Золотистый стафилококк микробиология. Морфология бактерий и колоний. Общие фаговары S.aureus

Стафилококк был обнаружен в 1878 г. Р. Кохом и в 1880 г. Л. Пастером в гнойном материале. Л. Пастер, заразив кролика, окончательно доказал роль стафилококка как возбудителя гнойного воспаления. Название «стафилококк» дал в 1881 г. А. Огстон (из-за характерного расположения клеток), а подробно описал его свойства в 1884 г. Ф. Розенбах. Стафилококки – грамположительные, правильной геометрической формы шаровидные клетки диаметром 0,5 – 1,5 мкм, располагающиеся обычно в виде гроздьев (см. цв. вкл., рис. 92), каталазопозитивны, восстанавливают нитраты в нитриты, активно гидролизуют белки и жиры, сбраживают в анаэробных условиях глюкозу с образованием кислоты без газа. Обычно могут расти в присутствии 15 %-ного NaCl и при температуре 45 °C. Содержание Г + Ц в ДНК – 30 – 39 мол %. Стафилококки не имеют жгутиков, не образуют спор. Они широко распространены в природе. Их главным резервуаром являются кожные покровы человека и животных и их слизистые оболочки, сообщающиеся с внешней средой. Стафилококки – факультативные анаэробы, лишь один вид (Staphylococcus saccharolyticus ) – строгий анаэроб. Стафилококки не требовательны к питательным средам, хорошо растут на обычных средах, температурный оптимум для роста 35 – 37 °C, рН 6,2 – 8,4. Колонии круглые, 2 – 4 мм в диаметре, с ровными краями, выпуклые, непрозрачные, окрашены в цвет образуемого пигмента. Рост в жидкой культуре сопровождается равномерным помутнением, со временем выпадает рыхлый осадок. При росте на обычных средах стафилококки не образуют капсулы, однако при посеве уколом в полужидкий агар с плазмой или сывороткой большинство штаммов S. aureus образует капсулу. Бескапсульные штаммы в полужидком агаре растут в виде компактных колоний, капсульные – образуют диффузные колонии.

Стафилококки обладают высокой биохимической активностью: ферментируют с выделением кислоты (без газа) глицерин, глюкозу, мальтозу, лактозу, сахарозу, маннит; образуют различные ферменты (плазмокоагулазу, фибринолизин, лецитиназу, лизоцим, щелочную фосфатазу, ДНКазу, гиалуронидазу, теллуритредуктазу, протеиназу, желатиназу и др.). Указанные ферменты играют важную роль в метаболизме стафилококков и во многом определяют их патогенность. Такие ферменты, как фибринолизин и гиалуронидаза, обусловливают высокую инвазивность стафилококков. Плазмокоагулаза является главным фактором их патогенности: она защищает от фагоцитоза и переводит протромбин в тромбин, который вызывает свертывание фибриногена, в результате чего каждая клетка покрывается белковой пленкой, защищающей от фагоцитов.

Классификация. Род Staphylococcus включает в себя более 20 видов, которые подразделяются на две группы – коагулазоположительные и коагулазоотрицательные стафилококки. Для дифференциации видов используют различные признаки (табл. 22).

Таблица 22

Дифференциальные признаки основных видов стафилококков

Примечание. (+) – признак положительный; (–) – признак отрицательный; + (–) – признак непостоянный;? – неизвестно.

I. Коагулазоположительные стафилококки:

1. S. aureus ***.

2. S. intermedius **.

3. S. hyicus a .

II. Коагулазоотрицательные стафилококки:

* Патогенные только для человека.

** Патогенные только для животных.

*** Патогенные для человека и животных.

a Не все штаммы S. hyicus имеют коагулазу.

Патогенными для человека являются, главным образом, коагулазоположительные стафилококки, но многие коагулазоотрицательные также способны вызывать заболевания, особенно у новорожденных детей (конъюнктивит новорожденных, эндокардит, сепсис, заболевания мочевыводящих путей, острый гастроэнтерит и др.). S. aureus в зависимости от того, кто является его основным носителем, разделяется на 10 эковаров (hominis, bovis, ovis и др.).

У стафилококков обнаружено более 50 типов антигенов, к каждому из них в организме образуются антитела, многие из антигенов обладают аллергенными свойствами. По специфичности антигены подразделяют на родовые (общие для всего рода Staphylococcus ); перекрестно реагирующие – антигены, общие с изоантигенами эритроцитов, кожи и почек человека (с ними связаны аутоиммунные заболевания); видовые и типоспецифические антигены. По типоспецифическим антигенам, выявляемым в реакции агглютинации, стафилококки разделяют более чем на 30 серовариантов. Однако серологический метод типирования стафилококков не получил еще широкого применения. К числу видоспецифических относят белок А, который образует S. aureus . Этот белок располагается поверхностно, он ковалентно связан с пептидогликаном, его м. м. составляет около 42 кД. Белок А особенно активно синтезируется в логарифмической фазе роста при температуре 41 °C, термолабилен, не разрушается трипсином; уникальным его свойством является способность связываться с Fc-фрагментом иммуноглобулинов IgG (IgG 1 , IgG 2 , IgG 4), в меньшей степени с IgM и IgA. На поверхности белка А выявлено несколько участков, способных соединяться с участком полипептидной цепи иммуноглобулина, расположенным на границе доменов СН 2 и СН 3 . Это свойство нашло широкое применение в реакции коагглютинации: стафилококки, нагруженные специфическими антителами, у которых остаются свободными активные центры, при взаимодействии с антигеном дают быструю реакцию агглютинации.

Взаимодействие белка А с иммуноглобулинами приводит к нарушениям функций систем комплемента и фагоцитов в организме больного. Он обладает антигенными свойствами, является сильным аллергеном и индуцирует размножение Т– и В-лимфоцитов. Его роль в патогенезе стафилококковых заболеваний выяснена еще не полностью.

Штаммы S. aureus различаются по чувствительности к стафилококковым фагам. Для типирования S. aureus используют международный набор из 23 умеренных фагов, которые разделены на четыре группы:

1-я группа – фаги 29, 52, 52А, 79, 80;

2-я группа – фаги 3А, 3С, 55, 71;

3-я группа – фаги 6, 42Е, 47, 53, 54, 75, 77, 83А, 84, 85;

4-я группа – фаги 94, 95, 96;

вне групп – фаг 81.

Отношение стафилококков к фагам своеобразное: один и тот же штамм может лизироваться либо одним фагом, либо одновременно несколькими. Но поскольку чувствительность их к фагам является признаком относительно стабильным, фаготипирование стафилококков имеет важное эпидемиологическое значение. Недостаток этого метода состоит в том, что типированию поддается не более 65 – 70 % S. aureus . В последние годы получены наборы специфических фагов и для типирования S. epidermidis .

Факторы патогенности стафилококков. Стафилококк – уникальный микроорганизм. Он может вызывать более 100 различных заболеваний, относящихся к одиннадцати классам по Международной классификации 1968 г. Стафилококки могут поражать любую ткань, любой орган. Это свойство стафилококков обусловлено наличием у них большого комплекса факторов патогенности.

1. Факторы адгезии – прикрепление стафилококков к клеткам тканей обусловлено их гидрофобностью (чем она выше, тем сильнее проявляются адгезивные свойства), а также адгезивными свойствами полисахаридов, возможно также белка А, и способностью связывать фибронектин (рецептор некоторых клеток).

2. Разнообразные ферменты, играющие роль факторов «агрессии и защиты»: плазмокоагулаза (главный фактор патогенности), гиалуронидаза, фибринолизин, ДНКаза, лизоцимоподобный фермент, лецитиназа, фосфатаза, протеиназа и т. д.

3. Комплекс секретируемых экзотоксинов:

эритроцитов, некроз при внутрикожном введении кролику, разрушение лейкоцитов, смерть кролика при внутривенном введении. Однако оказалось, что такой эффект вызывает один и тот же фактор – мембраноповреждающий токсин. Он обладает цитолитическим действием в отношении различных типов клеток, которое проявляется следующим образом. Молекулы этого токсина сначала связываются с неизвестными пока рецепторами мембраны клетки-мишени или неспецифически абсорбируются липидами, содержащимися в мембране, а затем формируют из 7 молекул грибовидный гептамер, состоящий из 3 доменов. Домены, формирующие «шляпку» и «край», расположены на внешней поверхности мембран, а домен «ножки» служит трансмембранным каналом-порой. Через нее и происходит вход и выход небольших молекул и ионов, что ведет к набуханию и гибели клеток, имеющих ядро, и осмотическому лизису эритроцитов. Обнаружено несколько типов мембраноповреждделенных от человека, он лизирует эритроциты человека, кроликов и баранов. Летальный эффект у кроликов вызывает при внутривенном введении через 3 – 5 мин. Гемолизинует эритроциты человека и многих видов животных. Летальное действие на кролика при внутривенном введении вызывает через 16 – 24 – 48 ч. Очень часто у стафилококков об

б) эксфолиативные токсины А и В различают по антигенным свойствам, отношению к температуре (А – термостабилен, В – термолабилен), локализации генов, контролирующих их синтез (А контролируется хромосомным геном, В – плазмидным). Нередко у одного и того же штамма S. aureus синтезируются оба эксфолиатина. С этими токсинами связана способность стафилококков вызывать пузырчатку у новорожденных, буллезное импетиго, скарлатиноподобную сыпь;

в) истинный лейкоцидин – токсин, отличающийся от гемолизинов по антигенным свойствам, избирательно действует на лейкоциты, разрушая их;

г) экзотоксин, вызывающий синдром токсического шока (СТШ). Он обладает свойствами суперантигена. Для СТШ характерны повышение температуры, снижение артериального давления, кожные высыпания с последующим шелушением на кистях и стопах, лимфоцитопения, иногда диарея, поражение почек и др. К продукции и секреции этого токсина способны более 50 % штаммов S. aureus .

