Госпитальная стафилококковая инфекция.
Человек тесно связан с повсеместно распространенными стафилококками (убиквитарный микроорганизм), и поэтому стафилококковая инфекция представляет угрозу в любом месте и в любое время. Пример тому – госпитальная инфекция, уже на протяжении многих лет являющаяся серьезной проблемой для больниц во всем мире.
С этой проблемой связан ряд вопросов, требующих обсуждения. Прежде всего, стафилококковая госпитальная инфекция – это осложнение широкого применения антибиотиков. Эти важнейшие антимикробные агенты очень широко и свободно назначаются, но их действие - преимущественно бактериостатическое, а не бактерицидное. Стафилококки наделены хорошей приспособляемостью, и среди них возникают устойчивые к антибиотикам штаммы. Во-вторых, особенности медицинского страхования и медицинской службы способствуют раннему выявлению болезни и ранней госпитализации большего числа больных. В-третьих, наблюдается расширение объема и числа хирургических вмешательств. Сложная хирургическая техника позволяет оставлять ткани открытыми дольше. В-четвертых, отдельные виды терапии могут вызывать угнетение иммунной системы (иммунодепрессию). Например, трансплантация тканей и органов на фоне назначения средств, подавляющих отторжение. В этих случаях подавляется резистентность к инфекции. С наибольшей частотой при госпитальной стафилококковой инфекции наблюдаются следующие поражения:
а) пиодермия – термин, обозначающий гнойные поражения кожи и подкожных тканей. Чаще встречается у новорожденных. Возможны опасные осложнения в виде пневмонии, септицемии. От новорожденного может заразиться мать, у которой развивается абсцесс грудной железы – мастит;
б) раневая инфекция, особенно хирургической раны;
в) вторичная стафилококковая инфекция престарелых и лиц, не способных к соблюдению гигиенических норм;
г) гастроэнтерит у лиц с угнетенной (например антибиотиками) кишечной микрофлорой
Иммунитет
У людей имеется значительный естественный иммунитет к стафилококкам. Специфические антитела обнаруживаются в сыворотке крови большинства людей. Появление их связано с перенесенными, так называемыми, "малыми" стафилококковыми инфекциями кожи и слизистых. Приобретенный иммунитет может выполнять определенную защитную функцию, но практически не может служить серьезной защитой против стафилококковой инфекции. Особую группу риска составляют лица со сниженными защитными реакциями, например вследствие диабета или вирусных инфекций.
Профилактика
Основу контроля за стафилококковой инфекцией в больницах (и в любом другом месте) является тщательное соблюдение гигиенических стандартов и неукоснительное соблюдение правил асептики. Циркулирующие патогенные штаммы стафилококка так же чувствительны к дезинфицирующим средствам, как и обычные непатогенные штаммы. Важное мероприятие – выявление носителей патогенного стафилококка (на слизистой носа) среди персонала, особенно в отделениях новорожденных. Фаготипирование коагулазоположительных стафилококков помогает выявить источник в случае внутрибольничных инфекций.
Специфическая профилактика предусматривает иммунизацию стафилококковым анатоксином часто травмируемых лиц определенных профессий или больных в послеоперационном периоде.
Лечение
Антибиотики, сульфаниламиды должны назначаться только после определения чувствительности к ним выделенной культуры. Эффективны иммунные препараты: иммунная донорская плазма, донорский иммуноглобу-
лин,, гетерогенный антистафилококковый иммуноглобулин.
Стафилококковый бактериофаг применяется местно - для обкалывания ран.
Лечебная вакцина поликомпонентнаяи (белковолипополисахаридный комплекс из культур золотистого стафилококка, протеус вульгарис, клебсиеллы пневмонии) предназначена для лечения детей, начиная с 3-летнего возраста и взрослых с хроническими воспалительными и обструктивными заболеваниямим органов дыхания.
Вакцина стафилококковая корпускулярная – взвесь инактивированных штаммов стафилококка (20 млрд. м.т.\ 1 мл);
Вакцина стафилококковая сухая для иммунотерапии, представляет собой антигенный комплекс (водный экстракт из культуры золотистого стафилококка);
Антифагин – фаголизат из 10-12 штаммов патогенного стафилококка.
