СПЕЦИАЛЬНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

ВОЗБУДИТЕЛИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ

ПАТОГЕННЫЕ КОККИ

Микроорганизмы, имеющие шарообразную форму, до­вольно широко распространены в природе. В связи с особенностя­ми морфологической организации они объединяются под прин­ципиальным названием «кокки». Некоторые из кокков патогенны для человека. Их болезнетворная способность проявляется в том, что они вызывают в организме воспалительные процессы, проте­кающие с активным гноеобразованием, поэтому их называют еще гноеродными кокками.

Патогенные для человека кокки относятся к трем семейст­вам: Мiсrососсасеае, Streрtососсасеае, Nеisseriaceae. В соответ­ствии с классификационной принадлежностью патогенные кок­ки различаются взаимным расположением клеток, окраской по Граму, типом дыхания, биохимическими и патогенными свой­ствами.

Первостепенное значение в патологии человека имеют кокки грамположительные (стафилококки, стрептококки) и грамотрицательные (гонококки, менингококки).

Стафилококки как наиболее ферментативно активные непри­тязательны к питательным средам и способны вызывать неспеци­фические гнойно-воспалительные заболевания.

Стрептококки, имеющие более ограниченный спектр фер­ментативных свойств, нуждаются в том, чтобы в питательных средах присутствовала сыворотка крови животных или человека. В плане паразитизма эта их особенность наряду со способностью вызывать неспецифические гнойно-воспалительные заболевания проявляется этиологической ответственностью как возбудителей скарлатины, рожистого воспаления, ревмокардита, гломерулонефрита.

Менингококки и гонококки, обладающие слабо выраженными ферментативными свойствами, характеризуются как облигатные паразиты, при выращивании требуют присутствия в питательной среде сыворотки крови или спинномозговой жидкости и вызыва­ют такие антропонозные инфекции как эпидемический менингит и гонорею. Сопоставление культуральных, ферментативных и па-

214

тогенных свойств пиогенных кокков демонстрирует зависимость уровня паразитизма, культуральной притязательности и спектра ферментативной активности.

Грамположительные кокки (стафилококки, стрептококки)

Стафилококки

Стафилококки (от греч. йарпу1о5 — виноградная гроздь) относятся к семейству Мiсrососсасеае, роду Staphylococcus, в кото­ром различают три основных вида: St. aureus, St. epidermidis, St. saprophyticus. Они широко распространены во внешней среде — воздухе, воде, почве. В организме человека стафилококки обита­ют на кожных покровах, а также слизистых оболочках верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта.

Каждый вид стафилококка подразделяется на экологические варианты (эковары). St. aureus включает шесть эковаров по ос­новным хозяевам: А (человек), В (свинья), С (домашняя птица), О (крупный рогатый скот), Е (собаки, овцы), F (голуби).

Резервуаром патогенных штаммов являются бактерионосители и больные люди, у которых стафилококки обнаруживаются на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта.

Морфология. Стафилококки — бактерии сферической формы диаметром 0,5—3,5 мкм. Делятся они беспорядочно в нескольких плоскостях, образуя скопления в виде виноградной грозди. Не­подвижны, не образуют спор и капсул, иногда трансформируются в L-формы.

Культуральные и ферментативные свойства. По типу дыхания стафилококки относятся к факультативным анаэробам; при выра­щивании в аэробных условиях нуждаются в аминокислотах и ви­таминах, а в анаэробных — в урациле и углеводах. Среди них есть и строгие анаэробы.

К питательным средам непритязательны и хорошо растут на мясо-пептонном бульоне и мясо-пептонном агаре при рН 7,0—7,2. На мясо-пептонном бульоне образуют мелкие, округлые, выпук­лые, с ровными краями колонии белого, лимонно-желтого или золотистого цвета. Лучше растут на питательных средах, содержащих 15 % NаС1, поэтому элективными считаются молочно-солевой и желточно-солевой агар Чистовича. При культивировании в мясо-пептонном бульоне стафилококки вызывают диффузное помутнение.

