Streptokocker

Streptokocker tillhör familjen Streptococcaceae (släktet Streptococcus). De upptäcktes först av T. Bilroth år 1874 under rosinfektion; av L. Pasteur år 1878 under postpartum sepsis; isolerades i renkultur år 1883 av F. Feleisen.

Streptokocker (grekiska streptos - kedja och coccus - korn) är grampositiva, cytokromnegativa, katalasnegativa celler med sfärisk eller äggformad form med en diameter på 0,6-1,0 μm, som växer i form av kedjor av olika längder eller som tetrakocker; icke-rörliga (förutom vissa representanter för serogrupp D); halten av G + C i DNA är 32-44 mol% (för familjen). De bildar inte sporer. Patogena streptokocker bildar en kapsel. Streptokocker är fakultativa anaerober, men det finns också strikta anaerober. Temperaturoptimum är 37 °C, det optimala pH-värdet är 7,2-7,6. Patogena streptokocker växer antingen inte eller växer mycket dåligt på vanliga näringsmedier. Sockerbuljong och blodagar innehållande 5 % defibrinerat blod används vanligtvis för deras odling. Mediet bör inte innehålla reducerande sockerarter, eftersom de hämmar hemolys. På buljongen är tillväxten bottenparietal i form av ett smuligt sediment, buljongen är transparent. Streptokocker som bildar korta kedjor orsakar grumlighet i buljongen. På tätt medium bildar serogrupp A-streptokocker kolonier av tre typer:

• mukoid - stor, glänsande, påminner om en vattendroppe, men har en viskös konsistens. Sådana kolonier bildas av nyligen isolerade virulenta stammar som har en kapsel;
• grov - större än mukös, platt, med ojämn yta och vågiga kanter. Sådana kolonier bildas av virulenta stammar som har M-antigener;
• släta, mindre kolonier med jämna kanter; bildar icke-virulenta kulturer.

Streptokocker fermenterar glukos, maltos, sackaros och vissa andra kolhydrater för att bilda syra utan gas (förutom S. kefir, som bildar syra och gas), ystar inte mjölk (förutom S. lactis) och har inte proteolytiska egenskaper (förutom vissa enterokocker).

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

De viktigaste faktorerna för streptokockers patogenicitet

Protein M är den huvudsakliga patogenicitetsfaktorn. M-proteiner hos streptokocker är fibrillära molekyler som bildar fimbrier på ytan av cellväggen hos grupp A-streptokocker. M-proteinet bestämmer vidhäftningsegenskaper, hämmar fagocytos, bestämmer antigentypspecificitet och har superantigenegenskaper. Antikroppar mot M-antigen har skyddande egenskaper (antikroppar mot T- och R-proteiner har inte sådana egenskaper). M-liknande proteiner finns i grupp C- och G-streptokocker och är möjligen faktorer i deras patogenicitet.

Kapsel. Den består av hyaluronsyra, liknande den som finns i vävnad, så fagocyter känner inte igen streptokocker med en kapsel som främmande antigener.

Erytrogenin är ett scharlakansfeber-toxin, ett superantigen, som orsakar TSS. Det finns tre serotyper (A, B, C). Hos patienter med scharlakansfeber orsakar det ett ljusrött utslag på hud och slemhinnor. Det har en pyrogen, allergiframkallande, immunsuppressiv och mitogen effekt och förstör blodplättar.

Hemolysin (streptolysin) O förstör erytrocyter, har en cytotoxisk effekt, inklusive leukotoxisk och kardiotoxisk, och produceras av de flesta streptokocker av serogrupperna A, C och G.

Hemolysin (streptolysin) S har en hemolytisk och cytotoxisk effekt. Till skillnad från streptolysin O är streptolysin S ett mycket svagt antigen, det produceras också av streptokocker av serogrupperna A, C och G.

Streptokinas är ett enzym som omvandlar preaktivator till aktivator, och det omvandlar plasminogen till plasmin, det senare hydrolyserar fibrin. Således ökar streptokinas, som aktiverar blodfibrinolysin, streptokockernas invasiva egenskaper.

Kemotaxinhämmande faktor (aminopeptidas) hämmar motiliteten hos neutrofila fagocyter.

Hyaluronidas är en invasionsfaktor.

Turbiditetsfaktorn är hydrolysen av serumlipoproteiner.

Proteaser - nedbrytning av olika proteiner; möjligen i samband med vävnadstoxicitet.

DNaser (A, B, C, D) - DNA-hydrolys.

Förmågan att interagera med Fc-fragmentet av IgG via I-receptorn - hämning av komplementsystemet och fagocytaktivitet.

