Стрептококи

Стрептококи відносяться до сімейства Streptococcaceae (рід Streptococcus). Вперше були виявлені Т. Більрот в 1874 р при пиці; Л. Пастером - в 1878 р при післяпологовому сепсисі; виділені в чистій культурі в 1883 р Ф. Фелейзеном.

Стрептококи (грец. Streptos - ланцюжок і coccus - зерно) - грампозитивні, цітохромнегатівние, каталазонегатівние клітини кулястої або овоидной форми діаметром 0,6-1,0 мкм, ростуть у вигляді ланцюжків різної довжини або у вигляді Тетракокк; нерухомі (крім деяких представників серогрупи Д); зміст Г + Ц в ДНК - 32-44 мовляв% (для сімейства). Суперечка не утворюють. Патогенні стрептококи утворюють капсулу. Стрептококи - факультативні анаероби, але є і строгі анаероби. Температурний оптимум 37 ° С, оптимальна рН 7,2-7,6. На звичайних поживних середовищах патогенні стрептококи або не ростуть, або ростуть дуже бідно. Для їх культивування зазвичай використовують цукровий бульйон і кров'яний агар, що містить 5% дефібринованої крові. Середовище не повинна містити відновлюють Сахаров, так як вони пригнічують гемоліз. На бульйоні ріст придонно-пристінковий у вигляді крошковатая осаду, бульйон прозорий. Стрептококи, що утворюють короткі ланцюжки, викликають помутніння бульйону. На щільних середовищах стрептококи серогрупи А утворюють колонії трьох типів:

• мукоїдні - великі, блискучі, нагадують краплю води, але мають в'язку консистенцію. Такі колонії утворюють свежевиделенние вірулентні штами, які мають капсулу;
• шорсткі - більші, ніж мукоїдні, плоскі, з нерівною поверхнею і фестончатими краями. Такі колонії утворюють хвороботворні штами, що мають М-антигени;
• гладкі, менш великі колонії з рівними краями; утворюють невірулентние культури.

Стрептококи ферментують глюкозу, мальтозу, сахарозу і деякі інші вуглеводи з утворенням кислоти без газу (крім S. Kefir, який утворює кислоту і газ), молоко не згортають (крім S. Lactis), протеолітичними властивостями не володіють (крім деяких ентерококів).

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

Основні фактори патогенності стрептококів

Білок М - головний фактор патогенності. М-білки стрептокока є фібрилярні молекули, які утворюють фимбрии на поверхні клітинної стінки стрептококів групи А. М-білок визначає адгезивні властивості, пригнічує фагоцитоз, визначає антигенну тіпоспеціфічность і має властивості суперантігена. Антитіла до М-антигену мають захисні властивості (антитіла до Т-і R-білків такими властивостями не володіють). М-подібні білки виявлені у стрептококів груп С і G і, можливо, є факторами їх патогенності.

Капсула. Вона складається з гіалуронової кислоти, аналогічної тій, яка входить до складу тканини, тому фагоцити не розпізнає стрептококи, що мають капсулу, як чужорідні антигени.

Ерітрогенін - скарлатинозний токсин, суперантігена, викликає СТШ. Розрізняють три серотипу (А, В, С). У хворих на скарлатину він викликає поява яскраво-червоної висипки на шкірі та слизовій оболонці. Володіє пірогенним, алергенним, імуносупресивної і мітогенний дією, руйнує тромбоцити.

Гемолізин (стрептолизин) Про руйнує еритроцити, володіє цитотоксическим, в тому числі лейкотоксіческім і кардиотоксическим, дією, його утворюють більшість стрептококів серогрупи А, С і G.

Гемолізин (стрептолизин) S володіє гемолітичним і цитотоксичною дією. На відміну від стрептолізин О, стрептолизин S є дуже слабким антигеном, його також продукують стрептококи серогрупп А, С і G.

Стрептокиназа - фермент, який перетворює преактіватор в активатор, а він - плазміноген в плазмін, останній і гідролізує фібрин. Таким чином, стрептокіназа, активуючи фибринолизин крові, підвищує інвазивні властивості стрептокока.

Фактор, який пригнічує хемотаксис (амінопептідазу), пригнічує рухливість нейтрофільних фагоцитів.

Гиалуронидаза - фактор інвазії.

Фактор помутніння - гідроліз ліпопротеїдів сироватки крові.

Протеази - руйнування різних білків; можливо, з ними пов'язана тканинна токсичність.

