Ферментативная активность и тип дыхания стафилококков.

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 фосфотазу, ДНК-азу, гиалуронидазу, теллуритредуктазу, протеиназу, желатиназу и другие). 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 ферментом их патогенности – она защищает от фагоцитоза и переводит протромбин в тромбин, который вызывает свертывание фибриногена, в рез-те чего каждая клетка покрывается белковой пленкой, защищенной от фагоцитов. Не ферментируют арабинозу, целлобиозу, инозит, инулин, раффинозу, крахмал, аргинин. Не продуцируют индол. Стафилококки устойчивы к лизоциму (100 мг/мл), чувствительны к лизостафину и эндонуклеазе (1 ед/мл), пенициллинам, аминогликозидам, фузидину, тетрациклинам, хлорамфениколу, обычным дезинфектантам и антисептикам. Множественная устойчивость к антибиотикам контролируется R-плазмидой и передается трансдукцией.

По типу дыхания стафилококки являются факультативными анаэробы (лишь один вид - S. saccharolyticus – строгий анаэроб).

4. Факторы патогенности стафилококков, связанные со структурными компонентами микробной клетки: капсула, протеин А, тейхоевые и липотейхоевые к-ты, пептидогликан. Их роль в патогенезе стафилококковых инфекций.

Стафилококк может вызывать более 100 различных заболеваний, поражать любую ткань, любой орган. Это их св-во обусловлено тем, что они располагают большим комплексом факторов патогенности:

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

2. Разнообразные ферменты, играющие роль факторов «агрессии и защиты»: плазмокоагулаза (гл. фактор патогенности), гиалуронидаза, фибринолизин, ДНК-аза, лизоцимоподобный фермент, лецитиназа, фосфатаза, протеиназа и т.д. Тейхоевые к-ты ответственны за адгезию на эпителиальных клетках. Белок А уч-ет в адгезии и обладает агрессивным д-ем; он содержится в клеточной стенке S.aureus, обладает антифагоцитарными св-ми; он связывается с фибронектином – адгезивным гликопротеином, покрывающим пов-ть клеток и находящимся в базальных мембранах, основном в-ве соединительной ткани, а также циркулирует по крови; выраженным токсическим д-ем не обладает.

3. Комплекс секретируемых экзотоксинов:

а) мембраноповреждающие токсины – a, β, δ и γ. Повреждая мембраны каждый из этих токсинов разрушает эритроциты, лейкоциты, макрофаги, тромбоциты, мастоциты, клетки культур тканей, протопласты и сферопласты бактерий. Мембраноповреждающие токсины (гемолизины) a, β, δ и γ отличаются по антигенным св-вам, спектру лизируемых эритроцитов, скорости наступления летального исхода и некоторым др. признакам. Гемолизин a обнаруживается чаще у стафилококков, выделенных от чел-ка, он лизирует эритроциты чел-ка, кроликов и баранов. Гемолизин β обнаруживается чаще у стафилококков животного происхождения, он лизирует человеческие и бараньи эритроциты (лучше при более низкой температуре). Гемолизин δ лизирует эритроциты чел-ка и многих видов животных. Очень часто у стафилококков обнаруживаются a- и δ-токсины одновременно;

б) эксфолиативные токсины А и В различают по антигенным св-вам, 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 св-вам, избирательно д-ет на лейкоциты, разрушая их;

г) экзотоксин, вызывающий синдром токсического шока (СТШ). Для синдрома хар-ны: повышение температуры, снижение АД, кожные высыпания с последующим шелушением на кистях и стопах, лимфоцитопения, иногда диарея, поражение почек и пр. Болеют в основном люди молодого возраста (15-25 лет). К выработке экзотоксина токсического шока (ЭТШ) способны более 50% штаммов S. aureus.

