Стафилококки. Общая характеристика свойств. Факторы патогенности. Токсины, образуемые стафилококками, генетический контроль их синтеза. Современная классификация стафилококков и ее принципы.

Стафилококки — грамположительные, правильной гео­метрической формы шаровидные клетки диаметром 0,5—1,5 мкм, располагающиеся обычно в виде гроздьев, каталазопозитивны, восстанавливают нитраты в нитриты, активно гидролизуют белки и жиры, сбраживают в анаэробных условиях глюкозу с образованием кислоты без газа. Обычно могут расти в присут­ствии 15 %-ного NаС1 и при температуре 45 °С. Не имеют жгутиков, не образуют спор. Стафило­кокки — факультативные анаэробы. Стафилококки не требовательны к питательным средам, хорошо растут на обычных средах, температурный оптимум для роста 35—37 °С, рН 6,2-8,4 Колонии круглые, 2—4 мм в диаметре, с ровными краями, выпуклые, непрозрачные, окрашены в цвет образуемого пигмента. Рост в жидкой культуре сопровождается равномерным помутнением, со временем выпадает рыхлый осадок. При росте на обычных средах стафилококки не образуют капсулы, при посеве уколом в полужидкий агар с плазмой или сывороткой большинство штаммов S. aureus образует капсулу.

 

Факторы патогенности стафилококков. Стафилококки могут поражать любую ткань, любой орган. Это свойство стафилококков обусловле­но наличием у них большого комплекса факторов патогенности.

1) Факторы адгезии — прикрепление стафилококков к клеткам тканей обусловле­но их гидрофобностью (чем она выше, тем сильнее проявляются адгезивные свой­ства), а также адгезивными свойствами полисахаридов, возможно также белка А, и способностью связывать фибронектин (рецептор некоторых клеток).

2) Разнообразные ферменты, играющие роль факторов «агрессии и защиты»: плазмокоагулаза (главный фактор патогенности), гиалуронидаза, фибринолизин, ДНКаза, лизоцимоподобный фермент, лецитиназа, фосфатаза, протеиназа и т. д.

3)Комплекс секретируемых экзотоксинов:

а) мембраноповреждающие токсины — а, b, d и у.

б) эксфолиативные токсины А и В различают по антигенным свойствам, отноше­нию к температуре (А — термостабилен, В — термолабилен), локализации генов, контролирующих их синтез (А контролируется хромосомным геном, В — плазмидным). Нередко у одного и того же штамма синтезируются оба эксфолиатина, С этими токсинами связана способность стафилококков вызывать пузырчатку у новорожденных, буллезное импетиго, скарлатиноподобную сыпь;

в) истинный лейкоцидин — токсин, отличающийся от гемолизинов по антиген­ным свойствам, избирательно действует на лейкоциты, разрушая их;

г) экзотоксин, вызывающий синдром токсического шока (СТШ). Он обладает свойствами суперантигена. Для СТШ характерны повышение температуры, снижение артериального давления, кожные высыпания с последующим шелу­шением на кистях и стопах, лимфоцитопения, иногда диарея, поражение почек и др.

4) Сильные аллергизирующие свойства. Аллергены способны вызывать реакции ги­перчувствительности как замедленного типа (ГЧЗ), так и немедленного типа (ГЧН).

5) Перекрестно реагирующие антигены (с изоантигенами эритроцитов А и В, почек и кожи — индукция аутоантител, развитие аутоиммунных заболеваний).

6) Факторы, угнетающие фагоцитоз. Фагоцитоз угнетают капсула, белок А, пептидогликан, тейхоевые кислоты, ток­сины.

7)Митогенное действие стафилококков в отношении лимфоцитов (этим действием обладают белок А, энтеротоксины и другие продукты, секретируемые стафилокок­ками).

8) Энтеротоксины А, В, С1, С2, СЗ, D, Е. Они характеризуются антигенной специ­фичностью, термостабильностью, устойчивостью к действию формалина (не пре­вращаются в анатоксины) и пищеварительных ферментов (трипсина и пепсина), устойчивы в диапазоне рН от 4,5 до 10,0.

 

Классификация. Род Staphylococcus включает в себя более 20 видов, которые под­разделяются на две группы — коагулазоположительные и коагулазоотрицательные ста­филококки. Для дифференциации видов используют различные признаки.

