Стафилококковая инфекция. Характеристика возбудителей. MRSA, MRSE

СТАФИЛОКОККОВАЯ ИНФЕКЦИЯ

 

Таксономия и классификация

 

Семейство Staphylococcaceae, род Staphylococcus. Включает более 32 видов, из них клинически значимых для человека около 8 видов: S. aureus, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. saprophyticus, S. intermedius и др.

Патогенетически и клинически значима классификация по признаку продукции плазмокоагулазы - коагулазоположительные стафилококки (КПС) (S. aureus, S. intermedius и) и коагулазоотрицательные стафилококки (КОС) (S. epidermidis, S. saprophyticus). КПС рассматриваются как наиболее опасные и частые возбудители болезней. Существует внутривидовая дифференциация S. aureus на фагогруппы и фаговары, что используется в реакции фаготипирования для выяснения источника заражения и путей передачи инфекции.

Морфология Грамположительные кокки, которым в чистой культуре свойственно скопление в виде гроздьев винограда (характерно деление в разных плоскостях). Неподвижные, не образуют спор, могут образовывать микрокапсулу. Температурный оптимум - 30-37 С.

Культуральные свойства Стафилококки – факультативные анаэробы. Растут на простых питательных средах (МПА, МПБ), однако являются галофильными: хорошо размножаются при высоких концентрациях NaCl (10-15%), что используется при изготовлении элективной среды – желточносолевого агара (ЖСА). На плотных средах через 18-24 ч культивирования в аэробных условиях бактерии формируют мутные круглые ровные колонии кремового, желтого, оранжевого, золотистого, белого цвета.

Стафилококки чувствительны к анилиновым красителям (кристаллическому фиолетовому, бриллиантовому зеленому), йоду, что используется в местном лечении стафилококковых пиодермий (антисептики), а также эти красители входят в состав элективных сред для выделения энтеробактерий (среды Эндо, Плоскирева) для подавления роста грамположительных кокков.

Биохимические свойства Имеют высокую биохимическую активность. Восстанавливают нитраты, вырабатывают сероводород, разлагают мочевину, ферментируют многие углеводы с образованием кислоты, продуцируют каталазу. Синтезируют каротиноидные пигменты (определяют золотистый, белый и другие цвета колоний), которые также защищают от оксидантов. Стафилококки часто характеризуются множественной устойчивостью к антибиотикам: β-лактамам, эритромицину, тетрациклинам, хлорамфениколу и др. Устойчивость к антибиотикам контролируется R-плазмидами (синтез β-лактамаз) или хромосомными мутациями (метициллинорезистентные стафилококки - MRS-штаммы).

Антигенная структура Экстрацеллюлярные: капсульный К-антиген микрокапсулы

Целлюлярные: поверхностные антиген клеточной стенки (тейхоевые кислоты, пептидогликан и белок А, расположенный снаружи пептидогликана) и глубокие антигены. Антигены определяют видовую и типовую специфичность стафилококков.

Резистентность Устойчивы во внешней среде: хорошо переносят высушивание, длительное время сохраняются в пыли, быстро погибают при воздействии солнечного света. Техногенные загрязнения внешней среды (сероводородсодержащий газ и др.) повышают патогенность стафилококков, в частности его персистентную активность.

Стафилококки широко распространены в природе, обнаруживаются на коже и слизистых оболочках человека, паразитируют у животных. На коже человека доминирующей микрофлорой являются стафилококки, особенно S. epidermidis. Колонизируют слизистую оболочку носа, зева, ротовой полости и других органов, являясь представителями нормальной микрофлоры человека.

Факторы патогенности

1. Факторы адгезии – адгезины обеспечивают способность стафилококков прикрепляться к различным клеткам и веществам организма. Тейхоевые кислоты ответственны за адгезию к эпителиальным клеткам. Микрокапсула полисахаридной природы подавляет фагоцитоз и способствует адгезии. У S. aureus обнаружены белки-адгезины, которые взаимодействуют с различными протеинами (лектинами, фибронектином, муцином). S. epidermidis имеет полисахарид, обеспечивающий прикрепление стафилококка к трансплантатам (протезам, ортопедическим стержням).

