Стрептококи
Стрептококите принадлежат към семейството Streptococcaceae(род Стрептокок). Те са открити за първи път от Т. Билрот през 1874 г. с еризипел; Л. Пастьор - през 1878 г. за следродилен сепсис; изолиран в чиста култура през 1883 г. от F. Feleisen.
Стрептококи (гръцки . streptos– верига и кокус– зърно) – грам-положителни, цитохром-отрицателни, каталаза-отрицателни клетки със сферична или яйцевидна форма с диаметър 0,6 – 1,0 микрона, растат под формата на вериги с различна дължина (виж вкл. цвят, фиг. 92) или под формата на тетракоки; неподвижен (с изключение на някои представители на серогрупа D); съдържанието на G + C в ДНК е 32 – 44 mol% (за семейството). Спор няма. Патогенните стрептококи образуват капсула. Стрептококите са факултативни анаероби, но има и стриктни анаероби. Температурен оптимум 37 °C, оптимално pH 7,2 – 7,6. На обикновени хранителни среди патогенните стрептококи или не растат, или растат много слабо. За тяхното култивиране обикновено се използват захарен бульон и кръвен агар, съдържащ 5% дефибринирана кръв. Средата не трябва да съдържа редуциращи захари, тъй като те инхибират хемолизата. В бульона растежът е долна стена под формата на ронлива утайка, бульонът е прозрачен. Стрептококите, които образуват къси вериги, причиняват помътняване на бульона. Върху твърда среда стрептококите от серогрупа А образуват три вида колонии: а) мукоидни - големи, лъскави, приличат на капка вода, но имат вискозна консистенция. Такива колонии образуват прясно изолирани вирулентни щамове, които имат капсула;
б) грапава - по-голяма от мукоида, плоска, с неравна повърхност и назъбени ръбове. Такива колонии образуват вирулентни щамове, които имат М-антигени;
в) гладки, по-малки колонии с гладки ръбове; образуват невирулентни култури.
Стрептококите ферментират глюкоза, малтоза, захароза и някои други въглехидрати, за да образуват киселина без газ (освен С. кефир, което образува киселина и газ), млякото не се подсирва (освен S. lactis), нямат протеолитични свойства (с изключение на някои ентерококи).
Класификация на стрептококи.Родът Streptococcus включва около 50 вида. Сред тях има 4 патогенни ( S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiaeИ S. equi), 5 опортюнистични и повече от 20 опортюнистични вида. За удобство целият род е разделен на 4 групи по следните характеристики: растеж при температура 10 °C; растеж при 45 °C; растеж върху среда, съдържаща 6,5% NaCl; растеж на среда с pH 9,6;
растеж върху среда, съдържаща 40% жлъчка; растеж в мляко с 0,1% метиленово синьо; растеж след нагряване при 60 °C за 30 минути.
Повечето патогенни стрептококи принадлежат към първата група (всички изброени признаци обикновено са отрицателни). Ентерококите (серогрупа D), които също причиняват различни човешки заболявания, принадлежат към третата група (всички изброени признаци обикновено са положителни).
Най-простата класификация се основава на съотношението на стрептококите към червените кръвни клетки. Има:
обин, виж цвят. на, фиг. 93б);
S. viridans(вириданс стрептококи);
Серологичната класификация придоби голямо практическо значение. Стрептококите имат сложна антигенна структура: те имат общ антиген за целия род и различни други антигени. Сред тях специфичните за групата полизахаридни антигени, локализирани в клетъчната стена, са от особено значение за класификацията. Въз основа на тези антигени, според предложението на R. Lansfeld, стрептококите се разделят на серологични групи, обозначени с буквите A, B, C, D, F, G и др. Сега има 20 серологични групи стрептококи (от A до V). Патогенните за човека стрептококи принадлежат към група А, групи В и D и по-рядко към С, F и G. В тази връзка определянето на груповата принадлежност на стрептококите е решаващ момент в диагностиката на заболяванията, които причиняват. Груповите полизахаридни антигени се определят с помощта на подходящи антисеруми в реакция на утаяване.
В допълнение към груповите антигени, в хемолитичните стрептококи са открити типоспецифични антигени. При стрептококите от група А това са протеини М, Т и R. Протеин М е термостабилен в кисела среда, но се разрушава от трипсин и пепсин. Открива се след хидролиза на стрептококи със солна киселина чрез реакция на утаяване. Протеин Т се разрушава при нагряване в кисела среда, но е устойчив на трипсин и пепсин. Определя се чрез реакция на аглутинация. R-антигенът се открива и в стрептококи от серогрупи B, C и D. Той е чувствителен към пепсин, но не и към трипсин, разрушава се при нагряване в присъствието на киселина, но е стабилен при умерено нагряване в слаб алкален разтвор. Въз основа на М-антигена, хемолитичните стрептококи от серогрупа А са разделени на голям брой серовари (около 100), тяхната дефиниция е от епидемиологично значение. Въз основа на Т-протеина стрептококите от серогрупа А също се разделят на няколко десетки серовара. В група В се разграничават 8 серовара.
Стрептококите също имат кръстосано реагиращи антигени, общи за антигените на базалния слой на кожния епител и епителните клетки на кортикалните и медуларните зони на тимуса, което може да бъде причина за автоимунните заболявания, причинени от тези коки. В клетъчната стена на стрептококите е открит антиген (рецептор II), който се свързва със способността им, подобно на стафилококите, които имат протеин А, да взаимодействат с Fc фрагмента на молекулата на IgG.
Заболявания, причинени от стрептококиразпределени в 11 класа. Основните групи на тези заболявания са както следва: а) различни гнойни процеси - абсцеси, флегмони, отити, перитонити, плеврити, остеомиелити и др.;
б) еризипел – ранева инфекция (възпаление на лимфните съдове на кожата и подкожната тъкан);
в) гнойни усложнения на рани (особено във военно време) - абсцеси, флегмони, сепсис и др.;
г) болки в гърлото – остри и хронични;
д) сепсис: остър сепсис (остър ендокардит); хроничен сепсис (хроничен ендокардит); следродилен (пуерперален) сепсис;
е) ревматизъм;
ж) пневмония, менингит, пълзяща язва на роговицата (пневмококи);
з) скарлатина;
и) зъбен кариес - неговият причинител е най-често S. mutans. Изолирани и изследвани са гените на кариесогенни стрептококи, отговорни за синтеза на ензими, които осигуряват колонизирането на повърхността на зъбите и венците от тези стрептококи.
окките от серогрупа D (ентерококи) са признати за причинители на инфекции на рани, различни гнойни хирургични заболявания, гнойни усложнения при бременни жени, родилки и гинекологични пациенти, инфектират бъбреците, пикочния мехур, причиняват сепсис, ендокардит, пневмония, хранителни токсични инфекции; (протеолитични варианти на ентерококи). Streptococcus серогрупа B ( S. agalactiae) често причиняват заболявания при новородени - инфекции на дихателните пътища, менингит, септицемия. Епидемиологично те са свързани с носителството на този вид стрептококи при майката и персонала на родилните болници.
Анаеробни стрептококи ( Пептострептокок), които се срещат при здрави хора като част от микрофлората на дихателните пътища, устата, назофаринкса, червата и вагината, също могат да бъдат виновник за гнойно-септични заболявания - апендицит, следродилен сепсис и др.
Основните фактори на патогенността на стрептококите.
1. Протеин М е основният фактор за патогенност. Стрептококовите М-протеини са фибрилни молекули, които образуват фимбрии на повърхността на клетъчната стена на стрептококи от група А. М-протеинът определя адхезивните свойства, инхибира фагоцитозата, определя специфичността на антигенния тип и има суперантигенни свойства. Антителата към М-антигена имат защитни свойства (антителата към Т- и R-протеините нямат такива свойства). М-подобни протеини се намират в стрептококи от група С и G и могат да бъдат фактори за тяхната патогенност.
2. Капсула. Състои се от хиалуронова киселина, подобна на тази, която е част от тъканта, така че фагоцитите не разпознават стрептококите, които имат капсула, като чужди антигени.
3. Еритрогенин – скарлатиносен токсин, суперантиген, причинява ТСС. Има три серотипа (A, B, C). При пациенти със скарлатина причинява яркочервен обрив по кожата и лигавиците. Има пирогенно, алергизиращо, имуносупресивно и митогенно действие, разрушава тромбоцитите.
4. Хемолизин (стрептолизин) O разрушава червените кръвни клетки, има цитотоксичен, включително левкотоксичен и кардиотоксичен ефект, произвежда се от повечето стрептококи от серогрупи A, C и G.