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

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

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 к-ты, токсины. Кроме того, стафилококки индуцируют синтез некоторыми клетками орг-ма (напр., спленоцитами) супрессоров фагоцитарной активности. Угнетение фагоцитоза не только препятствует очищению орг-ма от стафилококков, но и нарушает ф-цию 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 д-ю фагов, не позволяет типировать агглютинирующими сыворотками и маскирует белок А. Тейхоевые к-ты 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 к-там. Тейхоевые к-ты – это полифосфатные соединения, локализованные в клеточных стенках и мембранах Gr+ микроорганизмов. Т.К. делятся на 2-а класса: 1) стеночные, т.к. ковалентно связанные с пептидогликаном клеточной стенки; 2) мембранные (липотейхоевые), соединенные ковалентной связью с гликозидом цитоплазматической мембраны. Структура стеночных Т.К. м.б. представлена всеми тремя классами спиртов, а липотейхоевые к-ты имеют только глицеролтейхоевую природу. Стеночные Т.К. диффузно распределены в клеточных стенках микроорганизмов. Гликолипидный конец липотейхоевой к-ты расположен в мембране, а ее глицеролтейхоевая часть пронизывает толщу клеточной стенки, зачастую превращаясь в компонент клеточной пов-ти. Липотейхоевые к-ты имеют в своем составе гидрофильную и гидрофобную часть, что позволяет им вступать в гидрофобные и ионные взаимодействия.

Св-ва тейхоевых и липотейхоевых к-т:

1) связаны с обеспечением адгезии возбудителя на клетках-мишенях;

2) связаны с токсическим воздействием на клетки и ткани чел-ка и животных; токсические св-ва липотейхоевых к-т проявляются в рез-те прямого воздействия на мембраны клеток хозяина и опосредуются иммунными мех-мами;

3) находясь в составе клеточных стенок, они способны фиксировать комплемент и изменять фагоцитарную активность макрофагов;

4) тейхоевые к-ты обладают выраженной антигенной активностью; антитела к тейхоевым к-там могут оказывать как повреждающее, так и протективное д-е (исследование сыв-ки крови чел-ка на наличие антител к тейхоевым к-там можно использовать для ранней диагностики стафилококковой инфекции – остеомиелита, эндокардита).

7. Митогенное д-е стафилококков в отношении лимфоцитов (этим д-ем обладают белок А, энтеротоксины и др. продукты, секретируемые стафилококками). Белок А – слабый антиген – входит в состав поверхностных слоев клеточной стенки и чувствителен к протеолитическим ферментам. Молекула протеина А имеет структуру длинных цепей, которые располагаются перпендикулярно клеточной пов-ти, несколько выступая за ее пределы, подобно иглам ежа. Также белок А явялется Fc-рецептором белковой природы и способен связывать Fc-фрагмент Ig, в основном класса IgG. Он реагирует с нормальной человеческой сывороткой.

8. Энтеротоксины А, В, С1, С2, С3, D, Е. Они хар-ся антигенной специфичностью, термостабильностью, устойчивостью к д-ю 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 со св-вами суперантигенов. Установлено также, что сущ-ют генетически обусловленные различия в чувствительности к стафилококковой инфекции и хар-ру ее течения у людей. В частности, тяжелые стафилококковые гнойно-септические заб-ния 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 А и D. Все типы стафилококковых энтеротоксинов вызывают сходную картину отравления: тошнота, рвота, боли в поджелудочной области, диарея, иногда головная боль, повышение температуры, мышечный спазм. Энтеротоксины возбуждают гладкую мускулатуру кишечника и повышают моторику ЖКТ. Отравления чаще всего связано с употреблением инфицированных стафилококком молочных продуктов (мороженого, пирожных, сыра, тортов, творога и т.п.) и консервантов с маслом. Инфицирование молочных продуктов м.б. связано с маститами у коров или с гнойно-воспалительными заб-ниями людей, имеющих отношение у производству продуктов.

5. Экстрацеллюлярные факторы патогенности: ферменты патогенности и токсины. Их роль в патогенезе стафилококковых инфекций.

К ферментам патогенности относятся:

1) Плазмокоагулаза – вызывает свертывание крови. Стафилококки, продуцирующие этот фермент, покрываются фибриновым чехлом, защищающим их от фагоцитоза. Большие концентрации коагулазы, циркулирующие в орг-ме больного, приводят к понижению свертываемости крови, нарушению гемодинамики, прогрессирующему кислородному голоданию тканей. Является главным фактором патогенности.

2) Гиалуронидаза, субстратом действия которой является гиалуроновая к-та, способствует распространению стафилококков в тканях вследствие нарушения их проницаемости.

3) Лецитиназа – разрушает лецитин в составе клеточных мембран лейкоцитов и др. клеток, что способствует лейкопении.

4) Фибринолизин – растворяет фибрин, ограничивающий местный воспалительный очаг, чем приводит к генерализации инфекции.