Патогенными для человека являются, главным образом, коагулазоположительные стафилококки, но многие коагулазоотрицательные также способны вызывать заболевания, S. aureus в зависимости от того, кто является его основным носителем, разделяется на 10 эковаров (hominis, bovis, jvis и др.).

 

Штаммы S. aureus различаются по чувствительности к стафилококковым фагам. Для типирования S. aureus используют международный набор из 23 умеренных фа­гов, которые разделены на четыре группы.

Отношение стафилококков к фагам своеобразное: один и тот же штамм может лизироваться либо одним фагом, либо одновременно несколькими. Но поскольку чувствительность их к фагам является признаком относительно стабильным, фаготипирование стафилококков имеет важное эпидемиологическое значение. Недоста­ток этого метода состоит в том, что типированию поддается не более 65—70 % S. aureus. В последние годы получены наборы специфических фагов и для типирова­ния S. epidermidis.

 

 

2. Микробиологический диагноз стафилококковых заболеваний. Выделение стафило­кокков, определение их патогенности, чувствительности к антибиотикам и фаготипирование.

 

Лабораторная диагностика. Основной метод — бактериологический; разрабо­таны и внедрены серологические реакции.

В случае необходимости (при интоксика­циях) прибегают к биологической пробе. Материалом для бактериологического ис­следования служат кровь, гной, слизь из зева, носа, отделяемое ран, мокрота (при стафилококковой пневмонии), испражнения (при стафилококковом колите), в слу­чае пищевых интоксикаций — рвотные массы, испражнения, промывные воды же­лудка, подозрительные продукты.

Материал засевают на кровяной агар (гемолиз), на молочно-солевой (молочно-желточно-солевой) агар (угнетается рост посторон­них бактерий за счет NаСl, лучше выявляются пигмент и лецитиназа). Выделенную культуру идентифицируют по видовым признакам, определяют у нее наличие основ­ных признаков и факторов патогенности (золотистый пигмент, сбраживание маннита, гемолиз, плазмокоагулаза), обязательно проверяют чувствительность к антибио­тикам, в случае необходимости проводят фаготипирование. Из числа серологичес­ких реакций для диагностики гнойно-септических заболеваний применяют РПГА и ИФМ, в частности для определения антител к тейхоевой кислоте или к видоспецифическим антигенам.

Для определения энтеротоксигенности стафилококков используют три метода:

7. серологический — с помощью специфических антитоксических сывороток в реакции преципитации в геле обнаруживают энтеротоксин и устанавливают его тип;

7. биологический — внутривенное введение фильтрата бульонной культуры ста­филококка кошкам в дозе 2—3 мл на 1 кг веса. Токсины вызывают у кошек рвоту и понос;

7. непрямой бактериологический метод — выделение из подозрительного про­дукта чистой культуры стафилококка и определение у него факторов патогенности (образование энтеротоксина коррелирует с наличием других факторов патогенно­сти, в частности РНК-азы).

Наиболее простым и чувствительным является серологический метод обнаруже­ния энтеротоксина.

 

 

3. Стрептококки. Характеристика морфологических, культуральных свойств, анти­генное строение. Серологическая классификация. Факторы патогенности стреп­тококков. Особенности патогенеза стрептококковых болезней. Характеристика свойств пневмококков.

Стрептококки — грамположительные, цитохромнегативные, каталазонегативные клетки шаровидной или овоидной формы диаметром 0,6—1,0 мкм, растут в виде цепочек различной длины или в виде тетракокков; неподвижны. Спор не образуют. Патогенные стрептококки образуют капсулу. Стрептококки — факуль­тативные анаэробы, но имеются и строгие анаэробы. Температурный оптимум 37 °С, оптимальная рН 7,2—7,6. На обычных питательных средах патогенные стрептокок­ки или не растут, или растут очень скудно. Для их культивирования обычно исполь­зуют сахарный бульон и кровяной агар, содержащий 5 % дефибринированной кро­ви. Среда не должна содержать восстанавливающих cахаров, так как они угнетают гемолиз. На бульоне рост придонно-пристеночный в виде крошковатого осадка, буль­он прозрачен. Стрептококки, образующие короткие цепочки, вызывают помутнение бульона. На плотных средах стрептококки серогруппы А образуют колонии трех типов:

а) мукоидные

б) шероховатые

в) гладкие - невирулентные культуры.

