Streptococcusok

A streptococcusok a Streptococcaceae családba (Streptococcus nemzetség) tartoznak. T. Bilroth fedezte fel őket először 1874-ben orbáncfű alatt; L. Pasteur 1878-ban szülés utáni szepszis során; és F. Feleisen izolálta őket tiszta tenyészetben 1883-ban.

A streptococcusok (görögül streptos - lánc és coccus - szem) Gram-pozitív, citokróm-negatív, kataláz-negatív, gömb vagy ovális alakú sejtek, amelyek átmérője 0,6-1,0 μm, és különböző hosszúságú láncok formájában vagy tetracoccusként nőnek; nem mozgékonyak (a D szerocsoport néhány képviselőjét kivéve); a DNS G + C-tartalma 32-44 mol% (a családra vonatkozóan). Nem képeznek spórákat. A kórokozó streptococcusok tokot képeznek. A streptococcusok fakultatív anaerobok, de vannak szigorú anaerobok is. A hőmérsékleti optimum 37 °C, az optimális pH 7,2-7,6. A kórokozó streptococcusok vagy nem, vagy nagyon rosszul nőnek a hagyományos táptalajon. Tenyésztésükhöz általában cukorlevest és 5% defibrinált vért tartalmazó véragart használnak. A táptalaj nem tartalmazhat redukáló cukrokat, mivel azok gátolják a hemolízist. A táplevesen a növekedés alsó-parietális, morzsalékos üledék formájában történik, a leves átlátszó. A rövid láncokat alkotó streptococcusok a leves zavarosságát okozzák. Sűrű táptalajon az A szerocsoportú streptococcusok háromféle telepet alkotnak:

• nyálkás - nagy, fényes, vízcseppre emlékeztet, de viszkózus állagú. Az ilyen telepeket frissen izolált, virulens törzsek alkotják, amelyek kapszulával rendelkeznek;
• durva - nagyobb, mint a nyálkás, lapos, egyenetlen felülettel és kagylós szélekkel. Az ilyen telepeket virulens törzsek alkotják, amelyek M-antigénekkel rendelkeznek;
• sima, kisebb telepek egyenletes szélekkel; nem virulens tenyészeteket alkotnak.

A streptococcusok glükózt, maltózt, szacharózt és néhány más szénhidrátot erjesztenek gázképződés közben (kivéve az S. kefir-t, amely savat és gázt képez), nem altatják meg a tejet (kivéve az S. lactis-t), és nem rendelkeznek proteolitikus tulajdonságokkal (kivéve néhány enterococcus-t).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

A streptococcusok patogenitásának fő tényezői

Az M protein a fő patogenitási faktor. A streptococcusok M-fehérjéi fibrilláris molekulák, amelyek fimbriákat képeznek az A csoportú streptococcusok sejtfalának felszínén. Az M-protein meghatározza az adhéziós tulajdonságokat, gátolja a fagocitózist, meghatározza az antigéntípus-specificitást, és szuperantigén tulajdonságokkal rendelkezik. Az M-antigén elleni antitestek védő tulajdonságokkal rendelkeznek (a T- és R-fehérjék elleni antitestek nem rendelkeznek ilyen tulajdonságokkal). Az M-szerű fehérjék megtalálhatók a C és G csoportú streptococcusokban, és valószínűleg szerepet játszanak patogenitásukban.

Kapszula. Hialuronsavból áll, hasonló a szövetekben találhatóhoz, így a fagociták nem ismerik fel a kapszulával rendelkező streptococcusokat idegen antigénként.

Az eritrogenin egy skarláttoxin, egy szuperantigén, amely TSS-t okoz. Három szerotípusa létezik (A, B, C). Skarlátos betegeknél élénkvörös kiütéseket okoz a bőrön és a nyálkahártyán. Pirogén, allergén, immunszuppresszív és mitogén hatású, és elpusztítja a vérlemezkéket.

A hemolizin (streptolizin) O elpusztítja az eritrocitákat, citotoxikus hatású, beleértve a leukotoxikus és kardiotoxikus hatást, és az A, C és G szerocsoportú streptococcusok többsége termeli.