2. Факторы колонизации – медиаторы межмикробного взаимодействия:

1) бактериоцины (стафилококкцины) подавляют рост непатогенных стафилококков, заселяющих биотоп в норме;

2) бактериолизины (лизостафин, лизоцим) разрушают пептидогликан клеточной стенки грамположительных бактерий;

3) феромоны – сигнальные белковые молекулы, регулирующие плотность популяции (кворум-сенсинг), формирование и функцию адгезинов и другие свойства;

4) β-лактамаза защищает стафилококки от антибиотиков.

3. Экзоферменты защиты и агрессии:

5) Плазмокоагулаза вызывает свертывание плазмы крови. Сгусток фибрина, покрывая бактериальную клетку (псевдокапсула), защищает ее от фагоцитоза и бактерицидности сыворотки.

6) Фибринолизин (стафилокиназа) разрушает фибриновые и способствует генерализации инфекции.

7) Гиалуронидаза разрушает гиалуроновую кислоту («цемент» соединительной ткани), способствует распространению возбудителя, расширению зоны поражения (фактор проницаемости).

8) Нейраминидаза расщепляет сиаловые кислоты (нейраминовую кислоту и др.) в слизи, оболочках клеток, способствуя проникновению в клетки и распространению в межклеточном пространстве.

9) Лецитовителлаза (липаза) разрушает оболочки клеток, жировые пробки в устье волосяных фолликулов, подавляет фагоцитоз.

10) ДНКаза расщепляет ДНК, понижает вязкость окружающей среды, разжижает гной.

11) Мурамидаза (лизоцим) растворяет клеточные стенки (пептидогликан) бактерий, являясь одним из факторов антагонизма стафилококков в микробиоценозе; подавляет фагоцитоз.

12) Каталаза защищает стафилококк от действия кислородзависимых бактерицидных механизмов фагоцитоза.

13) S. saprophyticus обладает ферментом уреазой и способен под влиянием мочевины образовывать капсулу. Он является одним из основных возбудителем инфекции мочевого тракта (цистита, пиелонефрита).

4. Экзотоксины

1) Гемолизины α, β, δ, γ повреждают мембраны клеток (мембранотоксины). Они образуют каналы в цитоплазматической мембране эритроцитов, лейкоцитов и других клеток, нарушая их осмотическое давление и приводя к лизису.

2) Лейкоцидин избирательно действует на лейкоциты, разрушая их.

3) Энтеротоксины (А-F) относятся к гистотоксинам, вызывают пищевую интоксикацию. Энтеротоксины характеризуются высокой термостабильностью (выдерживают кипячение) и устойчивостью к протеолитическим ферментам. Энтеротоксины являются суперантигенами -

1. вызывают поликлональную стимуляцию Т-лимфоцитов с последующей гиперсекрецией цитокинов и вторичной интоксикацией.

4) Экзотоксин, вызывающий синдром токсического шока (СТШ), является суперантигеном, что определяет механизм его токсического действия. Его продукция связана с наличием профага (лизогенная конверсия).

5) Эксфолиативный токсин (А и В) разрушает межклеточные контакты в эпидермисе, что ведет к отслоению поверхностных структур эпидермиса (эксфолиации) и образованию изъязвляющихся пузырей - синдрому «ошпаренной кожи». Чаще встречается у новорожденных и детей младшего возраста.

1. Инактиваторы защитных механизмов хозяина (факторы персистенции). Благодаря ним стафилококки способны длительно выживать (персистировать) в клетках и тканях организма

1) Антилизоцимная активность (АЛА) – способность инактивировать лизоцим клеток и тканей.

2) Антиинтерфероновая активность (АИА) – способность подавлять антибактериальное действие интерферона.