4. Сильные аллергизирующие свойства, которыми обладают как компоненты структуры клеток, так и экзотоксины и другие секретируемые бактериями продукты жизнедеятельности. Стафилококковые аллергены способны вызывать реакции гиперчувствительности как замедленного типа (ГЧЗ), так и немедленного типа (ГЧН). Стафилококки являются главными виновниками кожных и респираторных аллергий (дерматиты, бронхиальная астма и т. п.). Особенность патогенеза стафилококковой инфекции и ее тенденция к переходу в хроническую форму коренятся в эффекте ГЧЗ.

5. Перекрестно реагирующие антигены (с изоантигенами эритроцитов А и В, почек и кожи – индукция аутоантител, развитие аутоиммунных заболеваний).

6. Факторы, угнетающие фагоцитоз. Наличие их может проявляться в угнетении хемотаксиса, защите клеток от поглощения фагоцитами, в обеспечении стафилококкам возможности размножаться в фагоцитах и блокировке «окислительного взрыва». Фагоцитоз угнетают капсула, белок А, пептидогликан, тейхоевые кислоты, токсины. Кроме того, стафилококки индуцируют синтез некоторыми клетками организма (например, спленоцитами) супрессоров фагоцитарной активности. Угнетение фагоцитоза не только препятствует очищению организма от стафилококков, но и нарушает функцию процессинга и представления антигенов Т– и В-лимфоцитам, что ведет к снижению силы иммунного ответа.

Наличие капсулы у стафилококков повышает их вирулентность для белых мышей, делает устойчивыми к действию фагов, не позволяет типировать агглютинирующими сыворотками и маскирует белок А.

Тейхоевые кислоты не только защищают стафилококки от фагоцитоза, но, очевидно, играют существенную роль в патогенезе стафилококковых инфекций. Установлено, что у детей, страдающих эндокардитом, в 100 % случаев обнаруживаются антитела к тейхоевым кислотам.

7. Митогенное действие стафилококков в отношении лимфоцитов (этим действием обладают белок А, энтеротоксины и другие продукты, секретируемые стафилококками).

8. Энтеротоксины A, B, C1, C2, C3, D, E. Они характеризуются антигенной специфичностью, термостабильностью, устойчивостью к действию формалина (не превращаются в анатоксины) и пищеварительных ферментов (трипсина и пепсина), устойчивы в диапазоне рН от 4,5 до 10,0. Энтеротоксины являются низкомолекулярными белками с м. м. от 26 до 34 кД со свойствами суперантигенов.

Установлено также, что существуют генетически обусловленные различия в чувствительности к стафилококковой инфекции и характеру ее течения у людей. В частности, тяжелые стафилококковые гнойно-септические заболевания чаще обнаруживаются у людей с группами крови А и АВ, реже – у лиц 0 и В групп.

С синтезом энтеротоксинов связана способность стафилококков вызывать пищевые отравления типа интоксикации. Чаще всего они вызываются энтеротоксинами A и D. Механизм действия этих энтеротоксинов мало изучен, но он отличается от действия других бактериальных энтеротоксинов, которые нарушают функцию аденилатциклазной системы. Все типы стафилококковых энтеротоксинов вызывают сходную картину отравления: тошнота, рвота, боли в поджелудочной области, диарея, иногда головная боль, повышение температуры, мышечный спазм. Эти особенности стафилококковых энтеротоксинов обусловлены их суперантигенными свойствами: они индуцируют избыточный синтез интерлейкина-2, который и вызывает интоксикацию. Энтеротоксины возбуждают гладкую мускулатуру кишечника и повышают моторику желудочно-кишечного тракта. Отравление чаще всего связано с употреблением инфицированных стафилококком молочных продуктов (мороженого, пирожных, тортов, сыра, творога и т. п.) и консервов с маслом. Инфицирование молочных продуктов может быть связано с маститами у коров или с гнойно-воспалительными заболеваниями людей, имеющих отношение к производству продуктов.

Таким образом, обилие различных факторов патогенности у стафилококков и их высокие аллергизующие свойства обусловливают особенности патогенеза стафилококковых заболеваний, их характер, локализацию, тяжесть течения и клинические проявления. Авитаминоз, диабет, снижение иммунитета способствуют развитию стафилококковых заболеваний.

Резистентность стафилококков. Среди не образующих спор бактерий стафилококки, как и микобактерии, обладают наибольшей устойчивостью к внешним факторам. Они хорошо переносят высыхание и остаются жизнеспособными и вирулентными неделями и месяцами в сухой мельчайшей пыли, являясь источником пылевой инфекции. Прямой солнечный свет убивает их лишь в течение многих часов, а рассеянный действует очень слабо. Они устойчивы и к высокой температуре: нагревание до 80 °C выдерживают около 30 мин, сухой жар (110 °C) убивает их в течение 2 ч; низкие температуры переносят хорошо. Чувствительность к химическим дезинфектантам сильно варьирует, например, 3 %-ный раствор фенола убивает их в течение 15 – 30 мин, а 1 %-ный водный раствор хлорамина – за 2 – 5 мин.

Особенности эпидемиологии. Поскольку стафилококки являются постоянными обитателями кожи и слизистых оболочек, заболевания, вызываемые ими, могут иметь характер либо аутоинфекции (при различных повреждениях кожи и слизистых оболочек, в том числе и при микротравмах), либо экзогенной инфекции, обусловленной контактно-бытовым, воздушно-капельным, воздушно-пылевым или алиментарным (при пищевых отравлениях) способами заражения.

Особое значение имеет носительство патогенных стафилококков, так как носители, особенно в медицинских учреждениях (различные хирургические клиники, родильные дома и т. п.) и в закрытых коллективах, могут стать причиной стафилококковых инфекций. Носительство патогенных стафилококков может иметь временный или перемежающийся характер, но особую опасность для окружающих представляют лица, у которых оно является постоянным (резидентные носители). У таких людей стафилококки длительное время и в большом количестве персистируют на слизистых оболочках носа и зева. Причина длительного носительства не совсем ясна. Оно может быть следствием ослабления местного иммунитета (недостаток секреторных IgA), нарушения функций слизистой оболочки, повышения адгезивных свойств стафилококка или обусловлено какими-либо другими его свойствами.

Особенности патогенеза и клиники. Стафилококки легко проникают в организм через мельчайшие повреждения кожи и слизистых оболочек и могут вызвать самые различные заболевания – от юношеских угрей (acne) до тяжелейшего перитонита, эндокардита, сепсиса или септикопиемии, при которых летальность достигает 80 %. Стафилококки вызывают фурункулы, гидрадениты, абсцессы, флегмоны, остеомиелиты; в военное время – частые виновники гнойных осложнений ран; стафилококки играют ведущую роль в гнойной хирургии. Обладая аллергенными свойствами, они могут стать причиной псориаза, геморрагического васкулита, рожистого воспаления, неспецифического полиартрита. Инфицирование стафилококками пищевых продуктов – частая причина пищевых отравлений. Стафилококки – главные виновники сепсиса, в том числе у новорожденных. В отличие от бактериемии (бактерии в крови), которая является симптомом болезни и наблюдается при многих бактериальных инфекциях, сепсис (септицемия – гнилокровие) представляет собой самостоятельную болезнь с определенной клинической картиной, в основе которой лежит поражение органов ретикулоэндотелиальной системы (системы мононуклеарных фагоцитов – СМФ). При сепсисе имеется гнойный очаг, из которого в кровь периодически поступает возбудитель, разносится по организму и поражает ретикулоэндотелиальную систему (СМФ), в клетках которой он размножается, выделяя токсины и аллергены. При этом клиническая картина сепсиса слабо зависит от вида возбудителя, а определяется поражением тех или иных органов.

Септикопиемия – форма сепсиса, при котором возбудитель вызывает гнойные очаги в различных органах и тканях, т. е. это сепсис, осложненный гнойными метастазами.

Бактериемия при сепсисе и септикопиемии может быть кратковременной и длительной.

Постинфекционный иммунитет существует, он обусловлен как гуморальными, так и клеточными факторами. Важную роль в нем играют антитоксины, антимикробные антитела, антитела против ферментов, а также Т-лимфоциты и фагоциты. Напряженность и длительность иммунитета против стафилококков изучены недостаточно, так как у них слишком разнообразна антигенная структура, а перекрестного иммунитета нет.