5. Хемолизин (стрептолизин) S има хемолитичен и цитотоксичен ефект. За разлика от стрептолизин О, стрептолизин S е много слаб антиген; той също се произвежда от стрептококи от серогрупи А, С и G.
6. Стрептокиназата е ензим, който превръща преактиватора в активатор и превръща плазминогена в плазмин, последният хидролизира фибрина. Така стрептокиназата, активирайки кръвния фибринолизин, повишава инвазивните свойства на стрептокока.
7. Фактор, който инхибира хемотаксиса (аминопептидаза) потиска подвижността на неутрофилните фагоцити.
8. Хиалуронидазата е инвазивен фактор.
9. Фактор на мътност – хидролиза на серумните липопротеини.
10. Протеази – разрушаване на различни протеини; тъканната токсичност може да бъде свързана с тях.
11. ДНКаза (A, B, C, D) – хидролиза на ДНК.
12. Способността да взаимодейства с Fc фрагмента на IgG с помощта на рецептор II - инхибиране на системата на комплемента и активността на фагоцитите.
13. Изразени алергизиращи свойства на стрептококите, които предизвикват сенсибилизация на организма.
Резистентност на стрептококи.Стрептококите понасят добре ниски температури, са доста устойчиви на изсушаване, особено в протеинова среда (кръв, гной, слуз) и остават жизнеспособни няколко месеца върху предмети и прах. При нагряване до 56 °C те умират в рамките на 30 минути, с изключение на стрептококите от група D, които могат да издържат на нагряване до 70 °C в продължение на 1 час. 3–5% разтвор на карболова киселина и лизол ги убиват в рамките на 15 минути .
Характеристики на епидемиологията.Източник на екзогенна стрептококова инфекция са пациенти с остри стрептококови заболявания (ангина, скарлатина, пневмония), както и реконвалесценти след тях. Основният начин на заразяване е въздушно-капков, в останалите случаи - директен контакт и много рядко хранителен (мляко и други хранителни продукти).
Характеристики на патогенезата и клиниката.Стрептококите са обитатели на лигавиците на горните дихателни пътища, храносмилателния и пикочно-половия тракт, така че заболяванията, които причиняват, могат да бъдат ендогенни или екзогенни, т.е. причинени от собствените им коки или в резултат на инфекция отвън. Прониквайки през увредената кожа, стрептококите се разпространяват от локалния фокус през лимфната и кръвоносната система. Инфекцията по въздушно-капков или въздушно-прахов път води до увреждане на лимфоидната тъкан (тонзилит), процесът включва регионалните лимфни възли, откъдето патогенът се разпространява по лимфните съдове и хематогенно.
Способността на стрептококите да причиняват различни заболявания зависи от:
а) места на влизане (инфекции на рани, пуерперален сепсис, еризипел и др.; инфекции на дихателните пътища - скарлатина, тонзилит);
б) наличието на различни фактори на патогенност в стрептококите;
в) състоянието на имунната система: при липса на антитоксичен имунитет, инфекцията с токсигенни стрептококи от серогрупа А води до развитие на скарлатина, а при наличие на антитоксичен имунитет възниква тонзилит;
г) сенсибилизиращи свойства на стрептококите; те до голяма степен определят характеристиките на патогенезата на стрептококовите заболявания и са основната причина за усложнения като нефрозонефрит, артрит, увреждане на сърдечно-съдовата система и др.;
д) пиогенни и септични функции на стрептококи;
е) наличието на голям брой серовари на стрептококи от серогрупа А за М-антигена.
Антимикробният имунитет, който се причинява от антитела срещу М протеина, е специфичен за типа и тъй като има много серовари на М антигена, са възможни повторни инфекции с възпалено гърло, еризипел и други стрептококови заболявания. Патогенезата на хроничните инфекции, причинени от стрептококи, е по-сложна: хроничен тонзилит, ревматизъм, нефрит. Етиологичната роля на стрептококите от серогрупа А в тях се потвърждава от следните обстоятелства:
1) тези заболявания, като правило, се появяват след остри стрептококови инфекции (тонзилит, скарлатина);
2) при такива пациенти в кръвта често се откриват стрептококи или техните L-форми и антигени, особено по време на екзацербации, и като правило хемолитични или виридански стрептококи върху лигавицата на фаринкса;
3) постоянно откриване на антитела към различни стрептококови антигени. Особено диагностично значение има откриването на анти-О-стрептолизини и антихиалуронидазни антитела във високи титри в кръвта на пациенти с ревматизъм по време на екзацербация;
4) развитие на сенсибилизация към различни стрептококови антигени, включително термостабилния компонент на еритрогенина. Възможно е автоантитела към съединителната и съответно към бъбречната тъкан да играят роля в развитието на ревматизъм и нефрит;
5) очевидният терапевтичен ефект от употребата на антибиотици срещу стрептококи (пеницилин) по време на ревматични атаки.
Постинфекциозен имунитет.Основна роля в образуването му играят антитоксините и типоспецифичните М-антитела. Антитоксичният имунитет след скарлатина е траен и дълготраен. Антимикробният имунитет също е силен и дълготраен, но неговата ефективност е ограничена от типовата специфичност на М антителата.
Лабораторна диагностика.Основният метод за диагностициране на стрептококови заболявания е бактериологичният. Материалите за изследването са кръв, гной, слуз от гърлото, плака от сливиците и секреция от рана. Решаващият етап в изследването на изолирана чиста култура е определянето на нейната серогрупа. За тази цел се използват два метода.
А. Серологични - определяне на полизахаридната група чрез реакция на утаяване. За тази цел се използват подходящи специфични за групата серуми. Ако щамът е бета-хемолитичен, полизахаридният му антиген се екстрахира с HCl и се тества с антисеруми от серогрупи A, B, C, D, F и G. Ако щамът не причинява бета-хемолиза, неговият антиген се екстрахира и се тества с антисеруми само от групи B и D антисеруми от групи A, C, F и G често реагират кръстосано с алфа-хемолитични и нехемолитични стрептококи. Стрептококите, които не причиняват бета-хемолиза и не принадлежат към групи B и D, се идентифицират чрез други физиологични тестове (Таблица 20). Стрептококите от група D се класифицират като отделен род Ентерококи.
Б. Метод на групиране - базира се на способността на аминопептидазата (ензим, произведен от стрептококи от серогрупи А и D) да хидролизира пиролидин нафтиламид. За тази цел се произвеждат търговски комплекти с необходимите реагенти за определяне на стрептококи от група А в кръвни и бульонни култури. Въпреки това, специфичността на този метод е по-малко от 80%. Определянето на серотип на стрептококи от серогрупа А се извършва чрез реакция на утаяване (определя се М-серотип) или аглутинация (определя се Т-серотип) само за епидемиологични цели.
Сред серологичните реакции, реакциите на коаглутинация и латекс аглутинация се използват за откриване на стрептококи от серогрупи A, B, C, D, F и G. Определянето на титъра на антихиалуронидазните и анти-О-стрептолизин антитела се използва като спомагателен метод за диагностициране на ревматизъм и за оценка на активността на ревматичния процес.
IPM може също да се използва за откриване на стрептококови полизахаридни антигени.
ПНЕВМОКОК
Специално положение в семейството Стрептококприема формата S. pneumoniae, който играе много важна роля в човешката патология. Открит е от L. Pasteur през 1881 г. Ролята му в етиологията на лобарната пневмония е установена през 1886 г. от A. Frenkel и A. Weikselbaum, в резултат на което S. pneumoniaeнаречен пневмокок. Морфологията му е особена: коките имат форма, напомняща пламък на свещ: един
Таблица 20
Диференциация на някои категории стрептококи
Забележка: + – положителен, – отрицателен, (–) – много редки знаци, (±) – непоследователен знак; б аерококи – Aerococcus viridans, се среща при приблизително 1% от пациентите, страдащи от стрептококови заболявания (остеомиелит, подостър ендокардит, инфекции на пикочните пътища). Обособени като самостоятелен вид през 1976 г., те не са достатъчно проучени.