Uttalade allergiframkallande egenskaper hos streptokocker, vilket orsakar sensibilisering av kroppen.

Streptokockresistens

Streptokocker tolererar låga temperaturer väl, är ganska resistenta mot uttorkning, särskilt i en proteinmiljö (blod, pus, slem), och förblir livskraftiga i flera månader på föremål och damm. Vid uppvärmning till en temperatur på 56 °C dör de efter 30 minuter, förutom grupp D-streptokocker, som tål uppvärmning till 70 °C i 1 timme. En 3-5% lösning av karbolsyra och lysol dödar dem inom 15 minuter.

Postinfektiös immunitet

Antitoxiner och typspecifika M-antikroppar spelar huvudrollen i dess bildande. Antitoxisk immunitet efter scharlakansfeber är stark och långvarig. Antimikrobiell immunitet är också stark och långvarig, men dess effektivitet begränsas av M-antikropparnas typspecificitet.

Epidemiologi för streptokockinfektion

Källan till exogen streptokockinfektion är patienter med akuta streptokocksjukdomar (tonsillit, scharlakansfeber, lunginflammation), såväl som konvalescenter efter dem. Den huvudsakliga smittvägen är luftburen, i andra fall - direktkontakt och mycket sällan matsmältningsprodukter (mjölk och andra livsmedelsprodukter).

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

Symtom på streptokockinfektion

Streptokocker lever i slemhinnorna i övre luftvägarna, matsmältnings- och urogenitalvägarna, därför kan de sjukdomar de orsakar vara endogena eller exogena, dvs. orsakade antingen av deras egna kocker eller som ett resultat av infektion utifrån. Efter att ha trängt igenom skadad hud sprids streptokocker från det lokala fokuset genom lymf- och cirkulationssystemet. Infektion med luftburna droppar eller luftburet damm leder till skador på lymfvävnaden ( tonsillit ), processen involverar regionala lymfkörtlar, varifrån patogenen sprider sig genom lymfkärlen och hematogent.

Streptokockernas förmåga att orsaka olika sjukdomar beror på:

• ingångspunkter (sårinfektioner, puerperal sepsis, erysipelas, etc.; luftvägsinfektioner - scharlakansfeber, tonsillit);
• närvaron av olika patogenicitetsfaktorer i streptokocker;
• immunsystemets tillstånd: i frånvaro av antitoxisk immunitet leder infektion med toxigena streptokocker av serogrupp A till utveckling av scharlakansfeber, och i närvaro av antitoxisk immunitet uppstår tonsillit;
• sensibiliserande egenskaper hos streptokocker; de bestämmer i hög grad patogenesen hos streptokocksjukdomar och är den främsta orsaken till komplikationer som nefrosonefrit, artrit, skador på hjärt-kärlsystemet etc.;
• purulenta och septiska funktioner hos streptokocker;
• närvaron av ett stort antal serovarianter av serogrupp A-streptokocker enligt M-antigen.

Antimikrobiell immunitet, som orsakas av antikroppar mot M-proteinet, är typspecifik, och eftersom det finns många serovarianter för M-antigenet är upprepade fall av tonsillit, erysipelas och andra streptokocksjukdomar möjliga. Patogenesen för kroniska infektioner orsakade av streptokocker är mer komplex: kronisk tonsillit, reumatism, nefrit. Följande omständigheter bekräftar den etiologiska rollen av serogrupp A-streptokocker i dem:

• Dessa sjukdomar uppstår vanligtvis efter akuta streptokockinfektioner (tonsillit, scharlakansfeber);
• Hos sådana patienter finns ofta streptokocker eller deras L-former och antigener i blodet, särskilt under exacerbationer, och som regel hemolytiska eller grönande streptokocker på svalgets slemhinna;
• konstant detektion av antikroppar mot olika streptokockantigener. Av särskilt diagnostiskt värde hos patienter med reumatism under en exacerbation är detektion av anti-O-streptolysiner och antihyaluronidasantikroppar i höga titrar i blodet;
• utveckling av sensibilisering mot olika streptokockantigener, inklusive den värmestabila komponenten av erytrogenin. Det är möjligt att autoantikroppar mot bindväv respektive njurvävnad spelar en roll i utvecklingen av reumatism och nefrit;
• uppenbar terapeutisk effekt av användning av antibiotika mot streptokocker (penicillin) under reumatiska attacker.

Scharlakansfeber

Scharlakansfeber (sen latin scarlatium - ljusröd färg) är en akut infektionssjukdom som kliniskt manifesterar sig som tonsillit, lymfadenit, småpunktigt ljusrött utslag på hud och slemhinna med efterföljande fjällning, samt allmän berusning av kroppen och en tendens till purulent-septiska och allergiska komplikationer.