Лабораторная диагностика. Основной метод – бактериологический; разработаны и внедрены серологические реакции. В случае необходимости (при интоксикациях) прибегают к биологической пробе. Материалом для бактериологического исследования служат кровь, гной, слизь из зева, носа, отделяемое ран, мокрота (при стафилококковой пневмонии), испражнения (при стафилококковом колите), в случае пищевых интоксикаций – рвотные массы, испражнения, промывные воды желудка, подозрительные продукты. Материал засевают на кровяной агар (гемолиз), на молочно-солевой (молочно-желточно-солевой) агар (угнетается рост посторонних бактерий за счет NaCl, лучше выявляются пигмент и лецитиназа). Выделенную культуру идентифицируют по видовым признакам, определяют у нее наличие основных признаков и факторов патогенности (золотистый пигмент, сбраживание маннита, гемолиз, плазмокоагулаза), обязательно проверяют чувствительность к антибиотикам, в случае необходимости проводят фаготипирование. Из числа серологических реакций для диагностики гнойно-септических заболеваний применяют РПГА и ИФМ, в частности для определения антител к тейхоевой кислоте или к видоспецифическим антигенам.

Для определения энтеротоксигенности стафилококков используют три метода:

1) серологический – с помощью специфических антитоксических сывороток в реакции преципитации в геле обнаруживают энтеротоксин и устанавливают его тип;

2) биологический – внутривенное введение фильтрата бульонной культуры стафилококка кошкам в дозе 2 – 3 мл на 1 кг веса. Токсины вызывают у кошек рвоту и понос;

3) непрямой бактериологический метод – выделение из подозрительного продукта чистой культуры стафилококка и определение у него факторов патогенности (образование энтеротоксина коррелирует с наличием других факторов патогенности, в частности РНК-азы).

Наиболее простым и чувствительным является серологический метод обнаружения энтеротоксина.

Лечение. Для лечения стафилококковых заболеваний используют главным образом бета-лактамные антибиотики, к которым прежде всего следует определять чувствительность. При тяжелых и хронических стафилококковых инфекциях положительный эффект дает специфическая терапия – применение аутовакцины, анатоксина, противостафилококкового иммуноглобулина (человеческого), антистафилококковой плазмы.

Специфическая профилактика. Для создания искусственного иммунитета против стафилококковой инфекции применяют стафилококковый анатоксин (жидкий и таблетированный), но он создает антитоксический иммунитет только против стафилококков, лизируемых главным образом фагами I группы. Применение вакцин из убитых стафилококков или их антигенов хотя и приводит к появлению антимикробных антител, но только против тех серовариантов, из которых изготовлена вакцина. Проблема изыскания высокоиммуногенной вакцины, эффективной против многих видов патогенных стафилококков, – одна из важнейших проблем современной микробиологии.

1. Стафилококки, их свойства. Классификация, факторы патогенности стафилококков. Заболевания, вызываемые стафилококками. Эпидемиология и особенности госпитальных штаммов стафилококков. Лабораторная диагностика, специфическая профилактика и терапия .

Наиболее известны:

Стафилококк золотистый (Staphylococcus aureus), как наиболее патогенный для человека. Назван по способности образовывать золотистый пигмент. Может вызывать у человека гнойные воспалительные процессы почти во всех органах и тканях.

Стафилококк эпидермальный (Staphylococcus epidermidis) - часто встречается на коже и слизистых оболочках человека, может вызывать сепсис, эндокардит, конъюнктивит, гнойную инфекцию ран и гнойные инфекции мочевыводящих путей.

Стафилококк сапрофитный (Staphylococcus saprophyticus) - может вызывать острый цистит и уретрит.

Таксономия: относятся к отделу Firmicutes, семейству Мicrococcacae, роду Staphylococcus. К данному роду относятся 3 вида: S.aureus, S.epidermidis и S.saprophyticus.

Морфологические свойства: Все виды стафилококков представляют собой округлые клетки. В мазке располагаются несимметричными гроздьями. Клеточная стенка содержит большое количество пептидогликана, связанных с ним тейхоевых кислот, протеин А. Грамположительны. Спор не образуют, жгутиков не имеют. У некоторых штаммов можно обнаружить капсулу. Могут образовывать L-формы.

кими и протеолитическими ферментами. Стафилококки могут вырабатывать гемолизины, фибринолизин, фосфатазу, лактамазу, бактериоцины, энтеротоксины, коагулазу.

Стафилококки пластичны, быстро приобретают устойчивость к антибактериальным препаратам. Существенную роль в этом играют плазмиды, передающиеся с помощью трансдуцирующих фагов от одной клетки к другой. R-плазмиды детерминируют устойчивость к одному или нескольким антибиотикам, за счет продукции в-лактамазы.

Антигенная структура . Около 30 антигенов, представляющих собой белки, полисахариды и тейхоевые кислоты. В составе клеточной стенки стафилококка содержится протеин А, который может прочно связываться с Fc-фрагментом молекулы иммуноглобулина, при этом Fab-фрагмент остается свободным и может соединяться со специфическим антигеном. Чувствительность к бактериофагам (фаготип) обусловлена поверхностными рецепторами. Многие штаммы стафилококков являются лизогенными(образование некоторых токсинов происходит с участием профага).

Факторы патогенности: Условно – патогенные. Микрокапсула защищает от фагоцитоза, способствует адгезии микробов; компоненты клеточной стенки – стимулируют развитие воспалительных процессов. Ферменты агрессии: каталаза – защищает бактерии от действия фагоцитов, в-лактамаза – разрушает молекулы антибиотиков.

Резистентность. Устойчивость в окружающей среде и чувствительность к дезинфектантам обычная.

Патогенез. Источником инфекции стафилококков - человек и некоторые виды животных (больные или носители). Механизмы передачи - респираторный, контактно-бытовой, алиментарный.

Иммунитет: П остинфекционный – клеточно-гуморальный, нестойкий, ненажряженный.

Клиника. Около 120 клинических форм проявления, которые имеют местный, системный или генерализованный характер. К ним относятся гнойно-воспалительные болезни кожи и мягких тканей (фурункулы, абсцессы), поражения глаз, уха, носоглотки, урогенитального тракта, пищеварительной системы (интоксикации).

Микробиологическая диагностика . Материал для исследования – гной, кровь, моча, мокрота, испражнения.

Бактериоскопический метод: из исследуемого материала (кроме крови) готовят мазки, окрашивают по Граму. Наличие грам «+» гроздевидных кокков, располагающихся в виде скоплений.

Бактериологический метод: Материал засевают петлей на чашки с кровяным и желточно-солевым агаром для получения изолированных колоний. Посевы инкубируют при 37С в течении суток. На следующий день исследуют выросшие колонии на обеих средах. На кровяном агаре отмечают наличие или отсутствие гемолиза. На ЖСА S. aureus образует золотистые круглые выпуклые непрозрачные колонии. Вокруг колоний стафилококков, обладающих лецитиназной активностью, образуются зоны помутнения с перламутровым оттенком. Для окончательного установления вида стафилококка 2-3 колонии пересевают в пробирки со скошенным питательным агаром для получения чистых культур с последующим определением их дифференциальных признаков. S.aureus – «+»: образование плазмокоагулазы, летициназы. Ферментация:глк, миннита, образование а-токсина.

Для установления источника госпитальной инфекции выделяют чистые культуры стафилококка от больных и бактерионосителей, после чего проводят их фаготипирование с помощью набора типовых стафилофагов. Фаги разводят до титра, указанного на этикетке. Каждую из исследуемых культур засевают на питательный агар в чашку Петри газоном, высушивают, а затем петлей каплю соответствующего фага наносят на квадраты (по числу фагов, входящих в набор), предварительно размеченные карандашом на дне чашки Петри. Посевы инкубируют при 37 °С. Результаты оценивают на следующий день по наличию лизиса культуры.

Серологический метод: в случаях хронической инфекции, определяют титр анти-а-токсина в сыворотке крови больных. Определяют титр АТ к риботейхоевой кислоте(компонент клеточной стенки).

Лечение и профилактика . Антибиотики широкого спектра действия (пенициллины, устойчивые к в-лактамазе). В случае тяжелых стафилококковых инфекций, не поддающихся лечению антибиотиками, может быть использована антитоксическая противостафилококковая плазма или иммуноглобулин, иммунизированный адсорбированным стафилококковым анатоксином. Выявление, лечение больных; проведение планового обследования медперсонала, вакцинация стафилококковым анатоксином. Стафилококковый анатоксин: получают из нативного анатоксина путем осаждения трихлоруксусной кислотой и адсорбцией на гидрате оксида алюминия.

Стафилококковая вакцина: взвесь коагулазоположительных стафилококков, инактивированных нагреванием. Применяют для лечения длительно текущих заболеваний.

Иммуноглобулин человеческий противостафилококковый : гамма-глобулиновая фракция сыворотки крови, содержит стафилококковый анатоксин. Готовят из человеч. крови, с высоким содержанием антител. Применяется для специфического лечения.

Морфология и биологические свойства. Стафилококки (от греч. staphyle — виноградная гроздь) имеют форму круглых шаров диаметром 0,6—1 мкм, которые располагаются кучками, напоминающими грозди винограда. В патологическом материале они могут обнаруживаться в виде отдельно лежащих одиночных кокков, диплококков, коротких цепочек. Спор не образуют, жгутиков не имеют. У некоторых штаммов стафилококков обнаруживают капсулу. Под действием пенициллина и других веществ стафилококки могут образовывать L-формы. Стафилококки хорошо окрашиваются анилиновыми красками, грамположительны.