3) Антикомплементарная активность (АКА) – специфическая инактивация системы комплемента.

4) Антикарнозиновая активность (АКрА) – способность инактивировать карнозин –- регулятор регенерационных и иммунных реакций.

5) Антилактоферриновая активность (АЛфА) – инактивация лактоферрина – регулятора метаболизма железа в организме.

6) Антигемоглобиновая активность (АНbА) – инактивация кислородсвязывающей функции гемоглобина.

2. Внеклеточные полисахариды образуют слизистый слой на твердых поверхностях (биопленку), что способствует колонизации стафилококка на медицинском оборудовании, в биотопах человека, защищает от фагоцитоза.

3. Белок А – компонент клеточной стенки стафилококков - связывает Fс-фрагменты антител, блокируя их опсоническую активность.

Эпидемиология Пути передачи стафилококка: аэрогенный (воздушно-капельный, воздушно-пылевой), фекально-оральный (пищевой), артифициальный (через нестерильные медицинские инструменты) и др. Распространены экзогенные стафилококковые инфекции для больных в стационарах - внутрибольничные (госпитальные) инфекции, вызываемые чаще S. aureus, S. epidermidis. Источники заражения - здоровые носители госпитальных штаммов, а также больные со стертыми формами стафилококковой инфекции. Наибольшую эпидемическую опасность представляет медицинский персонал ЛПУ - постоянные (резидентные) носители госпитальных штаммов. Кроме экзогенной, не меньшую опасность представляет эндогенная, оппортунистическая инфекция, которая вызывается стафилококками - представителями собственной нормальной микрофлоры. При снижении иммунного статуса организма аутоштаммы повышают свою вирулентность и вызывают патологический процесс как в исходном биотопе, так и в других биотопах организма за счет миграции и транслокации.

Этиопатогенез и Клинические проявления Стафилококки поражают любые органы и системы организма, вызывают сепсис, септикопиемию, токсинемию. Они легко проникают в организм через мельчайшие повреждения кожи и слизистых оболочек. Обладая аллергическими свойствами, они могут стать причиной геморрагическго васкулита, неспецифического полиартрита. Инфицирование стафилококками пищевых продуктов - частая причина пищевых отравлений. Основные возбудители сепсиса, в том числе новорожденных. При сепсисе различают гнойный очаг, из которого в кровь периодически попадает возбудитель, разносится по организму и поражает ретикулоэндотелиальные элементы, в клетках которых возбудитель размножается. Клиническая картина мало зависит от вида возбудителя и определяется поражением тех или иных органов.

Иммунитет Иммунитет по механизму клеточный и гуморальный, по напряженности - нестойкий. Узкоспецифический (против определенных штаммов). По направленности антитоксический, антиферментный, антибактериальный. Возможен переход острой инфекции в хроническую с развитием аллергии.

Лечение Антибиотики следует назначать по результатам антибиотикограммы выделенного возбудителя. В связи с широким распространением среди стафилококков множественной антибиотикорезистентности следует назначать комбинированные препараты, содержащие блокаторы β-лактамазы. Для этого при хронических инфекциях применяют в лечебных целях убитую корпускулярную вакцину.

Профилактика Для профилактики госпитальной инфекции необходимо соблюдать строгий санитарно-противоэпидемический режим. Профилактика стафилококковой инфекции у новорожденных - актуальная проблема. Проводят иммунизацию рожениц стафилококковым анатоксином или стафилококковым иммуноглобулином (экстренная профилактика), определяют показатель микробной обсемененности и наличие стафилококка в молоке родильниц, на пеленках (пеленочный тест).

