9.1.2. Род Stomatococcus

К роду Stomatococcus относятся кокки диаметром 0,9-1,3 мкм, которые располагаются в виде гроздей винограда или по 4, неподвижны, имеют капсулу.

Факультативные анаэробы, хемоорганотрофы, имеют ферментативный и окислительный тип метаболизма. Каталазный тест вариабелен, содержат цитохромы, восстанавливают нитраты в нитриты, разлагают глюкозу в анаэробных условиях, чувствительны к бацитрацину.

На плотных питательных средах образуют колонии слизистой консистенции. Некоторые представители данного рода обитают в ротовой полости и в верхних дыхательных путях.

Стоматококки иногда выделяют от больных с сепсисом и эндокардитом.

9.2 Семейство Streptococcaceae

Стрептококки впервые обнаружены в тканях человека при рожистом воспалении и раневых инфекциях (Т.Бильрот, 1874), а также при септицемиях и гнойных поражениях (Л.Пастер, 1880).

К семейству Streptococcaceae относится род Streptococcus, содержащий основных патогенных для человека возбудителей, а также род Lactococcus.

Наибольшее значение в патологии имеют роды Streptococcus и Enterococcus.

9.2.1. Род Streptococcus

Классификация и антигенная структура

Род Streptococcus объединяет более 20 видов стрептококков, которые отличаются по антигенным свойствам, биохимическим тестам и патогенности в отношении человека.

Наиболее вирулентным среди них является S. pyogenes – облигатно-патогенный для человека возбудитель.

S. pneumoniae (или пневмококк) является одним из основных возбудителей пневмонии, менингитов, среднего отита, синуситов.

Также заболевания могут вызывать S. agalactiae, S. dysgalactiae, S. bovis, S. anginosus и некоторые другие виды.

S. mutans и S. sobrinus (оральные стрептококки) обитают в ротовой полости и являются возбудителями кариса.

Исторически стрептококки разделяют на группы в зависимости от гемолитической активности.

При росте на кровяном агаре различают b-гемолитические стрептококки, дающие прозрачную зону гемолиза, a-гемолитические или зеленящие, дающие вокруг колоний зону зеленого цвета (гемоглобин превращается в метгемоглобин) и негемолитические – среда не изменяется.

К b-гемолитическим стрептококкам относят S. pуogenes, S. agalactiae, S. dysgalactiae, к a-гемолитическим – S. pneumoniae, S. mutans, к негемолитическим – S. bovis, S. anginosus

На основании отличий в полисахаридных антигенах Р. Ленсфильд в 1933 г. разделила стрептококки на серогруппы, обозначенные буквами (А-H и K-U).

По наличию типоспецифических протеиновых антигенов M, R, T стрептококки делятся на серовары. По М-антигену различают более 80 сероваров в группе А, по Т – еще несколько десятков.

Наиболее вирулентный S. pyogenes относится к b-гемолитическим стрептококкам группы А.

К серогруппе В относится S. agalactiae; к серогруппе С – S. dysgalactiae.

Энтерококки, относящиеся по классификации Ленсфильд к стрептококкам группы D, в настоящее время выделены в отдельное семейство Enterococcaceae (см. ниже).

Серогруппе D принадлежит также группа бактерий S. bovis.

К группе К относятся S. mitis, S. sanguis, S. salivarius, S. mutans и др. В основном это условно-патогенные микроорганизмы.

Вызывает ангину, хронический тонзиллит, фарингит, рожистое воспаление, скарлатину, гнойно-воспалительные процессы кожи и подкожной клетчатки, целлюлит, остеомиелит, сепсис, включая септический шок.

S. pyogenes является также индуктором аутоиммунных реакций, что приводит к возникновению тяжелых пост-стрептококковых аутоиммунных заболеваний, таких как ревматизм и острый гломерулонефрит.

S. pneumoniaе – (не входит в схему Ленсфильд), является возбудителем очаговой и крупозной пневмонии, бронхитов, менингита у детей, гнойных конъюнктивитов, отитов, сепсиса.