По типу дыхания являются факультативными анаэробами . Стафилококки хорошо растут на простых питательных средах в различных атмосферных условиях, в том числе при 20—30% углекислоты, образуя при этом сильный токсин; оптимальный рН 7,2—7,8; растут в пределах 8—43°С при оптимуме 37°С. На мясо-пептонном бульоне дают равномерное помутнение с осадком. На плотных средах образуют средней величины (диаметр 2—4 мм) гладкие, круглые, выпуклые, блестящие, с ровными краями колонии. Благодаря пигментообразованию колонии могут быть золотистого, желтого, лимонно-желтого, кремового или белого цвета. Пигментообразование лучше выражено при посеве из молочно-солевой агар. Пигмент, выделяемый стафилококками, относится к липохромам и растворяется в спирте, эфире, ацетоне, не растворяется в воде. Поэтому при росте на питательной среде окрашены только колонии стафилококка. Встречаются беспигментные колонии.

Стафилококки разлагают ряд углеводов с образованием кислоты: глюкозу, лактозу, маннит, сахарозу, мальтозу, образуют на питательном субстрате сероводород, восстанавливают нитраты в нитриты, разжижают желатин.

Токсинообразование . Патогенные свойства стафилококков обусловлены способностью вырабатывать экзотоксины и ферменты агрессии. В настоящее время выделяют четыре типа стафилококковых токсинов: альфа (а), бета (b), дельта (d), гамма (у).

Они являются самостоятельными субстанциями и вызывают лизис эритроцитов, оказывают летальное и некротическое действие. Эти свойства неодинаково выражены у различных типов токсинов. Наиболее изучены гемолитические свойства токсинов, поэтому их часто называют гемолизинами. Гемолитическую способность стафилококков можно определить при посеве на кровяной агар, на котором через 18—24 ч вокруг колонии стафилококка видна зона гемолиза. Некротическое действие можно установить, вводя культуру стафилококка внутрикожно кролику. Через 24—48 ч на месте инъекции наступает некроз кожи (положительная дермонекротическая проба). Летальные свойства определяют внутривенным введением 0,2—0,4 мл стафилококкового токсина кролику. Смерть животного наступает через 5—10 мин.

Альфа - токсин наиболее изучен. Относится к истинным токсинам. Разрушает эритроциты кролика и барана, слабо — эритроциты человека. Термолабилен. Оказывает летальное и некротическое действие. Обладает антигенными и иммуногенными свойствами, легко переводится в анатоксин.

Дельта-токсин в основном продуцируется штаммами стафилококков, выделяемыми из патологического материала от больных. Действует на эритроциты человека и лошади. Вызывает гибель кроликов при внутривенном введении 125 мкг очищенного токсина. Антигенные свойства выражены слабо, не переводится в анатоксин.

Гамма-токсин малоизучен. Вызывает лизис эритроцитов кролика, барана и человека. Термолабилен.

Установлено, что патогенные стафилококки выделяют вещества, губительно действующие на лейкоциты человека и различных видов животных. Эти вещества получили название лейкоцидинов. У стафилококков описано четыре типа лейкощщинов. Они обладают антигенными свойствами. "При иммунизации животных можно получить иммунную сыворотку, обладающую способностью нейтрализовать лейкоцитолитическое действие яда.

Патогенные стафилококки способны продуцировать энтеротоксин, который вызывает пищевые отравления. Стафилококковые пищевые интоксикации возникают после приема пищи, содержащей энтеротоксин, выделенный стафилококками при размножении в продукте. Важной особенностью стафилококкового энтеротоксина является его термоустойчивость. Поэтому продукты, содержащие энтеротоксин, даже после термической обработки могут явиться причиной пищевого отравления.

В последние годы у некоторых патогенных стафилококков найден особый экзотоксин, который был назван Стафилококки, выделяющие этот вид токсина, вызывают эксфолиативные поражения кожи (пузырчатка новорожденных, локальное буллезное импетиго, скарлатинозоподобная сыпь).

К токсическим субстанциям относятся выделяемые стафилококками ферменты агрессии:

1) плазмокоагулаза, вызывающая свертывание плазмы крови;

2) гиалуронидаза, расщепляющая гиалуроновую кислоту, которая входит в состав основного вещества соединительной ткани;

3) фибринолизин, растворяющий фибрин;

4) фосфатаза.

Кроме того, установлено, что патогенные свойства стафилококков связаны со способностью их продуцировать дезоксирибонуклеазу (ДНК-азу), лецитовителлазу, липазу, лизоцим. Стафилококки могут продуцировать антибиотические вещества — бактериоцины (стафилоцины). Установлено, что стафилоцины не только подавляют рост других штаммов стафилококков, но и оказывают ингибиторное действие на дифтерийные палочки, а также различные виды бацилл и клостридий.

Устойчивость. Среди патогенных микробов стафилококки наиболее устойчивы во внешней среде. Они хорошо переносят замораживание, сохраняя при этом жизнеспособность в течение нескольких лет, и высыхание, являясь в дальнейшем источником пылевой (воздушной) инфекции. Прямой солнечный свет убивает стафилококки в течение нескольких часов. При нагревании до 70°С они погибают в течение 1 ч, до 80°С — через 10—20 мин. Менее устойчивы стафилококки к действию различных химических веществ: 0,1% раствор сулемы и 3% раствор карболовой кислоты убивают их в течение 15—30 мин, 1% раствора хлорамина — через 2—5 мин. Стафилококки устойчивы к повышенной концентрации хлорида натрия. Поэтому при выделении их из загрязненного материала используют питательные среды с повышенным содержанием NaCl (7—10%). Стафилококки быстро приобретают устойчивость к антибиотикам. Особенно распространены штаммы, устойчивые к пенициллину, так как стафилококки обладают ферментом пенициллиназой.

Антигенная структура. Изучена недостаточно. Выделены около 30 полисахаридных типоспецифических антигенов и один общий белковый антиген. К этим антигенам получены агглютинирующие и преципитирующие сыворотки. Однако довольно большое количество культур стафилококков не поддается серологическому типированию.

Классификация. Род стафилококков, согласно классификации Берджи (1974), делят на три вида:

1) Staphylococcus aureus;

2) Staph, epidermidis;

3) Staph, saprophytics. Болезнетворное действие оказывает преимущественно Staph, aureus. Staph, epidermidis и Staph, saprophytics являются постоянными обитателями кожи и слизистых оболочек. Общепринятыми тестами для дифференциации этих видов служат:

а) реакция плазмокоагуляции;

б) сбраживание маннита в анаэробных условиях.

Staph, aureus коагулирует плазму крови, сбраживает маннит в анаэробных условиях, а также продуцирует ДНК-азу, фибринолизин, гиалуронидазу, лецитовителлазу, фосфатазу и другие факторы патогенности. Два других вида: Staph, epidermidis и

Staph, saprophyticus — не обладают основными факторами патогенности. Вид Staph, saprophyticus изучен еще мало. Для дифференциации различных видов стафилококков в настоящее время рекомендуют тесты, приведенные в табл. 1.

У Staph, aureus обнаружены фаги. Существует международный набор, состоящий из 22 фагов, объединенных в 4 группы (I, И, III и IV). С помощью этого набора фагов производят фаготипирование выделенных культур Staph, aureus.

Чувствительность стафилококка к одному или нескольким фагам является довольно постоянным признаком. Удается типировать 75— 80% всех культур патогенных стафилококков. Фаготипирование играет большую роль в эпидемиологическом анализе стафилококковых заболеваний, помогая установить источник инфекции и определить пути ее распространения.

Патогенность . Из лабораторных животных наиболее чувствительны кролики, в меньшей степени — морские свинки и белые мыши.

Патогенез и клиника. Как уже отмечено, стафилококки широко распространены во внешней среде. Они являются сапрофитами кожи и слизистых оболочек человека. У здоровых людей наряду с не патогенными довольно часто встречаются патогенные стафилококки. Преимущественная их локализация — слизистая оболочка носа и зева. Установлено, что только у небольшой части людей в организме постоянно отсутствует патогенный стафилококк. У большинства он имеется периодически, а некоторые лица являются постоянными бактерионосителями. Имеется категория «злостных» носителей, в носоглотке которых постоянно и в большом количестве обитают патогенные стафилококки, устойчивые к антибиотикам, определенных фаготипов и называемые «эпидемическими», так как они часто являются причиной стафилококковых массовых заболеваний в больницах. Такие носители, особенно среди медицинского персонала, а также лица, страдающие стафилококковыми заболеваниями, являются основным источником стафилококковой инфекции в больницах.

Стафилококки играют огромную роль в патологии. Они вызывают самые разнообразные гнойные заболевания: гнойничковые поражения кожи и подкожной клетчатки, ангины, отиты, пневмонии, уретриты, холециститы, энтероколиты, сепсис и др. Особенно велика их роль в акушерско-гинекологической практике и хирургии. Стафилококки являются наиболее частой причиной гнойно- воспалительных заболеваний у новорожденных вплоть до генерализованной инфекции — сепсиса, маститов у рожениц, гнойных осложнений после операций у хирургических больных. Патологический процесс вызывается, как правило, патогенными стафилококками. Однако у лиц с пониженной сопротивляемостью инфекционный процесс может быть обусловлен непатогенным стафилококком. Стафилококковые заболевания протекают тяжело, с высокой летальностью, особенно у детей раннего возраста и ослабленных больных.

