Патогенные кокки

Патогенные кокки

1. Стафилококки

Семейство Staphilococcoceae, род Staphilicoccus.

Стафилококки вызывают различные  по своим проявлениям гнойно-воспалительные процессы, обладая способностью поражать любой орган и любую ткань. Стафилококковые инфекции занимают одно из первых мест среди бактериальных  инфекций, что связано с развитием  у возбудителей устойчивости к антибиотикам. Значительна роль стафилококков  в возникновении внутри больничных инфекций, гнойных поражений у  новорожденных и матерей в  родовспомогательных учреждениях.

Морфология. 

 
Стафилококки — сферические клетки диаметром 0,5—1,5 мкм. Являются факультативными анаэробами. В препаратах из гноя и молодых бульонных культур располагаются одиночно, парами, короткими цепочками или небольшими кучками; в мазках из агаровых культур — в виде отдельных скоплений неправильной формы, напоминающих гроздь винограда. Жгутиков не имеют, спор не образуют, неподвижны. Образуют микрокапсулы. Хорошо   окрашиваются   анилиновыми   красителями, грамположительны, в старых культурах отдельные клетки окрашиваются грамотрицательно.  Нетребовательны к питательным средам, хорошо растут на простых средах, дают пигментные колонии. Элективной средой для стафилококков является желточно-солевой агар, реже – молочно-солевой агар. 

Колонии могут  быть окрашенными, так как стафилококки вырабатывают нерастворимые в воде пигменты, относящиеся к каротиноидам. Наиболее интенсивно пигменты образуются на агаре с 10 % обезжиренного молока после 24-часовой инкубации при 37 °С и на картофеле при температуре 20—25 °С в аэробных условиях на свету. S.aureus синтезирует золотистый или оранжевый пигмент, встречаются и беспигментные штаммы; S.epidermidis, как правило, синтезирует пигмент белого или желтого цвета; у большинства штаммов S.saprophyticus пигмент отсутствует. 

Стафилококки устойчивее других бактерий к действию жара, света, высушивания, экстремальных температур и химических агентов. Они выдерживают 60С в течение часа, а отдельные штаммы даже 80С в течение 30 минут, хотя большинство вегетативных форм бактерий погибают при воздействии 60С в течение 30 минут. Благодаря своей устойчивости к высушиванию стафилококки могут переноситься с частицами пыли, могут недели и месяцы сохраняться в высохшем гное или мокроте.  

Стафилококки устойчивы  к действию высоких концентраций хлорида натрия. В связи с этим способны сохраняться в консервированных продуктах пресервах. В продуктах питания, сохраняемых путем соления, стафилококки могут расти и продуцировать энтеротоксин. Эти микробы устойчивы к действию фенола и большинству других дезинфектантов, чувствительны к основным красителям. Имеют тенденцию к формированию резистентности к сульфаниламидам и антибиотикам. Около 80 штаммов Staphylococcus aureus резистентны к пенициллину.

В отличие от микрококков  стафилококки способны разлагать глюкозу  в анаэробных условиях, глицерин –  в аэробных условиях. Они чувствительны  к лизостафину, так как в состав их клеточной стенки входят особые тейхоевые кислоты – рибитол-тейхоевые.

Стафилококки активны  биохимически, обладают протеолитической и сахаролитической активностью.

Виды различаются  преимущественно по биохимическим  свойствам и вырабатываемым ферментам:

1) St. aureus (имеет много факторов патогенности, может иметь разнообразную локализацию поражений);

2) St. epidermidis (поражает кожу);

3) St. saprophiticus (паразит мочеполового тракта).

 

Для дифференциации этих трех видов используют три теста:

1) ферментацию маннита в анаэробных условиях;

2) продукцию плазмокоагулазы;

3) чувствительность к антибиотику новобиоцину.

Для St. aureus все три теста положительны, для St. saprophiticus все три теста отрицательны, St. epidermidis чувствителен к новобиоцину.

 Staphylococcus saprophyticus первично сапрофитический, о чем свидетельствует его название. Он, по-видимому, является потенциально патогенным, обладает ограниченной инвазивностью.

 

Антигены  стафилококков разделяют на:

1) экстрацеллюлярные (вариантспецифические белки экзотоксинов и экзоферментов);

2) целлюлярные:

а) поверхностные (гликопротеиды) – вариантспецифические;

б) глубокие (тейхоевые кислоты) – группоспецифические.

Основная роль в  инфекционной патологии животных и человека принадлежит S. aureus. Возбудителями стафилококковых инфекций могут быть также S. epidermidis и S. saprophyticus. Пигментообразование и расщепление углеводов не могут служить критерием патогенности стафилококков

 Факторы патогенности стафилококков.