S. mitis, S. sanguis, S. salivarius, S. mutans (серогруппа К) – это условно-патогенные микроорганизмы. Они относятся к a-гемолитическим (зеленящим) стрептококкам. Принимают участие в образовании зубных бляшек и возникновении кариеса зубов. Основным кариесогенным стрептококком является S. mutans. Возбудитель имеет фермент гликозилтрансферазу, который образует полисахариды из сахарозы. Это способствует прикреплению стрептококков к поверхности зубов с образованием зубной бляшки и кариозного пятна. Кроме того, данный вид из углеводов образует в большом количестве молочную кислоту, что приводит к растворению зубной эмали.

Другие зеленящие стрептококки, особенно S. mitis, могут в отдельных случаях вызывать подострый септический бактериальный эндокардит с поражением сердечных клапанов.

Стрептококки серовара 12 (нефритогенные) выделяют цитотоксины; имеют рецепторы к почечной ткани.

S. agalactiae вызывает послеродовые инфекции, сепсис новорожденных, эрозивный стоматит, урогенитальные поражения. Эпидемиологически они связаны с носительством этого вида стрептококка у матери и персонала.

S. anginosus – стрептококки группы С, вызывают респираторные инфекции, заболевания мочеполовой системы.

Морфология

В род включены сферические или овоидные кокки размером 0,5-2,0 мкм, которые в мазках располагаются парами или короткими цепочками (особенно при выращивании на жидких средах). Неподвижны, спор не образуют, многие имеют капсулу. Грамположительны.

Один из видов патогенных стрептококков, S. pneumoniae или пневмококк, имеет вытянутую ланцетовидную форму. Располагается попарно, окружен полисахаридной капсулой

Культуральные свойства

Многие стрептококки требовательны к условиям культивирования. Растут на кровяном или сывороточном агаре, сахарном бульоне, лучше в присутствии 5% CO₂. Имеют достаточно узкий температурный диапазон для роста – от 20 до 40^оС. На плотных средах образуют мелкие серые полупрозрачные колонии, на жидких средах дают придонный и пристеночный рост.

Большинство видов обладают гемолитической активностью (подробнее – см. выше).

Биохимические свойства

Хемоорганотрофы, метаболизм бродильный, глюкозу ферментируют премущественно с образованием молочной кислоты. Аэротолерантные микроорганизмы, некоторые являются микроаэрофилами. Каталазоотрицательны.

Вирулентные стрептококки продуцируют ферменты агрессии и инвазии.

Факторы патогенности

S. pyogenes обладает значительным количеством факторов патогенности.

Белок М – это основной фактор вирулентности и одновременно типоспецифический антиген. Он имеет фибриллярную структуру и образует филаменты (фимбрии), которые прикреплены к цитоплазматической мембране и клеточной стенке.

М-белки делятся на 2 класса (М1 и М2) и кодируются соответствующими emm-генами. В его отсутствие стрептококки теряют вирулентность.

Белок М препятствует фагоцитозу за счет связывания фибриногена, фибрина и продуктов его деградации, компонентов комплемента (фактор Н альтернативного пути) на поверхности бактерий. Это приводит к нарушению опсонизации стрептококков и подавлению иммунного фагоцитоза. Тем самым обеспечивается выживание и размножение возбудителей в крови и органах.

Белок М обеспечивает адгезию микроорганизмов к эпителию слизистых оболочек, что создает возможности быстрой их колонизации. В дальнейшем М-белок стимулирует проникновение стрептококков в клетки и внутриклеточную персистенцию возбудителей.

Также он способен вызывать поликлональную активацию лимфоцитов и активировать брадикинин, что стимулирует воспаление в органах и тканях.

Дополнительными адгезинами стрептококков являются липотейхоевые кислоты, коллаген- и фибронектин-связывающие белки и мн. др.

Капсула из гиалуроновой кислоты защищает стрептококки от антимикробного действия фагоцитов и также облегчает адгезию к эпителию.

Стрептококки экспрессируют поверхностные белки, связывающие иммуноглобулины (IgG и IgA), что затрудняет опсонизацию и снижает местный иммунитет.

что ведет к нарушению толерантности к собственным тканевым АГ и развитию аутоиммунных реакций, потому что вызывает перекрестные реакции с кардиомиоцитами (антигенная мимикрия).