единият край на клетката е заострен, другият е сплескан; обикновено подредени по двойки (плоските краища са обърнати един към друг), понякога под формата на къси вериги (виж вкл. цвят, фиг. 94b). Те нямат флагели и не образуват спори. В човешкото и животинското тяло, както и върху среда, съдържаща кръв или серум, те образуват капсула (вижте цвета вкл., Фиг. 94a). Грам-положителен, но често грам-отрицателен в млади и стари култури. Факултативни анаероби. Оптималната температура за растеж е 37 °C, не растат при температури под 28 °C и над 42 °C. Оптималното рН за растеж е 7,2 – 7,6. Пневмококите произвеждат водороден пероксид, но нямат каталаза, така че за растеж те изискват добавяне на субстрати, съдържащи този ензим (кръв, серум). Върху кръвен агар малки кръгли колонии са заобиколени от зелена зона, образувана от действието на екзотоксина хемолизин (пневмолизин). Растежът в захарен бульон е придружен от помътняване и образуване на малка утайка. В допълнение към О-соматичния антиген, пневмококите имат капсулен полизахариден антиген, който се характеризира с голямо разнообразие: според полизахаридния антиген пневмококите са разделени на 83 серовара, 56 от тях са разделени на 19 групи, 27 са представени самостоятелно. Пневмококите се различават от всички други стрептококи по морфология, антигенна специфичност, както и по това, че ферментират инулин и проявяват висока чувствителност към оптохина и жлъчката. Под влияние на жлъчните киселини в пневмококите се активира вътреклетъчната амидаза. Той разрушава връзката между аланина и мурамовата киселина на пептидогликана, клетъчната стена се разрушава и настъпва лизиране на пневмококите.
Основният фактор за патогенността на пневмококите е капсулата с полизахаридна природа. Акапсулните пневмококи губят своята вирулентност.
Пневмококите са основните причинители на остри и хронични възпалителни белодробни заболявания, които заемат едно от водещите места в заболеваемостта, инвалидността и смъртността на населението в света.
Пневмококите, заедно с менингококите, са основните причинители на менингита. Освен това причиняват пълзящи язви на роговицата, отит, ендокардит, перитонит, септицемия и редица други заболявания.
Постинфекциозен имунитеттипоспецифичен, поради появата на антитела срещу типичния капсулен полизахарид.
Лабораторна диагностикавъз основа на подбор и идентификация S. pneumoniae. Материалът за изследване е храчка и гной. Белите мишки са много чувствителни към пневмококи, така че често се използва биологична проба за изолиране на пневмококи. При мъртви мишки пневмококите се откриват в цитонамазка от далак, черен дроб и лимфни възли и при култивиране се изолира чиста култура от тези органи и от кръвта. За да определите серотипа на пневмококите, използвайте реакцията на аглутинация върху стъкло със стандартни серуми или феномена на „подуване на капсулата“ (в присъствието на хомоложен серум, пневмококовата капсула набъбва рязко).
Специфична профилактикапневмококовите заболявания се извършват с помощта на ваксини, приготвени от високо пречистени капсулни полизахариди на тези 12 - 14 серовара, които най-често причиняват заболявания (1, 2, 3, 4, 6A, 7, 8, 9, 12, 14, 18C, 19, 25 ) . Ваксините са силно имуногенни.
МИКРОБИОЛОГИЯ НА СКАРЛАТИНА
скарлатина(късно лат . скарлатий- яркочервен цвят) е остро инфекциозно заболяване, което се проявява клинично с възпалено гърло, лимфаденит, точен яркочервен обрив по кожата и лигавиците с последващ пилинг, както и обща интоксикация на тялото и склонност към гнойно-септични и алергични усложнения.
Причинителите на скарлатината са бета-хемолитични стрептококи от група А, които имат М антиген и произвеждат еритрогенин. Етиологичната роля при скарлатината се приписва на различни микроорганизми - протозои, анаеробни и други коки, стрептококи, филтрируеми форми на стрептококи, вируси. Решаващ принос за изясняване на истинската причина за скарлатината имат руските учени Г.Н. И. Г. Савченко през 1905 - 1906 г. показа, че стрептококът от скарлатина произвежда токсин и полученият от него антитоксичен серум има добър терапевтичен ефект. Въз основа на произведенията на И. Г. Савченко, съпругата на Дик през 1923 - 1924 г. показа, че:
1) интрадермално инжектиране на малка доза токсин на лица, които не са имали скарлатина, причинява положителна локална токсична реакция при тях под формата на зачервяване и подуване (реакция на Дик);
2) при хора, преболедували скарлатина, тази реакция е отрицателна (токсинът се неутрализира от антитоксина, който имат);
3) въвеждането на големи дози от токсина подкожно на лица, които не са боледували от скарлатина, предизвиква у тях симптоми, характерни за скарлатина.
Накрая, чрез заразяване на доброволци с култура от стрептококи, те успяха да възпроизведат скарлатина. Понастоящем стрептококовата етиология на скарлатината е общоприета. Особеността тук се крие във факта, че скарлатината се причинява не от един серотип на стрептококи, а от някой от бета-хемолитичните стрептококи, които имат М-антиген и произвеждат еритрогенин. Въпреки това, в епидемиологията на скарлатината в различни страни, в техните различни региони и по различно време, основната роля играят стрептококите, които имат различни серотипове на М-антиген (1, 2, 4 или друг) и произвеждат еритрогенини от различни серотипове (A, B, C). Възможно е тези серотипове да се променят.
Основните фактори на патогенността на стрептококите при скарлатина са екзотоксин (еритрогенин), пиогенно-септични и алергенни свойства на стрептококи и неговия еритрогенин. Еритрогенинът се състои от два компонента - топлинно лабилен протеин (самият токсин) и термостабилно вещество с алергенни свойства.
Инфекцията със скарлатина става главно по въздушно-капков път, но входната врата може да бъде всяка повърхност на раната. Инкубационният период е 3-7, понякога 11 дни. Патогенезата на скарлатината се отразява в 3 основни точки, свързани със свойствата на патогена:
1) действието на токсина от скарлатина, което причинява развитието на токсикоза - първият период на заболяването. Характеризира се с увреждане на периферните кръвоносни съдове, поява на точков яркочервен обрив, както и повишаване на температурата и обща интоксикация. Развитието на имунитета е свързано с появата и натрупването на антитоксин в кръвта;
2) действието на самия стрептокок. Той е неспецифичен и се проявява в развитието на различни гнойно-септични процеси (отит, лимфаденит, нефрит се появяват на 2-3-та седмица от заболяването);
3) сенсибилизация на тялото. Отразява се под формата на различни усложнения като нефрозонефрит, полиартрит, сърдечно-съдови заболявания и др. през 2-3-та седмица. заболявания.
В клиниката при скарлатина също се разграничава стадий I (токсикоза) и стадий II, когато се наблюдават гнойно-възпалителни и алергични усложнения. Поради използването на антибиотици (пеницилин) за лечение на скарлатина, честотата и тежестта на усложненията са намалели значително.
Постинфекциозен имунитеттраен, дълготраен (повтарящи се заболявания се наблюдават в 2–16% от случаите), причинени от антитоксини и клетки на имунната памет. Оздравелите също остават алергични към алергена от скарлатина. Открива се чрез интрадермално инжектиране на убити стрептококи. При тези, които са се възстановили от заболяването, има зачервяване, подуване и болка на мястото на инжектиране (тест на Aristovsky-Fanconi). За да се провери наличието на антитоксичен имунитет при деца, се използва реакцията на Дик. С негова помощ е установено, че пасивният имунитет при деца от 1-вата година от живота продължава през първите 3-4 месеца.
Лабораторна диагностика.В типичните случаи клиничната картина на скарлатина е толкова ясна, че не се извършва бактериологична диагноза. В други случаи се състои в изолиране на чиста култура от бета-хемолитичен стрептокок, който се намира върху лигавицата на фаринкса при всички болни от скарлатина. Аеробни грам-положителни коки, класифицирани като родове Aerococcus, Leuconostoc, PediococcusИ лактококи, се характеризират със слаба патогенност. Болестите, които причиняват при хората, са редки и се срещат предимно при хора с увредена имунна система.
2. Стрептококи
Те принадлежат към семейство Streptococcaceae, род Streptococcus.
Това са грам-положителни коки, в намазки те са разположени във вериги или по двойки. Те са факултативни анаероби. Те не растат върху хранителни среди. Върху кръвен агар се образуват малки точковидни колонии без пигмент, заобиколени от зона на хемолиза: а – зелена, б – прозрачна. Най-често заболяването се причинява от b-хемолитичен стрептокок. В захарен бульон те произвеждат растеж на долната стена, а самият бульон остава прозрачен. Виреят при температура 37 °C. Стрептококите са способни да разграждат аминокиселини, протеини и въглехидрати. Въз основа на биохимичните свойства се разграничават 21 вида. Повечето от тях са опортюнистични.
Най-важните фактори за развитието на инфекциозни заболявания са:
1) S. pyogenus, причинителят на специфична стрептококова инфекция;
2) S. pneumonia, причинителят на пневмония, може да причини пълзяща язва на роговицата, отит на средното ухо, сепсис;
3) S. agalactia, може да бъде част от нормалната вагинална микрофлора; инфекцията на новородени води до развитие на сепсис и менингит;
4) S. salivarius, S. mutans, S. mitis, са част от нормалната микрофлора на устната кухина; с дисбиоза на устната кухина, те са водещи фактори за развитието на кариес.