5) ДНК-аза

К токсинам относят:

1) a-гемолизин (a-лизин) – наиболее часто выявляют у бактерий, выделенных из клинических образцов; неактивен в отношении эритроцитов чел-ка, но быстро лизирует эритроциты барана. При введении подопытным животным вызывает кожные некротические р-ции и гибель животных после внутривенного введения.

2) β-гемолизин (сфингомиелиназа) – оказывает умеренное действие на эритроциты чел-ка; выявляют у 20% изолятов. Проявляет выраженные св-ва холодового гемолизина (максимальная активность проявляется при низких температурах).

3) δ-гемолизин – агрегат низкомолекулярных соединений, проявляющих детергентные св-ва; последние обусловливают цитотоксичность широкого спектра.

4) γ-гемолизин – двухкомпонентный гемолизин с умеренной активностью в отношении эритроцитов чел-ка; поскольку один из компонентов инактивируют содержащие серу полимеры, присутствующие в агаре, то эффект этого гемолизина на кровяных средах обычно не проявляется.

5) Лейкоцидин (δ-токсин) - ингибирует всасывание воды и активирует образование цАМФ (что имеет значение при стафилококковых диареях), а также оказывает цитотоксическое д-е на полиморфноядерные лейкоциты.

6) Эксфолиатин (А и В) - обусловливают развитие синдрома «ошпареной кожи».

7) Экзотоксин токсического шока (токсин синдрома токсического шока – TSST-1) – ответственен за развитие специфического симптомокомплекса (предположительно за счет стимулирования выделения фактора некроза опухолей). Чаще всего данные стафилококки являются обитателями мочевых путей женщин.

8) Дерматотоксин

6. Патогенность различных видов стафилококков для чел-ка. Роль коагулазоположительных и коагулазоотрицательных штаммов, капсулообразующих и некапсулообразующих штаммов стафилококков в патологии чел-ка.

Патогенными для чел-ка являются главным образом коагулазоположительные стафилококки (S. aureus, S. intermedius, S. hyicus), но многие коагулазоотрицательные (S. saprophyticus, S. hominis, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. warneri) также способны вызывать заб-ния, особенно у новорожденных детей (конъюнктивит новорожденных, эндокардит, сепсис, заб-ния мочевыводящих путей, острый гастроэнтерит и др.). Преимущественное значение в патологии чел-ка имеет золотистый стафилококк. Штаммы S. aureus различаются по чувствительности к стафилококковым фагам. Для типирования S. aureus используют международный набор из 23 умеренных фагов, которые разделены на 4 группы: 1 группа – фаги 29, 52, 52А, 79, 80; 2 группа – фаги 3А, 3С, 55, 71; 3 группа – фаги 6, 42Е, 47, 53, 54, 75, 77, 83А, 84, 85; 4 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 т.к. чувствительность их к фагам является признаком относительно стабильным, фаготипирование стафилококков имеет важное эпидемиологическое значение. Недостатком этого метода является то, что типированию поддается около 65-70% S. aureus. За последние годы получены наборы специфических фагов и для типирования S. epidermidis.

Капсула имеет полисахаридную природу, в основном это дериваты глюкуроновой к-ты, например, аминоглюкуроновые к-ты. Они имеют пористую структуру с диаметром пор 44-95 нм. Основное значение капсулы заключается в следующем: 1) антифагоцитарная активность (мех-м этого д-я связан с нарушением опсонизации инкапсулированных стафилококков; 2) капсула за счет агрегации клеток является фактором адгезии и повышает вирулентные св-ва капсулообразующих штаммов.

7. Основные заб-я, вызываемые стафилококками. Патогенез стафилококковой инфекции: входные ворота, локализация основных поражений. Особенности иммунитета при стафилококковой инфекции.

Различают: 1) локальные гнойно-воспалительные заболевания кожи, подкожной клетчатки, лимфоузлов (импетиго, фурункулы, карбункулы, абсцессы, флегмоны, маститы, инфицированные ожоговые, травматические, послеоперационные раны и др.); 2) системные заболевания внутренних органов (бронхиты, пневмонии, ангины, фарингиты, отиты, синуситы, эмпиема, менингиты, энтероколиты, воспаление желчных и мочевых путей и др.); 3) пищевые токсикозы;4) сепсис и септикопиемию.

У новорожденных стафилококки вызывают острые кишечные заб-ния (ОКЗ); также могут вызывать тяжелые формы ОКЗ, а также менингиты у детей младшего возраста.

