Грамположительные, аэробные и факультативные кокки.

К данной группе отнесены достаточно различающиеся роды микроорганизмов, собранные для удобства в одну группу на основании двух общих признаков — сферическая форма тела и положительная окраска по Граму. Эти микроорганизмы не образуют спор, подавляющее большинство их не обладает подвижностью. Роды распадаются на подгруппы – аэробные, факультативно анаэробные и строго анаэробные. Другими удобными признаками для разделения родов служат расположение клеток и каталазная активность. Каталазоположительные кокки дифференцируют с помощью бензидиновой пробы, положительной у цитохромсодержащих микроорганизмов

Таблица 8. Отличительные признаки патогенных кокков

Признак	Staphylococcus	Micrococcus	Stomatococcus
Каталаза	+	+	±
Наличие капсулы	–*	–	+
Рост на среде с 5% NaCI	+	+	–
Способность к анаэробному росту на среде с глюкозой	+	–	+
Чувствительность к лизостафину	+	–	–
Чувствительность к бацитрацину (0,04 ЕД)	–	+	+

* – Подавляющее большинство видов

 

Микроорганизмы рода Staphylococcus

Микроорганизмы данного рода представлены примерно 30 видами, которые по фенотипическим признакам условно подразделяются на 4 группы. Cтафилококки — клетки сферические, повсеместно распространенные микроорганизмы, некоторые виды вызывают инфекционные заболевания у человека и животных.

Первых представителей рода выделил в 1880 Л. Пастер из гноя фурункула, в 1881 г. А. Огстон дал ему название Staphylococcus. В 1884 из очагов гнойных поражений человека Ф. Розенбах выделил виды S. albus, S. aureus. Данные микроорганизмы в основном ассоциированы с кожными покровами и слизистыми оболочками теплокровных. Но их выделяют и из пищевых продуктов и воды, что обусловливает пищевые токсикозы и токсикоинфекции.

Род образуют неподвижные кокки диаметром 0,5-1,5 мкм, располагающиеся в мазках одиночно, парами или гроздьями, что обусловлено способностью делиться во взаимно перпендикулярных плоскостях. Стафилококки неподвижны; факультативные анаэробы; хемоорганотрофы с окислительным и ферментативным метаболизмом, каталазоположительны; содержат цитохромы, но обычно оксидазоотрицательны, чувствительны к действию лизостафина, но не лизоцима (Schleifer, Kloos), это обусловлено лабильностью пентаглициновых мостиков, соединяющих мурамовую кислоту и тетрапептиды в пептидогликанах клеточной стенки.

Растут на средах содержащих до10% NaCI, температурный оптимум роста — 30-37°С; предпочтительна слабощелочная реакция среды. На плотных средах образуют мутные круглые ровные колонии кремового, желтого или оранжевого цвета. Цвет колоний обусловлен наличием липохромного пигмента, его образование происходит только в присутствии кислорода и наиболее выражено на средах, содержащих кровь, углеводы или молоко. Вызывают характерное разжижение желатина с образованием воронки, заполненной жидкостью (на 4-5 сут.) На жидких средах дают равномерное помутнение, а затем рыхлый осадок, превращающийся в тягучую массу. Восстанавливают нитраты, образуют Н₂S, разлагают глюкозу, ксилозу, сахарозу, мальто­зу, глицерин, маннит с выделением кислоты; уреаза-положительны; крахмал не гидролизуют; индол не образуют. Видоспецифичными Аг являются тейхоевые кислоты; для S.aureus – рибиттейхоевые, для S.еpidermidis — глицеринтейхоевые; у S.saprophyticus выявляют оба типа кислот. Типовой вид — S. aureus. Стафилококки хорошо переносят высушивание, сохраняя вирулентность; погибают при прямом воздействии солнечного света в течение 10-12 ч. Довольно устойчивы к нагреванию — при 70-80°С погибают за 20-30 минут, при 150°С — за 10 минут; сухой жар убивает их за 2 ч. Менее устойчивы к действию дезинфектантов, но резистентны к воздействию чистого этанола. 14 из 27 известных видов обнаружены на коже и слизистых оболочках (S. aureus, S. epidermidis, S. saprophyticus, S. hominis, S. haemolyticus, S. warneri, S. capitis, S. saccharolyticus, S. auricularis, S. simulans, S. cohni, S. xylosus, S. lugdunenis и S. schleiferi); большинство из них лучше растет в аэробных условиях (исключая S.saccharolyticus, предпочитающих анаэробные условия). По наличию коагулазы все стафилококки разделяют на две группы; среди патогенных видов коагулаза-положителен лишь S. aureus. остальные виды называют коагулаза-отрицательными. Основные поражения вызывают S. aureus, S. epidermidis и S. saprophyticus.