Антигени на стрептококи.
1. Извънклетъчен – протеини и екзоензими. Това е вариант на специфични антигени.
2. Клетъчен:
1) повърхностните са представени от повърхностни протеини на клетъчната стена, а при S. pneumonia – от капсулни протеини. Те са специфични за варианта;
2) дълбоки - тейхоеви киселини, пептидогликанови компоненти, полизахариди. Те са специфични за групата.
Фактори на патогенност.
1. Комплекси от тейхоеви киселини с повърхностни протеини (играят ролята на адхезини).
2. М-протеин (има антифагоцитна активност). Той е суперантиген, т.е. предизвиква поликлонално активиране на клетките на имунната система.
3. OF-протеинът е ензим, който причинява хидролиза на липопротеините в кръвния серум, намалявайки неговите бактерицидни свойства. OF протеинът е важен за адхезията. Въз основа на наличието или отсъствието на този протеин, те се класифицират на:
1) OF+ щамове (ревматогенни); входната врата е фаринкса;
2) OF-щамове (нефритогенни); първична адхезия към кожата.
4. Ензими на агресия и защита:
1) хиалуронидаза;
2) стрептокиназа;
3) стрептодорназа;
4) протеази;
5) пептидази.
5. Екзотоксини:
1) хемолизини:
а) О-стрептолизин (има кардиотоксичен ефект, силен имуноген);
б) S-стрептолизин (слаб имуноген, няма кардиотоксичен ефект);
2) еритрогенин (има пирогенен ефект, причинява капилярна пареза, тромбоцитолиза, е алерген, намира се в щамове, които причиняват сложни форми на инфекция, в причинителите на скарлатина, еризипел).
Няма специфична профилактика.
| <<< Назад
|
Напред >>> |
- Стрептококови инфекции
- Морфология, биология на стрептокока
- Антигенна структура; класификация
- Лабораторна диагностика на стрептококови инфекции
1. стрептококи (Streptococcus) - причинители на голям брой инфекции при хора и животни,те причиняват еризипел, сепсис и гнойни инфекции, скарлатина, болки в гърлото.Има непатогенни разновидности, които живеят в човешката уста и черва. Анаеробните щамове на стрептококите имат ниска степен на активност и обикновено се намират в човешката устна кухина и храносмилателния тракт. В някои случаи причиняват хронични възпалителни процеси и са причинители на раневи инфекции. Много по-голямо значение в патогенезата на човешките стрептококови инфекции имат факултативни анаероби, който разделени според естеството на хемолизата върху кръвния агар на следните видове:
- бета-хемолитични стрептококи;
- алфа-хемолитични стрептококи;
- гама-хемолитични стрептококи, които не причиняват видима хемолиза върху твърди хранителни среди с кръв.
Най-патогенни имат бета-хемолитични стрептококи,които са причинителите на повечето стрептококови инфекции при хората. Патогенност алфа-хемолитични стрептококипо-слабо изразени. Те се срещат в гърлената слуз на здрави хора, но в някои случаи и при хрониосепсис, подостър септичен ендокардит и орални инфекции. Гама-хемолитични стрептококи -сапрофити на горните дихателни пътища и чревния тракт на човека. В някои случаи те причиняват подостър септичен ендокардит, инфекции на пикочните пътища и инфекции на рани.
2. Морфология на стрептококите: това са неподвижни сферични или овални коки с диаметър 0,8-1 микрона, образуващи вериги с различна дължина и положително оцветени според Грам.Някои щамове образуват капсула. Дължината на веригите е свързана с условията на отглеждане. В течна хранителна среда те са по-дълги; на плътна среда те често се намират във формата
къси вериги и снопове. Коките могат да бъдат яйцевидни преди да се разделят. Разделянето става перпендикулярно на веригата. Всеки кокус е разделен на 2.
Биология на стрептококите, културни ценности:върху кръвен агар стрептококите образуват малки (1-2 mm в диаметър) полупрозрачни пръчици, сивкави или безцветни, които могат лесно да бъдат отстранени с примка. Размерът на зоната на хемолиза варира при различните щамове: група А образува зона на хемолиза, малко по-голяма от диаметъра на колонията, група В произвежда по-голяма зона на хемолиза. Стрептококите тип А образуват зеленикава или зеленикаво-кафява зона на хемолиза, мътна или прозрачна, различна по размер и интензитет на цвета. В някои случаи самата колония придобива зеленикав цвят. В течни хранителни среди стрептококите се характеризират с растеж на дъното, често се издигат по стените. При разклащане се появява гранулирана или люспеста суспензия. Често срещани среди за растеж:месо-пептонен агар с добавка на заешка или овча кръв, полутечен агар със серум.
Добрият растеж и производството на токсини могат да бъдат осигурени чрез "комбиниран бульон"или върху среда, съдържаща казеинов хидролизат и екстракт от дрожди. Хемолитичните стрептококи метаболизират глюкозата, за да образуват млечна и други киселини, което е фактор, ограничаващ растежа на микробите в хранителната среда. Устойчивост на физични и химични фактори.
Хемолитичните стрептококи от група А могат да оцелеят дълго време върху предмети или в прах в изсушено състояние. Тези култури обаче, запазвайки жизнеспособността си, губят вирулентност.
Стрептококите от група А са силно чувствителни към пеницилин, който има бактерициден ефект върху него. Сулфаниламидът действа бактериостатично на стрептокок А.
3. Съвременна класификация на стрептококите въз основа на техните серологични разлики.Известен 17 серологични групи: а, IN,
C, D, E, F и др. Разделянето на групи се основава на наличието на специфичен полизахарид (вещество C) в представители на различни групи. Стрептококите от група А са патогенни за хората.Стрептококите от различни групи се различават не само по способността си да причиняват заболявания при хора и животни и в естествената им среда, но и по своите биохимични и културни характеристики.
В допълнение към серологичните разлики, когато диференцирате щамовете, вземете предвидследните индикации:
- източник на освобождаване;
- природата на хемолизата;
- способност за образуване на разтворим хемолиза;
- устойчивост на различни температури;
- способност да расте в мляко с метиленово синьо;
- ферментация на захари;
- втечняване на желатина.
Серологични серотипове: Използвайки стъклена аглутинация, щамовете на бета-хемолитични стрептококи, изолирани от скарлатина и други стрептококови инфекции и от здрави носители, бяха разделени на 50 серологични типа. Култури от 46 вида са причислени към група A, типове 7, 20, 21 към група C и тип 16 към група G.
дивизия стрептококи на видовесъщо се произвежда с помощта на реакции на утаяване.Резултатите от определянето на типа чрез реакцията на аглутинация и реакцията на утаяване обикновено дават едни и същи резултати. При скарлатината обикновено преобладава
1 или 2-3 вида. Общи антигенни вещества са открити в щамове, принадлежащи към групи A, C, Q.
Стрептококов (скарлатина) токсин съдържа
2 фракции:
- термолабилен или истински токсин от скарлатина;
- термостатичен, който има алергенни свойства.
Истинският еритрогенен токсин е протеин. Това е стрептококов екзотоксин, който причинява Реакцията на Дикпри хора, податливи на скарлатина. Пречистен еритрогенен токсин се използва за кожни тестове за определяне нивото на антитоксичен имунитет (реакцията на Дик).
4. За бактериологични изследванияматериалът, събран с тампон от лигавицата на фаринкса и носа, се инокулира върху петриево блюдо с кръвен агар и се поставя в термостат за 3-4 часа при 37 °C. Ако има стрептококи, в рамките на един ден върху агара растат характерни пръчки. За микроскопско изследване изолираната колония се засява в течна хранителна среда (месопептонен бульон със суроватка) и след 24 часа култивиране в термостат се изследва. Цвят на щрихи според Грамили метиленово синьо според Лефлер.След това се изследват биохимичните свойства на културите и се определя вида на стрептокока чрез реакция на аглутинация в стъкло и реакция на утаяване със стандартни серуми. от серологични реакцииреакция на свързване на комплемента (FFR) се използва със серум на имунизиран заек.