Пути передачи стафилококковой инфекции:

1) экзогенный - чаще всего воздушно-капельный, может быть алементарный и парэнтеральный;

2) эндогенный - активация собственной микрофлоры под действием переохлаждения, перегревания, стресса, вирусных инфекций и т.д.

Входные ворота инфекции различные – нарушение целостности кожи (раны, порезы, ожоги и т.д.); распространение с лимфой, возможно с кровью, возможна генерализация местных инфекций - развитие сепсиса. Поражает разные органы. Выделение стафилококков происходит со слизью, мокротой, гноем и т.д.

Особенности иммунитета при стафилококковой инфекции. У здорового чел-ка орг-м обладает значительной устойчивостью к стафилококкам. После перенесенной стафилококковой инфекции в крови появляются антитоксины – это свидетельствует о напряженности иммунитета к стафилококкам. Наличие в крови чел-ка a-антитоксина в титре больше 2 МЕ указывает на недавно перенесенное заб-ие стафилококковой этиологии. При контакте с широко распространенными в окружающей среде стафилококками, а также в рез-те перенесенных заб-ний формируется гуморальный иммунный ответ, в рез-те которого образуются антитела на антигены микробных клеток, токсины и ферменты. Иммунитет (не стойкий, ненапряженный, он антибактериальный и антитоксический) гуморальный - IgM антибактериальный, IgG антитоксические, секреторные IgA – обеспечивают местный иммунитет слизистых оболочек. Клеточный иммунитет 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.

8. Источники и пути передачи инфекции. Роль бактерионосителей в возникновении стафилококковой инфекции. Особенности эпидемиологии стафилококковой инфекции в условиях стационара.

Источники и пути передачи инфекции. Основным источником стафилококковой инфекции являются люди, больные стафилококковой ангиной, носители стафилококка на слизистых оболочках, а также загрязненные стафилококками предметы. Вместе с другими микроорганизмами (гонококки, трихомонады, хламидии, микоплазмы и др.) стафилококки могут попадать в мочеполовые пути при половых контактах, при различных манипуляциях (уретроскопия, взятие мазков и т.д.), а также могут быть занесены самими больными при нарушении правил гигиены.

Кроме гнойных заболеваний кожи и подкожной клетчатки, ангины, пневмонии и др., стафилококки вызывают также острые инфекции мочевыделительной системы у женщин детородного возраста, вялотекущие и рецидивирующие заболевания половых органов (уретры, простаты и др.) у мужчин, послеродовые инфекции у детей. Одна из причин воспалительных заболеваний мочеполовых органов - ассоциации стафилококков с различными микробами (гонококки, трихомонады, хламидии, микоплазмы и др.), в которых роль стафилококков в ряде случаев весьма значительна. Стафилококковые поражения мочеполовых органов встречаются у 8-10% больных негонококкковыми воспалительными заболеваниями. Их появлению способствует ряд предрасполагающих факторов, а частности снижение общей сопротивляемости организма под влиянием инфекции или интоксикации, гормональные нарушения, снижение местного иммунитета мочеполовых органов в результате перенесенных воспалительных процессов, изменение кислотности среды, развитие дисбактериоза и др.

Особенности эпидемиологии. Т.к. стафилококки являются постоянными обитателями кожи и слизистых оболочек, заб-ния, вызываемые ими, могут носить хар-р либо аутоинфекции (при различных поражениях 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. В настоящее время нередко наблюдают случаи внутрибольничного инфицирования. Наиболее неблагоприятны в отношении прогноза внутрибольничные инфекции в отделениях новорождённых и в хирургических отделениях. Массивные загрязнения патогенными стафилококками в больницах могут привести к инфицированию пациентов во время различных манипуляций (взятие материала для лабораторных исследований, уретроскопия, цистоскопия и т. п.) и появлению серьезных заболеваний половых органов стафилококковой природы. В условиях стационара чаще всего происходит заражение эпидермальным стафилококком. Носительство патогенных стафилококков может иметь временный или перемежающийся хар-р, но особую опасность для окружающих представляют лица, у которых оно является постоянным (резидентные носители). У таких людей стафилококки длительное время и в большом кол-ве персистируют на слизистых оболочках носа и зева. Причина длительного носительства не совсем ясна. Оно может быть следствием ослабления местного иммунитета (недостаток секреторных IgА), нарушения ф-ции слизистой оболочки, повышения адгезивных св-в стафилококка или обусловлено какими-либо другими его св-вами.

Дата добавления: 2015-07-08