Аутовакцина.
СТРЕПТОКОККИ
История открытия.
Стрептококки впервые были обнаружены в тканях человека при рожистом воспалении и раневых инфекциях (Бильрот, 1874), септицемиях и гнойных поражениях (Пастер, 1879, Огстон, 1881). В чистой культуре их выделили Феляйзен (1883) и Розенбах (1884).
Таксономия.
Семейство – Streptococcaceae содержит 7 родов.
Род – Streptococcus включает 21 вид, в том числе -
вид ы– S. pyogenes, S. pneumoniae, S. faecalis, S. agalactiae и др.
Морфология.
Стрептококки представлены неподвижными (не имеют жгутиков) сферическими клетками, диаметром 0,5 – 1,5 мкм. Спор не образуют, патогенные виды имеют капсулу. При неблагоприятных условиях способны образовывать L – формы. Грамположительны. В мазках располагаются парами или короткими цепочками, особенно при выращивании в жидких питательных средах, что и послужило основанием для их названия (от греч. streptos – цепочка kokkos – ягода)
Культуральные свойства.
Стрептококки являютсяфакультативными анаэробами. Хемоорганотрофы.
Требовательны к питательным средам. Растут на кровяных или сахаристых средах, так как не способны синтезировать многие аминокислоты, азотистые основания и витамины. На плотных питательных средах формируют мелкие, беловатые, зернистые колонии. На жидких средах растут в виде рыхлого осадка придонно или пристеночно. На кровяном агаре с эритроцитами барана по характеру роста (классификация Брауна, 1919) выделяют: α-, β-, γ-гемолитические стрептококки: α дают частичный гемолиз и позеленение среды, β – полностью гемолизируют агар, γ вызывают визуально невидимый гемолиз. Основными возбудителями болезней человека являются β – гемолитические виды. Однако гемолитические свойства оказались весьма вариабельными, вследствие чего для дифференциально-диагностических целей этим признаком пользуются с осторожностью. Оптимальная температура культивирования 370С, рН 7,4-7,8.
По культуральным свойствам все стрептококки разделяют на группы: а) способные к росту в экстремальных условиях – на средах с рН=9,6; при 10 и 450 С или после прогрева при 600С в течение 30 мин.; б)способные к росту на средах, содержащих 6,5 % NaCl или 40 % солей желчных кислот.
Биохимическая активность.
Ферментативная активность неодинакова: наименьшей биохимической активностью обладают наиболее патогенные стрептококки. Они ферментируют ряд углеводов (глюкозу, лактозу, манит, мальтозу) с образованием кислоты без газа . Однако ферментация углеводов не является стабильным и четким признаком, поэтому не используется для дифференциации и идентификации стрептококков. Стрептококки обладают слабой протеолитической активностью, в частности не разжижают желток.
Антигенная структура.
В настоящее время у стрептококков в реакциях агглютинации и преципитации выделено 4 антигенных комплекса: Т, М, С, Р (R).
Т и М – антигены типовые, белковой природы, обладают протективностью. В реакциях агглютинации выделено 26 разновидностей Т – антигенов и 60 - М – антигенов. Дифференциация стрептококков на серотипы проводится по М – антигену.
С – групповой антиген полисахаридной природы, локализуется в клеточной стенке. По С – антигену в реакции преципитации выделяют 17 (19) серогрупп, обозначаемых заглавными латинскими буквами (А, В, С…О). К самой многочисленной серогруппе А относится S. pyogenes.
У некоторых стрептококков группы А обнаружены перекрестно реагирующие антигены Антитела к ним реагируют с мышечными волокнами миокарда, тканью почки и других органов человека, могут стать причиной иммунопатологических состояний.
Факторы патогенности.
Токсины, продуцируемые S. pyogenes, относятся к мембранотоксинам и представлены следующими разновидностями.
а) .О – стрептолизин – термолабильный белок, проявляет свойства гемолизина, разрушает эритроциты в анаэробных условиях. Название происходит от англ. oxygen sensitive – чувствительный к кислороду. Полноценный антиген. На него вырабатываются антитела (анти-О – стрептолизины).
б).S – стрептолизин – от англ. stable (устойчивый) – резистентен к кислороду. Не обладает свойствами антигена. Лизирует эритроциты, лизосомы, митохондрии.
Оба токсина разрушают не только эритроциты, но и другие клетки, например, О – стрептолизин вызывает повреждение кардиолипидов, а S – стрептолизин – фагоцитов, поглотивших бактерии.
в) Эритрогенный (пирогенный) токсин продуцируется только лизогенными штаммы стрептококков групп А, В, С. Это связано с тем, что образование эритрогенина контролируется генами профага, содержащимися в хромосоме несущих их стрептококков. Эритрогенин нарушает контакты между отдельными клетками и межклеточным веществом, оказывает пирогенное и иммуноопосредованное действие на организм, что сопровождается появлением кожных высыпаний яркокрасного цвета. Кроме того, он стимулирует образование макрофагами ИЛ1 и туморнекротизирующего фактора, проявляет свойства суперантигена и вызывает ГЗТ.
г) Кардиогепатический токсин синтезируют некоторые штаммы стрептококков группы А. Вызывает поражение миокара и диафрагмы, а также образование гигантских гранулем печени.
д) Цитотоксины – пептиды, повреждающие клетки некоторых тканей. Им приписывают прямое и иммуноопосредованное действие на почечные клубочки, что приводит к развитию гломерулонефрита. Чаще всего токсин синтезируется S. pyogenes 12 серотипа, который называют нефритогенными стрептококком.
Ферменты патогенности.Из ферментов, продуцируемых S. pyogenes, следует выделить стрептокиназу (фибринолизин), способствующую растворению фибрина и ограничивающую местный воспалительный очаг, что может привести к генерализации процесса; и гиалуронидазу, обеспечивающую инвазию бактерий. Кроме того, стрептококки синтезируют ДНК-азу, РНК-азу, АТФ-азу и С5а-пептидазу. Последняя подавляет активность фагоцитов, расщепляет и инактивирует С 5а компонент комплемента. Роль ДНК-азы, РНК-азы, АТФ-азы в патогенезе стрептококковых инфекций не совсем ясна.
Структурные и химические компоненты клетки.- Капсула – защищает стрептококки от антимикробного потенциала фагоцитов и облегчает адгезию к эпителию;
- липотейхоевая кислота – является основным адгезином, покрывает поверхность пилей (фимбрий) первого типа;
- белок М (фимбриальный белок) – препятствует реализации фагоцитарных реакций, связывает фибриноген, фибрин и продукты его деградации, адсорбируя их на своей поверхности, маскирует рецепторы для комплемента и опсонинов. Белок М проявляет свойства суперантигена.
Резистентность.
Во внешней среде стрептококки сохраняются несколько дней. При нагревании до 500С они погибают через 10-30 мин. Чувствительны к рабочим концентрациям дезинфицирующих средств, к антибиотикам (за исключением стрептококков группы Д).
Эпидемиология. Стрептококки широко распространены в окружающей среде. По экологическому признаку их делят на несколько групп. К первой группе (А) относят патогенные стрептококки (S. pyogenes), вызывающие заболевания только у человека. Вторую группу (В) составляют патогенные и условно-патогенные стрептококки человека и животных (S.agalactiae, S.faecalis и др.). Третья экологическая группа (С)– это условно-патогенные стрептококки человека (S.salivarius, S. mitis и др.). Патогенные и условно-патогенные стрептококки животных относят к следующей экологической группе. В нее включены сапрофитные стрептококки (S.lactis и др.).
Стрептококки группы А относят к убиквитарным (встречающимся повсеместно) микроорганизмам. Они часто колонизируют кожные покровы и слизистые оболочки человека. В частности, в холодный сезон частота их носительства в носоглотке у школьников может достигать 25 %.
Источником и резервуаром инфекции служит больной человек или носитель. Основной путь распространения (передачи) – контактный (с заносом в рот с грязными руками) и воздушно-капельный, а также через инфицированные пищевые продукты, хранящиеся при комнатной температуре (например, молоко).
Роль в патологии.
Главная роль в инфекционной патологии человека принадлежит стрептококкам группы А, В, С и Д. (таблица 1).
Таблица № 1.
Основные поражения человека, вызываемые стрептококками.
| ТИПЫ ПОРАЖЕНИЙ | ВОЗБУДИТЕЛИ |
| Фарингиты | Стрептококки групп А, С, G. |
| Раневые инфекции, поражения кожи и мягких тканей. | Стрептококки групп А, С, G, зеленящие стрептококки. |
| Послеродовые инфекции. | Стрептококки групп В, С, G. |
| Неонатальный сепсис. | Стрептококки групп В и G. |
| Бактеремия. | Стрептококки групп А, В, С, G и D, S.pneumoniae, зеленящие стрептококки. |
| Эндокардиты. | Стрептококки групп А, В, С, G и D, S.pneumoniae, зеленящие стрептококки. |
| Менингиты. | Стрептококки групп А, В, С, G и D, S.pneumoniae. |
| Артриты. | Стрептококки групп В и D, S.pneumoniae, зеленящие стрептококки. |
| Инфекции мочеполовой системы. | Стрептококки групп В. |
| Пневмонии. | Стрептококки групп А и В. |
| Синуситы. | S.pneumoniae. |
| Отиты среднего уха. | Стрептококки групп А, S.pneumoniae. |
| Ревматическая атака. | Стрептококки групп А. |
| Острый гломерулонефрит. | Стрептококки групп А и С. |
| Абсцессы легких, печени, поражение головного мозга. | Зеленящие стрептококки. |
К специфическим заболеваниям, т.е. заболеваниям, вызваемым только стрептококками относят: ревматизм, рожистое заболевание кожи, скарлатину, гломерулонефрит.
Ревматизм – инфекционно-аллергическое заболевание, обусловленное поражением межуточного вещества соединительной ткани с преимущественной локализацией процесса в сердечно-сосудистой системе и частым вовлечении в патологический процесс суставов. В возникновении этого заболевания ведущая роль принадлежит S. pyogenes группы А и иммуноопосредованным механизмам. Об этом свидетельствуют наблюдения, указывающие, что заболевание возникает у следующих лиц:
а) ранее страдавших хроническими заболеваниями глотки или миндалин стрептококковой этиологии;
б) у больных ревматизмом с наличием в крови высоких титров антител против стрептококков;
в) у лиц с положительным эффектом бициллинопрофилактики.
В патогенезе ревматической инфекции возможно участие аутоиммунных процессов, связанных с наличием у стрептококков перекрестно-реагирующих антигенов, гиперчувствительности иммунокомплесного типа, и, возможно, - персистенции L – форм стрептококка. Образование иммунных комплексов приводит к повреждению межуточного вещества соединительной ткани, освобождению биологически активных веществ (гистамин и др.) и развитию воспалительной реакции. Таким образом, основному заболеванию предшествуют фарингиты или тонзиллиты, которые приводят к первичной сенсибилизации организма с последующим формированием ревматического полиартрита, поражением мышечной ткани и сердечных клапанов.
Острый гломерулонефрит (болезнь Брабта) – более редкое осложнение, возникающее у части больных через 10-15 суток после первичной инфекции. Поражение вызывает ограниченная группа стрептококков (М – серовары). В патогенезе заболевания ведущая роль принадлежит гиперчувствительности иммунокомплексного типа. Тяжесть заболевания вариабельна – от бессимптомных форм (выявляемых только лабораторно) до развития острой почечной недостаточности.
Скарлатина– острое экзантемное антропонозное заболевание, обусловленное действием стрептококкового токсина и характеризующееся появлением кожных точечных высыпаний или мелких пятен интенсивно красного цвета, появляющихся сначала на шее и верхней части грудной клетки, а затем принимающих генерализованную форму. Характерны ангина, лимфадениты. Интересна клиническая особенность – эритема языка (малиновый язык).
Возбудителем скарлатины является S. pyogenes серогруппы А. Подтверждение стрептококковой этиологии скарлатины:
- в зеве больных скарлатиной всегда присутствует гемолитические стрептококки;
- положительная реакция Дика;
- феномен «гашения» сыпи у больных при местном введении антистрептококковой сыворотки.
В последнее десятилетие часто встречаются стрептококки групп В и С. Независимо от принадлежности к той или иной группе, все они секретируют эритрогенный токсин, определяющий совместно с аллергенами самих стрептококков симптомокомплекс скарлатины. Их иммуноопосредованным действием объясняются характерные кожные высыпания, развитие ГЗТ и другие явления. После перенесенного заболевания формируется напряженный гуморальный антитоксический иммунитет; аллергизация организма указывает на клеточный иммунный ответ, который проявляется в ГЗТ. При этом первый период заболевания характеризуется интоксикацией организма, второй – развитием аллергических и септических явлений. Об этом свидетельствуют результаты внутрикожной пробы, разработанной супругами Дик в 20-х годах ХХ столетия. При внутрикожном введении эритрогенного токсина в месте инъекции возникает воспалительная реакция в виде покраснения и припухлости (положительная реакция Дика), свидетельствующая об отсутствии иммунитета к скарлатине. У лиц, перенесших скарлатину, наблюдается отрицательная реакция вследствие нейтрализации токсина и отсутствия ГЗТ.
Рожистое воспаление кожи (рожа) – вызывается стрептококками группа А. В мягких тканях они вызывают некротизирующие фасциты и реже - гангренозные поражения. Инкубационный период - от нескольких часов до 5-6 суток. Часто воспалительный процесс развивается на месте предшествующей травмы. Характерно острое начало с ознобом, общей слабостью, головной болью, повышением температуры до 39-400С. В первые сутки появляется отек, гиперемия, болезненность поврежденного участка кожи.
Иммунитет, лечение, профилактика
Иммунитет при стрептококковых инфекциях - непродолжительный, малонапряженный, нередко формируется повышенная чувствительность к стрептококку (ГЗТ). Исключение составляет скарлатина - после этого заболевания формируется стойкий, пожизненный иммунитет.
Лечение. Большинство стрептококков чувствительны к β – лактамовым антибиотикам и макролидам, однако для предупреждения устойчивости их можно сочетать в тяжелых случаях с аминогликозидами и стрептомицином. В то же время стрептококки сохраняют чувствительность и к другим, широко применяемым антибиотикам, в частности – к пенициллинам. В ряде случаев используют бактериофаги.
Специфическая профилактика не разработана. Основная роль принадлежит неспецифической профилактике.
Микробиологическая диагностика. Основу микробиологической диагностики («золотой стандарт») составляют выделение чистой культуры и ее идентификация. При этом обычно биохимические характеристики не изучают. Прочие методы диагностики имеют различные ограничения.
Практические задания для студентов:
– провести бактериологическое исследование мазков со слизистой носа для выявления стафилококкового бактерионосительства;
– приготовить бактериологический препарат из материала, окрасить мазок и промикроскопировать его;
– выполнить посев исследуемого материала на ЖСА.
–
Рекомендуемая литература.
5.1.Основная:
1. Л.Б. Борисов, учебник, 1994, с. 267-283.
2. В.Д. Тимаков, учебник, 1983, с. 273.
3. Л.Б. Борисов, практикум, 1984, с. 139-150.
5.2.Дополнительная:
1. Медицинская микробиология. Гл. ред. В.И. Покровский, О.К. Поздеев – М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1998г. – 1200с.: ил.
2. Коротяев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». Учебник. – СПб: «Специальная Литература», 1998г.- 592с.: ил.
3. Поздеев О.К. «Медицинская микробиология», М. 2001
Методические рекомендации утверждены на заседании кафедры, протокол №____ от ___________________.
Зав.кафедрой микробиологии,
Вирусологии, иммунологии Е.П.Колеватых