ДНК-ази (А, В, С, D) - гідроліз ДНК.

Здатність взаємодіяти з Fc-фрагментом IgG за допомогою рецептора І - пригнічення системи комплементу і активності фагоцитів.

Виражені алергенні властивості стрептококів, які обумовлюють сенсибілізацію організму.

Резистентність стрептококів

Стрептококи добре переносять низькі температури, досить стійкі до висихання, особливо в білкової середовищі (кров, гній, слиз), зберігають життєздатність протягом кількох місяців на предметах і пилу. При нагріванні до температури 56 ° С гинуть через 30 хв, крім стрептококів групи D, які витримують нагрівання до 70 ° С протягом 1 год 3-5% розчин карболової кислоти і лізолу вбиває їх протягом 15 хв.

Постінфекційний імунітет

Основну роль в його формуванні відіграють антитоксини і типоспецифічні М-антитіла. Антитоксичний імунітет після скарлатини носить міцний тривалий характер. Антимікробний імунітет також міцний і тривалий, але його ефективність обмежується тіпоспеціфічностью М-антитіл.

Епідеміологія стрептококової інфекції

Джерелом екзогенної стрептококової інфекції служать хворі гострими стрептококовими хворобами (ангіна, скарлатина, пневмонія), а також реконвалесценти після них. Основний спосіб зараження - повітряно-крапельний, в інших випадках - прямий контакт і дуже рідко аліментарний (молоко та інші харчові продукти).

[6], [7], [8], [9], [10]

Симптоми стрептококової інфекції

Стрептококи є мешканцями слизових оболонок верхніх дихальних шляхів, травного та сечостатевого трактів, тому що викликаються ними захворювання можуть бути ендогенного або екзогенного характеру, т. Е. Викликаються або власними кокками, або в результаті зараження ззовні. Проникнувши через пошкоджену шкіру, стрептококи поширюються з місцевого осередку через лімфатичну і кровоносну системи. Зараження повітряно-крапельним або повітряно-пиловим шляхом призводить до ураження лімфоїдної тканини ( тонзиліт ), до процесу залучаються регіонарні лімфатичні вузли, звідки збудник поширюється по лімфатичних судинах і гематогенно.

Здатність стрептококів викликати різні захворювання залежить від:

• місця вхідних воріт (ранові інфекції, пуерперальних сепсис, бешиха та ін .; інфекції дихальних шляхів - скарлатина, ангіни);
• наявності у стрептококів різних факторів патогенності;
• стану імунної системи: при відсутності антитоксичну імунітету зараження токсигенними стрептококками серогрупи А призводить до розвитку скарлатини, а при наявності антитоксичну імунітету виникає ангіна;
• сенсибилизирующих властивостей стрептококів; вони багато в чому визначають особливість патогенезу стрептококових захворювань і є основною причиною таких ускладнень, як нефрозонефрити, артрити, ураження серцево-судинної системи та ін .;
• гноєтворних і септичних функцій стрептококів;
• наявності великої кількості серовариантов стрептококів серогрупи А по М-антигену.

Антимікробний імунітет, який обумовлений антитілами до білка М, має типоспецифический характер, а оскільки серовариантов по М-антигену дуже багато, можливі повторні захворювання на ангіну, бешихою і іншими стрептококовими хворобами. Більш складний характер має патогенез хронічних інфекцій, обумовлених стрептококами: хронічний тонзиліт, ревматизм, нефрит. Підтвердженням етіологічної ролі в них стрептококів серогрупи А служать наступні обставини:

• ці захворювання, як правило, виникають після перенесення гострих стрептококових інфекцій (ангіна, скарлатина);
• у таких хворих часто виявляють стрептококи або їх L-форми і антигени в крові, особливо при загостреннях, і, як правило, гемолітичні або стрептококом на слизовій зіва;
• постійне виявлення антитіл до різних антигенів стрептококів. Особливо цінне діагностичне значення має виявлення у хворих на ревматизм під час загострення в крові анти-О-стрептолізин і антигіалуронідазною антитіл у високих титрах;
• розвиток сенсибілізації до різних стрептококовим антигенів, в тому числі до термостабільність компоненту ерітрогеніна. Можливо, що в розвитку ревматизму і нефриту грають роль аутоантитіла до сполучної і ниркової тканини відповідно;
• очевидний терапевтичний ефект від застосування антибіотиків проти стрептококів (пеніциліну) під час ревматичних атак.