Диагностика Ведущим методом является бактериологический. Взятие исследуемого материала зависит от предполагаемой локализации с учетом патогенеза и клинической картины болезни, это может быть кровь, гной, мокрота, слизь из зева или из носа, рвотые массы, испражнения, промывные воды желудка. Главное - идентификация возбудителя, его дифференциация от нормальной, сопутствующей стафилококковой микрофлоры. Экспресс-диагностика направлена на обнаружение серологическими реакциями антигенов ферментов патогенности и токсинов стафилококка, а также определения tox-гена в ПЦР. Бактериологический метод включает, кроме видовой идентификации стафилококков по ферментативным свойствам (стафилококковые тесты), определение у чистой культуры факторов патогенности, фаговара (выявление госпитальных штаммов, источника и путей передачи инфекции), антибиотикограммы. Важное значение имеет выявление секретируемых факторов персистенции для диагностики резидентного носительства и прогнозирования осложнений, хронизации процесса. Серологический метод, как правило, применяется в диагностике затяжных, хронических форм заболевания. Информативными показателями является обнаружение антител к факторам патогенности стафилококков: токсинам, ферментам, тейхоевой кислоте и др.

Основным виновником эпидемических вспышек является MRSA(метициллинрезистентный стафилококкус ауреус), однако описаны тяжелые случаи инфекции, вызванные MRSE (метициллинрезистентный стафилококкус эпидермидис). Штаммы вызывающие сложно излечимые заболевания у людей, такие как сепсис, пневмонии. Также его называют: золотистый стафилококк со множественной лекарственной устойчивостью, или оксациллинустойчивый золотистый стафилококк. Метициллин-резистентный стафилококк — любой штамм бактерии золотистого стафилококка, который устойчив к большой группе антибиотиков — бета-лактамов(включают в себя пенициллины и цефалоспорины). Наиболее часто именно с ним связаны внутрибольничные (нозокомиальные) инфекции

Таксономия и классификация Семейство Streptococcaceae, род Streptococcus. Включает более 50 видов, клинически значимые для человека виды: S. pyogenes, S. agalactiae, S. mitis, S. pneumoniae, S. mutans, Peptostreptococcus anaerobius и др. Внутри рода дифференцированы 4 группы видов стрептококков: пиогенные (гноеродные), оральные, анаэробные и другие стрептококки.

Морфология Стрептококки – грамположительные кокки круглой или овальной формы, располагаются парами или цепочками, каталазоотрицательные. Длинные цепочки могут образовываться при росте микроба в жидкой питательной среде. Неподвижны, спор не образуют. Некоторые виды (S. pneumoniae) имеют капсулу полисахаридной природы. Факультативные анаэробы. Культуральные свойства Факультативные анаэробы (встречаются и облигатные анаэробы), каталазоотрицательные. Растут на питательных средах с добавлением крови, сыворотки, углеводов (кровяной или сахарный агар). При росте на плотной среде образуют мелкие сероватые или бесцветные колонии. По характеру роста на кровяном агаре различают α-гемолитические стрептококки (частичный гемолиз и позеленение среды вокруг колоний), β-гемолитические стрептококки (полная четкая зона гемолиза) и γ-гемолитические (не изменяющие кровяной агар (негемолитические стрептококки), т. е. нет гемолиза). В патологии человека играют роль α- и β-гемолитические стрептококки. При росте на жидкой среде (сахарный бульон) дают придонно-пристеночный рост, а сама среда остается прозрачной.

Антигенная структура Полисахариды клеточной стенки (С-антигены) определяют групповую специфичность. По ним стрептококки делятся на 20 серологических групп: А, В, С, G и др. Патогенные для человека серогруппы: А (S. pyogenes), В (S. agalactiae), D, реже к C (S. dysgalactiae и S. equi), F. Определение серогруппы необходимо для диагностики заболевания. Типоспецифические антигены делят серогруппы на серовары. Это белки клеточной стенки (М-, Р-, Т-антигены). Белок М у S. pyogenes (серогруппа А) является суперантигеном. S. pneumoniae дифференцируется на серовары по полисахаридам капсулы. Определение серовара имеет эпидемическое значение.

