Orsaker till och patogenes vid streptokockinfektion

Orsaker till streptokockinfektion

De orsakande agensen för streptokockinfektion är icke-rörliga fakultativa anaeroba grampositiva kocker av släktet Streptococcus i familjen Streptococcaceae. Släktet omfattar 38 arter som skiljer sig åt i metaboliska egenskaper, kulturella och biokemiska egenskaper samt antigenstruktur. Celldelning sker endast i ett plan, så de är belägna parvis (diplokocker) eller bildar kedjor av olika längder. Vissa arter har en kapsel. Patogenerna kan växa vid en temperatur på 25-45 °C; temperaturoptimum är 35-37 °C. På täta näringsmedier bildar de kolonier med en diameter på 1-2 mm. På medier med blod omges kolonier av vissa arter av en hemolyszon. Ett obligatoriskt kännetecken för alla representanter för släktet streptokocker är negativa bensidin- och katalastester. Streptokocker är resistenta i miljön; de kan överleva i torkat pus eller sputum i många månader. Patogenerna tål uppvärmning till 60 °C i 30 minuter: under påverkan av desinfektionsmedel dör de inom 15 minuter.

Baserat på strukturen hos gruppspecifika polysackaridantigener (substans C) i cellväggen finns det 17 serologiska grupper av streptokocker, betecknade med latinska bokstäver (AO). Inom grupperna delas streptokocker in i serologiska varianter baserat på specificiteten hos protein M-, P- och T-antigener. Grupp A-streptokocker har ett brett spektrum av superantigener: erytrogena toxiner A, B och C, exotoxin F (mitogen faktor), streptokocksuperantigen (SSA), erytrogena toxiner (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Superantigener kan interagera med antigener i det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet som uttrycks på ytan av antigenpresenterande celler och med variabla regioner i beta-kedjan hos T-lymfocyter, vilket orsakar deras proliferation och en kraftfull frisättning av cytokiner, TNF-α och y-interferon. Dessutom kan grupp A-streptokocker producera biologiskt aktiva extracellulära substanser: streptolysiner O och S, streptokinas, hyaluronidas, DNas B, streptodornas, lipoproteinas, peptidas, etc.

Streptokockernas cellvägg innefattar en kapsel, ett protein, ett polysackarid (gruppspecifikt antigen) och ett mukoproteinlager. En viktig komponent i grupp A-streptokocker är protein M, som i sin struktur liknar fimbrierna hos gramnegativa bakterier. Protein M (typspecifikt antigen) är den huvudsakliga virulensfaktorn. Antikroppar mot det ger långvarig immunitet mot upprepad infektion, men mer än 110 serologiska typer utmärks av protein M:s struktur, vilket avsevärt minskar effektiviteten hos humorala försvarsreaktioner. Protein M hämmar fagocytiska reaktioner genom att direkt verka på fagocyter, maskera receptorer för komplementkomponenter och opsoniner och adsorbera fibrinogen, fibrin och dess nedbrytningsprodukter på sin yta. Det har egenskaperna hos ett superantigen, vilket orsakar polyklonal aktivering av lymfocyter och bildandet av antikroppar med låg affinitet. Sådana egenskaper spelar en betydande roll i kränkningen av toleransen mot vävnadsisoantigener och i utvecklingen av autoimmun patologi.

Egenskaperna hos typspecifika antigener innehas även av T-proteinet i cellväggen och lipoproteinas (ett enzym som hydrolyserar lipidinnehållande komponenter i däggdjursblod). Streptokocker av olika M-varianter kan ha samma T-typ eller ett komplex av T-typer. Fördelningen av lipoproteinas-serotyper motsvarar exakt vissa M-typer, men detta enzym produceras av cirka 40 % av streptokockstammarna. Antikroppar mot T-protein och lipoproteinas har inga skyddande egenskaper. Kapseln innehåller hyaluronsyra, en av virulensfaktorerna. Den skyddar bakterier från fagocyternas antimikrobiella potential och underlättar vidhäftning till epitelet. Hyaluronsyra har egenskaperna hos ett antigen. Bakterier kan självständigt förstöra kapseln under vävnadsinvasion genom att syntetisera hyaluronidas. Den tredje viktigaste patogenicitetsfaktorn är C5a-peptidas, som hämmar fagocyternas aktivitet. Enzymet klyver och inaktiverar komplementkomponenten C5a, som fungerar som ett kraftfullt kemoattraktant.