A hemolizin (sztreptolizin) S hemolitikus és citotoxikus hatású. A streptolizin O-val ellentétben a streptolizin S egy nagyon gyenge antigén, amelyet az A, C és G szerocsoportú streptococcusok is termelnek.

A sztreptokináz egy enzim, amely a preaktivátort aktivátorrá, a plazminogént pedig plazminná alakítja, amely utóbbi hidrolizálja a fibrint. Így a sztreptokináz, aktiválva a vér fibrinolizinjét, fokozza a streptococcus invazív tulajdonságait.

A kemotaxist gátló faktor (aminopeptidáz) gátolja a neutrofil fagociták motilitását.

A hialuronidáz egy inváziós faktor.

A turbiditási faktor a szérum lipoproteinek hidrolízise.

Proteázok – különféle fehérjék lebontása; valószínűleg szöveti toxicitással összefüggésben.

DNázok (A, B, C, D) - DNS hidrolízis.

Az IgG Fc-fragmensével való kölcsönhatás képessége az I receptoron keresztül - a komplementrendszer és a fagocita aktivitás gátlása.

A streptococcusok kifejezett allergén tulajdonságai, amelyek a szervezet szenzibilizációját okozzák.

Streptococcus rezisztencia

A streptococcusok jól tűrik az alacsony hőmérsékletet, meglehetősen ellenállóak a szárítással szemben, különösen fehérjetartalmú környezetben (vér, genny, nyálka), és tárgyakon és poron több hónapig életképesek maradnak. 56 °C-ra melegítve 30 perc után elpusztulnak, kivéve a D csoportú streptococcusokat, amelyek 1 órán át 70 °C-on is melegíthetik őket. A karbolsav és lizol 3-5%-os oldata 15 percen belül elpusztítja őket.

Fertőzés utáni immunitás

Kialakulásában az antitoxinok és a típusspecifikus M-antitestek játsszák a főszerepet. A skarlát utáni antitoxikus immunitás erős és tartós. Az antimikrobiális immunitás szintén erős és tartós, de hatékonyságát az M-antitestek típusspecificitása korlátozza.

A streptococcus fertőzés epidemiológiája

Az exogén streptococcus fertőzés forrása az akut streptococcus betegségben (mandulagyulladás, skarlát, tüdőgyulladás) szenvedő betegek, valamint az ezek után lábadozók. A fertőzés fő módja a levegőben, más esetekben a közvetlen érintkezés és nagyon ritkán a táplálék (tej és egyéb élelmiszerek).

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

A streptococcus fertőzés tünetei

A streptococcusok a felső légúti, az emésztő- és az urogenitális traktus nyálkahártyáinak lakói, ezért az általuk okozott betegségek lehetnek endogének vagy exogén jellegűek, azaz vagy saját coccusaik által, vagy kívülről érkező fertőzés következtében alakulhatnak ki. A sérült bőrön keresztül behatolva a streptococcusok a helyi gócpontból a nyirok- és keringési rendszeren keresztül terjednek. A levegőben lévő cseppek vagy por útján történő fertőzés a nyirokszövet károsodásához (mandulagyulladás ) vezet, a folyamatban regionális nyirokcsomók is részt vesznek, ahonnan a kórokozó a nyirokereken és hematogén úton terjed.

A streptococcusok különböző betegségek okozására való képessége a következőktől függ:

• belépési pontok (sebfertőzések, gyermekágyi szepszis, orbánc stb.; légúti fertőzések - skarlát, mandulagyulladás);
• különböző patogenitási faktorok jelenléte a streptococcusokban;
• az immunrendszer állapotai: antitoxikus immunitás hiányában az A szerocsoport toxigén streptococcusaival való fertőzés skarlát kialakulásához vezet, és antitoxikus immunitás jelenlétében mandulagyulladás lép fel;
• a streptococcusok szenzibilizáló tulajdonságai; ezek nagymértékben meghatározzák a streptococcus betegségek patogenezisének sajátosságait, és a szövődmények, például a nephrosonephritis, az ízületi gyulladás, a szív- és érrendszeri károsodás stb. fő okai;
• a streptococcusok gennyes és szeptikus funkciói;
• az M-antigén szerint nagyszámú A szerocsoportú streptococcus szerovariáns jelenléte.