Ферментативная активность стафилококков определяется до­вольно широким спектром сахаролитических и протеолитических ферментов. Они ферментируют до кислоты глюкозу, лакто-

215

зу, мальтозу, маннит, сахарозу, глицерин. Свидетельством патогенности является способность ферментировать аргинин, что свя­зано с уровнем образования ά-токсина. Стафилококки восста­навливают нитраты в нитриты, продуцируют уреазу, каталазу, фосфатазу, образуют аммиак и сероводород. Протеолитические свойства стафилококков проявляются также в способности раз­жижать желатин, свертывать молоко, иногда — сыворотку.

Антигенная структура представлена тремя полисахаридами:

А (антиген вирулентных штаммов), полисахарид В (антиген неви­рулентных штаммов), С (особый антиген). Их специфичность ле­жит в основе разделения стафилококков на серовары.

Факторы вирулентности. Токсинообразование характеризу­ется способностью к синтезу свыше 25 экзотоксинов и фермен­тов патогенности, которые обладают гемолитическим, летальным и дермонекротическим действием. Среди экзотоксинов выделя­ют ά-, β-, γ-гемолизины; ά-токсин; лейкоцидин; энтеротоксин; эксфолиатин. Гемолизины вызывают разрушение оболочки эрит­роцитов; ά-токсин лизирует эритроциты человека, оказывает цитотоксическое, кардиотоксическое действие, вызывает необрати­мый спазм сосудов; лейкоцидин разрушает лейкоциты и макрофаги;

энтеротоксин вызывает пищевые отравления, а эксфолиатин — пузырчатку новорожденных и импетиго. К основным ферментам патогенности относятся: коагулаза, гиалуронидаза, лецитиназа, пенициллиназа.

Патогенные стафилококки по признаку патогенности разде­ляют на три группы:

безусловно патогенные (образуют зоны гемолиза на кровяном агаре, вызывают коагуляцию плазмы крови в течение 1—2 часов, при внутрикожном введении кролику — некроз);

условно-патогенные (вызывают частичный гемолиз кровяно­го агара, коагуляцию плазмы через 6—8 часов, при вынужденном введении — покраснение без некроза тканей);

сапрофитные (не обладают вышеперечисленными свойствами).

Резистентность. Стафилококки устойчивы к факторам внеш­ней среды: высушиванию, замораживанию, солнечному свету; чув­ствительны ко многим анилиновым красителям. Многие штаммы за счет выработки пенициллиназы обладают множественной антибиотикорезистентностью.

Эпидемиология. Источником инфекции может быть больной или бактерионоситель. Входными воротами инфекции служат любые повреждения кожи и слизистых. Основными механизмами передачи являются: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, контактно-бытовой и алиментарный.

Патогенез. Внедряясь, стафилококки вызывают гнойные по­ражения. Распространяясь затем из первичного очага инфекции, могут вызывать септицемии и септикопиемии. Практически все

216

органы и ткани организма человека могут быть поражены воспа­лительными процессами, вызванными стафилококками. В зави­симости от локализации возбудителей развиваются: фурункулез, карбункулез, пиодермии, экземы, абсцессы, пневмонии, аппен­дициты, холециститы, энтероколиты, сепсис и др. Стафилококки определяют тяжесть протекания смешанных инфекций и часто выступают как возбудители госпитальных инфекций.

Лабораторная диагностика. В качестве исследуемого материа­ла используют гной, мочу, кровь, мокроту, отделяемое слизистых оболочек; при токсикоинфекциях — рвотные массы, промывные воды, испражнения. Используют бактериоскопический и бакте­риологический методы.

При бактериоскопическом методе используют окраску по Граму, определяя в мазке типичные морфологические признаки. Не­смотря на то, что стафилококки принадлежат к наиболее легко обнаруживаемым и распознаваемым коккам, при подтвержде­нии диагноза возникают определенные трудности в связи со сле­дующим:

стафилококки обладают большим разнообразием проявле­ний биологической активности, зависящей от разных, не всегда учитываемых факторов, а также выраженной морфологической широкой изменчивостью, в том числе и под влиянием антибио­тиков;

стафилококки являются представителями нормальной мик­рофлоры из группы условно-патогенных микробов, и наряду с не­патогенными, патогенные стафилококки обитают в организме людей, распространяясь в нем весьма неравномерно. Например, применение антибиотиков в неактивных дозах способствует об­разованию L-форм стафилококков, которые, обладая рядом не­типичных свойств, сохраняют основное — вызывать гнойно-воспа­лительный процесс. Хронические стафилококковые инфекции чаще всего и вызываются L-формами возбудителя. Существует также мнение, что белый стафилококк, не вызывающий коагуляции плаз­мы и не типирующийся специфическими фагами, то есть не обла­дающий классическими признаками патогенности, ответственен за гнойно-воспалительные осложнения в хирургии.

Бактериологический метод. Для выделения чистой культуры производят посев на желточно-солевой, молочно-солевой, кровя­ной агары. Идентификацию проводят по гемолитическим свойст­вам, лецитовителлазной активности, плазмокоагулирующей и ги-алуронидазной способности и характеру пигмента. Обязательным тестом на болезнетворность является также подтверждение спо­собности расщеплять маннит в анаэробных условиях. Для выяв­ления источников инфекции проводят фаготипирование. В связи с широким распространением антибиотикоустойчивых штаммов определяют чувствительность к антибиотикам.

Профилактика и лечение. К мерам общей и специфической профилактики стафилококковых заболеваний относят:

борьбу с источниками инфекции (лечение больных, санацию носителей, санитарно-гигиенические мероприятия);

активную иммунизацию по показаниям стафилококковым анатоксином, стафилококковой вакциной.

Для лечения острых стафилококковых инфекций рекоменду­ют использовать антибиотики, относящиеся к производным пе­нициллина, тетрациклина, макролидам и сульфаниламидные пре­параты. Применяют также бактерийные препараты (антифагин, бактериофаг, анатоксин), которые оказывают специфическое дей­ствие и одновременно стимулируют неспецифическую резистентность организма.

Терапия тяжелых форм стафилококковых поражений требует сочетанного действия антибиотиков и противостафилококкового гамма-глобулина или гипериммунной противостафилококковой плазмы.

Хронические стафилококковые инфекции лечат иначе. Глав­ная причина развития этих форм заключается в неполноценности факторов естественной защиты организма (низкий уровень иммунологической реактивности, слабый ответ на антигенные раздра­жители). Для лечения применяют:

аутовакцины, стимулирующие фагоцитоз и усиливающие ан­тимикробный иммунитет;

анатоксины, создающие антитоксическую защиту.

Стрептококки

Стрептококки (от греч. streptos — цепочка) относятся к семейству Streрtососсасеае, в котором различают согласно клас­сификации Д. Берги (1974) 21 вид, пять из которых не обладают выявленными групповыми антигенами.

По признаку выраженности гемолитической активности они подразделяются на три группы: β-стрептококк — гемолитический, ά-стрептококк — зеленящий, γ-стрептококк негемолитический.

Экология стрептококков изучена недостаточно, в связи с чем окончательно не определена классификация по этому показате­лю. Ориентировочная классификация выглядит следующим об­разом:

облигатные паразиты человека — Streрtососсus руоgеnes;

облигатные и условно-патогенные паразиты человека, имею­щие общие видовые названия с паразитами животных,— Str. рneumoiae, Str. faecalis, Str. faecium, Str. equisimilis;

условно-патогенные паразиты человека — Str. anginosus, Str. salivarius, Str. mitis;

сапрофиты — Str. 1асtis, Str. еremоris, Str. thermophilus;

облигатные патогенные и условно-патогенные паразиты для животных — Str. zoopidermicus, Str. bovis, Str. avium, Str. uberis .

Морфология. Стрептококки имеют шаровидную и овальную форму, размер около 2 мкм, в мазках располагаются попарно или образуют цепочки. Спор не образуют, неподвижны, способность к капсулообразованию имеет Str. рneumoiae.

Культуральные и ферментативные свойства. На простых пита­тельных средах стрептококки не растут, требуют добавления глю­козы, сыворотки и крови, поскольку неспособны синтезировать аминокислоты, пурины, витамины.

По типу дыхания относятся к факультативным анаэробам, но встречаются и облигатные анаэробы.

На плотных питательных средах образуют мелкие, полупро­зрачные, сероватые колонии; на жидких — наблюдается придон­ный рост с образованием хлопьевидного осадка без поверхност­ной пленки.

Стрептококки обладают сахаролитической активностью в от­ношении глюкозы, лактозы, маннита, сбраживая их до кислоты без образования газа; не восстанавливают нитраты в нитриты; не разжижают желатин; свертывают молоко; растворяют фибрин.

Антигенную структуру представляют четыре антигенные фрак­ции:

М-белок, определяет вирулентность и иммуногенность стреп­тококков; в его состав входят: тейхоевая кислота, липопротеиназа и антиген, ассоциированный с М-белком (активен при ревматиз­ме и гломерулонефрите);

Т-белок (в его состав входят О-, К- и L-антиген) характеризу­ется вариантной специфичностью; термолабилен, обладает устой­чивостью к трипсину и пепсину;

С-вещество, полисахарид, общий для всей группы гемолитических стрептококков;

К-белок, не имеет отношения к вирулентности, антитела к нему не обладают защитными свойствами.

Факторы вирулентности. Токсинообразование стрептококков определяется способностью синтезировать экзотоксин. Стрепто­кокковый экзотоксин (токсин Дика, эритрогенный токсин, пирогенный экзотоксин, скарлатинозный токсин) существует в форме нескольких серологических типов: А, В, С. Обладает высоким уров­нем токсичности, аллергенности и иммуногенности. К нему по­лучены антитоксические сыворотки, обладающие защитными свойствами. Особенностью стрептококкового экзотоксина явля­ется способность повышать чувствительность к действию раз­ных токсинов, например, к токсину брюшнотифозных бактерий. Кроме этого, стрептококки группы А способны продуцировать ферменты патогенности и так называемые «токсины частного при­ложения»:

стрептолизин S — гемолизин, содержит 2 млн. гемолитических единиц, устойчив к кислороду;

стрептолизин О — гемолизин, инактивирующийся в присут­ствии кислорода, обладает гемолитическими свойствами, кардиотропностью;

нуклеазы — усиливают инвазионные свойства стрептококков;

гиалуронидаза — фактор инвазивности;

протеиназа, стрептокиназа, липаза и др.

В организме человека стрептококки обнаруживаются в по­лости рта, верхних дыхательных путях, в кишечнике, на коже.

Эпидемиология. Источником инфекции являются больные и носители. Основные механизмы заражения — аспирационный и контактный, контактно-бытовой.

Патогенез. Стрептококки могут вызывать гнойно-воспалитель­ные процессы различной локализации. Стрептококковые инфек­ции разделяют на нагноительные (ангины, пневмонии, рожистые воспаления, импетиго, сепсис и др.) и ненагноительные (скарла­тина, ревматизм). Анаэробные стрептококки являются возбудите­лями тяжелых послеродовых сепсисов, гангрены; стрептококки группы А — ревматизма, скарлатины, ангины, рожи, пиелонефрита, гломерулонефрита, хронического тонзилита; Str. faecalis, вы­зывает гастроэнтероколиты; Str. рneumoiae обуславливает разви­тие бронхопневмоний.

Иммунитет после перенесения стрептококковых инфекций малонапряженный, непродолжительный, антиинфекционный (со­четает антибактериальный и антитоксический) с высоким уров­нем аллергических проявлений.

Лабораторная диагностика. Исследуемым материалом являются мокрота, гнойное отделяемое, кровь, моча, испражнения. Исполь­зуют бактериоскопический, бактериологический, серологический методы исследования.

Бактериоскопический метод предполагает окраску мазков по Граму (грамположительны) и наблюдение характерного располо­жения бактерий попарно и в виде цепочек.

Бактериологический метод связан с выделением чистой куль­туры на кровяном агаре и сахарном бульоне с ее последующей идентификацией.

Серологическая диагностика заключается в определении в сы­воротке крови 0-стрептолизина, антистрептогиалуронидазы, стрептокиназы, в том числе с люминесцентными сыворотками.

Грамотрицательные кокки (менингококки, гонококки)

Менингококки

Менингококковые инфекции протекают в трех клини­ческих формах — назофарингита, менингита и менингококцемии, из них наиболее тяжело — эпидемический цереброспинальный ме­нингит. Это инфекционное заболевание вызывается менингокок­ками и сопровождается гнойным воспалением мозговых оболочек и изменениями черепно-мозговых нервов.

Менингококки относятся к семейству Nеisseriaceae, роду Nеisseria, виду Nеisseria meningitidis.

Морфология. Менингококки представляют собой парные кок­ки бобовидной формы (в мазке напоминают кофейные зерна), они неподвижны, спор и капсул не образуют.

Культуральные и ферментативные свойства. Аэробы или фа­культативные анаэробы. На обычных питательных средах не рас­тут, используют те, которые содержат сыворотку или спинно­мозговую жидкость человека. Оптимум рН среды 7,2—7,4, температура — 36—37 °С. На плотных средах образуют нежные прозрачные колонии диаметром 2—3 мм, на сывороточном буль­оне — муть и осадок, через три-четыре дня на поверхности сре­ды образуется пленка.

Ферментативная активность у менингококков выражена крайне слабо, они разлагают глюкозу и мальтозу до кислоты, обладают оксидазной активностью.

Факторы вирулентности. Токсинообразование характеризует­ся наличием субстанций, обладающих свойствами экзо- и эндо­токсинов.

Антигенная структура. В антигенной структуре выделяют три фракции: углеводную, общую для всех менингококков; протеино­вую, общую с гонококками и пневмококками; полисахаридную, специфическую.

Эпидемиология. Источники инфекции — больные и носите­ли. Заражение происходит воздушно-капельным путем.

Патогенез и клиника. По данным В. И. Покровского, носительство в 25—35 % случаев определяет менингококковые назофарингиты, риниты.

Появились данные о том, что менингококки могут преодоле­вать барьеры лимфоидного кольца и размножаться в тканях и ор­ганах. Часто менингококковая инфекция протекает в виде легких, стертых форм. Гнойные менингиты являются болезнью носите­лей. Восприимчивость у разных людей к менингококку зависит в целом от состояния носоглоточного барьера, естественного им­мунитета и естественной иммунизации при носительстве.

Менингококки вызывают эпидемический церебральный ме­нингит — тяжелый инфекционный процесс, при котором пора­жаются оболочки головного и спинного мозга. Клинически выра­жается в виде Сильных головных болей, высокой температуры, судорог, ригидности затылочных мышц.

Спинномозговая жидкость содержит большое количество лей­коцитов, менингококков. Возможно развитие менингококкоцемии и назофарингитов.

Лабораторная диагностика. Исследуемым материалом являет­ся спинномозговая жидкость, кровь, смыв с носоглотки. Применя­ют бактериоскопический, серологический методы диагностики.

Бактериоскопический метод используют при микроскопии ок­рашенных по Граму и Леффлеру мазков из осадка спинномозго­вой жидкости.

Выделение чистой культуры и ее идентификацию проводят на специальных средах с помощью тестов на оксидазную актив­ность, ферментативные и антигенные свойства.

Серодиагностику проводят, используя реакции преципитации, связывания комплемента.

Лечение и профилактика. Для химиотерапии используют ан­тибиотики группы пенициллина и тетрациклина, стрептомицин, сульфаниламиды. Общая профилактика заключается в прове­дении санитарно-профилактических мероприятий при эпидемиях и санации носителей; препараты для специфической профилакти­ки отсутствуют.