Для S. pyogenes характерны высокоактивные ферменты агрессии и инвазии.

Гиалуронидаза облегчает проникновение бактерий в соединительную ткань, вызывая распад гиалуроновой кислоты. Различные виды нуклеаз разрушают ДНК.

Стрептокиназа и другие сходные белки активируют плазминоген (фибринолизин), что приводит к образованию плазмина на бактериальной поверхности и растворению фибриновых волокон. Образующийся плазмин стимулирует тканевые металлопротеазы, усиливая повреждение тканей и микробную инвазию.

С5а-пептидаза расщепляет фрагмент С5-компонента комплемента, затрудняя хемотаксис и фагоцитоз.

Стрептококки не образуют β-лактамаз.

Также многие штаммы b-гемолитических стрептококков группы А способны продуцировать токсины.

Пирогенные экзотоксины А и С и митогенные токсины S. pyogenes являются суперантигенами. Они оказывают митогенное действие на Т-клетки, стимулируют выработку макрофагами и Т-клетками провоспалительных цитокинов (ИЛ 1, ИЛ 6, ИЛ 12, α- и β-ФНО, γ-интерферона), которые являются медиаторами септического шока.

Пирогенный экзотоксин В является внеклеточной цистеиновой протеиназой, которая активирует интерлейкин 1 вследствие локального протеолиза данной молекулы. Кроме того, она активирует клеточные металлопротеазы, что усиливает микробную инвазию и воспаление.

У стрептококков имеются различные типы гемолизинов.

Стрептолизин О – это белок, содержащий свободные SH-группы и отсюда чувствительный к кислороду. Он оказывает гемолитическое, цитотоксическое, кардиотоксическое и пирогенное действие. Это – порообразующий цитотоксин, повреждающий мембраны клеток посредством образования трансмембранных каналов. Он является антигеном, и у больных к нему активно синтезируются антитела.

Стрептолизин S – это нуклеопротеин, действует в среде, содержащей сыворотку, оказывает гемолитическое, лейкотоксическое действие. Разрушает лизосомы и мембраны митохондрий.

Лейкоцидин стрептококков разрушает полиморфноядерные нейтрофилы, парализует фагоцитоз;;; цитотоксический нефритогенный токсин пептидной природы поражет почечную ткань.

Штаммы S. pyogenes выделяют токсин, который вызывает гломерулонефрит (серовар 12). При острых гломерулонефритах образуются иммунные комплексы антигенов стрептококка с IgG на базальной мембране, которые активируют систему комлемента, что стимулирует воспалительную реакцию.

Скарлатинозный эритрогенный токсин Дика (токсин сыпи) продуцируется стрептококками, выделенными от больных скарлатиной; он вызывает поражение ЦНС, эндокринной, сердечно-сосудистой систем, поражение зева, паралитические изменения мелких кровеносных сосудов.

Кардиогепатический токсин продуцируют некоторые штаммы стрептококков группы А, он вызывает поражения миокарда и диафрагмы и образование гигантоклеточных гранулем в печени.

Резистентность

Стрептококки группы А встречаются повсеместно. Микроорганизмы часто колонизируют кожные покровы и слизистые оболочки человека. Резервуар инфекции – больной человек или бактерионоситель. Основной путь передачи – контактный и воздушно-капельный, а также через инфицированные пищевые продукты. Стрептококки длительно сохраняются при низких температурах, устойчивы к высушиванию, в гное, мокроте сохраняются месяцами. При температуре 70^оС они погибают в течение 1 часа, а 3% фенол убивает их через 15 минут.

Патогенез и клиническая характеристика стрептококковых инфекций

Продиктовать Алле

Стрептококковый синдром токсического шока развивается как результат сочетанного действия различных эндотоксинов, продуцируемых стрептококками.

Роль стрептококков в этиологии скарлатины

Скарлатина – острое инфекционное заболевание, ее вызывает b–гемолитический стрептококк группы А. В патогенезе заболевания ведущую роль играют пирогенные экзотоксины А, В и С.

