Патогенные кокки как возбудители гнойно-воспалительных заболеваний. Стафилококки

Тема 2.1.1 Патогенные кокки как возбудители гнойно-воспалительных заболеваний. Стафилококки.

План

. Общая характеристика патогенных кокков.

. Стафилококки. Таксономия. Морфология, культуральные и биохимические свойства.

. Факторы вирулентности.

. Классификация.

. Заболевания, вызываемые стафилококками.

. Патогенез стафилококковых инфекций

. Лечение и профилактика.

1. Общая характеристика патогенных кокков

Впервые стафилококки были обнаружены Л. Пастером в 1897 г. Подробно они были изучены А. Огстоном (1882) и Ф Розенбахом (1884). Кокки - это обширная группа микроорганизмов, включающая патогенных, непатогенных и условно-патогенных представителей. Общим признаком для всех патогенных кокков является их способность вызывать гнойные процессы, поэтому они называются гноеродными (пиогенными). Все патогенные кокки неподвижны, не образуют спор, пневмококки образуют капсулу. По тинкториальным свойствам они разделяются на Гр+ (стафилококки и стрептококки) и Гр- (менингококки и гонококки).

2. Стафилококки. Таксономия. Морфология, культуральные и биохимические свойства.

Таксономия: Cемейство Micrococcaceae, род Staphylococcus включает 3 вида:

1) St.aureus –патогенный

) St.epidermidis –условно-патогенный

3) St.saprophyticus –непатогенный

St.aureus и St.epidermidis вызывают у человека: гнойно-воспалительные заболевания кожи и подкожной клетчатки (фурункул, карбункул, абсцесс, флегмона), панариции, гидроадениты, периоститы, остеомиелиты, дерматиты, экземы, оститы, остеомиелиты, дерматиты, экземы, менингиты, пневмонии, холецистит, аппендицит, конъюктивит, родовой сепсис и септикопиемию, мастит, пищевые интоксикации, вторичные инфекции при оспе, раневых инфекциях и послеоперационные нагноения.

Морфология.

Стафилококки имеют вид круглых шаров диаметром 0, 5 –, 5 мкм. Размножаясь, образуют скопления в виде грозди винограда. Такая форма является результатом деления микробов в различных плоскостях. Однако в гное встречаются единичные и парные кокки. Стафилококки неподвижны, не образуют спор, при специальных условиях культивирования образуют микрокапсулу, грамположительны.

Культуральные свойства.

Факультативные анаэробы! Хорошо растут на простых питательных средах (рН 7,2-7,4) с 5-10% NaCL. Элективными средами являются желточно –солевой агар и солевой агар. На ЖСА –колонии S- формы, выпуклые, круглые, блестящие, с зоной помутнения вокруг колонии и радужным венчиком по периферии этой зоны (ЛВА –лецито-вителлазная активность). На МСА, СА (СПА) –колонии S-формы, круглые, блестящие, маслянистые, пигментированные (золотистые, белые, лимонно-желтые). На СБ образуется равномерная муть и осадок.

Гемолитическую способность стафилококков определяют при посеве на кровяной агар, на котором через 18-24 часа вокруг колонии стафилококка видна прозрачная зона - зона гемолиза.

Биохимические свойства.

St. aureus ферментирует лактозу, глюкозу, маннит, мальтозу, сахарозу до кислоты, индол и сероводород не образует, створаживает молоко, разжижает желатин. Стафилококки продуцируют ферменты патогенности: 1) коагулазу (сворачивает плазму крови; 2) гиалуронидазу (фактор распространения); 3) лецитиназу (растворяет лецитин оболочки клеток); 4) фибринолизин (лизирует лизин); 5) ДНКазу (деполимеризует ДНК); 6) фосфатазу.

Наличие плазмокоагулазы позволяет дифференцировать золотистый стафилококк от стафилококков других видов.

3. Факторы вирулентности

Стафилококк образует ряд токсинов.