Grupp A-streptokocker producerar olika toxiner. Antikroppstitrar mot streptolysin O har prognostiskt värde. Streptolysin S uppvisar hemolytisk aktivitet under anaeroba förhållanden och orsakar ytlig hemolys på blodmediet. Båda hemolysinerna förstör inte bara erytrocyter, utan även andra celler: streptolysin O skadar kardiomyocyter och streptolysin S - fagocyter. Vissa stammar av grupp A-streptokocker syntetiserar kardiohepatiskt toxin. Det orsakar skador på hjärtmuskeln och diafragman, samt bildandet av jättecellsgranulom i levern.

Majoriteten av grupp B-streptokockernas isolat är S. agalactiae. På senare år har de i allt högre grad uppmärksammats av vårdpersonal. Grupp B-streptokocker koloniserar vanligtvis nasofarynx, mag-tarmkanalen och vaginan. Följande serologiska varianter av grupp B-streptokocker urskiljs: la, lb, Ic, II och III. Bakterier av serovarianterna 1a och III är tropiska för vävnaderna i centrala nervsystemet och luftvägarna; de orsakar ofta hjärnhinneinflammation hos nyfödda.

Bland andra arter är pneumokocker (S. pneumoniae), som orsakar de flesta samhällsförvärvade lunginflammationer hos människor, av stor diagnostisk betydelse. De innehåller inte ett gruppantigen och är serologiskt heterogena. Enligt strukturen hos kapselantigener urskiljs 84 serologiska varianter av pneumokocker.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Patogenes av streptokockinfektion

Oftast uppstår sjukdomar efter att streptokocker har kommit in i slemhinnorna i svalget och nasofarynx. Lipoteikosyra, som är en del av cellväggen, M- och F-proteiner säkerställer patogenens vidhäftning till ytan av tonsillerna eller andra lymfoida celler. Protein M främjar bakteriell resistens mot fagocyternas antimikrobiella potential, binder fibrinogen, fibrin och dess nedbrytningsprodukter. När streptokocker reproducerar sig frigörs toxiner som orsakar en inflammatorisk reaktion i tonsillvävnaden. När streptokocker kommer in i lymfkörtlarna genom lymfvägarna uppstår regional (submandibulär) lymfadenit. Giftiga komponenter som penetrerar blodet orsakar generaliserad utvidgning av små kärl (kliniskt - hyperemi och punktformigt utslag). Den allergiska komponenten, som stör kärlpermeabiliteten, anses vara orsaken till glomerulonefrit, artrit, endokardit, etc. Den septiska komponenten leder till ansamling av patogenen i olika organ och system och utveckling av fokus för varig inflammation. Närvaron av vanliga korsreagerande antigendeterminanter i grupp A-streptokocker (protein M, icke-typspecifika proteiner, A-polysackarid, etc.) och sarkolemma i myofibriller i hjärt- och njurvävnaden avgör utvecklingen av autoimmuna processer som leder till reumatism och glomerulonefrit. Molekylär mimikri är den huvudsakliga patogenetiska faktorn för streptokockinfektion vid dessa sjukdomar: antikroppar mot streptokockantigener reagerar med värdens autoantigener. Å andra sidan uppvisar protein M och erytrogent toxin egenskaper som superantigener och orsakar proliferation av T-celler, vilket aktiverar en kaskadreaktion av immunsystemets effektorlänk och frisättning av mediatorer med cytotoxiska egenskaper: IL, TNF-α, interferon-gamma. Lymfocytinfiltration och lokal verkan av cytokiner spelar en viktig roll i patogenesen av invasiva streptokockinfektioner (vid cellulit, nekrotisk fasciit, hudskador, inre organ). En viktig roll i patogenesen av invasiv streptokockinfektion ges till TNF-α, LPS från kroppens egen gramnegativa mikroflora och dess synergistiska interaktion med det erytrogena toxinet S. pyogenes.