Staphylococcus aureus

Распространение. Золотистый стафилококк распространен повсеместно и часто входит в состав нормальной микрофлоры макроорганизма. Микроорганизм выделяют у 15-30% клинически здоровых взрослых людей. В большинстве случаев носительство ограничено несколькими неделями или месяцами; хроническое носительство типично для персонала медицинских учреждений; пациентов, страдающих атопическими дерматитами, а также регулярно использующих инъекции различных препаратов (наркоманы, больные сахарным диабетом, лица с повторными гемодиализами и др.). Подавляющее число инфекций носит эндогенный характер, механизм инфицирования обычно связан с переносом возбудителя из участков колонизации на травматизированную поверхность (например, кожные покровы); существенную роль играют также тесные контакты с носителями и лицами, страдающими стафилококковыми поражениями.

Патогенез поражений

Факторами патогенности являются микрокапсула, компоненты клеточной стенки, ферменты и токсические субстанции.

Микрокапсула защищает бактерии от комплемент-опосредованного поглощения полиморфноядерными фагоцитами, способствует адгезии микроорганизмов и их распространению по тканям. При выращивании in vitro обычно не образуется.

Компоненты клеточной стенки стимулируют развитие воспалительных реакций: усиливают синтез ИЛ-1 макрофагами, активируют систему комплемента и являются мощными хемоаттрактантами для нейтрофилов. Тейхоевые кислоты запускают комплементарный каскад по альтернативному пути, активируют свертывающую и калликреин-кининовую системы, а также облегчают адгезию к эпителиальным поверхностям. Белок А (агглютиноген А) неспецифически связывает Fc-фрагменты молекул IgG (что активирует компоненты комплемента по классическому и альтернативному пути) и усиливает активность естественных киллеров. Активация комплемента приводит к проявлению различных местных и системных реакции, например анафилаксии, феномена Артюса, угнетению активности фагоцитов и т.д.

Ферменты проявляют разнонаправленное действие: каталаза защищает бактерии от действия О₂-зависимых микробицидных механизмов фагоцитов; b-лактамаза разрушает молекулы b-лактамных антибиотиков; липазы облегчают адгезию и проникновение в ткани. Коагулаза, существующая в 3 антигенных формах, вызывает свертывание сыворотки; сам фермент не взаимодействует с фибриногеном, а образует тромбиноподобное вещество, предположительно взаимодействующее с протромбином.

Гемолизины. Выделяют 4 антигенных типа гемолизинов, вызывающих полный гемолиз кровяных сред; золотистые стафилококки способны одновременно синтезировать несколько подобных продуктов.

a-Гемолизин (a-токсин) наиболее часто выявляют у бактерий, выделенных из клини­ческих образцов; неактивен в отношении эритроцитов человека, но быстро лизирует эритроциты барана. При введении подопытным животным вызывает кожные некроти­ческие реакции и гибель животных после внутривенного введения.

b-Гемолизин (сфингомиелиназа) оказывает умеренное действие на эритроциты чело­века, выявляют у 20% изолятов. Проявляет выраженные свойства холодового гемолизина (максимальная активность проявляется при низких температурах).

g-Гемолизин — двухкомпонентный гемолизин с умеренной активностью в отноше­нии эритроцитов человека, поскольку один из компонентов инактивируют содержа­щие серу полимеры, присутствующие в агаре, то эффект этого гемолизина на кровя­ных средах обычно не проявляется.

d-Гемолизин — агрегат низкомолекулярных соединений, проявляющих детергентные свойства, последние обусловливают цитотоксичность широкого спектра.

Токсины. Наибольшее значение имеют: эксфолиатины А и В, обусловливающие раз­витие синдрома «ошпаренной кожи»; токсин синдрома токсического шока (TSST-1), ответственный за развитие специфического симптомокомплекса (предположительно за счет стимулирования выделения фактора некроза опухолей); d-токсин (лейкоцидин), ингибирующий всасывание воды и активирующий образование цАМФ (что имеет значе­ние при стафилококковых диареях), а также оказывающий цитотоксическое действие на полиморфноядерные лейкоциты, энтеротоксины A-F, ответственные за развитие пищевых интоксикаций (энтеротоксины В и С также приводят к развитию синдрома токсического шока).

Лабораторная диагностика

Включает выделение возбудителя из образцов.

Рост. Через 24 ч S.аureus образует гладкие выпуклые мутные колонии обычно желтоватого цвета около 4 мм в диаметре (бактерии вырабатывают желтый пигмент, и цвет колонии варьирует от белого до оранжевого); наиболее интенсивно пигмент образуется на агаре, дополненном 10% снятого молока. На кровяном агаре они окружены зоной полно­го гемолиза.

Рисунок 5. Принципиальная схема выделения стафилококков

Иногда, особенно на бедных средах, лишенных необходимых ростовых фак­торов (гемин, тиамин, пантотенат и др.), может формировать карликовые G-колонии (ме­нее 1% изолятов), лишенные зон гемолиза и часто растущие в виде сателлитных колоний вокруг других бактерий в смешанных культурах. Также следует помнить о способности стафилококков образовывать полиморфные L-формы, для возврата к исходным формам проводят посев на тиогликолевую среду Хорошо растут на бульоне, образуя сначала равномерное помутнение, а затем рыхлый хлопьевидный осадок. Дают весьма характер­ный рост на желатине: через 24-28 ч (наряду с обильным ростом по уколу) можно наблюдать начальное разжижение среды, а на 4-5 сутки образуется направленная вниз воронка, наполненная жидкостью.