Страница 39 от 91
Морфологични и тинкториални свойства. Стрептококи - Streptococcus (описани за първи път от Ogston през 1881 г.) имат вид на коки, подредени във вериги. Дължината на веригите е много разнообразна. В патологичен материал и върху твърди хранителни среди те са къси, състоящи се от 4-6 отделни коки; върху течни хранителни среди има необичайно дълги вериги, които включват много десетки отделни коки (виж фиг. 60); понякога веригите се състоят от сдвоени коки, които имат леко удължена форма (диплострептококи). Диаметърът на отделните индивиди варира в рамките на 0,5-1 микрона. Те не образуват спори или капсули и нямат флагели. Има разновидности на стрептококи, които имат капсула в патологичния материал. Стрептококите се оцветяват добре с анилинови бои и са грам-положителни.
Културални и биохимични свойства. Стрептококите са голяма група бактерии, която включва много разновидности, които се различават една от друга по културни, биологични и патогенни свойства. Стрептококите растат в условия на аеробиоза или като факултативни анаероби. На прости хранителни среди те или изобщо не се развиват, или растат изключително слабо, особено патогенните видове.
Ориз. 64. Колонии от стрептококи върху захарен агар.
За отглеждане на стрептококи те използват хранителни среди, добавяйки 1% глюкоза, 5-10% кръв, 10-20% серум или асцитна течност. Реакцията на средата е слабо алкална (pH 7,2-7,6). Оптималната температура е 37°.
След 24 часа растеж върху агара се развиват малки сиво-бели, леко мътни колонии. Под микроскоп при ниско увеличение те имат гранулиран вид. Колониите върху кръвния агар са по-големи. При някои щамове те са заобиколени от лека зона на хемолиза (фиг. 64). При други се появява зелен цвят около колонията; при други не се наблюдават промени.
В бульона стрептококите растат под формата на характерно дъно, стена, фино ронлива утайка, оставяйки средата прозрачна. Някои стрептококи растат дифузно.
Стрептококите могат да разграждат лактоза, глюкоза, захароза и понякога манитол, за да образуват киселини (без газ). Някои стрептококи имат редуцираща способност.
Съпротива. Стрептококите показват значителна устойчивост на физични и химични въздействия. При изсушаване, особено тези, заобиколени от протеинова обвивка, те остават жизнеспособни при стайна температура в продължение на няколко месеца. При нагряване във влажна среда до 70 ° някои сортове умират не по-рано от час по-късно. Дезинфектантите убиват стрептококите в следните периоди: 1-5% разтвор на фенол - в рамките на 15-20 минути в зависимост от концентрацията на лекарството, 0,5% разтвор на лизол - в рамките на 15 минути. Под въздействието на риванол в разреждане 1: 100 000 и вуцин в разреждане 1: 80 000 стрептококите умират.
Образуване на токсини и патогенност за животни. Картината на заболяването при стрептококови инфекции не оставя съмнение, че стрептококите действат върху човешкия организъм чрез отделяните от тях токсични продукти. Върху течни хранителни среди стрептококите произвеждат отрови от екзотоксинов тип, открити във филтратите на културата. Екзотоксините включват 1) хемотоксин (стрептолизин О и стрептолизин S), който разтваря червените кръвни клетки. Тази отрова проявява своя ефект както in vivo, така и in vitro; 2) еритрогенен токсин (еритрогенин), който е специфичен токсин за скарлатина. Когато този токсин се прилага интрадермално при лица, чувствителни към скарлатина, се появява съдова реакция под формата на зачервяване. Този токсин се състои от две фракции. Фракция А е термолабилна, има антигенни свойства и се неутрализира от антитоксичен серум против скарлатина. Фракция В е термостабилна и е алерген; 3) левкоцидин, който разрушава белите кръвни клетки; 4) некротоксин, който причинява некроза на тъканите. Ензимите включват фибринолизин (стрептокиназа) и хиалуронидаза.
Наред с екзотоксините в стрептококите са открити токсични вещества като ендотоксин. Сред лабораторните животни най-чувствителни към стрептококи са зайците и в по-малка степен морските свинчета и белите мишки.
В зависимост от вирулентността на културите, стрептококите могат да причинят локално възпаление или сепсис при податливо животно.
Определяне на фибринолизин (стрептокиназа). Към 10 ml човешка кръв се добавя 1 ml 2% разтвор на натриев цитрат. След утаяване неоцветената плазма се отделя, 
Ориз. 65. Хемолитичен стрептокок. Растеж върху кръвен агар.
разрежда се със стерилен физиологичен разтвор 1: 3 и се добавят 0,5 ml 18-20-часова бульонна култура на изпитвания стрептокок. Епруветките се разклащат внимателно и се поставят на водна баня при 42° за 20-30 минути. По това време се образува фибринов съсирек. Епруветките се оставят за 20 минути на водна баня; в присъствието на фибринолизин, съсирекът се разтваря в рамките на 20 минути. Някои щамове стрептококи разтварят фибрина много бавно, така че 2 часа след престой на водна баня епруветките се прехвърлят в термостат и резултатът от опита се взема предвид на следващия ден.
Класификация на стрептококи. Първоначално стрептококите са класифицирани според дължината на техните вериги (Streptococcus longus, Streptococcus brevis). Това разделение се оказа несъстоятелно, тъй като този знак е много нестабилен.
Класификацията на Schottmüller е по-рационална, базирана на съотношението на стрептококите към еритроцитите. В зависимост от естеството на растеж върху кръвния агар се разграничават следните видове стрептококи:
- хемолитичен стрептокок - Streptococcus haemolyticus разтваря червените кръвни клетки (фиг. 65);
- viridans streptococcus - Streptococcus viridans образува зеленикаво-сиви колонии върху кръвен агар, които са заобиколени от непрозрачни зони с маслинено-зеленикав цвят;
- нехемолитичен стрептокок - Streptococcus anhaemolyticus не предизвиква промени върху кръвния агар.
Ориз. 63. Стафилококи в гной. Оцветяване по Грам.
Ориз. 66. Стрептококи в гной. Оцветяване по Грам.
Течният материал се нанася върху предметно стъкло с помощта на примка или пипета на Пастьор. Ако материалът е дебел, той се смила върху стъкло в капка физиологичен разтвор. Материалът от тампона се нанася върху стерилизирано предметно стъкло.
При откриване на грам-положителни коки, разположени във вериги, под микроскоп се установява стрептококова етиология на заболяването.
След това материалът трябва да се постави върху плочки със захар и кръвен агар, за да се получат изолирани колонии и да се изолира чиста култура. Малки (0,5 mm), плоски, сухи, сивкави, прозрачни колонии от стрептокок позволяват да се разграничи вида на стрептокока (хемолитичен, вириданс, нехемолитичен).
За да се определи редуциращата способност на стрептококите, 0,1 ml от 18-часова тестова бульонна култура се инокулира в 5 ml мляко с метиленово синьо (средата се състои от стерилно обезмаслено мляко, към което се добавя 1% воден разтвор на метиленово синьо в количество 2 ml на 100 ml мляко) и се поставя в термостат на 37° за 24 часа. При положителна реакция млякото се обезцветява; при отрицателна реакция цветът на средата не се променя.
За да се определи вирулентността и токсигенността на стрептококите, заек се инжектира с 200-400 милиона микробни тела чрез интрадермално инжектиране. След 24-48 часа на мястото на въвеждане на културата се появява възпалителна реакция с различна степен, със или без некроза.
Идентифицирането на хемолитични стрептококи също се извършва чрез реакцията на аглутинация и утаяване.
Реакция на аглутинация. Една капка физиологичен разтвор и капка серуми от аглутиниращи групи A, B, C, D (цели или разредени с физиологичен разтвор 1:2 или 1:10) се нанасят върху предметно стъкло с помощта на отделни пастьорови пипети, в които се нанася капка от добавя се изследваната бульонна култура. Ако културата не е много гранулирана и не дава спонтанна аглутинация, тогава в рамките на половин час може да се определи стрептококовата група. В допълнение към групата е възможно да се определи вида на стрептокока в група А. Типизирането се извършва също чрез реакция на аглутинация на стъкло със специфични за типа серуми и по същия метод като определянето на групата.
Специфична профилактика и терапия. Ваксинацията и ваксинотерапията не са широко използвани за стрептококови заболявания. Най-често се използва поливалентен антистрептококов серум. Сулфонамидните лекарства са силно активни при лечението на стрептококови заболявания. Тези лекарства, както когато се приемат през устата, така и когато се прилагат локално или парентерално, имат рязък инхибиторен ефект върху стрептококите. За лечение на стрептококови инфекции с голям успех се използват антибиотици - пеницилин, тетрациклин и др.