Az M-protein elleni antitestek által okozott antimikrobiális immunitás típusspecifikus, és mivel az M-antigénnek számos szerovariánsa létezik, ismételt mandulagyulladás, orbánc és más streptococcus betegségek is előfordulhatnak. A streptococcusok okozta krónikus fertőzések patogenezise összetettebb: krónikus mandulagyulladás, reuma, nephritis. A következő körülmények megerősítik az A szerocsoportú streptococcusok etiológiai szerepét ezekben:

• Ezek a betegségek általában akut streptococcus fertőzések (mandulagyulladás, skarlát) után jelentkeznek;
• Ilyen betegeknél a vérben gyakran megtalálhatók a streptococcusok vagy azok L-formái és antigénjei, különösen a súlyosbodások során, és általában hemolitikus vagy zöldülő streptococcusok a garat nyálkahártyáján;
• a különböző streptococcus antigének elleni antitestek állandó kimutatása. Különösen diagnosztikai értékkel bír reumatikus betegeknél a súlyosbodás során az anti-O-streptolizinek és antihialuronidáz antitestek magas titerű kimutatása a vérben;
• szenzitizáció kialakulása különféle streptococcus antigénekkel szemben, beleértve az eritrogenin hőstabil komponensét is. Lehetséges, hogy a kötőszövet, illetve a veseszövet elleni autoantitestek szerepet játszanak a reuma és a nephritis kialakulásában;
• Az antibiotikumok streptococcusok (penicillin) elleni alkalmazásának nyilvánvaló terápiás hatása reumás rohamok során.

Skarlát

A skarlát (késői latin scarlatium - élénkvörös szín) egy akut fertőző betegség, amely klinikailag mandulagyulladásként, nyirokcsomó-gyulladásként, apró, élénkvörös kiütésként jelentkezik a bőrön és a nyálkahártyán, majd hámlással, valamint a szervezet általános mérgezésével és a gennyes-szeptikus és allergiás szövődményekre való hajlammal.

A skarlátot az A csoportú béta-hemolitikus streptococcusok okozzák, amelyek M-antigénnel rendelkeznek és eritrogenint termelnek. A skarlát etiológiai szerepét különféle mikroorganizmusoknak tulajdonították - protozoáknak, anaerob és más coccusoknak, streptococcusoknak, a streptococcusok szűrhető formáinak, vírusoknak. A skarlát valódi okának tisztázásához döntő mértékben hozzájárultak az orosz tudósok, G. N. Gabricsevszkij, I. G. Savcsenko és az amerikai tudósok, Dick (G. F. Dick és G. H. Dick). I. G. Savcsenko már 1905-1906-ban kimutatta, hogy a skarlát streptococcus toxint termel, és az általa előállított antitoxikus szérum jó terápiás hatással bír. I. G. Savcsenko munkássága alapján a Dick házaspár 1923-1924-ben kimutatták, hogy:

• A toxin kis dózisának intradermális beadása olyan egyéneknek, akik nem szenvedtek skarlátban, pozitív helyi toxikus reakciót okoz bőrpír és duzzanat formájában (Dick-reakció);
• azoknál az embereknél, akiknél skarlát volt, ez a reakció negatív (a toxint a bennük lévő antitoxin semlegesíti);
• A toxin nagy dózisainak szubkután beadása olyan egyénekbe, akiknél korábban nem fordult elő skarlát, a skarlátra jellemző tüneteket okoz.

Végül, önkéntesek streptococcus tenyészettel történő megfertőzésével sikerült skarlátot reprodukálniuk. Jelenleg a skarlát streptococcus etiológiája általánosan ismert. A sajátosság az, hogy a skarlátot nem egy adott streptococcus szerotípus okozza, hanem bármelyik béta-hemolitikus streptococcus, amely M-antigénnel rendelkezik és eritrogenint termel. A skarlát epidemiológiájában azonban különböző országokban, régiókban és időpontokban a főszerepet azok a streptococcusok játsszák, amelyek az M-antigén különböző szerotípusaival (1, 2, 4 vagy más) rendelkeznek, és különböző szerotípusok (A, B, C) eritrogeninjeit termelik. Ezen szerotípusok megváltozása is lehetséges.