Скарлатіна

Скарлатина (позднелат. Scarlatium - яскраво-червоний колір) - гостре інфекційне захворювання, яке клінічно проявляється ангіною, лімфаденітом, мелкоточечной яскраво-червоною висипкою на шкірі та слизовій оболонці з подальшим лущенням, а також загальною інтоксикацією організму і схильністю до гнійно-септичних і алергічних ускладнень.

Збудниками скарлатини є бета-гемолітичні стрептококи групи А, які мають М-антиген і продукують ерітрогенін. Етіологічну роль при скарлатині приписували різним мікроорганізмам - найпростішим, анаеробним і іншим коків, стрептококів, що фільтрується формам стрептокока, вірусам. Вирішальний внесок у з'ясування справжньої причини скарлатини був зроблений російськими вченими Г. Н. Габричевського, І. Г. Савченко і американськими вченими подружжям Дік (GF Dick і GH Dick). І. Г. Савченко ще в 1905-1906 рр. Показав, що скарлатинозний стрептокок виробляє токсин, а одержані ним антитоксическая сироватка володіє хорошим лікувальним дією. Виходячи з робіт І. Г. Савченко, подружжя Дік в 1923-1924 рр. Показали, що:

• введення під шкіру невеликої дози токсину лицям, які не хворіли на скарлатину, викликає у них позитивну місцеву токсичну реакцію у вигляді почервоніння і припухлості (реакція Діка);
• у осіб, які перехворіли на скарлатину, ця реакція негативна (токсин нейтралізується наявними у них антитоксином);
• введення великих доз токсину підшкірно лицям, які не хворіли на скарлатину, викликає у них симптоми, характерні для скарлатини.

Нарешті, шляхом зараження добровольців культурою стрептокока вони змогли відтворити скарлатину. В даний час стрептококова етіологія скарлатини є загальновизнаною. Своєрідність тут полягає в тому, що скарлатину викликає чимало який-небудь серотип стрептококів, а будь-який з бета-гемолітичних стрептококів, що володіє М-антигеном і продукує ерітрогенін. Однак в епідеміології скарлатини в різних країнах, в різних їх регіонах і в різний час основну роль грають стрептококи, що мають різні серотипи М-антигену (1, 2,4 або інший) і продукують ерітрогеніни різних серотипів (А, В, С). Можлива зміна цих серотипів.

В якості головних факторів патогенності стрептококів при скарлатині виступають екзотоксин (ерітрогенін), гноеродная-септичні та алергенні властивості стрептокока і його ерітрогеніна. Ерітрогенін складається з двох компонентів - термолабільного білка (власне токсин) і термостабільної субстанції, яка має алергенні властивості.

Зараження при скарлатині відбувається в основному повітряно-крапельним шляхом, однак вхідними воротами можуть бути і будь-які раневі поверхні. Інкубаційний період 3-7, іноді 11 днів. У патогенезі скарлатини знаходять своє відображення 3 основні моменти, пов'язані з властивостями збудника:

• дію скарлатинозного токсину, який обумовлює розвиток токсикозу - перший період хвороби. Він характеризується ураженням периферичних кровоносних судин, появою мелкоточечной висипу яскраво-червоного кольору, а також підвищенням температури і загальною інтоксикацією. Розвиток імунітету пов'язано з появою і накопиченням в крові антитоксинів;
• дію самого стрептокока. Воно неспецифічне і проявляється в розвитку різних гнійно-септичних процесів (отити, лімфаденіти, нефрити з'являються на 2-3-й тижні. Хвороби);
• сенсибілізація організму. Вона знаходить своє відображення у вигляді різних ускладнень типу нефрозонефрити, поліартритів, серцево-судинних захворювань і т. П. На 2-3-й тижні. Хвороби.

У клініці скарлатини також розрізняють I (токсикоз) і II стадію, коли спостерігаються гнійно-запальні і алергічні ускладнення. У зв'язку із застосуванням для лікування скарлатини антибіотиків (пеніцилін) частота і тяжкість ускладнень значно знизилися.

Постінфекційний імунітет

Міцний, тривалий (повторні захворювання спостерігаються в 2-16% випадків), обумовлений антитоксинами і клітинами імунної пам'яті. У перехворілих зберігається і алергічне стан до скарлатинозного алергену. Воно виявляється за допомогою внутрішньошкірного введення убитих стрептококів. У перехворілих на місці введення - почервоніння, припухлість, болючість (проба Арістовского-Фанконі). Для перевірки наявності антитоксичну імунітету у дітей використовують реакцію Діка. З її допомогою встановлено, що пасивний імунітет у дітей 1-го року життя зберігається протягом перших 3-4 міс.