Учебникът се състои от седем части. Част първа – „Обща микробиология” – съдържа информация за морфологията и физиологията на бактериите. Част втора е посветена на генетиката на бактериите. Трета част – „Микрофлора на биосферата” – разглежда микрофлората на околната среда, нейната роля в кръговрата на веществата в природата, както и човешката микрофлора и нейното значение. Четвърта част - "Изследване на инфекцията" - е посветена на патогенните свойства на микроорганизмите, тяхната роля в инфекциозния процес, а също така съдържа информация за антибиотиците и техните механизми на действие. Пета част – „Учението за имунитета” – съдържа съвременни представи за имунитета. Шестата част – „Вирусите и болестите, които причиняват” – предоставя информация за основните биологични свойства на вирусите и болестите, които причиняват. Част седма - "Частна медицинска микробиология" - съдържа информация за морфологията, физиологията, патогенните свойства на патогените на много инфекциозни заболявания, както и съвременните методи за тяхната диагностика, специфична профилактика и терапия.
Учебникът е предназначен за студенти, докторанти и преподаватели от висши медицински учебни заведения, университети, микробиолози от всички специалности и практикуващи лекари.
5-то издание, преработено и допълнено
Книга:
Стрептококите принадлежат към семейството Streptococcaceae(род Стрептокок). Те са открити за първи път от Т. Билрот през 1874 г. с еризипел; Л. Пастьор - през 1878 г. за следродилен сепсис; изолиран в чиста култура през 1883 г. от F. Feleisen.
Стрептококи (гръцки . streptos– верига и кокус– зърно) – грам-положителни, цитохром-отрицателни, каталаза-отрицателни клетки със сферична или яйцевидна форма с диаметър 0,6 – 1,0 микрона, растат под формата на вериги с различна дължина (виж вкл. цвят, фиг. 92) или под формата на тетракоки; неподвижен (с изключение на някои представители на серогрупа D); съдържанието на G + C в ДНК е 32 – 44 mol% (за семейството). Спор няма. Патогенните стрептококи образуват капсула. Стрептококите са факултативни анаероби, но има и стриктни анаероби. Температурен оптимум 37 °C, оптимално pH 7,2 – 7,6. На обикновени хранителни среди патогенните стрептококи или не растат, или растат много слабо. За тяхното култивиране обикновено се използват захарен бульон и кръвен агар, съдържащ 5% дефибринирана кръв. Средата не трябва да съдържа редуциращи захари, тъй като те инхибират хемолизата. В бульона растежът е долна стена под формата на ронлива утайка, бульонът е прозрачен. Стрептококите, които образуват къси вериги, причиняват помътняване на бульона. Върху твърда среда стрептококите от серогрупа А образуват три вида колонии: а) мукоидни - големи, лъскави, приличат на капка вода, но имат вискозна консистенция. Такива колонии образуват прясно изолирани вирулентни щамове, които имат капсула;
б) грапава - по-голяма от мукоида, плоска, с неравна повърхност и назъбени ръбове. Такива колонии образуват вирулентни щамове, които имат М-антигени;
в) гладки, по-малки колонии с гладки ръбове; образуват невирулентни култури.
Стрептококите ферментират глюкоза, малтоза, захароза и някои други въглехидрати, за да образуват киселина без газ (освен С. кефир, което образува киселина и газ), млякото не се подсирва (освен S. lactis), нямат протеолитични свойства (с изключение на някои ентерококи).
Класификация на стрептококи.Родът Streptococcus включва около 50 вида. Сред тях има 4 патогенни ( S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiaeИ S. equi), 5 опортюнистични и повече от 20 опортюнистични вида. За удобство целият род е разделен на 4 групи по следните характеристики: растеж при температура 10 °C; растеж при 45 °C; растеж върху среда, съдържаща 6,5% NaCl; растеж на среда с pH 9,6;
растеж върху среда, съдържаща 40% жлъчка; растеж в мляко с 0,1% метиленово синьо; растеж след нагряване при 60 °C за 30 минути.
Повечето патогенни стрептококи принадлежат към първата група (всички изброени признаци обикновено са отрицателни). Ентерококите (серогрупа D), които също причиняват различни човешки заболявания, принадлежат към третата група (всички изброени признаци обикновено са положителни).
Най-простата класификация се основава на съотношението на стрептококите към червените кръвни клетки. Има:
– β-хемолитични стрептококи – при отглеждане върху кръвен агар има ясна зона на хемолиза около колонията (вж. цвят вкл., фиг. 93а);
– ?-хемолитични стрептококи – около колонията има зеленикав цвят и частична хемолиза (позеленяването се дължи на превръщането на оксихемоглобина в метхемоглобин, вижте цвета на фиг. 93b);
– ?1-хемолитичните стрептококи, в сравнение с ?-хемолитичните стрептококи, образуват по-слабо изразена и мътна зона на хемолиза;
–?– и?1-стрептококи се наричат S. viridans(вириданс стрептококи);
– β-нехемолитичните стрептококи не предизвикват хемолиза върху твърда хранителна среда.
Серологичната класификация придоби голямо практическо значение. Стрептококите имат сложна антигенна структура: те имат общ антиген за целия род и различни други антигени. Сред тях специфичните за групата полизахаридни антигени, локализирани в клетъчната стена, са от особено значение за класификацията. Въз основа на тези антигени, според предложението на R. Lansfeld, стрептококите се разделят на серологични групи, обозначени с буквите A, B, C, D, F, G и др. Сега има 20 серологични групи стрептококи (от A до V). Патогенните за човека стрептококи принадлежат към група А, групи В и D и по-рядко към С, F и G. В тази връзка определянето на груповата принадлежност на стрептококите е решаващ момент в диагностиката на заболяванията, които причиняват. Груповите полизахаридни антигени се определят с помощта на подходящи антисеруми в реакция на утаяване.
В допълнение към груповите антигени, в хемолитичните стрептококи са открити типоспецифични антигени. При стрептококите от група А това са протеини М, Т и R. Протеин М е термостабилен в кисела среда, но се разрушава от трипсин и пепсин. Открива се след хидролиза на стрептококи със солна киселина чрез реакция на утаяване. Протеин Т се разрушава при нагряване в кисела среда, но е устойчив на трипсин и пепсин. Определя се чрез реакция на аглутинация. R-антигенът се открива и в стрептококи от серогрупи B, C и D. Той е чувствителен към пепсин, но не и към трипсин, разрушава се при нагряване в присъствието на киселина, но е стабилен при умерено нагряване в слаб алкален разтвор. Въз основа на М-антигена, хемолитичните стрептококи от серогрупа А са разделени на голям брой серовари (около 100), тяхната дефиниция е от епидемиологично значение. Въз основа на Т-протеина стрептококите от серогрупа А също се разделят на няколко десетки серовара. В група В се разграничават 8 серовара.
Стрептококите също имат кръстосано реагиращи антигени, общи за антигените на базалния слой на кожния епител и епителните клетки на кортикалните и медуларните зони на тимуса, което може да бъде причина за автоимунните заболявания, причинени от тези коки. В клетъчната стена на стрептококите е открит антиген (рецептор II), който се свързва със способността им, подобно на стафилококите, които имат протеин А, да взаимодействат с Fc фрагмента на молекулата на IgG.
Заболявания, причинени от стрептококиразпределени в 11 класа. Основните групи на тези заболявания са както следва: а) различни гнойни процеси - абсцеси, флегмони, отити, перитонити, плеврити, остеомиелити и др.;
б) еризипел – ранева инфекция (възпаление на лимфните съдове на кожата и подкожната тъкан);
в) гнойни усложнения на рани (особено във военно време) - абсцеси, флегмони, сепсис и др.;
г) болки в гърлото – остри и хронични;
д) сепсис: остър сепсис (остър ендокардит); хроничен сепсис (хроничен ендокардит); следродилен (пуерперален) сепсис;
е) ревматизъм;
ж) пневмония, менингит, пълзяща язва на роговицата (пневмококи);
з) скарлатина;
и) зъбен кариес - неговият причинител е най-често S. mutans. Изолирани и изследвани са гените на кариесогенни стрептококи, отговорни за синтеза на ензими, които осигуряват колонизирането на повърхността на зъбите и венците от тези стрептококи.
Въпреки че повечето стрептококи, патогенни за хората, принадлежат към серогрупа А, стрептококите от серогрупи D и B също играят важна роля в човешката патология (ентерококи) са признати за причинители на инфекции на рани, различни гнойни хирургични заболявания, гнойни усложнения при. бременни жени, родилки и гинекологични пациенти, инфектират бъбреците, пикочния мехур, причиняват сепсис, ендокардит, пневмония, хранителни токсични инфекции (протеолитични варианти на ентерококи). Streptococcus серогрупа B ( S. agalactiae) често причиняват заболявания при новородени - инфекции на дихателните пътища, менингит, септицемия. Епидемиологично те са свързани с носителството на този вид стрептококи при майката и персонала на родилните болници.