1. Роль адгезинов выполняют комплексы поверхностных белков клеточной стенки с тейхоевыми кислотами.

2.  Гиалуронидаза фактор распространения, инвазии, которую вырабатывают более 90 патогенных стафилококков, повышает проницаемость тканей для кокков и их токсических субстанций. Вызывает деградацию гиалуроновой кислоты, которая соединяет клетки тканей.

3. Ферменты агрессии:

1) Коагулаза, важный экстрацеллюлярный фермент, продуцируемый только некоторыми стафилококками коагулазоположительные, вызывает образование сгустка плазмы крови. В лаборатории определение коагулазы используется как единственное достоверное доказательство патогенности выделенного штамма. У невирулентных штаммов попытки обнаружить коагулазу обычно заканчиваются неудачей. Эти штаммы обозначают как коагулазоотрицательные. При наличии данного фермента и проявлении его действия отдельные кокки оказываются покрытыми слоем фибрина и, таким образом, они надежно защищены от атаки фагоцитов. Способность к продукции коагулазы коррелирует с наличием у этих штаммов и других токсических продуктов. Коагулазо стафилококки также могут иметь фактор склеивания это связанная с клеткой, но антигенно отличающаяся форма коагулазы, вызывающая быстрое склеивание клеток, эмульгированных в капле плазмы.

2) Стафилокиназа растворяет сгустки фибрина и, соответственно, способствует распространению местной, вначале ограниченной, инфекции. 

3) лецитиназа;

4) фосфатазы;

5) фосфотидазы;

6) Нуклеаза, имеется у 90 96 S.aureus, расщепляет ДНК и РНК. Нуклеаза S.aureus термостабильна, нуклеаза коагулазоотрицательных стафилококков термолабильна.

7) протеазы.

8) Липазы стафилококка это ферменты, которые разрушают липиды клеточных структур и липопротеины крови. Стафилококки утилизируют метаболиты кожных структур и потому способны интенсивно колонизировать заселять поверхность кожи. Образование липазы дает этому микробу способность к инвазии здоровой кожи и подкожной клетчатки с формированием локальных абсцессов. Штаммы без липазы чаще связаны с генерализованной инфекцией.

 

 Токсины:

Стафилококк вырабатывает много  продуктов с выраженными токсическими свойствами. Вероятно, никакой другой микроб не продуцирует их в таком  количестве. Ни один штамм не способен вырабатывать все токсические продукты сразу.

1) гематолизины (a, b, g, d, e); Это экзотоксины, действующие непосредственно на клеточную мембрану, вследствие чего происходит лизис эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов макрофагов и развивается поражение многих тканей. 

2) гемотоксины; ответственны за развитие токсического шока;

3)  Лейкоцидин - негемолитический экзотоксин, разрушающий клетки белой крови. Он вызывает дегрануляцию полиморфонуклеарных нейтрофильных лейкоцитов и макрофагов. Состоит из двух фракций; для одной мишенями являются макрофаги, для другой – полиморфноядерные лейкоциты; 

4) эксфолиативный токсин - это токсин, продукция которого обусловлена плазмидой. Избирательно повреждает некоторые клетки кожи таким образом, что обширные участки кожного покрова могут отслаиваться полностью. Особенно чувствительны к действию токсина новорожденные и маленькие дети. Это поражение получило название синдром ошпаренной кожи.

5) энтеротоксин ( типы  А, В, С, D, Е) - внеклеточный токсин, который вырабатывают около 50 коагулазоположительных штаммов и который вызывает большинство случаев пищевого отравления. Токсин действует непосредственно на рвотный центр центральной нервной системы. Продукция токсина обусловлена фаговой конверсией. Накопление энтеротоксина в зараженной пище приводит к пищевому отравлению с синдромом гастроэнтерита, который не является инфекцией в обычном понимании этого термина, это скорее токсемия. Присутствие токсина в подозреваемой пище можно установить иммунологически, например, в реакции преципитации.

6) Цитотоксин один из наиболее важных факторов вирулентности стафилококков, вызывает аггрегацию тромбоцитов и избирательно действует на гладкую мускулатуру мелких вен.

 

 

Диагностика:

1) бактериологическое исследование. Среда – кровяной, желточно-солевой агар;

2) серодиагностика. Выявляют антитела к a-гемотоксину в реакции токсинонейтрализации.

S.aureus вызывают тяжелые инфекции. S.epidermidis, хотя иногда и вызывает легкие, ограниченные поражения, в общем, относится к непатогенным, за исключением некоторых необычных медицинских ситуаций, например, при введении в тело с лечебной целью технических устройств, чужеродных для тканей организма. Обычно S.epidermidis является частой причиной эндокардита, развивающегося при протезировании сердечных клапанов и инфекций, осложняющих ортопедическое протезирование или нейрохирургическое шунтирование.

Хорошо известны стафилококковые  инфекции кожи и поверхностных тканей тела, такие как пиодермии, фурункулы, абсцессы, карбункулы, паронихии, импетиго impetigo contagiosa и инфекционные осложнения хирургических ран. Клиника инфекции кожных покровов зависит от возраста больного. Например, синдром ошпаренной кожи наблюдается у маленьких детей. Стафилококки также способны вызывать заболевания целых систем и поражаться могут практически все органы

и ткани. Они могут быть одной из причин пневмонии, гнойного плеврита, эндокардита, менингита, абсцесса мозга, послеродовой лихорадки, флебита, цистита и пиелонефрита. Стафилококковая  пневмония является фатальным осложнением  эпидемического гриппа. Стафилококки являются наиболее распространенной причиной остеомиелита. Стафилококковые заболевания  часто возникают в больницах, особенно у пациентов, уже серьезно больных.

Например, стафилококковая  пневмония это суперинфекция, угрожающая больным, принимавшим большие дозы антибиотиков. Стафилококковая септицемия наблюдается в двух формах. Первая это молниеносная глубокая токсемия, через несколько дней приводящая к смерти. Другая, более частая форма, длится дольше, сопровождается развитием  метастазирующих абсцессов в разных частях тела, но не является необратимой. Стафилококковая септицемия может быть первичной, но чаще это результат вторичного проникновения в кровоток микроорганизмов из местного очага инфекции. Часто процесс начинается как тривиальное воспаление волосяного фолликула. Микроб может поступать в кровоток из инфицированной раны, из очага пневмонии, или из инфицированного внутривенного катетера. Катетер внутри вены не должен оставаться дольше 3-4 дней из-за риска возникновения серьезной инфекции. Поверхностные гнойники, фурункулы вокруг носа и губ легко осложняются септицемией, поэтому лучше избегать их травмирования. Так называемый опасный треугольник это треугольный участок лица от углов рта, верхней губы и до верхней части носа. Из этой области возможно распространение инфекции непосредственно в полость черепа, что может быть опасным для жизни. Такое осложнение связано с особенностями анатомического строения этой части тела отсутствие надежных механических барьеров, вены, не имеющие клапанов, которые бы затрудняли обратный ток крови, наличие мускулатуры, постоянно находящейся в движении. Даже при таких манипуляциях как прокалывание ушей в косметических целях, проводимых без соблюдения необходимой стерильности, есть опасность развития вторичной стафилококковой инфекции, которая из открытой ранки может проникать в кровоток и иногда приводить к развитию сепсиса. Стафилококки могут быть причиной энтерита и энтероколита, осложняющего антибиотикотерапию. Они являются наиболее частой причиной пищевого отравления, так как в пище может накапливаться в большом количестве токсин. Стафилококки могут вызывать иногда гнойно-воспалительные процессы у коров и лошадей. В случае развития мастита микроб может попасть в молоко. Могут возникнуть гнойничковые поражения кожи рук доярок. Возможно заражение других животных в стаде.

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, 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 1.

Пиодермия термин, обозначающий гнойные поражения кожи и подкожных  тканей. Чаще у новорожденных. Возможны опасные осложнения в виде пневмонии, септицемии. От новорожденного может  заразиться мать, у которой развивается  абсцесс грудной железы мастит. 2. Раневая инфекция, особенно хирургической  раны. 3. Вторичная стафилококковая  инфекция престарелых и лиц, не способных к соблюдению гигиенических норм. 4. Гастроэнтерит у лиц с угнетенной например антибиотиками кишечной микрофлорой. Патологическая анатомия. Наиболее заметное проявление стафилококковой инфекции абсцесс, основной тип повреждения. В основе образования абсцесса лежит гноеродная активность стафилококка и его довольно ограниченная способность к распространению. Поскольку микроб постоянно обитает на коже, она чаще всего и поражается. Фурункул это кожный абсцесс. Формирование абсцесса обусловлено локализацией и уровнем распространения.

Стафилококковая пневмония  это множественные абсцессы в  легких. Пиелонефрит это множественные  абсцессы экскреторной системы почек. Стафилококковая септицемия образование  множественных абсцессов по всему  телу. В этом случае более подходит термин пиемия, буквально означающий гной в крови. Когда стафилококки инфицируют рану, они вызывают образование  в ней гноя.