Лабораторна діагностика скарлатини

У типових випадках клінічна картина скарлатини так зрозуміла, що бактеріологічна діагностика не проводиться. В інших випадках вона полягає у виділенні чистої культури бета-гемолітичного стрептокока, який у всіх хворих на скарлатину виявляється на слизовій оболонці зіва.

Аеробні грампозитивні коки, віднесені до пологів Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus і Lactococcus, характеризуються слабкою патогенностью. Захворювання, які вони викликають у людини, спостерігаються рідко і переважно у осіб з порушеннями імунної системи.

Класифікація стрептококів

Рід стрептококів включає близько 50 видів. Серед них виділяють 4 патогенних (S. Pyogenes, S. Pneumoniae, S. Agalactiae і S. Equi), 5 умовно-патогенних і більше 20 опортуністичних видів. Для зручності весь рід поділяють на 4 групи, використовуючи наступні ознаки: зростання при температурі 10 ° С; зростання при 45 ° С; зростання на середовищі, що містить 6,5% NaCl; зростання на середовищі з рН 9,6; зростання на середовищі, що містить 40% жовчі; зростання в молоці з 0,1% -ним метиленовим синім; зростання після прогрівання при температурі 60 ° С протягом 30 хв.

Більшість патогенних стрептококів відноситься до першої групи (всі перераховані ознаки, як правило, негативні). Ентерококи (серогрупи Д), які також викликають різні захворювання людини, відносяться до третьої групи (всі перераховані ознаки, як правило, позитивні).

В основі найбільш простий класифікації лежить ставлення стрептококів до еритроцитів. Розрізняють:

• b-гемолітичні стрептококи - при зростанні на кров'яному агарі навколо колонії чітка зона гемолізу;
• а-гемолітичні стрептококи - навколо колонії зеленувате забарвлення і частковий гемоліз (позеленіння обумовлено перетворенням оксигемоглобина в метгемоглобін);
• a1-гемолітичні стрептококи в порівнянні з b-гемолітичними стрептококами утворюють менш виражену і мутнувату зону гемолізу;
• а- і al-стрептококи називають S. Viridans (стрептококом);
• у-негемолітичні стрептококи не викликають гемолізу на щільному живильному середовищі. Велике практичне значення отримала серологічна класифікація.

Стрептококи мають складну антигенну будову: у них є загальний для всього роду антиген і різні інші антигени. Серед них особливе значення для класифікації мають групоспецифічні полісахаридні антигени, локалізовані в клітинній стінці. За цих антигенів за пропозицією Р. Лансфельд стрептококи поділені на серологічні групи, що позначаються буквами А, В, С, D, F, G і т. Д. Зараз відомі 20 серологічних груп стрептококів (від А до V). Патогенні для людини стрептококи відносяться до групи А, до груп В і D, рідше - до С, F і G. У зв'язку з цим визначення групової приналежності стрептококів є вирішальним моментом в діагностиці викликаються ними хвороб. Групові полісахаридні антигени визначаються за допомогою відповідних антисироваток в реакції преципітації.

Крім групових антигенів у гемолітичних стрептококів виявлені типоспецифічні антигени. У стрептококів групи А ними є білки М, Т і R. Білок М термостійкий в кислому середовищі, але руйнується трипсином і пепсином. Його виявляють після соляно-кислого гідролізу стрептококів за допомогою реакції преципітації. Білок Т руйнується при нагріванні в кислому середовищі, але стійкий до дії трипсину і пепсину. Його визначають за допомогою реакції аглютинації. R-антиген виявлений також у стрептококів серогрупи В, С і D. Він чутливий до пепсину, але не до трипсину, руйнується при нагріванні в присутності кислоти, але стійкий при помірному нагріванні в слабкому лужному розчині. За М-антигену гемолитические стрептококи серогрупи А поділяють на велику кількість серовариантов (близько 100), їх визначення має епідеміологічне значення. За Т-білку стрептококи серогрупи А також поділяють на кілька десятків серовариантов. У групі В розрізняють 8 серовариантов.