A skarlátos láz streptococcus patogenitásának fő tényezői az exotoxin (eritrogenin), a streptococcus és eritrogeninjének gennyes-szeptikus és allergén tulajdonságai. Az eritrogenin két összetevőből áll - egy hőérzékeny fehérjéből (maga a toxin) és egy hőstabil, allergén tulajdonságokkal rendelkező anyagból.

A skarlátot főként levegőben lévő cseppek terjesztik, de bármely sebfelület is bejuthat. A lappangási idő 3-7, néha 11 nap. A skarlát patogenezise 3 fő pontot tükröz, amelyek a kórokozó tulajdonságaihoz kapcsolódnak:

• a skarláttoxin hatása, amely toxikózis kialakulását okozza - a betegség első időszakát. Jellemzője a perifériás erek károsodása, élénkvörös színű apró pontszerű kiütések megjelenése, valamint a hőmérséklet emelkedése és az általános mérgezés. Az immunitás kialakulása az antitoxin megjelenésével és felhalmozódásával jár a vérben;
• maga a streptococcus hatása. Nem specifikus, és különféle gennyes-szeptikus folyamatok kialakulásában nyilvánul meg (középfülgyulladás, nyirokcsomó-gyulladás, nephritis jelentkezik a betegség 2-3. hetében);
• a szervezet szenzibilizációja. Ez különféle szövődmények formájában jelentkezik, mint például nephrosonephritis, polyarthritis, szív- és érrendszeri betegségek stb. a betegség 2-3. hetében.

A skarlát klinikájában az I. stádiumot (toxikózis) és a II. stádiumot is megkülönböztetik, amikor gennyes-gyulladásos és allergiás szövődmények figyelhetők meg. Az antibiotikumok (penicillin) skarlát kezelésére történő alkalmazása miatt a szövődmények gyakorisága és súlyossága jelentősen csökkent.

Fertőzés utáni immunitás

Erős, hosszan tartó (az esetek 2-16%-ában visszatérő betegségek figyelhetők meg), melyet antitoxinok és immunmemória-sejtek okoznak. A betegségből felépülteknél továbbra is fennáll az allergiás állapot a skarlát allergénjével szemben. Elölt streptococcusok intradermális injekciójával mutatható ki. A betegségből felépülteknél bőrpír, duzzanat és fájdalom jelentkezik az injekció beadásának helyén (Aristovsky-Fanconi teszt). A Dick-reakciót a gyermekek antitoxin immunitásának ellenőrzésére használják. Segítségével megállapították, hogy az élet első évében a passzív immunitás az első 3-4 hónapban fennmarad.

A skarlát laboratóriumi diagnosztikája

Tipikus esetekben a skarlát klinikai képe annyira egyértelmű, hogy bakteriológiai diagnosztikát nem végeznek. Más esetekben a vizsgálat a béta-hemolitikus streptococcus tiszta kultúrájának izolálásából áll, amely minden skarlátos betegnél a garat nyálkahártyáján található.

Az Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus és Lactococcus nemzetségekbe sorolt aerob Gram-pozitív coccusok gyenge patogenitásúak. Az általuk okozott emberi betegségek ritkák, és főként legyengült immunrendszerű egyéneknél fordulnak elő.

A streptococcusok osztályozása

A streptococcusok nemzetsége körülbelül 50 fajt foglal magában. Közülük 4 patogén (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae és S. equi), 5 feltételesen patogén és több mint 20 opportunista faj található. Az egyszerűség kedvéért a teljes nemzetséget 4 csoportra osztották a következő jellemzők alapján: növekedés 10 °C-on; növekedés 45 °C-on; növekedés 6,5% NaCl-t tartalmazó táptalajon; növekedés 9,6 pH-jú táptalajon; növekedés 40% epét tartalmazó táptalajon; növekedés 0,1% metilénkéket tartalmazó tejben; növekedés 60 °C-on 30 percig történő melegítés után.

A legtöbb patogén streptococcus az első csoportba tartozik (az összes felsorolt tünet általában negatív). Az enterococcusok (D szerocsoport), amelyek szintén különféle emberi betegségeket okoznak, a harmadik csoportba tartoznak (az összes felsorolt tünet általában pozitív).