Дифференцировка. Применяют коагулазный тест на наличие свертывающего фактора, положительный для 95% изолятов (желательно исследовать наличие свободного и связанного с клетками фермента), а также определяют способность ферментировать маннит; исследуют способность синтезировать термостабильную ДНКазу и агглютинировать частицы латекса или сенсибилизированные эритроциты барана. Последний тест позволяет выявлять белок А и свертывающий фак­тор, либо оба продукта. Следует помнить о возможных ложноположительных результатах при наличии S. epidermidis и микрококков, а также ложноотрицательных, обычных для метициллин (оксациллин) резистентных штаммов S. aureus (MRSA). В редких случаях инфекций, вызванных S. intermedius (обычно после укусов собак), также выделяют коагулаза-положительные стафилококки, отличающиеся от S. aureus способностью синтезировать пироглютамил-b-нафтиламидаминопептидазу

Серологические исследования (например, идентификация AT к тейхоевым кислотам) не имеют принципиального значения, а результаты часто носят противоречивый харак­тер. До настоящего времени реагенты для идентификации TSST-1 и AT к нему остаются недоступными.

Идентификация с помощью типовых бактериофагов. Метод типирования пато­генных стафилококков бактериофагами достаточно широко применяют в клинической эпидемиологии. Для фаготипирования используют стандартный набор из 20 бактериофа­гов, разделенных на 4 группы: 1-я группа включает фаги 29, 52, 52А, 79, 80, 2-я — 3А, 3С, 55, 71, 3-я — 6, 42Е, 47, 53, 54, 75, 77, 83А, 84, 85, 4-я — 42D. С помощью соответству­ющих бактериофагов удается типировать 60-80% изолятов: установлены особые штаммы (например, фаготипов 80 и 77), наиболее часто выделяемые при вспышках.

При проведения лечения необходимо исследование чувствительности возбудителя к различном антибиотикам Значительная часть изолятов продуцирует b-лактамазу, либо ее синтез инду­цируют b-лактамные антибиотики; исследование проводят методом Кирби-Бауэра или се­рийных разведений. Важное значение имеет типирование штаммов бактериофагами (22 фага стандартного набора) либо изучение плазмидного профиля S. aureus, обеспечивающего устойчивость к антибиотикам.

Большие (2´10⁷ Д) плазмиды кодируют образование b-лактамаз и резистентность к эритромицину. Мелкие (3´10⁶ Д) плазмиды кодируют резистентность к тетрациклинам и хлорамфениколу (левомицетину)

В отличие от грамотрицательных бактерий, образование золотистым стафилококком b-лактамаз и хлорамфениколтрансфераз - индуцибельный процесс, т.е. они образуются только в присутствии антибиотиков.

S. epidermidis

Распространение. Наиболее часто колонизирует гладкую кожу и поверхность слизистых обо­лочек; микроорганизм характеризуется слабой вирулентностью, подавляющее большинство инфекций носит нозокомиальный характер, их чаще наблюдают у пациентов с пониженной резистентностью. Типичными для эпидермального стафилококка считают пораже­ния, обусловленные инфицированием различных устройств (протезов, катетеров, дренажей) либо гематогенным диссеминированием возбудителя после хирургических вмешательств. Важнейшими факторами вирулентности считают гидрофобные свойства поверхности, облегчающие адгезию к субстратам, и поверхностный полисахаридный слизистый слой, предохраняющий бактерию от действия микробицидных и цитотоксических защитных механизмов. Подобно поражениям, вызываемым S. aureus, важное патогенетическое значение имеют компоненты клеточной стенки S. epidermidis, стимулирующие развитие воспалительных реакций и оказывающие многостороннее действие на ткани. Диагностика поражений включает выделение возбудителя по стандартной схеме.

Микроорганизм не проявляет гемолитическую активность и на кровяном агаре образует беловатые гладкие выпуклые колонии. Основным методом дифференцировки от S. aureus считают определение коагулазной активности.

Выделенный коагулазоотрицательный стафилококк следует дифференцировать от микрокок­ков, чаще образующих желтые негемолизирующие колонии, и от прочих стафи­лококков, выделяемых из мочи (например, S. saprophyticus, S. cohni, S. lenthus, S. sciuri и S. xylosus) по нечувствительности к новобиоцину, к которому S. epidermidis чувствителен.

S. saprophyticus

Колонизирует кожные покровы гениталий и слизистую оболочку уретры; укреплению и росту на эпителии мочевыводящих путей способствуют олигосахаридные поверхностные рецепторы, а также способность к выделению ферментативного комплекса, подавляющего рост прочих бактерий. Выделение проводят по стандартной схеме, идентификацию — по чувствительности к новобиоцину, бацитрацину (чувствителен) и некоторым особенностям физиологии и метаболизма (табл. 9).