Epidemiologi för streptokockinfektion

Reservoaren och infektionskällan är patienter med olika kliniska former av akuta streptokocksjukdomar och bärare av patogena streptokocker. Den största faran ur epidemiologisk synvinkel utgörs av! Patienter vars fokus är lokaliserat i övre luftvägarna (scharlakansfeber, tonsillit). De är mycket smittsamma, och de bakterier de utsöndrar innehåller de viktigaste virulensfaktorerna - en kapsel och M-protein. Infektion från sådana patienter leder oftast till utveckling av manifest infektion hos mottagliga individer. Patienter vars fokus för streptokockinfektion är lokaliserat utanför luftvägarna (streptokockpyodermi, otit, mastoidit, osteomyelit, etc.) är inte så smittsamma, vilket är förknippat med en mindre aktiv utsöndring av patogener från kroppen.

Infektionsperiodens längd hos patienter med akut streptokockinfektion beror på behandlingsmetoden. Rationell antibiotikabehandling av patienter med scharlakansfeber och tonsillit befriar kroppen från patogenen inom 1,5-2 dagar. Läkemedel (sulfonamider, tetracykliner), för vilka grupp A-streptokocker helt eller delvis har förlorat känslighet, bildar en konvalescerande bärförmåga hos 40-60% av de som har tillfrisknat.

I grupper där 15–20 % av de långtidsbärarna är närvarande cirkulerar streptokocker vanligtvis konstant. Man tror att bärande är farligt för andra när storleken på det mikrobiella fokuset är mer än 10³ ^CFU (kolonibildande enheter) per tampong. Nivån av sådan bärande är betydande – cirka 50 % av friska bärare av grupp A-streptokocker. Bland de kulturer av patogenen som isolerats från bärare påträffas virulenta stammar flera gånger mindre ofta än i omgivningen av stammar som isolerats från patienter. Bärande av grupp B-, C- och G-streptokocker i halsen observeras mycket mindre ofta än bärande av grupp A-streptokocker. Enligt olika data är det typiskt för 4,5–30 % av kvinnorna att bärande av grupp B-streptokocker i vagina och ändtarm är. Patogenens lokalisering i kroppen avgör till stor del hur den elimineras.

Mekanismen för infektionsöverföring är aerosol (luftburen), mer sällan - kontakt (matväg och överföring genom förorenade händer och hushållsartiklar). Infektion sker vanligtvis vid nära, långvarig kontakt med en sjuk person eller bärare. Patogenen släpps ut i miljön oftast under utandning (hosta, nysningar, aktiv konversation). Infektion sker vid inandning av den resulterande luftburna aerosolen. Trängsel av människor i rum och långvarig nära kontakt ökar sannolikheten för infektion. Det bör beaktas att på ett avstånd av mer än 3 m är denna överföringsväg praktiskt taget omöjlig.

Faktorer som bidrar till överföring av patogenen är smutsiga händer, hushållsartiklar och förorenad mat. Ytterligare faktorer som bidrar till överföring av patogenen är låg temperatur och hög luftfuktighet i rummet. Grupp A-streptokocker kan, när de kommer in i vissa livsmedel, föröka sig och bibehålla sina virulenta egenskaper under lång tid. Således är utbrott av tonsillit eller faryngit kända vid konsumtion av mjölk, kompott, smör, kokta äggsallader, hummer, skaldjur, smörgåsar med ägg, skinka etc.

Risken att utveckla variga komplikationer av streptokockgenes utsätts för skadade, brännskadade patienter, patienter i den postoperativa perioden, såväl som kvinnor i förlossning och nyfödda. Autoinfektion är möjlig, liksom överföring av grupp B-streptokocker, som orsakar urogenitala infektioner, genom samlag. Vid neonatal patologi är överföringsfaktorerna infekterad fostervätska. I 50% av fallen är infektion möjlig under fostrets passage genom födelsekanalen.