 

Классификация стрептококков. Род стрептококков включает около 50 видов. Среди них выделяют 4 патогенных (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae и S. equi)

Cерологическая классификация. Стрептококки имеют сложное антигенное строение: у них имеется общий для всего рода антиген и различные другие антигены. Среди них особое значение для класси­фикации имеют группоспецифические полисахаридные антигены, локализованные в клеточной стенке. По этим антигенам стрептокок­ки разделены на серологические группы, обозначаемые буквами А, В, С, D, F, С и т. д. Сейчас известны 20 серологических групп стрептококков (от А до V). Патогенные для человека стрептококки относятся к группе А, к группам В и D, реже — к С, F и G. В связи с этим определение групповой принадлежности стрептококков является ре­шающим моментом в диагностике вызываемых ими болезней.

 

У гемолитических стрептококков обнаружены типоспецифические антигены. У стрептококков группы А ими являются белки М, Т и R.

R-антиген обнаружен также у стрептококков серогрупп В, С и D. Он чувствителен к пепсину, но не к трипсину, разрушается при нагревании в присутствии кислоты, но устойчив при умеренном нагревании в слабом щелочном растворе.

По М-антигену гемолитические стрептококки серогруппы А подразделяют на большое количество серовариантов (около 100), их определение имеет эпидемиологическое значение.

По Т-белку стрептококки серогруппы А также подразделяют на несколько десятков серовариантов. В группе В различают 8 серовариантов.

Стрептококки имеют перекрестно реагирующие антигены.

 

Основные факторы патогенности стрептококков.

1)Белок М — главный фактор патогенности. М-белки стрептококка - фибриллярные молекулы, образуют фимбрии на поверхности клеточной стенки стрептококков группы А. М-белок определяет адгезивные свой­ства, угнетает фагоцитоз, определяет антигенную типоспецифичность и обладает свойствами суперантигена.

2)Капсула. Она состоит из гиалуроновой кислоты, аналогичной той, которая входит в состав ткани, поэтому фагоциты не распознают стрептококки, имеющие капсулу, как чужеродные антигены.

3)Эритрогенин — скарлатинозный токсин, суперантиген, вызывает СТШ. Раз­личают три серотипа (А, В, С). Обладает пирогенным, аллерген­ным, иммуносупрессивным и митогенным действием, разрушает тромбоциты.

4)Гемолизин (стрептолизин) О разрушает эритроциты, обладает цитотоксическим, в том числе лейкотоксическим и кардиотоксическим, действием.

5)Гемолизин (стрептолизин) 5 обладает гемолитическим и цитотоксическим действием.

6)Стрептокиназа — фермент, который превращает преактиватор в активатор, а он — плазминоген в плазмин, последний и гидролизует фибрин. Таким образом, стрептокиназа, активируя фибринолизин крови, повышает инвазивные свойства стрептококка.

7)Фактор, угнетающий хемотаксис (аминопептидаза), подавляет подвижность нейтрофильных фагоцитов.

8)Гиалуронидаза — фактор инвазии.

9)Фактор помутнения — гидролиз липопротеидов сыворотки крови.

10)Протеазы — разрушение различных белков; возможно, с ними связана ткане­вая токсичность.

11)ДНКазы (А, В, С, D) - гидролиз ДНК.

11)Способность взаимодействовать с Fс-фрагментом IgG с помощью рецепто­ра II - угнетение системы комплемента и активности фагоцитов.

13)Выраженные аллергенные свойства стрептококков, обусловливают сенсибилизацию организма.

 

Особенности патогенеза и клиники. Стрептококки являются обитателями слизистых оболочек верхних дыхательных путей, пищеварительного и мочеполово­го трактов, поэтому вызываемые ими заболевания могут быть эндогенного или экзогенного характера, т. е. вызываются либо собственными кокками, либо в ре­зультате заражения извне. Проникнув через поврежденную кожу, стрептококки рас­пространяются из местного очага через лимфатическую и кровеносную системы. Заражение воздушно-капельным или воздушно-пылевым путем приводит к пораже­нию лимфоидной ткани (тонзиллиты), в процесс вовлекаются регионарные лимфа­тические узлы, откуда возбудитель распространяется полимфатическим сосудам и гематогенно.

 

 

4. Менингококки. Характеристика морфологических, культуральных и биохимических свойств. Серогруппы. Патогенез менингококковых инфекций. Специфическая про­филактика.