Источник инфекции – больной человек со стрептококковой ангиной, скарлатиной или носитель патогенного стрептококка. Восприимчивы лица, у которых нет антитоксического иммунитета. Путь передачи – воздушно-капельный. Стрептококки попадают на слизистую оболочку миндалин, мягкого неба, задней стенки глотки, вызывают воспалительную реакцию за счет выделения токсинов.

У ослабленных лиц местные изменения могут носить некротический характер и распространяться на близлежащие ткани – клетчатку шеи, среднее ухо, придаточные пазухи носа, сосцевидный отросток.

Инкубационный период составляет 2-7 дней (1-12 дней). Острое начало: озноб, повышение температуры, нарастание интоксикации. Больные жалуются на головную боль, слабость, тошноту, рвоту. Отмечается гиперемия мягкого неба, дужек, задней стенки глотки, увеличение миндалин, язык обложен белым налетом, отечный. Увеличиваются регионарные лимфоузлы, поражаются периферические кровеносные сосуды, появляется мелкоточечная сыпь, которая подвергается шелушению. Характерен вид больного – на фоне ярко-розовой окраски кожи лица – отчетливо выделяется бледный носогубный треугольник. Сыпь держится 3-5 дней, а затем угасает. Стрептококки могут гематогенно распространяться и проникать в различные органы и ткани, вызывая воспалительные и аутоиммунные поражения, включая гломерулонефрит и ревматизм.

Выделяют особую – экстрабуккальную – форму скарлатины (раневую, ожоговую), когда входными воротами инфекции является не слизистая оболочка зева, а раны, вокруг которых возникает яркая мелкоточечная сыпь. Заболевание сопровождается лихорадкой и интоксикацией.

Иммунитет после перенесенной скарлатины стойкий, антитоксический.

Лабораторная диагностика

Материалом для исследования являются гной, мокрота, слизь из зева и носа, кровь.

Микроскопический метод включает приготовление мазка и окраска его по Граму, при обнаружении грамположительных цепочек кокков необходимо производить посев на чашки с кровяным и сахарным агарами.

Бактериологический метод – основной, при посеве на чашках с кровяным агаром обращают внимание на рост гемолитических и зеленящих стрептококков, из колоний делают мазки, окрашивают по Граму, при обнаружении грам(+) цепочек кокков ставят каталазный тест, который у стрептококков отрицательный. Далее колонии пересевают на сывороточный бульон или тиогликолевую среду, где стрептококки дают придонный рост. Затем определяют серогруппу путем постановки реакции преципитации в геле или ИФА с группоспецифическими сыворотками. Следующий этап – определяют серотип путем постановки реакции латекс-агглютинации с М-антисыворотками.

Более 99% изолятов чувствительны к бацитрацину.

Таблица

Основные биологические свойства стрептококков

Свойства	Групповая принадлежность
	А S. pyogenes	B S. agalactiae	C и G
Вид гемолиза на кровяном агаре		, 	
Гидролиз гиппурата натрия	-	+	-
САМР-тест	-	+	-
Наличие PYR	+	-	-
Чувствительность к бацитрацину	+	-	-

Серологические методы. Определяют АТ к токсинам и ферментам. При ревматизме оценивают нарастание титра антител к О-стрептолизину, ДНКазе, гиалуронидазе.

При заболеваниях мочеполовой системы и инфекциях новорожденных штаммы гемолитических стрептококков дифференцируют со S. agalactiae используя САMР-тест (название произошло от первых букв фамилий австралийских исследователей, предложивших тест). Для этого проводят совместное выращивание на кровяном агаре с добавлением глюкозы штамма стафилококка, вырабатывающего бета-гемолизин, и исследуемых культур стрептококка; при наличии S. agalactiae в месте пересечения культур образуется гемолиз, приобретающий форму бабочки. S. agalactiae нечувствительны к бацитрацину.

Дальнейшую идентификацию проводят после обработки мазков противострептококковыми моноклональными антителами, меченными флюорохромами: свечение при взаимодействии с определенным антителом указывает на тип и серовар.

Лечение

Антибиотики пенициллинового и цефалоспоринового ряда, при аллергии на b-лактамные антибиотики – эритромицин, азитромицин.

Хронические постстрептококковые инфекции

Роль стрептококков в этиологии ревматизма

Ревматизм представляет собой воспалительное заболевание, возникающее как аутоиммунное следствие инфекции, вызванной -гемолитическими стрептококками группы А.

Этиологическая связь стрептококков группы А с ревматизмом подтверждается клиническими и эпидемиологическими данными. В острой фазе ревматизма всегда обнаруживаются иммунологические признаки перенесенной ранее стрептококковой инфекции и повышение титров антител к стрептококковым антигенам.

Обычно ревматизм обостряется после перенесенной стрептококковой инфекции. Первичные и повторные атаки ревматизма можно предотвратить с помощью антибактериальной терапии (бициллина, пенициллина).

Воротами инфекции при начале ревматического процесса служит глотка.

Выявлена перекрестная реактивность некоторых стрептококковых антигенов с тканями сердца. В основе патогенеза ревматизма находится аутоиммунный механизм (с генетической предрасположенностью и без нее).

В диагностике ревматизма используют серологические исследования, в которых определяют титры антител к О-стрептококку (антистрептолизиновый тест, к гиалуронидазе, антидезоксирибонуклеазе). При однократном исследовании повышенным сяитают титры не менее 250 ед Тодда у взрослых и 333 ед – у детей в возрасте старше 5 лет.

Используют антистрептозимовый тест. Это РПГА, в которой используют эритроцитарный антигенный диагностикум. Определение антител к внеклеточным стрептококковым антигенам служит чувствительным индикатором недавно перенесенной стрептококковой инфекции.

Streptococcus pneumoniae (пневмококк). Этот стрептококк имеет тропизм к легочной ткани, что обусловлено наличием специфических адгезинов; имеет вытянутую ланцетовидную форму. Располагается попарно, окружен полисахаридной капсулой. Под капсулой расположен М-белок, придающий типовую специфичность. Грамположителен, спор и жгутиков не имеет, на кровяном агаре образует мелкие колонии с зоной гемолиза зеленого цвета (a-гемолиз). Разлагает инулин.

Антигенная структура

Имеет полисахаридный антиген клеточной стенки; по К антигену – 90 сероваров.

Факторы патогенности

По данным ВОЗ пневмококковая инфекция является одной из ведущих причин детской смертности в мире, вызывая до 700 тыс. летальных случаев ежегодно у детей моложе 5 лет.

Пневмококки образуют пневмолизин – мембраноповреждающий токсин, протомеры токсина адсорбируются холестерином, входящим в состав билипидного слоя мембраны, далее протомеры олигомеризуются в гептамеры, которые после ряда конформационных изменений проникают через цитоплазматическую мембрану, через образовавшуюся пору (в виде ножки) происходит вход и выход небольших молекул и ионов, что ведет к осмотическому лизису эритроцитов; имеют лейкоцидин; М-белок и капсула обеспечивают способность к адгезии и устойчивость к фагоцитозу. Имеется гиалуронидаза и фермент пептидаза, которая расщепляет секреторный иммуноглобулин А, нейроминидаза.

Важное значение имеет субстанция С – холинсодержащая тейхоевая кислота клеточной стенки, специфически взаимодействующая с С-реактивным белком, в результате чего происходит активация системы комплемента и высвобождение медиаторов острой фазы воспаления, которые аккумулируются в легочной ткани, что стимулирует миграцию полиморфноядерных фагоцитов и развитие воспаления.

Инфекции вирулентным сероваром 3 могут сопровождаться образованием полостей в паренхиме легких. Из первичного очага возбудитель может проникать в плевральную полость и перикард или гематогенно диссеминировать и вызывать менингиты, эндокардиты, поражения суставов.

Резистентность

Характериситка заболевания

Патогенез

Пневмококки персистируют в верхних дыхательных путях. При ослаблении иммунитета они попадают в нижние дыхательные пути, возникает эндогенная инфекция, особенно если есть предрасполагающие факторы: застойные явления в легких; снижение уровня секреторных иммуноглобулинов А, активности макрофагов, разрушение сурфактанта легких.

В связи с выделением патогенных пневмококков от больного или носителя возможно воздушно-капельное заражение чувствительных людей, т.е. экзогенная инфекция. Пневмококки могут вызывать менингит.