Människors naturliga känslighet är hög. Antistreptokockimmunitet är antitoxisk och antimikrobiell till sin natur. Dessutom finns det sensibilisering av kroppen av DTH-typen, vilket är förknippat med patogenesen av många poststreptokockkomplikationer. Immunitet hos patienter som har haft en streptokockinfektion är typspecifik. Återkommande sjukdom är möjlig vid infektion med en annan serovar av patogenen. Antikroppar mot protein M detekteras hos nästan alla patienter från den 2:a till 5:e veckan av sjukdomen och i 10-30 år efter sjukdomen. De detekteras ofta i blodet hos nyfödda, men vid den 5:e månaden i livet försvinner de.

Streptokockinfektion är utbredd. I områden med måttligt och kallt klimat är incidensen av faryngeala och respiratoriska infektioner 5–15 fall per 100 personer. I södra områden med subtropiskt och tropiskt klimat är hudskador (streptodermi, impetigo) av största vikt, med en incidens bland barn på 20 % eller mer under vissa årstider. Mindre skador, insektsbett och dålig hudhygien predisponerar för deras utveckling.

Nosokomial streptokockinfektion är möjlig på BB-kliniker, barn-, kirurgiska, öron-näsa-hals- och ögonavdelningar på sjukhus. Infektion sker både endogent och exogent (från streptokockbärare bland personal och patienter) under invasiva medicinska och diagnostiska procedurer.

Cyklicitet är ett av de karakteristiska dragen i den epidemiska processen vid streptokockinfektioner. Förutom den välkända cykliciteten med ett intervall på 2-4 år finns det en periodicitet med ett intervall på 40-50 år och mer. Det speciella med denna vågliknande natur är förekomsten och försvinnandet av särskilt allvarliga kliniska former. Ett betydande antal fall av scharlakansfeber och tonsillofaryngit kompliceras av purulent-septiska (otit, hjärnhinneinflammation, sepsis) och immunopatologiska (reumatism, glomerulonefrit) processer. Svåra generaliserade infektionsformer med samtidiga djupa lesioner av mjukvävnader betecknades tidigare med termen "streptokockgangrän". Sedan mitten av 80-talet har många länder sett en ökning av incidensen av streptokockinfektion, vilket sammanföll med förändringar i den nosologiska strukturen hos sjukdomar orsakade av S. pyogenes. Gruppfall av svåra generaliserade former, ofta dödliga, har börjat registreras igen [toxiskt chocksyndrom (TSS), sepsis, nekrotisk myosit, fasciit, etc.]. I USA registreras årligen 10–15 tusen fall av invasiv streptokockinfektion, varav 5–19 % (500–1500 fall) är nekrotisk fasciit.

Den utbredda användningen av laboratorieforskningsmetoder har gjort det möjligt att fastställa att återkomsten av invasiva streptokocksjukdomar är förknippad med en förändring i serotyperna av den patogen som cirkulerar i befolkningen: reumatogena och toxigena serotyper har ersatt M-serotyper. Dessutom har incidensen av reumatisk feber och toxiska infektioner (toxisk tonsillofaryngit, scharlakansfeber och TSS) ökat.

Den ekonomiska skadan orsakad av streptokockinfektioner och deras konsekvenser är ungefär 10 gånger högre än den som orsakas av viral hepatit. Bland de studerade streptokockinfektionerna är de ekonomiskt mest betydande tonsillit (57,6 %), akuta luftvägsinfektioner av streptokockorsak (30,3 %), erysipelas (9,1 %), scharlakansfeber och aktiv reumatism (1,2 %) och slutligen akut nefrit (0,7 %).

Primära streptokockinfektioner står för 50–80 % av säsongssjukligheten. Respiratoriska streptokockinfektioner har en uttalad säsongsvariation höst-vinter-vår. Säsongssjukligheten bestäms huvudsakligen av barn som går i förskola.

Tidpunkten för den säsongsbetonade ökningen av sjuklighet påverkas avgörande av bildandet eller förnyelsen av organiserade grupper och deras antal.

I organiserade grupper, som förnyas en gång om året, observeras en enda säsongsmässig ökning av infektionen. Vid dubbel förnyelse noteras en dubbel säsongsmässig ökning av sjukligheten, särskilt karakteristiskt för militära grupper. Det första maximala sjuklighetsfallet, i samband med vårvärnplikten, observeras i juni-juli, det andra, orsakat av höstvärnplikten, är i december-januari.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]