A legegyszerűbb osztályozás a streptococcusok és az eritrociták arányán alapul. Különbséget tesznek a következők között:

• b-hemolitikus streptococcusok - véres agaron tenyésztve a telep körül egyértelmű hemolízis zóna alakul ki;
• a-hemolitikus streptococcusok - zöldes elszíneződés a telep körül és részleges hemolízis (a zöldesedést az oxihemoglobin methemoglobinná alakulása okozza);
• az a1-hemolitikus streptococcusok a b-hemolitikus streptococcusokhoz képest kevésbé hangsúlyos és zavaros hemolízis zónát alkotnak;
• az a- és al-streptococcusokat S. viridansnak (zöld streptococcusoknak) nevezik;
• Az y-nem-hemolitikus streptococcusok szilárd táptalajon nem okoznak hemolízist. A szerológiai osztályozás nagy gyakorlati jelentőségre tett szert.

A streptococcusok komplex antigénszerkezettel rendelkeznek: közös antigénjük van az egész nemzetségre, és számos más antigén is található bennük. Közülük a sejtfalban lokalizálódó csoportspecifikus poliszacharid antigének különösen fontosak az osztályozás szempontjából. Ezen antigének szerint, R. Lansfeld javaslatára, a streptococcusokat A, B, C, D, F, G stb. betűkkel jelölt szerológiai csoportokba sorolják. Jelenleg 20 szerológiai streptococcus csoport ismert (A-tól V-ig). Az emberre patogén streptococcusok az A, a B és D, ritkábban a C, F és G csoportokba tartoznak. E tekintetben a streptococcusok csoporthovatartozásának meghatározása döntő pillanat az általuk okozott betegségek diagnosztizálásában. A csoportos poliszacharid antigéneket a megfelelő antiszérumok segítségével határozzák meg a kicsapási reakcióban.

A csoportantigének mellett típusspecifikus antigéneket is találtak hemolitikus streptococcusokban. Az A csoportú streptococcusokban ezek az M, T és R fehérjék. Az M fehérje savas közegben hőálló, de a tripszin és a pepszin elbomlik. A streptococcusok sósavas hidrolízise után, kicsapási reakcióval mutatható ki. A T fehérje savas közegben történő melegítéssel elbomlik, de tripszinnel és pepszinnel szemben rezisztens. Agglutinációs reakcióval határozzák meg. Az R-antigént a B, C és D szerocsoportú streptococcusokban is megtalálták. Pepszinre érzékeny, de tripszinre nem, sav jelenlétében történő melegítéssel elbomlik, de gyengén lúgos oldatban mérsékelt melegítéssel szemben ellenálló. Az M-antigén szerint az A szerocsoportú hemolitikus streptococcusok nagyszámú (kb. 100) szerovariánsra oszlanak, meghatározásuk epidemiológiai jelentőséggel bír. A T-protein szerint az A szerológiai csoportba tartozó streptococcusok is több tucat szerovariánsra oszlanak. A B csoportban 8 szerovariáns különböztethető meg.

A streptococcusok keresztreaktív antigénekkel is rendelkeznek, amelyek közösek a bőr hámrétegének bazális rétegének sejtjeinek és a csecsemőmirigy kérgi és velőűri zónáinak hámsejtjeinek antigénjeivel, ami az ezen coccusok által okozott autoimmun betegségek oka lehet. A streptococcusok sejtfalában egy antigént (I-es receptor) találtak, amely összefüggésben áll azzal a képességükkel, hogy – a protein A-val rendelkező staphylococcusokhoz hasonlóan – kölcsönhatásba lépjenek az IgG molekula Fc fragmentumával.

A streptococcusok okozta betegségeket 11 osztályba sorolják. Ezen betegségek főbb csoportjai a következők:

• különféle gennyes folyamatok - tályogok, flegmon, középfülgyulladás, hashártyagyulladás, mellhártyagyulladás, osteomyelitis stb.;
• erysipelas - sebfertőzés (a bőr és a bőr alatti szövet nyirokrendszerének gyulladása);
• sebek gennyes szövődményei (különösen háborús időkben) - tályogok, flegmon, szepszis stb.;
• mandulagyulladás - akut és krónikus;
• szepszis: akut szepszis (akut endocarditis); krónikus szepszis (krónikus endocarditis); szülés utáni (puerperális) szepszis;
• reuma;
• tüdőgyulladás, agyhártyagyulladás, kúszó szaruhártya-fekély (pneumococcus);
• skarlát;
• fogszuvasodás - kórokozója leggyakrabban az S. mutatis. Izolálták és tanulmányozták a kariogén streptococcusok génjeit, amelyek felelősek a fogak és az íny felszínének ezen streptococcusok általi kolonizációját biztosító enzimek szintéziséért.