Анаеробни стрептококи ( Пептострептокок), които се срещат при здрави хора като част от микрофлората на дихателните пътища, устата, назофаринкса, червата и вагината, също могат да бъдат виновник за гнойно-септични заболявания - апендицит, следродилен сепсис и др.
Основните фактори на патогенността на стрептококите.
1. Протеин М е основният фактор за патогенност. Стрептококовите М-протеини са фибрилни молекули, които образуват фимбрии на повърхността на клетъчната стена на стрептококи от група А. М-протеинът определя адхезивните свойства, инхибира фагоцитозата, определя специфичността на антигенния тип и има суперантигенни свойства. Антителата към М-антигена имат защитни свойства (антителата към Т- и R-протеините нямат такива свойства). М-подобни протеини се намират в стрептококи от група С и G и могат да бъдат фактори за тяхната патогенност.
2. Капсула. Състои се от хиалуронова киселина, подобна на тази, която е част от тъканта, така че фагоцитите не разпознават стрептококите, които имат капсула, като чужди антигени.
3. Еритрогенин – скарлатиносен токсин, суперантиген, причинява ТСС. Има три серотипа (A, B, C). При пациенти със скарлатина причинява яркочервен обрив по кожата и лигавиците. Има пирогенно, алергизиращо, имуносупресивно и митогенно действие, разрушава тромбоцитите.
4. Хемолизин (стрептолизин) O разрушава червените кръвни клетки, има цитотоксичен, включително левкотоксичен и кардиотоксичен ефект, произвежда се от повечето стрептококи от серогрупи A, C и G.
5. Хемолизин (стрептолизин) S има хемолитичен и цитотоксичен ефект. За разлика от стрептолизин О, стрептолизин S е много слаб антиген; той също се произвежда от стрептококи от серогрупи А, С и G.
6. Стрептокиназата е ензим, който превръща преактиватора в активатор и превръща плазминогена в плазмин, последният хидролизира фибрина. Така стрептокиназата, активирайки кръвния фибринолизин, повишава инвазивните свойства на стрептокока.
7. Фактор, който инхибира хемотаксиса (аминопептидаза) потиска подвижността на неутрофилните фагоцити.
8. Хиалуронидазата е инвазивен фактор.
9. Фактор на мътност – хидролиза на серумните липопротеини.
10. Протеази – разрушаване на различни протеини; тъканната токсичност може да бъде свързана с тях.
11. ДНКаза (A, B, C, D) – хидролиза на ДНК.
12. Способността да взаимодейства с Fc фрагмента на IgG с помощта на рецептор II - инхибиране на системата на комплемента и активността на фагоцитите.
13. Изразени алергизиращи свойства на стрептококите, които предизвикват сенсибилизация на организма.
Резистентност на стрептококи.Стрептококите понасят добре ниски температури, са доста устойчиви на изсушаване, особено в протеинова среда (кръв, гной, слуз) и остават жизнеспособни няколко месеца върху предмети и прах. При нагряване до 56 °C те умират в рамките на 30 минути, с изключение на стрептококите от група D, които могат да издържат на нагряване до 70 °C в продължение на 1 час. 3–5% разтвор на карболова киселина и лизол ги убиват в рамките на 15 минути .
Характеристики на епидемиологията.Източник на екзогенна стрептококова инфекция са пациенти с остри стрептококови заболявания (ангина, скарлатина, пневмония), както и реконвалесценти след тях. Основният начин на заразяване е въздушно-капков, в останалите случаи - директен контакт и много рядко хранителен (мляко и други хранителни продукти).
Характеристики на патогенезата и клиниката.Стрептококите са обитатели на лигавиците на горните дихателни пътища, храносмилателния и пикочно-половия тракт, така че заболяванията, които причиняват, могат да бъдат ендогенни или екзогенни, т.е. причинени от собствените им коки или в резултат на инфекция отвън. Прониквайки през увредената кожа, стрептококите се разпространяват от локалния фокус през лимфната и кръвоносната система. Инфекцията по въздушно-капков или въздушно-прахов път води до увреждане на лимфоидната тъкан (тонзилит), процесът включва регионалните лимфни възли, откъдето патогенът се разпространява по лимфните съдове и хематогенно.
Способността на стрептококите да причиняват различни заболявания зависи от:
а) места на влизане (инфекции на рани, пуерперален сепсис, еризипел и др.; инфекции на дихателните пътища - скарлатина, тонзилит);
б) наличието на различни фактори на патогенност в стрептококите;
в) състоянието на имунната система: при липса на антитоксичен имунитет, инфекцията с токсигенни стрептококи от серогрупа А води до развитие на скарлатина, а при наличие на антитоксичен имунитет възниква тонзилит;
г) сенсибилизиращи свойства на стрептококите; те до голяма степен определят характеристиките на патогенезата на стрептококовите заболявания и са основната причина за усложнения като нефрозонефрит, артрит, увреждане на сърдечно-съдовата система и др.;
д) пиогенни и септични функции на стрептококи;
е) наличието на голям брой серовари на стрептококи от серогрупа А за М-антигена.
Антимикробният имунитет, който се причинява от антитела срещу М протеина, е специфичен за типа и тъй като има много серовари на М антигена, са възможни повторни инфекции с възпалено гърло, еризипел и други стрептококови заболявания. Патогенезата на хроничните инфекции, причинени от стрептококи, е по-сложна: хроничен тонзилит, ревматизъм, нефрит. Етиологичната роля на стрептококите от серогрупа А в тях се потвърждава от следните обстоятелства:
1) тези заболявания, като правило, се появяват след остри стрептококови инфекции (тонзилит, скарлатина);
2) при такива пациенти в кръвта често се откриват стрептококи или техните L-форми и антигени, особено по време на екзацербации, и като правило хемолитични или виридански стрептококи върху лигавицата на фаринкса;
3) постоянно откриване на антитела към различни стрептококови антигени. Особено диагностично значение има откриването на анти-О-стрептолизини и антихиалуронидазни антитела във високи титри в кръвта на пациенти с ревматизъм по време на екзацербация;
4) развитие на сенсибилизация към различни стрептококови антигени, включително термостабилния компонент на еритрогенина. Възможно е автоантитела към съединителната и съответно към бъбречната тъкан да играят роля в развитието на ревматизъм и нефрит;
5) очевидният терапевтичен ефект от употребата на антибиотици срещу стрептококи (пеницилин) по време на ревматични атаки.
Постинфекциозен имунитет.Основна роля в образуването му играят антитоксините и типоспецифичните М-антитела. Антитоксичният имунитет след скарлатина е траен и дълготраен. Антимикробният имунитет също е силен и дълготраен, но неговата ефективност е ограничена от типовата специфичност на М антителата.
Лабораторна диагностика.Основният метод за диагностициране на стрептококови заболявания е бактериологичният. Материалите за изследването са кръв, гной, слуз от гърлото, плака от сливиците и секреция от рана. Решаващият етап в изследването на изолирана чиста култура е определянето на нейната серогрупа. За тази цел се използват два метода.
А. Серологични - определяне на полизахаридната група чрез реакция на утаяване. За тази цел се използват подходящи специфични за групата серуми. Ако щамът е бета-хемолитичен, полизахаридният му антиген се екстрахира с HCl и се тества с антисеруми от серогрупи A, B, C, D, F и G. Ако щамът не причинява бета-хемолиза, неговият антиген се екстрахира и се тества с антисеруми само от групи B и D антисеруми от групи A, C, F и G често реагират кръстосано с алфа-хемолитични и нехемолитични стрептококи. Стрептококите, които не причиняват бета-хемолиза и не принадлежат към групи B и D, се идентифицират чрез други физиологични тестове (Таблица 20). Стрептококите от група D се класифицират като отделен род Ентерококи.
Б. Метод на групиране - базира се на способността на аминопептидазата (ензим, произведен от стрептококи от серогрупи А и D) да хидролизира пиролидин нафтиламид. За тази цел се произвеждат търговски комплекти с необходимите реагенти за определяне на стрептококи от група А в кръвни и бульонни култури. Въпреки това, специфичността на този метод е по-малко от 80%. Определянето на серотип на стрептококи от серогрупа А се извършва чрез реакция на утаяване (определя се М-серотип) или аглутинация (определя се Т-серотип) само за епидемиологични цели.
Сред серологичните реакции, реакциите на коаглутинация и латекс аглутинация се използват за откриване на стрептококи от серогрупи A, B, C, D, F и G. Определянето на титъра на антихиалуронидазните и анти-О-стрептолизин антитела се използва като спомагателен метод за диагностициране на ревматизъм и за оценка на активността на ревматичния процес.