Резистентность и экология Во внешней среде стрептококки сохраняются в течение нескольких дней. Стрептококки широко распространены в природе, обнаруживаются на коже и слизистых оболочках человека и животных. S. pyogenes (серогруппа А) паразитирует на слизистой оболочке переднего отдела носа, носоглотки, миндалин, на коже. S. agalactiae (серогруппа В) колонизирует слизистую оболочку влагалища, S. pneumoniae обнаруживается на слизистой оболочке верхних отделов респираторного тракта. Известно около 20 видов стрептококков, обитающих на слизистой оболочке ротовой полости (на эпителии щек, в десневых карманах, на поверхности зубов): S. mitis, S. mutans, S. oralis и др.

Факторы патогенности

Секретируемые факторы персистенции, экзотоксины, ферменты.

1. М-белок – один из важнейших факторов патогенности S. pyogenes (группа А). Участвует в процессе адгезии стрептококков к эпителию слизистых оболочек, в комплексе с другими поверхностными белками клеточной стенки стрептококка блокирует комплемент, иммуноглобулины, связывает фибриноген и фибрин, обладает антифагоцитарным свойством, определяет антигенную типоспецифичность.

2. Липотейхоевая кислота в комплексе с М-белком способствует адгезии стрептококков.

3. Капсула у стрептококков групп А и С образована гиалуроновой кислотой, а у пневмококков - полисахаридом. Она обладает антифагоцитарным свойством, участвует в процессах колонизации и персистенции (экранизация пептидогликана).

4. Среди медиаторов межмикробного взаимодействия важнейшими являются бактериоцины стрептококков - стрептоцины, которые участвуют в экологии стрептококков, являясь факторами колонизации патогеном определенного биотопа.

5. Пептидогликан стрептококков по свойствам напоминает эндотоксин грамотрицательных бактерий: пирогенная активность, дермонекротическое действие, кардит, токсическое действие на соединительную ткань и печень.

6. Секретируемые факторы персистенции: АЛА и АКА стрептококков обнаружена у возбудителей хронических форм стрептококковой инфекции.

7.Стрептококки группы А (S. pyogenes) продуцируют большую группу экзотоксинов:

· Эритрогенин (эритрогенный, пирогенный, скарлатинозный токсин) обладает нейротоксическим (гипоталамус), некротическим (эндотелий, миокард, печень) свойствами. Является суперантигеном, индуцируя массивный выход цитокинов, вызывает лихорадку, синдром токсического шока.

· Стрептолизин S (stable) устойчив к кислороду, лизирует эритроциты. Повреждает мембраны клеток почек, сердца, легких за счет связывания с фосфолипидами клеточных мембран. Ревматоидный фактор.

· Стрептолизин О (oxygen-sensitive) чувствителен к кислороду. Кроме гемолитической активности, обладает кардиотропностью, иммуногенностью. Нарушает процессы окислительного фосфорилирования в митохондриях.

· Лейкоцидин лизирует лейкоциты, подавляя фагоцитоз.

· Цитотоксины – пептиды, повреждающие клетки. Нефритогенные штаммы (S. pyogenes, серогруппа А, серовар 12) выделяют цитотоксин, повреждающий ткань почек.

8. Стрептококки обладают арсеналом экзоферментов

1) Гиалуронидаза – фактор инвазии, способствует распространению стрептококков по соединительной ткани.

2) ДНКаза (стрептодорназа) играет роль в инвазивности стрептококка.

3) Лизоцим стрептококков рассматривается как антифагоцитарный фактор, его продукция коррелирует с гемолитической активностью и капсулообразованием у пневмококков.

4) Фибринолизин (стрептокиназа) активирует растворение фибриновых волокон. Смесь стрептокиназы и стрептодорназы используется в клинике для рассасывания тромбов.

5) НАДаза (никотинамидадениндинуклеатидаза) обладает кардиотоксическим и лейкотоксическим свойством.