Инфекция передается главным образом контактным путем или через воздух. При некоторых заболеваниях (гнойничковые болезни кожи, ангины и др.) инфекция может быть эндогенной.

Среди стафилококковых заболеваний особое место занимают пищевые интоксикации, возникающие в результате употребления в пищу продуктов (чаще всего молочных, мясных и сладких блюд), в которых произошли размножение стафилококка и накопление энтеротоксина.

Они имеют наибольший удельный вес среди пищевых отравлений микробной природы. Стафилококковые пищевые отравления называют токсикозами, так как характерная клиническая картина (многократная рвота, головная боль, сердечная слабость, иногда понос) обусловлена действием не стафилококка, а его энтеротоксина.

Иммунитет. Человек обладает значительной устойчивостью к воздействию стафилококков благодаря защитным свойствам кожи, фагоцитозу, наличию у здоровых лиц противостафилококковых антител и других факторов. После перенесенного заболевания иммунитет непродолжительный и малонапряженный.

В механизме иммунитета против стафилококка главная роль принадлежит гуморальному фактору, в частности стафилококковому антитоксину, а клеточная защита имеет второстепенное значение. Приобретенный антитоксический иммунитет нестойкий. Для стафилококковых заболеваний характерна склонность к рецидивам. Сопротивляемость стафилококковой инфекции снижается в результате различных заболеваний, травм, диабета, облучения и т. д.

Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования являются: гнойное отделяемое, мокрота, слизь из зева и носа, воспалительный экссудат, моча, кровь, испражнения, рвотные массы, промывные воды желудка и др.

Схема микробиологического исследования .

Первый день:

1) микроскопия материала, окрашенного по Граму, позволяет составить ориентировочное представление о виде микроба и степени обсемененности материала;

2) посев исследуемого материала в солевой бульон, на чашки с молочно-солевым агаром (или желточно-солевым) и 5% кровяным агаром. Посевы помещают в термостат при 37°С на 18—24 ч.

Второй день: просмотр чашек с посевами. На чашке с желточно-солевым агаром отмечают образование зоны помутнения вокруг колонии с радужным венчиком (в случае наличия фермента лецитовителлазы), на кровяном агаре — гемолиз.

Подозрительные колонии микроскопируют и отсевают на скошенный агар для выделения чистой культуры. Из солевого бульона делают высев на чашки с молочно-солевым или желточно-солевым агаром. Далее исследуют, как первичные посевы на плотных средах.

Третий день: культуру, выросшую на скошенном агаре, изучают, определяя признаки патогенности: ставят реакцию плазмокоагуляции, засевают в пробирку с маннитом и определяют чувствительность к антибиотикам. В целях эпидемиологического анализа проводят фаготипирование. Четвертый день: учет реакции плазмокоагуляции, ферментации маннита, чувствительности к антибиотикам, фаготипирования. Культуры, коагулирующие плазму, сбраживающие маннит в анаэробных условиях, относят к патогенным.

При пищевых отравлениях для установления этиологической роли стафилококков ставят биопробу на котятах. Для этого им скармливают остатки пищи, вызвавшей отравление, или вводят в желудок через зонд выделенную культуру стафилококка. В случае наличия в исследуемом материале энтеротоксина у котят через 30—60 мин наступает рвота и понос.

Профилактика и лечение . Широкое распространение стафилококковых заболеваний связано с интенсивностью циркуляции стафилококков, значительной устойчивостью их во внешней среде, естественным отбором высоковирулентных полирезистентных к антибиотикам штаммов. С другой стороны, изменяется восприимчивость к заражению у лиц со сниженной сопротивляемостью инфекции. Поэтому для борьбы со стафилококковой инфекцией необходимо проводить комплекс мероприятий в трех направлениях:

1) воздействие на источник инфекции — строгая изоляция лиц со стафилококковыми заболеваниями, санация носителей патогенного стафилококка среди медицинского персонала и больных лизоцимом, экмоновоциллином, фурацилином, риванолом, мазью «Оксикорт» и другими препаратами. Вводят их в виде мазей или капель в нос, используют для полоскания горла, а также для ингаляций;

2) пресечение путей передачи стафилококковой инфекции, для чего необходимы ряд мер, направленных на улучшение санитарно-гигиенического режима, строжайшее соблюдение асептики и антисептики в больничных учреждениях,

3) повышение защитных сил макроорганизма, для чего используют общеукрепляющие средства и ряд специфических иммунопрепаратов. К таким препаратам относятся стафилококковый анатоксин, антифагин, вакцина, поливалентный стафилококковый бактериофаг, аутовакцина, антистафилококковая плазма и гамма-глобулин. Стафилококковый анатоксин используют для иммунизации беременных и хирургических больных с целью профилактики послеоперационных гнойных осложнений.

Для лечения стафилококковых заболеваний применяют антибиотики в сочетании с иммунопрепаратами.

Содержание статьи

Стафилококки

Открыты Л. Пастером в 1880 г. Род Staphylococcus включает 19 видов, из них только 3 вида экологически связаны с организмом человека: S. aureus - стафилококк золотистый, S. epidermidis - стафилококк эпидермальный и S. saprophyticus - стафилококк сапрофитный. Заболевания, отличающиеся разнообразием клинических проявлений, вызывают золотистые, реже - эпидермальные и еще реже - сапрофитные стафилококки.

Морфология и физиология

Отдельные клетки стафилококков, имеющие форму правильного шара, при размножении образуют скопления в виде гроздьев винограда (staphyle - виноградная гроздь). В препаратах из патологического материала, в частности из гноя стафилококки располагаются парами или небольшими скоплениями. Золотистые стафилококки образуют микрокапсулу. Стафилококки являются хемоорганотрофами с окислительным и бродильным типами метаболизма. Они расщепляют многие углеводы в аэробных и анаэробных условиях. Диагностическое значение имеет способность сбраживать глюкозу и маннит в анаэробных условиях. Стафилококки - факультативные анаэробы, но лучше развиваются в аэробных условиях. На поверхности плотных питательных сред образуют круглые, выпуклые, пигментированные (золотистые, палевые, лимонно-желтые, белые) колонии с ровными краями; в жидких средах дают равномерное помутнение. В лабораториях используют способность стафилококков размножаться в средах с большим количеством (6-10%) хлорида натрия. Такую концентрацию соли другие бактерии не переносят, вследствие чего солевые среды являются элективными для стафилококков. Штаммы золотистых стафилококков, продуцирующие гемолизины дают на кровяном агаре колонии, окруженные зоной гемолиза (рис. 20.2 на ив. вкладку). Стафилококки образуют ферменты, сбраживающие многие углеводы. Дифференциально-диагностические значение имеет тест на сбраживание глюкозы в анаэробных условиях.

Антигены

Стафилококки обладают разнообразными антигенами, локализованными в основном в клеточной стенке, S. aureus имеет также капсульный антиген. Из компонентов клеточной стенки антигенами являются пептидогликан, белок А, расположенный снаружи пептидогликана. Наличие белка А характерно для S. aureus. Этот белок способен к неспецифическому соединению с Fc-фрагментами IgG, в связи с чем стафилококки, обладающие белком А, способны агглютинироваться нормальной человеческой сывороткой и давать неспецифическое свечение при обработке гетерологичными флюоресцирующими сыворотками. Капсульный антиген S. aureus имеет сложное химическое строение. Он состоит из уроновых кислот, моносахаридов и аминокислот. У стафилококков описаны и типоспецифические антигены.

Патогенность

Факторы вирулентности стафилококков, особенно S. aureus, связаны с их адгезией на рецепторах чувствительных клеток, колонизацией и агрессивными свойствами, проявляющимися в подавлении фагоцитоза. Адгезивная способность стафилококков выражена в отношении клеток и межклеточных веществ разных тканей (эпителий, фибронектин, коллаген, фибриноген и др.). При этом адгезия стафилококков на разных клетках и субстратах происходит за счет определенных адгезинов. Так, тейхоевые кислоты ответственны за адгезию на эпителиальных клетках. Стафилококки не прилипают к тромбам, если последние покрыты гноем, вследствие блокирования фибронектиновых рецепторов. Капсульные полисахариды также способствуют адгезии, в частности к эндопротезам. Важнейшим их свойством является индукция большого количества иммуноцитокинов, что приводит к возникновению очагов воспаления и образованию абсцессов. Капсульные полисахариды подавляют активность фагоцитирующих клеток. Белок А, содержащийся в клеточной стенке Staphylococcus aureus, обладает антифагоцитарными свойствами. Он связывается с фибронектином - адгезивным гликопротеином, покрывающим поверхность клеток и находящимся в базальных мембранах, основном веществе соединительной ткани, а также циркулирующим в крови. Выраженным токсическим действием не обладает. Таким образом, белок А участвует в адгезии и обладает агрессивным действием. Из экзоферментов, продуцируемых главным образом S. aureus, существенную роль в патогенезе заболеваний играют плазмокоагула-за, гиалуронидаза, лецитиназа, фибринолизин, ДНК-аза.
Плазмокоагулаза вызывает свертывание плазмы крови. Стафилококки, продуцирующие этот фермент, покрываются фибриновым чехлом, защищающим их от фагоцитоза. Большие концентрации коагу-лазы, циркулирующие в организме больного, приводят к понижению свертываемости крови, нарушению гемодинамики, прогрессирующему кислородному голоданию тканей.
Гиалуронидаза, субстратом действия которой является гиалуроно-вая кислота, способствует распространению стафилококков в тканях вследствие нарушения их проницаемости.
Лецитиназа разрушает лецитин в составе клеточных мембран лейкоцитов и других клеток, что способствует лейкопении. Фибринолизин растворяет фибрин, ограничивающий местный воспалительный очаг, чем приводит к генерализации инфекции. Патогенетические свойства других ферментов стафилококков (нуклеазы, липазы, протеиназы, фосфатазы), часто сопровождающих коагулазную активность, четко не определены. Из ферментов, участвующих в патогенезе стафилококковых инфекций, только коагулаза и частично ДНК-аза характерны для S. aureus. Другие ферменты непостоянны.