Scharlakansfeber orsakas av beta-hemolytiska streptokocker i grupp A, som har M-antigen och producerar erytrogenin. Den etiologiska rollen i scharlakansfeber tillskrevs olika mikroorganismer - protozoer, anaeroba och andra kocker, streptokocker, filtrerbara former av streptokocker, virus. Ett avgörande bidrag till att klargöra den verkliga orsaken till scharlakansfeber gjordes av de ryska forskarna G.N. Gabrichevsky, I.G. Savchenko och de amerikanska forskarna Dick (G.F. Dick och G.H. Dick). I.G. Savchenko visade redan 1905-1906 att scharlakansfeberstreptokocker producerar ett toxin, och det antitoxiska serum som han erhöll har en god terapeutisk effekt. Baserat på I.G. Savchenkos arbete visade makarna Dick 1923-1924 att:

• intradermal administrering av en liten dos toxin till individer som inte har haft scharlakansfeber orsakar en positiv lokal toxisk reaktion i form av rodnad och svullnad (Dick-reaktion);
• hos personer som har haft scharlakansfeber är denna reaktion negativ (toxinet neutraliseras av det antitoxin de har);
• Introduktion av stora doser av toxinet subkutant till individer som inte har haft scharlakansfeber orsakar att de utvecklar symtom som är karakteristiska för scharlakansfeber.

Slutligen, genom att infektera frivilliga med en streptokockkultur, kunde de reproducera scharlakansfeber. För närvarande är streptokockets etiologi för scharlakansfeber allmänt erkänd. Det speciella här är att scharlakansfeber inte orsakas av en specifik serotyp av streptokocker, utan av någon av de beta-hemolytiska streptokockerna som har ett M-antigen och producerar erytrogenin. I epidemiologin för scharlakansfeber i olika länder, i olika regioner och vid olika tidpunkter spelas dock huvudrollen av streptokocker som har olika serotyper av M-antigenet (1, 2, 4 eller en annan) och producerar erytrogeniner av olika serotyper (A, B, C). En förändring av dessa serotyper är möjlig.

De viktigaste faktorerna för streptokockpatogenicitet vid scharlakansfeber är exotoxin (erytrogenin), pyogen-septiska och allergiframkallande egenskaper hos streptokocker och dess erytrogenin. Erytrogenin består av två komponenter - ett värmelabilt protein (själva toxinet) och en värmestabil substans med allergiframkallande egenskaper.

Scharlakansfeber överförs huvudsakligen via luftburna droppar, men vilken såryta som helst kan också vara ingångspunkten. Inkubationsperioden är 3–7, ibland 11 dagar. Patogenesen för scharlakansfeber återspeglar 3 huvudpunkter relaterade till patogenens egenskaper:

• verkan av scharlakansfebertoxin, vilket orsakar utveckling av toxicos - sjukdomens första period. Den kännetecknas av skador på perifera blodkärl, uppkomsten av ett ljusrött utslag med liten punktform, samt en ökning av temperaturen och allmän berusning. Utvecklingen av immunitet är förknippad med uppkomsten och ansamlingen av antitoxin i blodet;
• själva streptokockens verkan. Den är ospecifik och manifesterar sig i utvecklingen av olika purulent-septiska processer (otit, lymfadenit, nefrit uppträder under den 2-3:e veckan av sjukdomen);
• sensibilisering av kroppen. Det återspeglas i form av olika komplikationer såsom nefrosonefrit, polyartrit, hjärt-kärlsjukdomar etc. under den 2:a-3:e veckan av sjukdomen.

I kliniken för scharlakansfeber skiljer man även mellan stadium I (toxikos) och stadium II, då variga, inflammatoriska och allergiska komplikationer observeras. På grund av användningen av antibiotika (penicillin) för behandling av scharlakansfeber har frekvensen och svårighetsgraden av komplikationer minskat avsevärt.

Postinfektiös immunitet

Stark, långvarig (återkommande sjukdomar observeras i 2–16 % av fallen), orsakad av antitoxiner och immunminnesceller. De som har tillfrisknat från sjukdomen har också kvar ett allergiskt tillstånd mot scharlakansfeberallergenet. Det upptäcks genom intradermal injektion av dödade streptokocker. De som har tillfrisknat från sjukdomen har rodnad, svullnad och ömhet vid injektionsstället (Aristovsky-Fanconi-test). Dick-reaktionen används för att kontrollera antitoxisk immunitet hos barn. Med dess hjälp fastställdes att passiv immunitet hos barn under det första levnadsåret bibehålls under de första 3–4 månaderna.

Laboratoriediagnostik av scharlakansfeber

I typiska fall är den kliniska bilden av scharlakansfeber så tydlig att bakteriologisk diagnostik inte utförs. I andra fall består den av att isolera en renkultur av beta-hemolytisk streptokocker, som finns på svalgets slemhinna hos alla patienter med scharlakansfeber.

Aeroba grampositiva kocker, klassificerade i släktena Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus och Lactococcus, kännetecknas av svag patogenicitet. De sjukdomar de orsakar hos människor är sällsynta och förekommer främst hos individer med nedsatt immunförsvar.

Klassificering av streptokocker

Streptokockersläktet omfattar cirka 50 arter. Bland dem finns 4 patogena (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae och S. equi), 5 villkorligt patogena och mer än 20 opportunistiska arter. För enkelhetens skull är hela släktet indelat i 4 grupper med följande egenskaper: tillväxt vid en temperatur på 10 °C; tillväxt vid 45 °C; tillväxt på ett medium innehållande 6,5 % NaCl; tillväxt på ett medium med ett pH på 9,6; tillväxt på ett medium innehållande 40 % galla; tillväxt i mjölk med 0,1 % metylenblått; tillväxt efter uppvärmning vid en temperatur på 60 °C i 30 minuter.

De flesta patogena streptokocker tillhör den första gruppen (alla listade tecken är vanligtvis negativa). Enterokocker (serogrupp D), som också orsakar olika mänskliga sjukdomar, tillhör den tredje gruppen (alla listade tecken är vanligtvis positiva).

Den enklaste klassificeringen baseras på förhållandet mellan streptokocker och erytrocyter. Man skiljer mellan:

• b-hemolytiska streptokocker - vid tillväxt på blodagar finns en tydlig hemolyszon runt kolonin;
• a-hemolytiska streptokocker - grönaktig färgning runt kolonin och partiell hemolys (grönfärgning orsakas av omvandlingen av oxihemoglobin till methemoglobin);
• a1-hemolytiska streptokocker, jämfört med b-hemolytiska streptokocker, bildar en mindre uttalad och grumlig hemolyszon;
• a- och al-streptokocker kallas S. viridans (gröna streptokocker);
• y-icke-hemolytiska streptokocker orsakar inte hemolys på fast näringsmedium. Serologisk klassificering har fått stor praktisk betydelse.

Streptokocker har en komplex antigenstruktur: de har ett gemensamt antigen för hela släktet och olika andra antigener. Bland dem är gruppspecifika polysackaridantigener lokaliserade i cellväggen av särskild betydelse för klassificering. Enligt dessa antigener, på förslag av R. Lansfeld, är streptokocker indelade i serologiska grupper betecknade med bokstäverna A, B, C, D, F, G, etc. För närvarande är 20 serologiska grupper av streptokocker kända (från A till V). Streptokocker som är patogena för människor tillhör grupp A, grupperna B och D, mer sällan C, F och G. I detta avseende är bestämningen av streptokockers grupptillhörighet ett avgörande ögonblick i diagnosen av de sjukdomar de orsakar. Grupppolysackaridantigener bestäms med hjälp av motsvarande antisera i utfällningsreaktionen.

Förutom gruppantigener har typspecifika antigener hittats i hemolytiska streptokocker. Hos grupp A-streptokocker är dessa M-, T- och R-proteiner. Protein M är värmebeständigt i surt medium, men förstörs av trypsin och pepsin. Det detekteras efter hydrolys av streptokocker med saltsyra med hjälp av en utfällningsreaktion. Protein T förstörs genom uppvärmning i surt medium, men är resistent mot trypsin och pepsin. Det bestäms med hjälp av en agglutinationsreaktion. R-antigen har också hittats i streptokocker av serogrupperna B, C och D. Det är känsligt för pepsin, men inte för trypsin, förstörs genom uppvärmning i närvaro av syra, men är resistent mot måttlig uppvärmning i en svag alkalisk lösning. Enligt M-antigen är hemolytiska streptokocker av serogrupp A indelade i ett stort antal serovarianter (cirka 100), deras bestämning är av epidemiologisk betydelse. Enligt T-proteinet delas även serogrupp A-streptokocker in i flera dussin serovarianter. I grupp B särskiljs 8 serovarianter.

Streptokocker har också korsreagerande antigener som är gemensamma för antigener från basala celler i hudepitelet och epitelceller i tymus kortikala och medullära zoner, vilket kan vara orsaken till autoimmuna sjukdomar orsakade av dessa kocker. Ett antigen (receptor I) har hittats i streptokockers cellvägg, vilket är associerat med deras förmåga, liksom stafylokocker med protein A, att interagera med Fc-fragmentet av IgG-molekylen.

Sjukdomar orsakade av streptokocker är indelade i 11 klasser. Huvudgrupperna av dessa sjukdomar är:

• olika suppurativa processer - abscesser, flegmon, otit, peritonit, pleurit, osteomyelit, etc.;
• erysipelas - sårinfektion (inflammation i lymfkärlen i huden och subkutan vävnad);
• purulenta komplikationer av sår (särskilt i krigstid) - abscesser, flegmon, sepsis, etc.;
• tonsillit - akut och kronisk;
• sepsis: akut sepsis (akut endokardit); kronisk sepsis (kronisk endokardit); postpartum (puerperal) sepsis;
• reumatism;
• lunginflammation, hjärnhinneinflammation, krypande hornhinnesår (pneumokocker);
• scharlakansfeber;
• karies - dess orsakande agens är oftast S. mutatis. Gener av kariogena streptokocker som ansvarar för syntesen av enzymer som säkerställer kolonisering av ytan av tänder och tandkött av dessa streptokocker har isolerats och studerats.

Även om de flesta streptokocker som är patogena för människor tillhör serogrupp A, spelar streptokocker i serogrupperna D och B också en viktig roll i mänsklig patologi. Streptokocker i serogrupp D (enterokocker) är kända som orsakande agens för sårinfektioner, olika variga kirurgiska sjukdomar, variga komplikationer hos gravida kvinnor, kvinnor i förlossning och gynekologiska patienter. De infekterar njurar, urinblåsa, orsakar sepsis, endokardit, lunginflammation, matförgiftning (proteolytiska varianter av enterokocker). Streptokocker i serogrupp B (S. agalactiae) orsakar ofta sjukdomar hos nyfödda - luftvägsinfektioner, hjärnhinneinflammation, sepsis. Epidemiologiskt är de associerade med bärare av denna typ av streptokocker hos modern och personalen på mödravårdssjukhus.

Anaeroba streptokocker (Peptostreptococcus), som finns hos friska personer som en del av mikrofloran i luftvägarna, munnen, nasofarynx, tarmarna och vaginan, kan också vara orsakerna till purulent-septiska sjukdomar - blindtarmsinflammation, postpartum sepsis, etc.

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

Laboratoriediagnostik av streptokockinfektion

Den huvudsakliga metoden för att diagnostisera streptokocksjukdomar är bakteriologisk. Materialet för studien är blod, pus, slem från svalget, plack från tonsillerna och sårsekret. Det avgörande steget i studien av den isolerade renkulturen är bestämningen av dess serogrupp. Två metoder används för detta ändamål.

• Serologisk - bestämning av gruppen polysackarid med hjälp av en utfällningsreaktion. För detta ändamål används motsvarande gruppspecifika sera. Om stammen är beta-hemolytisk extraheras dess polysackaridantigen med HCl och testas med antisera av serogrupperna A, B, C, D, F och G. Om stammen inte orsakar beta-hemolys extraheras dess antigen och testas endast med antisera av grupperna B och D. Antisera av grupperna A, C, F och G korsreagerar ofta med alfa-hemolytiska och icke-hemolytiska streptokocker. Streptokocker som inte orsakar beta-hemolys och inte tillhör grupperna B och D identifieras genom andra fysiologiska tester. Grupp D-streptokocker isoleras som ett separat släkte, Enterococcus.
• Grupperingsmetoden baseras på aminopeptidasens (ett enzym som produceras av serogrupp A- och D-streptokocker) förmåga att hydrolysera pyrrolidinnaftylamid. För detta ändamål produceras kommersiella kit med nödvändiga reagens för bestämning av grupp A-streptokocker i blod- och buljongkulturer. Specificiteten för denna metod är dock mindre än 80 %.

Serotypning av serogrupp A-streptokocker utförs med antingen en utfällningsreaktion (bestämmer M-serotypen) eller en agglutinationsreaktion (bestämmer T-serotypen) endast för epidemiologiska ändamål.

Bland de serologiska reaktionerna för att detektera streptokocker av serogrupperna A, B, C, D, F och G används koagglutinations- och latexagglutinationsreaktioner. Bestämning av titern av antikroppar mot hyaluronidas och O-streptolysin används som en hjälpmetod för att diagnostisera reumatism och för att bedöma aktiviteten hos den reumatiska processen.

IFM kan också användas för att detektera streptokockpolysackaridantigener.