IPM може също да се използва за откриване на стрептококови полизахаридни антигени.
ПНЕВМОКОК
Специално положение в семейството Стрептококприема формата S. pneumoniae, който играе много важна роля в човешката патология. Открит е от L. Pasteur през 1881 г. Ролята му в етиологията на лобарната пневмония е установена през 1886 г. от A. Frenkel и A. Weikselbaum, в резултат на което S. pneumoniaeнаречен пневмокок. Морфологията му е особена: коките имат форма, напомняща пламък на свещ: един
Таблица 20
Диференциация на някои категории стрептококи
Забележка: + – положителен, – отрицателен, (–) – много редки знаци, (±) – непоследователен знак; б аерококи – Aerococcus viridans, се среща при приблизително 1% от пациентите, страдащи от стрептококови заболявания (остеомиелит, подостър ендокардит, инфекции на пикочните пътища). Обособени като самостоятелен вид през 1976 г., те не са достатъчно проучени.
единият край на клетката е заострен, другият е сплескан; обикновено подредени по двойки (плоските краища са обърнати един към друг), понякога под формата на къси вериги (виж вкл. цвят, фиг. 94b). Те нямат флагели и не образуват спори. В човешкото и животинското тяло, както и върху среда, съдържаща кръв или серум, те образуват капсула (вижте цвета вкл., Фиг. 94a). Грам-положителен, но често грам-отрицателен в млади и стари култури. Факултативни анаероби. Оптималната температура за растеж е 37 °C, не растат при температури под 28 °C и над 42 °C. Оптималното рН за растеж е 7,2 – 7,6. Пневмококите произвеждат водороден пероксид, но нямат каталаза, така че за растеж те изискват добавяне на субстрати, съдържащи този ензим (кръв, серум). Върху кръвен агар малки кръгли колонии са заобиколени от зелена зона, образувана от действието на екзотоксина хемолизин (пневмолизин). Растежът в захарен бульон е придружен от помътняване и образуване на малка утайка. В допълнение към О-соматичния антиген, пневмококите имат капсулен полизахариден антиген, който се характеризира с голямо разнообразие: според полизахаридния антиген пневмококите са разделени на 83 серовара, 56 от тях са разделени на 19 групи, 27 са представени самостоятелно. Пневмококите се различават от всички други стрептококи по морфология, антигенна специфичност, както и по това, че ферментират инулин и проявяват висока чувствителност към оптохина и жлъчката. Под влияние на жлъчните киселини в пневмококите се активира вътреклетъчната амидаза. Той разрушава връзката между аланина и мурамовата киселина на пептидогликана, клетъчната стена се разрушава и настъпва лизиране на пневмококите.
Основният фактор за патогенността на пневмококите е капсулата с полизахаридна природа. Акапсулните пневмококи губят своята вирулентност.
Пневмококите са основните причинители на остри и хронични възпалителни белодробни заболявания, които заемат едно от водещите места в заболеваемостта, инвалидността и смъртността на населението в света.
Пневмококите, заедно с менингококите, са основните причинители на менингита. Освен това причиняват пълзящи язви на роговицата, отит, ендокардит, перитонит, септицемия и редица други заболявания.
Постинфекциозен имунитеттипоспецифичен, поради появата на антитела срещу типичния капсулен полизахарид.
Лабораторна диагностикавъз основа на подбор и идентификация S. pneumoniae. Материалът за изследване е храчка и гной. Белите мишки са много чувствителни към пневмококи, така че често се използва биологична проба за изолиране на пневмококи. При мъртви мишки пневмококите се откриват в цитонамазка от далак, черен дроб и лимфни възли и при култивиране се изолира чиста култура от тези органи и от кръвта. За да определите серотипа на пневмококите, използвайте реакцията на аглутинация върху стъкло със стандартни серуми или феномена на „подуване на капсулата“ (в присъствието на хомоложен серум, пневмококовата капсула набъбва рязко).
Специфична профилактикапневмококовите заболявания се извършват с помощта на ваксини, приготвени от високо пречистени капсулни полизахариди на тези 12 - 14 серовара, които най-често причиняват заболявания (1, 2, 3, 4, 6A, 7, 8, 9, 12, 14, 18C, 19, 25 ) . Ваксините са силно имуногенни.
МИКРОБИОЛОГИЯ НА СКАРЛАТИНА
скарлатина(късно лат . скарлатий- яркочервен цвят) е остро инфекциозно заболяване, което се проявява клинично с възпалено гърло, лимфаденит, точен яркочервен обрив по кожата и лигавиците с последващ пилинг, както и обща интоксикация на тялото и склонност към гнойно-септични и алергични усложнения.
Причинителите на скарлатината са бета-хемолитични стрептококи от група А, които имат М антиген и произвеждат еритрогенин. Етиологичната роля при скарлатината се приписва на различни микроорганизми - протозои, анаеробни и други коки, стрептококи, филтрируеми форми на стрептококи, вируси. Решаващ принос за изясняване на истинската причина за скарлатината имат руските учени Г.Н. И. Г. Савченко през 1905 - 1906 г. показа, че стрептококът от скарлатина произвежда токсин и полученият от него антитоксичен серум има добър терапевтичен ефект. Въз основа на произведенията на И. Г. Савченко, съпругата на Дик през 1923 - 1924 г. показа, че:
1) интрадермално инжектиране на малка доза токсин на лица, които не са имали скарлатина, причинява положителна локална токсична реакция при тях под формата на зачервяване и подуване (реакция на Дик);
2) при хора, преболедували скарлатина, тази реакция е отрицателна (токсинът се неутрализира от антитоксина, който имат);
3) въвеждането на големи дози от токсина подкожно на лица, които не са боледували от скарлатина, предизвиква у тях симптоми, характерни за скарлатина.
Накрая, чрез заразяване на доброволци с култура от стрептококи, те успяха да възпроизведат скарлатина. Понастоящем стрептококовата етиология на скарлатината е общоприета. Особеността тук се крие във факта, че скарлатината се причинява не от един серотип на стрептококи, а от някой от бета-хемолитичните стрептококи, които имат М-антиген и произвеждат еритрогенин. Въпреки това, в епидемиологията на скарлатината в различни страни, в техните различни региони и по различно време, основната роля играят стрептококите, които имат различни серотипове на М-антиген (1, 2, 4 или друг) и произвеждат еритрогенини от различни серотипове (A, B, C). Възможно е тези серотипове да се променят.
Основните фактори на патогенността на стрептококите при скарлатина са екзотоксин (еритрогенин), пиогенно-септични и алергенни свойства на стрептококи и неговия еритрогенин. Еритрогенинът се състои от два компонента - топлинно лабилен протеин (самият токсин) и термостабилно вещество с алергенни свойства.
Инфекцията със скарлатина става главно по въздушно-капков път, но входната врата може да бъде всяка повърхност на раната. Инкубационният период е 3-7, понякога 11 дни. Патогенезата на скарлатината се отразява в 3 основни точки, свързани със свойствата на патогена:
1) действието на токсина от скарлатина, което причинява развитието на токсикоза - първият период на заболяването. Характеризира се с увреждане на периферните кръвоносни съдове, поява на точков яркочервен обрив, както и повишаване на температурата и обща интоксикация. Развитието на имунитета е свързано с появата и натрупването на антитоксин в кръвта;
2) действието на самия стрептокок. Той е неспецифичен и се проявява в развитието на различни гнойно-септични процеси (отит, лимфаденит, нефрит се появяват на 2-3-та седмица от заболяването);
3) сенсибилизация на тялото. Отразява се под формата на различни усложнения като нефрозонефрит, полиартрит, сърдечно-съдови заболявания и др. през 2-3-та седмица. заболявания.
В клиниката при скарлатина също се разграничава стадий I (токсикоза) и стадий II, когато се наблюдават гнойно-възпалителни и алергични усложнения. Поради използването на антибиотици (пеницилин) за лечение на скарлатина, честотата и тежестта на усложненията са намалели значително.
Постинфекциозен имунитеттраен, дълготраен (повтарящи се заболявания се наблюдават в 2–16% от случаите), причинени от антитоксини и клетки на имунната памет. Оздравелите също остават алергични към алергена от скарлатина. Открива се чрез интрадермално инжектиране на убити стрептококи. При тези, които са се възстановили от заболяването, има зачервяване, подуване и болка на мястото на инжектиране (тест на Aristovsky-Fanconi). За да се провери наличието на антитоксичен имунитет при деца, се използва реакцията на Дик. С негова помощ е установено, че пасивният имунитет при деца от 1-вата година от живота продължава през първите 3-4 месеца.