Токсины

Стафилококки секретируют ряд токсинов, отличающихся друг от друга по механизму действия. К ним относятся мембраноповреждающие токсины или мембранотоксины. Они образуют каналы в цитоплазматической мембране эритроцитов, лейкоцитов и других клеток, что приводит к нарушению осмотического давления и лизису соответствующих клеток. Ранее их называли гемолизинами, полагая, что они лизируют только эритроциты. Мембранотоксины отличаются друг от друга по антигенным свойствам, «мишени» и другим признакам, ?-токсин обладает еще дермонекротическим и кардиотоксическим действием. Он представляет собой белок с выраженными иммуногенными свойствами. Из него получен анатоксин, использующийся для лечения и профилактики стафилококковых заболеваний, ?-токсин наряду с мембраноповреждающим действием на эритроциты и соединительнотканные клетки, угнетает хемотаксис полиморфно-ядерных лейкоцитов, х-токсин разрушает эритроциты, лейкоциты и клетки соединительной ткани.

Золотистые стафилококки могут образовывать гистотоксины, к которым относятся энтеротоксины, вызывающие пищевую интоксикацию. Известно 6 энтеротоксинов (А, В, С, D, E, F), различающиеся по антигенным свойствам. Некоторые стафилококки продуцируют экзотоксин, вызывающий синдром «токсического шока». Чаще всего данные стафилококки являются обитателями мочевых путей женщин. Механизм действия этого токсина состоит в гиперактивации моноцитов и макрофагов с последующей гиперпродукцией ИЛ-1, ТНФ (туморнекротизирующий фактор). Таким образом, данный токсин обладает всеми свойствами, присущими суперантигенам. Он представляет собой белок, образование которого кодируется хромосомными и плазмидными генами (профагом), находящимся в бактериальной хромосоме. Наряду с опосредованным действием данный экзотоксин оказывает прямое действие на кровеносные капилляры, увеличивая их проницаемость. Заболевание часто заканчивается летальным исходом.

Патогенез

Преимущественное значение в патологии человека имеет золотистый стафилококк. В организм человека он может проникать различными путями. Стафилококки обладают полиорганным тропизмом, связанным с их способностью адгезировать на рецепторах клеток разных тканей и органов человека. Их пантропность выражается в способности вызывать гнойно-воспалительные процессы в коже, подкожной клетчатке, лимфоузлах (фурункулы, карбункулы, маститы, абсцессы и др.), респираторном тракте (бронхиты, пневмонии, плевриты), ЛОР-органах (отиты, ангины, гаймориты, тонзиллиты и др.), органах зрения (конъюнктивиты, язвы роговицы), желчевыводящих путях (холециститы, холангиты и др.), мочеполовых органах (гломерулонефриты, уретриты, простатиты и др.), опорнодвигательном аппарате (остеомиелиты, артриты, миозиты), а также пищевые отравления. Генерализация любой формы местного процесса может привести к сепсису или септикопиемии. Острые кишечные заболевания (ОКЗ) стафилококки вызывают у новорожденных. Стафилококки могут вызывать тяжелые формы ОКЗ, а также менингиты у детей младшего возраста.

Иммунитет

Организм здорового человека обладает значительной устойчивостью к стафилококкам. После перенесенной стафилококковой инфекции в крови появляются антитоксины. Обнаружение антитоксина свидетельствует о напряженности иммунитета к стафилококкам. Наличие в крови человека а-антитоксина в титре больше 2 ME указывает на недавно перенесенное заболевание стафилококковой этиологии.

При контакте с широко распространенными в окружающей среде стафилококками, а также в результате перенесенных заболеваний индуцируется гуморальный иммунный ответ, в результате которого образуются антитела на антигены микробных клеток, токсины и ферменты. Клеточный иммунный ответ проявляется в подавлении фагоцитоза. Устойчивость к фагоцитозу у вирулентных штаммов S. aureus, возможно, связана с их способностью образовывать капсулу in vivo, а также с продукцией коагулазы, образующей вокруг бактерий фибрин. Белок А препятствует фагоцитозу, связываясь с Fc-участками IgG. В ряде случаев наблюдается специфическая сенсибилизация организмов. Определенное значение при стафилококковых инфекциях имеют секреторные IgA, обеспечивающие местный иммунитет слизистых оболочек. Экология и эпидемиология. Стафилококки широко распространены в природе. Они обнаруживаются на коже и слизистых оболочках человека, встречаются у животных. Каждый вид стафилококка подразделяется на экологические варианты (эковары). Вид S. aureus включает 6 эковаров: А, В, С, D, Е и F. Основными хозяевами этих эковаров являются соответственно человек, свинья, домашняя птица, крупный рогатый скот, овцы, зайцы, собаки и голуби. Резервуаром золотистого стафилококка служат здоровые носители и больные с различными стафилококковыми поражениями. Наибольшую опасность в смысле распространения стафилококков представляют бактерионосители, у которых патогенные стафилококки обнаруживают на слизистой верхних дыхательных путей, особенно передних отделов носовых ходов, а также больные люди с кожными поражениями. Стафилококки достаточно резистентны к факторам окружающей среды. Они хорошо переносят высушивание, длительное время остаются жизнеспособными в пыли.

Стафилококковые инфекции

Род Staphylococcus включает шаровидные неподвижные аспорогенные грамположительные факультативно-анаэробные бактерии, принадлежащие к семейству Mисrососсасеае. В определителе бактерий Д.Берги приведены дифференциальные признаки 29 видов стафилококков. Они делятся на две группы - коагулазоположительные и коагулазоотрицательные. К первой группе относятся S. aureus, S. intermedius и S. hyicus. их роль в инфекционной патологии равнозначна. Чаще различные заболевания у людей и животных вызывает S.aureus, реже - S. hyicus. S. intermedius патогенный только для животных. На протяжении многих лет коагулазоотрицательные стафилококки считали непатогенными. Но теперь эта точка зрения изменилась. В связи с ухудшением экологической ситуации в большинстве стран и связанным с ней снижением естественного иммунитета участились случаи гнойно-септических поражений тканей и органов, вызванных коагулазоотрицательные видами, которые встречаются на коже и слизистых оболочках человека (S. epidermidis, S.auricularis , S.capitis, S.cohnii, S.haemolyticus, S.hominis, S.lentus, S.saprophyticus, S.schleiferi, S.simulans, S.wameri, S.xylosus ma in.).

Среди эпидемиологов, микробиологов и клиницистов довольно распространенное убеждение, что сегодня непатогенных стафилококков не существует. Все учащаются случаи выделения из крови, тканей и органов культур стафилококков без каких-либо маркеров патогенности. Однако, при элиминации их из организма исчезают все симптомы заболевания. Все это необходимо учитывать при проведении лабораторной диагностики стафилококковых инфекций. К сожалению, в рутинных бактериологических лабораториях нашей страны пока возможна идентификация лишь S. aureus, S. epidermidis и S.saprophyticus.

Стафилококки чаще поражают кожу, ее придатки и подкожную клетчатку. Они вызывают фурункулы, карбункулы, панариции, паронихии, абсцессы, флегмоны, маститы, лимфадениты, нагноения ран, в том числе операционных. У детей стафилококки являются возбудителями стафилодермий, эпидемических пухирчаток, импетиго. их выделяют при плевритах, бронхитах, пневмониях, перитонитах. Они могут вызвать ангины, тонзиллиты, гаймориты, отиты, конъюнктивиты, несколько реже - менингиты, абсцессы мозга, миокардиты, эндокардиты, артриты, инфекции сосудистых протезов. Очень опасные пищевые токсикоинфекции, энтероколиты, холециститы, циститы, пиелит, пиелонефрит. При проникновении в кровь или костный мозг вызывают сепсис, остеомиелит, синдром токсического шока. Однако все заболевания стафилококковой этиологии не рассматриваются как острозаразное.

Взятие материала для исследования

При стафилококковых инфекциях исследуют гной, кровь (при сепсисе), выделения слизистых оболочек, мокроты, воспалительный экссудат, ликвор, раневое содержание, плевральный выпот, желчь, мочу. В случае подозрения на токсикоинфекцию - рвотные массы, промывные воды желудка, испражнения, остатки пищи (особенно творог, молоко, пирожные, торты, кремы, мороженое и др.).. При санитарно-бактериологическом контроле исследуют смывы с рук, столов и других предметов. В бактерионосителей материал забирают тампоном отдельно из глотки и носовых ходов.