Стрептококи також мають перехресно реагують антигени, спільні для антигенів клітин базального шару епітелію шкіри і епітеліальних клітин коркової і медулярної зон тимуса, що, можливо, є причиною аутоімунних порушень, що викликаються цими кокками. У клітинній стінці стрептококів виявлений антиген (рецептор І), з яким пов'язана їх здатність, як і стафілококів, що мають білок А, взаємодіяти з Fc-фрагментом молекули IgG.

Хвороби, що викликаються стрептококами, розподілені по 11 класам. Основні групи цих хвороб такі:

• різні нагноїтельниє процеси - абсцеси, флегмони, отити, перитоніти, плеврити, остеомієліти та ін .;
• бешиха - ранова інфекція (запалення лімфатичних судин шкіри і підшкірної клітковини);
• гнійні ускладнення ран (особливо у воєнний час) - абсцеси, флегмони, сепсис і ін .;
• ангіни - гострі і хронічні;
• Сепсис: гострий сепсис (гострий ендокардит); хронічний сепсис (хронічний ендокардит); післяродовий (пуерперальних) сепсис;
• ревматизм;
• пневмонії, менінгіти, повзуча виразка рогівки (пневмокок);
• скарлатин;
• карієс зубів - збудником його найчастіше є S. Mutatis. Виділено і вивчаються гени каріесогенних стрептококів, відповідальні за синтез ферментів, які забезпечують колонізацію цими стрептококами поверхні зубів і ясен.

Хоча більша частина патогенних для людини стрептококів відноситься до серогрупи А, важливу роль в патології людини відіграють і стрептококи серогрупп D і В. Стрептококи серогрупи D (ентерококи) визнані збудниками ранових інфекцій, різних гнійних хірургічних захворювань, гнійних ускладнень у вагітних, породіль і гінекологічних хворих , інфікують нирки, сечовий міхур, викликають сепсис, ендокардит, пневмонії, харчові токсикоінфекції (протеолітичні варіанти ентерококів). Стрептококи серогрупи В (S. Agalactiae) часто викликають захворювання новонароджених - інфекції дихальних шляхів, менінгіт, септицемію. Епідеміологічно вони пов'язані з носійство цього виду стрептококів у матері і персоналу пологових будинків.

Анаеробні стрептококи (Peptostreptococcus), які виявляються у здорових людей в складі мікрофлори дихальних шляхів, рота, носоглотки, кишечника і піхви, також можуть бути винуватцями гнійно-септичних захворювань - апендициту, післяпологового сепсису і ін.

[11], [12], [13], [14]

Лабораторна діагностика стрептококової інфекції

Основним методом діагностики стрептококових захворювань є бактеріологічний. Матеріалом для дослідження служать кров, гній, слиз із зіву, наліт з мигдаликів, виділення ран. Вирішальним етапом дослідження виділеної чистої культури є визначення її серогрупи. Для цієї мети використовують два методи.

• Серологічний - визначення групового полісахариду за допомогою реакції преципітації. Для цієї мети використовують відповідні групоспецифічні сироватки. Якщо штам є бета-гемолітичним, його полісахаридних антиген екстрагують НСl і відчувають з антисироватки серогрупп А, В, С, D, F і G. Якщо штам не викликає бета-гемолізу, його антиген екстрагують і перевіряють з антисироватки тільки груп В і D. Антисироватки груп А, с, F і G часто дають перехресні реакції з альфа-гемолітичними і негемолитическими стрептококами. Стрептококи, які не викликають бета-гемолізу і не належать до груп В і D, ідентифікують за іншими фізіологічним тестів. Стрептококи групи D виділені в самостійний рід Enterococcus.
• Метод групування - заснований на здатності амінопептидази (фермент, який продукують стрептококи серогрупп А і D) гідролізувати Пірра-Лідін-нафтіламід. З цією метою випускають комерційні набори необхідних реагентів, призначених для визначення стрептококів групи А в кров'яних і бульйонних культурах. Однак специфічність цього методу становить менше 80%.

Серотіпірованіе стрептококів серогрупи А виробляють за допомогою реакції або преципітації (визначають М-серотип), або аглютинації (визначають Т-серотип) тільки в епідеміологічних цілях.

З числа серологічних реакцій для виявлення стрептококів серогрупи А, В, С, D, F і G використовують реакції коагглютинации і латекс-аглютинації. Визначення титру антигіалуронідазною і анти-О-стрептолізінових антитіл використовують як допоміжний метод діагностики ревматизму і для оцінки активності ревматичного процесу.

Для виявлення стрептококових полісахаридних антигенів може бути використаний також ІФМ.