N. meningitidis — возбудитель гнойного цереброспинального менингита — был впервые обнаружен в 1884 г. Е. Маркиафавой и Е. Челли, а выделен в 1887 г. А. Вей- ксельбаумом.

Менингококки — грамотрицательные шаровидные клетки диаметром 0,6— 0,8 мкм. В мазках, приготовленных из материала, взятого от больного, они имеют форму кофейного зерна, часто располагаются парами или тетрадами, или беспоря­дочно, нередко внутри лейкоцитов — незавершенный фагоцитоз. В мазках из куль­тур менингококки имеют правильную круглую форму, но разные размеры, распола­гаются беспорядочно или тетрадами, наряду с грамотрицательными могут быть и грамположительные кокки. Спор не образуют, жгутиков не имеют. Все менинго­кокки, кроме группы В, образуют капсулу. Содержание Г + Ц в ДНК — 50,5— 51,3 мол %. Менингококки — строгие аэробы, на обычных средах не растут. Для их роста требуется добавление сыворотки, оптимальная для роста рН 7,2—7,4, темпера­тура — 37 °С, при температуре ниже 22 °С не растут. Колонии на плотных средах нежные, прозрачные, размером 2—3 мм. На сывороточном бульоне образуют помут­нение и небольшой осадок на дне. На поверхности через 2—3 дня появляется плен­ка.

Биохимическая активность менингококков невелика. Они ферментируют глюко­зу и мальтозу с образованием кислоты без газа, не разжижают желатин, оксидазоположительны.

 

Серогруппы.

Капсульные полисахаридные антигены; в зависимости от их специфичности менингококки делятся на следующие группы: А, В, С, У, X, Z, D, N. 29Е, W35, Н, I, К, L.

 

Особенности патогенеза и клиники. Заражение происходит воздушно-капельным путем. Входными воротами инфекции является носоглотка, откуда менингококки проникают в лимфатические сосуды и в кровь. Менингококки могут вызывать сле­дующие клинические формы болезни: назофарингит (наиболее легкая форма болез­ни); менингококцемия (менингококковый сепсис); в результате преодоления гематоэнцефалического барьера менингококки могут проникнуть в спинномозговую жидкость и вызвать наиболее тяжелую форму болезни — эпидемический церебро­спинальный менингит — гнойное воспаление мозговых оболочек спинного и голов­ного мозга. У таких больных ликвор мутный, содержит много лейкоцитов и при пункции вытекает струей вследствие высокого давления. В некоторых случаях раз­вивается менингококковый эндокардит. При менингококцемии поражаются надпо­чечники и свертывающая система крови. Многообразие клинических проявлений болезни определяется, по-видимому, состоянием специфического иммунитета, с од­ной стороны, и степенью вирулентности менингококка, с другой. Летальность при тяжелых формах менингита до применения сульфаниламидных препаратов и анти­биотиков достигала 60—70 %. Она остается достаточно высокой до сих пор, в нема­лой степени это зависит от появления у менингококков резистентности к сульфанил­амидным препаратам и антибиотикам.

 

Специфическая профилактика. Для создания искусственного иммунитета против менингита предложены вакцины, получаемые из высокоочищенных полиса­харидов серогрупп А, С, У и W135, но каждая из них формирует лишь группоспецифический иммунитет.

 

Микробиологическая диагностика: Материал для исследо­вания - кровь, спинномозговая жидкость, носогло­точные смывы.

Бактериоскопический метод – окраска мазков из ликвора и крови по Граму для определения лейкоцитарной формулы, выявления менингококков и их количества. Наблюдают полинуклеарные лейкоциты, эритроциты, нити фибрина, менингококки – грам «-», окружены капсулой.

Бактериологический метод – выделение чистой культуры. Носоглоточная слизь, кровь, ликвор. Посев на плотные, полужидкие питательные среды, содержащие сыворотку, кровь. Культуры инкубируют в течение 20 ч. При 37С с повышенным содержанием СО₂.Оксидазаположительные колонии – принадлежат в данному виду. Наличие N.meningitidis подтверждают образованием уксусной кислоты при ферментации глк. и мальтозы. Принадлежность к серогруппам – в реакции агглютинации (РА).

Серологический метод – используют для обнаружения растворимых бактериальных АГ в ликворе, или АТ в сыворотке крови. Для обнаружения АГ применяют ИФА,РИА. У больных, перенесших менингококк – в сыворотке специфические АТ: бактерицидные, аггютинины, гемаггютинины.