Из открытых гнойных поражений материал берут стерильным ватным тампоном после удаления раневого налета, в котором может быть сапрофитная микрофлора из воздуха, кожи и т.д.. При закрытых нарыва делают пункцию шприцем. Слизь из рото-и носоглотки берут стерильным тампоном. Мокроту и мочу забирают в стерильные пробирки, банки. Кровь (10 мл), взятую из локтевой вены, и ликвор - при пункции спинномозгового канала, с соблюдением асептики сеют у постели больного в 100 мл сахарного бульона. Кровь рекомендуют быстро (к ее свертыванию) вносить прямо из шприца во флакон с бульоном, тщательно перемешать, предотвращая образование сгустка. Пробы крови нельзя замораживать. В 25% случаев при стафилококковом сепсисе количество бактерий в крови (КОЕ) может быть меньше 1 / мл. При подозрении на такое положение необходимо сеять 25-30 мл крови.

Бактериоскопическое исследования

Почти со всех исследуемых материалов (навоз, раневой содержание, экссудат, мокроты, осадок мочи и т.д.) с помощью бактериологической петли изготавливают мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. Только из крови и смывов мазки не делают так в них малое количество микроорганизмов. В типичных случаях стафилококки имеют шарообразную форму, фиолетовый цвет, располагаются несимметричными гроздьями, но встречаются и одинокие клетки, пары или тетради.

В последнее время в связи с широким использованием антибиотиков морфология стафилококков изменилась и типового их расположения в мазках из гноя часто не наблюдают. В связи с этим отличить стафилококки от стрептококков по их морфологии и взаимным расположением часто практически невозможно. Поэтому нужно делать посев, выделять чистую культуру и идентифицировать ее. Но и первичная микроскопия может дать предварительный ответ в случае выявления типичных грамположительных кокков правильной круглой формы, расположенных гроздьями и при большом количестве бактерий в поле зрения. Она также позволяет выбрать необходимые для посева элективные среды, провести прямое определение чувствительности к антибиотикам микрофлоры навоза еще до выделения чистой культуры.

Бактериологическое исследование

Материал от больных и бактерионосителей засевают немедленно или не позднее 3-4 ч после взятия при условии хранения его на холоде.В первый день петлей, шпателем или непосредственно тампоном делают посевы на кровяной агар и элективные для стафилококков среды (желтково-солевой (ЖСА) или молочно-желтково-солевой агар (МЖСА). Чашки с посевами инкубируют при 37 ° С в течение 48 часов, или сутки в термостате и дополнительно 24 ч при комнатной температуре при хорошем освещении. Если в исследуемом материале бактерий мало (данные микроскопии) - занял для обогащения делают еще в тиогликолевой среду.На второй день производят высев из сахарного бульона на указанные элективные среды, исследуют массивность роста и характер колоний после посевов других материалов. На кровяном агаре стафилококки образуют непрозрачные, слегка выпуклые колонии средних размеров с гладкой, блестящей, словно полированной поверхностью, четко очерченным краем, маслянистой консистенции. Патогенные штаммы образуют вокруг колоний прозрачные зоны гемолиза. На элективные-дифференциальных средах, как правило, вырастают только колонии стафилококков. В частности, на желтково-солевом агаре они образуют колонии с зоной помутнения вокруг них и характерным радужным венчиком по периферии (лецитовителазна реакция). На молочно-желтково-солевом агаре выявляют наличие пигмента, который может быть золотистым, палевым, белым, желтым, оранжевым и др..

Из всех типов колоний изготовляют мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют, проявляя типичные грамположительные стафилококки. Не менее двух типичных или подозрительных в отношении стафилококков колоний пересевают на скошенный агар. В первую очередь отсеивают колонии с гемолизом и те, которые дали положительную лецитовителазную реакцию. При отсутствии таких колоний исследуют не менее двух пигментированных колоний, при микроскопии которых выявили типичные стафилококки. Пробирки с посевами помещают в термостат при 37 ° С на 18-20 час.
В последующие дни проводят идентификацию выделенных чистых культур, для чего проверяют их морфологические и тинкториальные свойства (окраска по Граму), плазмокоагулюючу активность и другие свойственные стафилококков тесты.

Плазмокоагулаза

Плазмокоагулазу выявляют путем внесения выделенной культуры в пробирку с цитратной плазмы кролика. Ее можно приготовить в любой лаборатории. У кролика из сердца берут 8 мл крови, вносят в пробирку с 2 мл 5% лимонно-кислого натрия и ставят в холодильник. После полной осадки форменных элементов плазму отсасывают в стерильную пробирку. Она может храниться в холодильнике 8-10 дней. Перед использованием ее разводят 1:5 (1 мл плазмы и 4 мл изотонического раствора хлорида натрия) и разливают в аглютинацийни стерильные пробирки по 0,5 мл. Полную петлю культуры стафилококков эмульгируют в плазме и помещают в термостат на 3 часа, затем оставляют при комнатной температуре на 18-20 часов. Предварительный учет свертывания плазмы проводят через 3 ч, окончательный - на второй день. Очень удобно пользоваться стандартной сухой цитратной плазмы кролика. Перед употреблением в ампулу добавляют 1 мл изотонического раствора хлорида натрия и после полного растворения ее разводят 1:5. Плазма человека малопригодна для постановки реакции плазмокоагуляции, поскольку в ней могут быть консерванты, лекарственные вещества, антитела, которые могут подавлять образование плазмокоагулаза.

Если выделена культура вызывает гемолиз, коагулирует плазму и дает положительную лецитовителазну реакцию, уже на третий день можно выдать результат на наличие S. aureus. Если культура обладает только плазмокоагулаза или только вителазну активность, для окончательного установления вида стафилококка необходимо определить дополнительные критерии патогенности: ферментацию маннита в анаэробных условиях, ДНК-азную активность, продукцию лизоцима, фосфатазы, а также определить чувствительность к новобиоцин.

Ферментация маннита

Ферментацию маннита в анаэробных условиях можно определять, используя стандартное сухой среде с маннитом и индикатором BP. После его изготовления и регенерации в пробирки добавляют по 1 мл стерильного вазелинового масла и засевают культуру уколом в столбик. Посевы в термостате в течение 5 суток. При разложении маннита среду синеет Эта проба положительна у 94-96% штаммов S.aureus.

Определение ДНК-азы

До сухого питательного агара добавляют навеску ДНК из расчета 2 мг на 1 мл среды, затем стерилизуют текучим паром ЗО мин. Его можно хранить в холодильнике в течение 2-х месяцев. Перед использованием агар расплавляют, добавляют хлористый кальций (0,8 мг на 1 мл). На подсушенные среду в одной чашке можно засеять полосками до 16-20 культур. После инкубации посевов в течение 18-20 ч их заливают 5 мл IN НС1. Через 7-10 мин кислоту сливают и проводят учет. Соляная кислота, реагируя с ДНК, образует непрозрачный белый преципитат. Если культура продуцирует ДНК-азу, последняя деполимеризует ДНК и при добавлении соляной кислоты вокруг полосок культур возникает прозрачная зона, что свидетельствует о наличии фермента ДНК-азы.

Гиалуронидазная активность

Гиалуронидазную активность определяют, прибавляя к 0,5 мл бульонной культуры стафилококка 0,5 мл препарата гиалуроновой кислоты с пупочного канатика. Смесь инкубируют 30 мин при 37 ° С и 10 мин при 4 ° С. В пробирку добавляют 4 капли 15% уксусной кислоты, встряхивают и через 5 мин делают учет результатов. Отсутствие сгустка свидетельствует о наличии гиалуронидазы, наличие сгустка - о ее отсутствии. Для изготовления гиалуроновой кислоты свежую пуповину новорожденных измельчают, заливают двойным количеством дистиллированной воды. Смесь выдерживают 24 ч в холодильнике, затем нагревают и кипятят до свертывания кусочков пуповины. Полученный гиалуронат фильтруют через ватно-марлевый фильтр и проверяют на образование сгустка.

Лизоцимная активность

Лизоцимную активность стафилококков определяют с помощью посева выделенных культур в виде бляшек на плотный питательный агар, к которому добавляют густую взвесь культуры Micrococcus luteus. При выделении лизоцима вокруг бляшек возникают зоны лизиса (просветления агара).

Определение фосфатазы

Определение фосфатазы проводят посевом культур на питательный агар, к которому заранее добавляют паранитрофенилфосфат (0,5 мг на 1 мл среды).Инкубация в течение 18-20 ч при 37 ° С. Появление вокруг посевов интенсивного желтого цвета свидетельствует о выделении фосфатазы.

Устойчивость к новобиоцину

Устойчивость к новобиоцину определяют посевом культуры на мясо-пептонный агар с новобиоцин (1,6 мкг / мл). Золотистые и эпидермальные стафилококки чувствительны к этому антибиотику, a S.saprophyticus - устойчив.

Реакция Фогес-Проскауэра

Выделенная чистую культуру сеют в глюкозо-фосфатный бульон Кларка. Через три дня инкубации при 37 ° С до 1 мл культуры добавляют 0,6 мл альфа-нафтола и 0,2 мл КОН и встряхивают. При положительной реакции через 3-5 мин появляется розовая окраска.