1. гемолизины - это экзотоксины, действующие непосредственно на клеточную мембрану, вследствие чего происходит лизис эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов макрофагов и развивается поражение многих тканей. золотистый стафилококк способен синтезировать несколько типов гемолизинов а, р, у. Из стафилококкового гемолиза получают стафилококковый анатоксин, а-гемолизин не активен в отношении эритроцитов человека, но быстро лизирует эритроциты барана, р-гемолизин вызывает теплохолодовой шок - этот тип токсина хорошо выявляется при смене температур (максимальная активность проявляется при низких температурах), у-гемолизин лизирует различные эритроциты, что обусловливает токсичность широкого спектра действия; действием гемолизина, вероятно, объясняются фатальные исходы многих случаев стафилококковых инфекций. При росте культуры стафилококка на кровяном агаре гемолиз проявляется в виде зоны просветления (бета-гемолиз). В отличие от стрептококка, стафилококк не вызывает частичный гемолиз ( альфа-гемолиз). Следует отметить, что греческие буквы используются для обозначения иммунологически различающихся типов стафилококковых гемолизинов, в то время как у стрептококков эти буквы обозначают тип гемолиза - полный, или не полный. например, гемолизин, обозначаемый как альфа-гемолизин ( алифа-лизин, альфа-токсин) у стафилококков означает наличие светлой зоны вокруг колоний на кровяном агаре.

2. эксфолиатин - это токсин, продукция которого обусловлена плазмидой, вызывает стафилококковый синдром ожога кожи, в результате того, что этот токсин слущивает гранулярные клетки эпидермиса кожи; особенно чувствительны к действию токсина новорожденные и маленькие дети. Это поражение получило название "синдром ошпаренной кожи".

3. лейкоцидин - негемолитический экзотоксин, разрушающий клетки белой крови. Он вызывает дегрануляцию полиморфонуклеарных нейтрофильных лейкоцитов и макрофагов. Этот токсин обнаружен у штаммов, выделенных от больных людей.

4. энтеротоксин - внеклеточный токсин, который вырабатывает около 50% коагулазоположительных штаммов и который вызывает большинство случаев пищевого отравления. Токсин действует непосредственно на рвотный центр центральной нервной системы. Продукция токсина обусловлена фиговой конверсией. Различают 5 типов токсина - А, В, С, D, E. накопление энтеротоксина в зараженной пище приводит к пищевому отравлению с синдромом гастроэнтерита, которого не является инфекцией в обычном понимании этого термина, это скорее токсемия. Присутствие токсина в подозреваемой пище можно установить иммунологические, например, в реакции преципитации.

5. цитотоксин - один из наиболее важных факторов вирулентности стафилококков, вызывает агрегацию тромбоцитов и избирательно действует на гладкую мускулатуру мелких вен.

6. коагулаза - важный экстра целлюлярный 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. Коагулаза+стафилококки также могут иметь фактор склеивания - это связанная с клеткой, но антигенно отличающаяся форма коагулазы, вызывающая быстрое склеивание клеток, эмульгированных в плазме крови.

Стафилококки классифицируются по структуре С- полисахоридов в клеточной стенке на 17 групп, обозначаемых латинскими заглавными буквами от А до О. Внутри каждой из них выделяют серовары, отличающиеся М-, Р - и Т- антигенами. Среди золотистых стафилококков различают 40 фаговаров.

Род стафилококков по наличию коагулазы подразделяют на две группы –коагулазоположительные (S. aureus) и коагулазоотрицательные (S. epidermidis и S. saprophyticus).

7. 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.

8. гиалуронидаза (фактор распространения, инвазии), которую вырабатывает более 90% патогенных стафилококков, повышает проницаемость тканей для кокков и их токсических субстанций. Вызывает деградацию гиалуроновой кислоты, которая соединяет клетки тканей.

9. нуклеаза имеется у 90-96% S. aureus, расщепляет ДНК и РНК. Нуклеаза S. aureus термостабильна, нуклеаза коагулазоотрицательных стафилококков - термолабильна.

4. Заболевания, вызываемые стафилококком.

Источник инфекции. Больной человек и бактерионоситель.

Пути передачи. Воздушно- капельный, воздушно - пылевой, пищевой, контактно –бытовой.

Стафилококки являются нормальными обитателями кожи и слизистых оболочек человека. В биоценоз человека входит до 14 видов стафилококков. Всего известно 30 видов этих микроорганизмов. В основном они локализуются на слизистой носа и зева. Золотистый стафилококк встречается примерно у 29-30% здорового населения, такие люди считаются носителями патогенного стафилококка. В большинстве случаев носительство протекает несколько недель или месяцев; хроническое носительство типично для медицинского персонала; пациентов, страдающих различными дерматитами. Стафилококковому носительству способствует поздняя диагностика и поздняя санация. Важную роль в инфицировании стафилококком играют тесные контакты с носителями и людьми, страдающими стафилококковыми заболеваниями. Наиболее подержанной группой являются дети, особенно новорожденные. Очень опасно попадание стафилококка в пупочную рану. S. aureus может циркулировать среди животных: крупный рогатый скот, собаки, кошки. Стафилококки - чрезвычайно распостраненне представители микрофлоры кожи и слизистых человека. Как патогенные микроорганизмы они были идентифицированы одним из первых некоторые стафилококки ненапогенные, другие(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 инфекций кожных покровов зависит от возраста больного. Например, "синдром ошпаренной кожи" наблюдается у маленьких детей.

Стафилококки также способны вызывать заболевания целых систем и поражать 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 треугольник участок лица от углов рта, верхней губы идо 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 имеющих 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 могу 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, и поэтому стафилококковая инфекция представляет угрозу в любом месте и в любое время. Пример этому - 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:

. 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.

. Раневая инфекция, особенно хирургической раны.

. Вторичная стафилококковая инфекция престарелых и лиц, не способных к соблюдению гигиенических норм.

. Гастроэнтерит у лиц с угнетенной (например, антибиотиками) кишечной микрофлорой.

5. Патогенез

Заражение стафилококком происходит через кожные покровы и слизистые оболочки воздушно-капельным и воздушно-пылевым путем. Заразиться можно через открытые раны, ожоги, глаза, кожу, кровь. Возможна передача инфекции с инструментами, катетерами, перевязочным материалом, предметами ухода, а также пищей. Патогенез обусловливается свойствами возбудителя –ферментами, экзотоксинами, веществами бактериальной клетки и состоянием иммунной системы микроорганизма.

Иммунитет

У людей имеется значительный естественный иммунитет к стафилококком. 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.

Лечение и профилактика

При лечении стафилококковых инфекций обычно применяются антибиотики. Для этого целесообразно определить чувствительность стафилококков к тем или иным антибактериальным средствам. В тяжелых или хронически протекающих случаях следует применять антитоксическую противостафилококковую плазму или донорский антистафилококковый иммуноглобулин, который получают из крови добровольцев-доноров, иммунизированных адсорбированным стафилококковым анатоксином. Этот анатоксин может также использоваться для иммунизации плановых хирургических больных и беременных.

Профилактические меры борьбы со стафилококковыми инфекциями заключаются в проведении санитарно-гигиенических мероприятий и санации хронических носителей.

Основу контроля за стафилококковой инфекцией в больницах (и в любом другом месте) является тщательное соблюдение гигиенических стандартов и неукоснительное 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.

Методы микробиологической диагностики

Материалом для исследования служат: гной, слизь из зева и носа, мокрота, моча, кровь, ликвор, остатки пищевых продуктов, промывные воды желудка, рвотные массы, испражнения, секционный материал.

Методы лабораторной диагностики:

) Бактериологический - основной.

2) Микроскопический.

) Биологический.

Схема выделения и идентификации стафилококка.

I этап

1. Из материала делают мазок, окрашивают, микроскопируют и делают предварительный ответ.

. Материал засевают на чашку Петри с ЖСА 37оС 48 час, 5% кровяной агар 37оС 24 часа.

. Материал засевают в жидкую элективную среду для стафилококков –солевой бульон –тампоном методом «отмывания» 37о на 24 часа.

II этап

1. На чашке Петри с ЖСА отбирают типичную изолированную колонию, обводя её стеклографом со стороны дна чашки.

. Из части 1/4 колонии делают мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют (должны быть однородные клетки).

. Оставшуюся часть этой же колонии пересевают на скошенный СПА для выделения и накопления чистой культуры 37о 24 часа.

III этап

1. Проверяют однородность выделенной чистой культуры, т.е. делают мазок со скошенного СПА, окрашивают по Граму, микроскопируют, должны быть клетки однородные.

. Посев на короткий «пёстрый» ряд Гисса и СПБ с двумя индикаторными бумажками 37оС 24 часа.

. Посев на 5% кровяной агар 37оС 24 часа.

.Постановка тестов межвидовой идентификации бактерий рода Staphylococcus:

РКП (реакция коагуляции плазмы).
ЛВА (посев на ЖСА 37оС 48 час.).
АСМ (анаэробное сбраживание маннита) 5 суток.

5. Фаготипирование (определение фаговара)

. Проба на чувствительность к антибиотикам.

IV этап

1. Учет результатов всех тестов, проводимых на III этапе и результаты пробы на чувствительность к антибиотикам.

2. Выдают окончательный ответ: «Выделен S. аureus 52 А, чувствительный к ампициллину и эритромицину, промежуточный к тетрациклину, устойчивый к ристомицину и стрептомицину».

Схема бактериологического исследования с целью выявления стафилококконосительства.

I этап

1. Проводят забор материала (слизь из носа) с целью обследования себя на стафилококконосительство.

. Посев материала тампоном на 2 сектора чашки Петри с ЖСА и поставьте в термостат при 37о на 48 час.

. Посев материала в жидкую элективную среду для стафилококков –солевой бульон –тампоном методом «отмывания» и поставьте в термостат при 37о на 24 час.

II этап

1. Изучают специфические признаки колоний, выросших на ЖСА в чашках Петри, и отбирают типичную изолированную колонию, обводя её стеклографом со стороны дна чашки.

. Из 1/4 части колонии делают мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют (должны быть однородные клетки, т.к. колония является результатом развития одной особи).

. Оставшуюся часть этой же колонии пересевают на скошенный СПА для выделения и накопления чистой культуры. Ставят в термостат при 37о 24 часа.

III этап

. Постановка тестов межвидовой идентификации бактерий рода Staphylococcus:

РКП (реакция коагуляции плазмы)
ЛВА (посев на ЖСА 37оС 48 час.)
АСМ (анаэробное сбраживание маннита) 5 суток.

3. Проба на чувствительность к антибиотикам.

IV этап

1. Учет результатов всех тестов.

. Выписывают ответ (заключение).

Заключение: «Выделен S. aureus , чувствительный к тетрациклину и пенициллину, промежуточный к левомицетину, устойчивый к канамицину и ампициллину».

Схема видовой идентификации стафилококка

Признаки патогенности	Определение других признаков патогенности	Выдается ответ: «Выделен…»
РКП	ЛВА
-	-	не обязательно	St.epidermidis
+	+	не обязательно	St.aureus
-	+	АСМ или ДНК если + если -	St.aureus St.epidermidis
+	-	АСМ или ДНК если + если АСМ и ДНК -	St.aureus St.epidermidis

РКП –реакция коагуляции плазмы;

ЛВА –лецитовителлазная активность;

АСМ –анаэробное сбраживание маннита;

ДНК –дезоксирибонуклеазная активность.

Патогенные кокки как возбудители гнойно-воспалительных заболеваний. Стафилококки