Bár az emberre patogén streptococcusok többsége az A szerocsoportba tartozik, a D és B szerocsoportú streptococcusok is fontos szerepet játszanak az emberi patológiában. A D szerocsoportú streptococcusok (enterococcusok) a sebfertőzések, különféle gennyes sebészeti betegségek, gennyes szövődmények kórokozóiként ismertek terhes nőknél, vajúdóknál és nőgyógyászati betegeknél, megfertőzik a veséket, a húgyhólyagot, szepszist, szívbelhártya-gyulladást, tüdőgyulladást, ételmérgezést okoznak (az enterococcusok proteolitikus variánsai). A B szerocsoportú streptococcusok (S. agalactiae) gyakran okoznak betegségeket újszülötteknél - légúti fertőzéseket, agyhártyagyulladást, szepszist. Epidemiológiailag az ilyen típusú streptococcusok hordozásával járnak az anyában és a szülészeti kórházak személyzetében.

Az anaerob streptococcusok (Peptostreptococcus), amelyek egészséges emberekben a légutak, a száj, az orrnyálkahártya, a belek és a hüvely mikroflórájának részeként találhatók, szintén lehetnek gennyes-szeptikus betegségek - vakbélgyulladás, szülés utáni szepszis stb. - okozói.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

A streptococcus fertőzés laboratóriumi diagnosztikája

A streptococcus betegségek diagnosztizálásának fő módszere bakteriológiai. A vizsgálathoz használt anyag vér, genny, a garatnyálka, a mandulák lepedéke és a sebváladék. Az izolált tiszta kultúra vizsgálatának döntő lépése a szerocsoport meghatározása. Erre két módszert alkalmaznak.

• Szerológiai - a csoport poliszacharidjának meghatározása kicsapási reakcióval. Erre a célra a megfelelő csoportspecifikus szérumokat használják. Ha a törzs béta-hemolizáló, akkor poliszacharid antigénjét HCl-lel extrahálják, és A, B, C, D, F és G szerocsoportok antiszérumaival tesztelik. Ha a törzs nem okoz béta-hemolízist, akkor antigénjét csak a B és D csoport antiszérumaival extrahálják és tesztelik. Az A, C, F és G csoport antiszérumai gyakran keresztreakcióba lépnek az alfa-hemolizáló és nem hemolizáló streptococcusokkal. A béta-hemolízist nem okozó és a B és D csoportba nem tartozó streptococcusokat más fiziológiai tesztekkel azonosítják. A D csoportú streptococcusokat külön nemzetségként, Enterococcusként izolálják.
• A csoportosítási módszer az aminopeptidáz (az A és D szerológiai csoportú streptococcusok által termelt enzim) pirrolidin-naftilamid hidrolizálására való képességén alapul. Erre a célra a vér- és táptalajkultúrákban az A csoportú streptococcusok meghatározásához szükséges reagenseket tartalmazó kereskedelmi készleteket gyártanak. A módszer specificitása azonban kevesebb, mint 80%.

Az A szerocsoportú streptococcusok szerotipizálását kizárólag epidemiológiai célokból precipitációs reakcióval (az M szerotípus meghatározása) vagy agglutinációs reakcióval (a T szerotípus meghatározása) végzik.

Az A, B, C, D, F és G szerocsoportú streptococcusok kimutatására szolgáló szerológiai reakciók közül koagglutinációs és latex agglutinációs reakciókat alkalmaznak. A hialuronidáz és az O-streptolizin elleni antitestek titerének meghatározása kiegészítő módszerként szolgál a reuma diagnosztizálására és a reumás folyamat aktivitásának felmérésére.

Az IFM streptococcus poliszacharid antigének kimutatására is használható.