Биологическое исследование

Патогенные стафилококки, вызывающие пищевые токсикоинфекции, выделяют и идентифицируют так же, как и стафилококки вообще. Они отличаются способностью продуцировать энтеротоксины А, В, CI, С2, СЗ, D, Е, F, характеризующиеся термостабильностью и антигенной специфичностью. Наиболее часто встречающиеся типы А и D. Указанные токсины получают путем посева культуры в специальное полужидкую среду, инкубируют 3-4 суток при 37 ° С в эксикаторе с 20% С02. Среда с токсином пропускают через мембранные фильтры № 3 и 4. Полученный фильтрат прогревают при 100 ° С 30 мин и вводят котятам поросят внутрибрюшинно или через зонд в желудок. Через 30-60 мин у животных возникает рвота, позже понос и общее прострация. Чтобы выявить энтеротоксины в пищевых продуктах, которые повлекли токсикоинфекцию, ими кормят котят. В последнее время идентификации и типирования энтеротоксинов проводят с помощью реакции имунопреципитации в агаровом геле. Это самый простой и чувствительный метод выявления энтеротоксинов.

Серологическое исследование

Серологическое исследование при стафилококковых инфекциях проводится лишь тогда, когда возбудителя выделить не удается, например, при хронических процессах (остеомиелит, септикопиемия) особенно если они долго лечатся антибиотиками. Среди современных серологических реакций часто используют РНГА и ИФА, в частности для определения антител к рибиттейхоевои кислоты или других видоспецифический антигенов. Но идентификация антител к тейхоевые кислоты решающего значения не имеет, а результаты часто противоречивы. К тому же, реактивы для их определения пока малодоступны.

Исследование на бактерионосительство

Исследование на бактерионосительство среди медицинского персонала проводится дважды в год. При плановых бактериологических обследованиях обязательно исследуют слизь из носа. Исследования слизи из ротоглогки проводят выборочно, при наличии воспалительных процессов в зеве. Материал берут из передних отделов носа стерильным ватным тампоном и им же сеют на ЖСА не позднее, чем через 2 ч после взятия. Выделение и идентификацию S.aureus проводят так же, как и при исследовании других материалов.

При определении массивности обсеменения стафилококками слизистой носа тампон с исследуемым слизью вносят в пробирку с 0,5 мл стерильного изотонического раствора хлорида натрия, прополаскивают его в жидкости встряхиванием в течение 10 мин, отжимают о стенки и удаляют. Жидкость многократно перемешивают пипеткой. Отдельно пипеткой наносят 0,1 мл смыва на чашку с ЖСА и тщательно растирают шпателем. Чашки с посевами инкубируют при 37 ° С в течение 48 ч, после чего подсчитывают количество колоний. Если с 50 колонийS.aureus, выросшие, две отнесены к одному и тому же фаготип, правомерно считать, что и все остальные колонии, идентичные по морфологии и пигментом, относятся к S. aureus аналогичного фаготип.
Пример для расчета: после посева 0,1 мл смыва выросло 50 колоний S.aureus. Так, в 0,5 мл будет 50 * 5 = 250 колоний или 2,5 * 10В2.Массивность стафилококкового обсеменения, которое выражается числом 102 микробных клеток, является умеренной, при ней возбудитель в окружающую среду не выделяется. При выделении> 10в3 бактериальных клеток уровень обсемененности определяют как высокий, при котором возбудитель выделяется во внешнюю среду не только при кашле и чихании, а при спокойном дыхании. При таких обстоятельствах нужно обязательно проводить санацию бактерионосителей.

Профилактика и лечение стафилококковых инфекций

Профилактика заболеваний, вызываемых стафилококками, включает несколько направлений. К ним относятся меры борьбы с источником инфекции, которыми являются люди, страдающие гнойно-воспалительными процессами и бактерионосители, при лечении которых возникают определенные трудности. Особенно важно в комплексе профилактических мероприятий предупреждение стафилококковых заболеваний в лечебных учреждениях. Это прежде всего организация режима работы отделений больниц. Отделения, в которых находятся больные с открытыми гнойно-воспалительными процессами, должны обслуживаться отдельным персоналом. Для предупреждения возникновения стафилококковых заболеваний у лиц, подвергающихся риску травматизма или инфицирования, рекомендуется использовать метод иммунизации сорбированным анатоксином или введение иммуноглобулина.

Особая проблема - профилактика стафилококковых заболеваний у новорожденных. У них еще до настоящего времени стафилококк является одним из главных возбудителей инфекции. В данном случае в профилактику включают иммунизацию рожениц стафилококковым анатоксином, а также проведение количественного и качественного анализа обсемененности молока родильниц с целью более строго подхода к переводу новорожденного на вскармливание кипяченым грудным молоком. В норме в женском молоке содержится три класса иммуноглобулинов - IgG, IgM и IgA, которые разрушаются при кипячении.

Для лечения стафилококковых инфекций применяют антибиотики, выбор которых определяется чувствительностью выделенной культуры к определенным препаратам. Из них наибольшее значение имеют р-лактамные препараты (оксициллин, метициллин и др.). В последние годы появились метициллиноустойчивые штаммы. Их устойчивость в отличие от других штаммов не контролируется R-плазмидами, а объясняется хромосомными мутациями. Для лечения таких больных применяют ванкомицин и фторхинолоны.Кроме того, для лечения стафилококковых инфекций используют цефалоспорины 1 и 2 поколении, реже тетрациклины. При сепсисе наряду с антибиотиками вводят противостафилококковый Ig. Для лечения хронических стафилококковых инфекций (хронический сепсис, фурункулез и др.) используют анатоксин, аутовакцину, стимулирующие синтез антитоксических и антимикробных антител.

Культуральные свойства : Стафилококки - факультативные анаэробы. Хорошо растут на простых средах. На плотных средах образуют гладкие, выпуклые колонии с различным пигментом, не имеющим таксономического значения. Могут расти на агаре с высоким содержанием NaCl. Обладают сахаролитическими и протеолитическими ферментами. Стафилококки могут вырабатывать гемолизины, фибринолизин, фосфатазу, лактамазу, бактериоцины, энтеротоксины, коагулазу.

Антигенная структура . Около 30 антигенов, представляющих собой белки, полисахариды и тейхоевые кислоты. В составе клеточной стенки стафилококка содержится протеин А, который может прочно связываться с Fc-фрагментом молекулы иммуноглобулина, при этом Fab-фрагмент остается свободным и может соединяться со специфическим антигеном. Чувствительность к бактериофагам (фаготип) обусловлена поверхностными рецепторами. Многие штаммы стафилококков являются лизогенными (образование некоторых токсинов происходит с участием профага).

Резистентность. Устойчивость в окружающей среде и чувствительность к дезинфектантам обычная.

Иммунитет: П остинфекционный – клеточно-гуморальный, нестойкий, ненажряженный.

Микробиологическая диагностика . Материал для исследования – гной, кровь, моча, мокрота, испражнения.

Стафилококковый анатоксин: получают из нативного анатоксина путем осаждения трихлоруксусной кислотой и адсорбцией на гидрате оксида алюминия.

56. Типы и механизмы питания бактерий.

Типы питания. Микроорганизмы нуждаются в углеводе, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. В зависимости от источников углерода для питания бактерии делятся на аутотрофы , использующие для построения своих клеток диоксид углерода С0 2 и другие неорганические соединения, и гетеротрофы , питающиеся за счет готовых органических соединений. Аутотрофными бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве; серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобактерии, живущие в воде с закисным железом, и др.

В зависимости от окисляемого субстрата , называемого донором электронов или водорода, микроорганизмы делят на две группы. Микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода неорганические соединения, называют литотрофными (от греч. lithos - камень), а микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода органические соединения, - органотрофами.

Учитывая источник энергии , среди бактерий различают фототрофы, т.е. фотосинтезирующие (например, сине-зеленые водоросли, использующие энергию света), и хемотрофы, нуждающиеся в химических источниках энергии.

Механизмы питания. Поступление различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде, рН среды, концентрации веществ, различных факторов проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы массой более 600 Д. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Условно можно выделить четыре механизма проникновения питательных веществ в бактериальную клетку : это простая диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, транслокация групп.

Наиболее простой механизм поступления веществ в клетку - простая диффузия , при которой перемещение веществ происходит вследствие разницы их концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны. Вещества проходят через липид-ную часть цитоплазматической мембраны (органические молекулы, лекарственные препараты) и реже по заполненным водой каналам в цитоплазматической мембране. Пассивная диффузия осуществляется без затраты энергии.

Облегченная диффузия происходит также в результате разницы концентрации веществ по обе стороны цитоплазматической мембраны. Однако этот процесс осуществляется с помощью молекул-переносчиков, локализующихся в цитоплазматической мембране и обладающих специфичностью. Каждый переносчик транспортирует через мембрану соответствующее вещество или передает другому компоненту цитоплазматической мембраны - собственно переносчику. Белками-переносчиками могут быть пермеазы, место синтеза которых - цитоплазматическая мембрана. Облегченная диффузия протекает без затраты энергии, вещества перемещаются от более высокой концентрации к более низкой.

Активный транспорт происходит с помощью пермеаз и направлен на перенос веществ от меньшей концентрации в сторону большей, т.е. как бы против течения, поэтому данный про цесс сопровождается затратой метаболической энергии (АТФ), образующейся в результате окислительно-восстановительных реакций в клетке.

Перенос (транслокация) групп сходен с активным транспортом, отличаясь тем, что переносимая молекула видоизменяется в процессе переноса, например фосфорилируется.

Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем.