і їх чисельність.

В організованих колективах, оновлюваних один раз в рік, спостерігають одноразовий сезонне зростання інфекції. При дворазовому оновленні відзначають дворазові сезонні підйоми захворюваності, особливо характерні для військових колективів. Перший максимум захворюваності, пов'язаний з весняним призовом, спостерігають в червні-липні, другий, обумовлений осіннім призовом, - в грудні-січні.

[8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16],