Эпидемиология Основными источниками заражения являются больные и бактерионосители. Путь распространения инфекции воздушно-капельный, реже контактно-бытовой, артифициальный. Большинство стрептококков являются представителями нормальной условно-патогенной микрофлоры, поэтому наиболее восприимчивы к инфекции лица с иммунодефицитом (эндогенная, оппортунистическая инфекции). Возможны случаи госпитальной (внутрибольничной) инфекции.

Этиопатогенез и Клинические проявления Стрептококки, как и стафилококки, вызывают острые и хронические гнойно-воспалительные поражения различных органов вплоть до развития сепсиса, септикопиемии и токсинемии. Вместе с тем стрептококки могут быть главными или единственными возбудителями ряда инфекционных заболеваний. Стрептококки из локального очага инфекции способны быстро проникать в кровь и вызывать сепсис (сепсис рожениц, новорожденных).

1. Контагиозный импетиго – поражение поверхностных слоев кожи, чаще развивается у детей, обычно смешанной этиологии (S. pyogenes, S. aureus).

2. Флегмона – диффузное гнойное воспаление соединительной ткани, в отличие от ограниченного гнойника – абсцесса, вызываемого стафилококком.

3. Стрептококковая ангина (острый тонзиллит) – диффузное поражение зева и миндалин.

4. Пневмококки (Streptococcus pneumoniae) могут вызывать средний гнойный отит и менингит. К инвазивной пневмококковой инфекции (ИПИ) относится целый ряд тяжелых и угрожающих жизни заболеваний: бактериемия без видимого очага инфекции, менингит, пневмония, сепсис, перикардит, артрит. Неинвазивные формы пневмококковой инфекции - это бронхит, внебольничная пневмония, отит, синусит, конъюнктивит.

5. S. agalactiae (серогруппа В), колонизируя слизистую оболочку влагалища у беременных, опасен для новорожденных, вызывает пневмонию, сепсис, менингит.

6. Оральные стрептококки (S. mutans и др.) вызывают наиболее частые поражения в ротовой полости - кариес, пародонтит.

7. Скарлатина вызывается S. pyogenes (серогруппа А), характеризуется ангиной, интоксикацией, характерной сыпью на коже. Основной фактор патогенеза – эритрогенный токсин, синтез которого опосредован конвертирующим бактериофагом.

8. Рожа (возбудитель S. pyogenes, серогруппа А) - острое хроническое воспаление кожи с преимущественной локализацией в области лица и нижних конечностей.

9. В этиологии гломерулонефрита и ревматизма ведущая роль принадлежит S. pyogenes (серогруппа А). Заболевания развиваются как осложнение хронического фарингита или тонзиллита стрептококковой этиологии, в патогенезе ведущую роль играют иммуноопосредованные механизмы (гиперчувствительность иммунокомплексного типа).

10. Подострый септический эндокардит вызывается α-гемолитическими стрептококками ротовой полости (S. mitis и др.), которые могут транслоцировать в кровь из естественного биотопа по разным причинам (микротравмы, экстракция зуба, очаг воспаления).

Профилактика Специфическая профилактика скарлатины - введение контактным лицам человеческого нормального иммуноглобулина, пневмококковых инфекций - пожилым, ослабленным лицам вводят химическую пневмококковую вакцину.

Диагностика Материал для исследования: Взятие исследуемого материала зависит от предполагаемой локализации с учетом патогенеза и клинической картины болезни, это может быть кровь, гной, мокрота, слизь из зева или из носа, рвотые массы, испражнения, промывные воды желудка . Ведущим методом является бактериологический (также ИФА, серологический). При идентификации возбудителя, кроме определения вида, серогруппы и серовара, важное значение имеет выявление факторов патогенности и персистенции для подтверждения этиологического диагноза, прогнозирования течения процесса, а также выбора эффективных антибактериальных препаратов. При серологической диагностике ведется поиск антител к токсинам и ферментам патогенности стрептококка.

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: