Årsaker til og patogenese av streptokokkinfeksjon

Årsaker til streptokokkinfeksjon

De forårsakende agensene for streptokokkinfeksjon er ikke-bevegelige fakultative anaerobe grampositive kokker av slekten Streptococcus i familien Streptococcaceae. Slekten omfatter 38 arter som varierer i metabolske trekk, kulturelle og biokjemiske egenskaper og antigenstruktur. Celledeling skjer kun i ett plan, så de er plassert parvis (diplokokker) eller danner kjeder av ulik lengde. Noen arter har en kapsel. Patogenene er i stand til å vokse ved en temperatur på 25-45 °C; temperaturoptimum er 35-37 °C. På tette næringsmedier danner de kolonier med en diameter på 1-2 mm. På medier med blod er kolonier av noen arter omgitt av en hemolysesone. Et obligatorisk trekk som kjennetegner alle representanter for slekten streptokokker er negative benzidin- og katalasetester. Streptokokker er resistente i miljøet; de kan overleve i tørket puss eller sputum i mange måneder. Patogenene tåler oppvarming til 60 °C i 30 minutter: under påvirkning av desinfeksjonsmidler dør de innen 15 minutter.

Basert på strukturen til gruppespesifikke polysakkaridantigener (substans C) i celleveggen, finnes det 17 serologiske grupper av streptokokker, betegnet med latinske bokstaver (AO). Innenfor gruppene er streptokokker delt inn i serologiske varianter basert på spesifisiteten til protein M-, P- og T-antigener. Gruppe A-streptokokker har et bredt spekter av superantigener: erytrogene toksiner A, B og C, eksotoksin F (mitogen faktor), streptokokk-superantigen (SSA), erytrogene toksiner (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Superantigener er i stand til å interagere med antigener i det viktigste histokompatibilitetskomplekset uttrykt på overflaten av antigenpresenterende celler og med variable regioner i beta-kjeden til T-lymfocytter, noe som forårsaker deres proliferasjon og en kraftig frigjøring av cytokiner, TNF-α og y-interferon. I tillegg er gruppe A-streptokokker i stand til å produsere biologisk aktive ekstracellulære stoffer: streptolysiner O og S, streptokinase, hyaluronidase, DNase B, streptodornase, lipoproteinase, peptidase, etc.

Celleveggen til streptokokker består av en kapsel, et protein, et polysakkarid (gruppespesifikt antigen) og et mukoproteinlag. En viktig komponent i gruppe A-streptokokker er protein M, som i struktur ligner på fimbriene til gramnegative bakterier. Protein M (typespesifikt antigen) er den viktigste virulensfaktoren. Antistoffer mot det gir langvarig immunitet mot gjentatt infeksjon, men mer enn 110 serologiske typer kjennetegnes av strukturen til protein M, noe som reduserer effektiviteten av humorale forsvarsreaksjoner betydelig. Protein M hemmer fagocytiske reaksjoner, virker direkte på fagocytter, maskerer reseptorer for komplementkomponenter og opsoniner og adsorberer fibrinogen, fibrin og dets nedbrytningsprodukter på overflaten. Det har egenskapene til et superantigen, som forårsaker polyklonal aktivering av lymfocytter og dannelse av antistoffer med lav affinitet. Slike egenskaper spiller en betydelig rolle i brudd på toleranse for vevsisoantigener og i utviklingen av autoimmun patologi.

Egenskapene til typespesifikke antigener har også T-proteinet i celleveggen og lipoproteinase (et enzym som hydrolyserer lipidholdige komponenter i pattedyrblod). Streptokokker av forskjellige M-varianter kan ha samme T-type eller et kompleks av T-typer. Fordelingen av lipoproteinase-serotyper samsvarer nøyaktig med visse M-typer, men dette enzymet produseres av omtrent 40 % av streptokokkstammene. Antistoffer mot T-protein og lipoproteinase har ikke beskyttende egenskaper. Kapselen inneholder hyaluronsyre, en av virulensfaktorene. Den beskytter bakterier mot det antimikrobielle potensialet til fagocytter og letter adhesjon til epitelet. Hyaluronsyre har egenskapene til et antigen. Bakterier er i stand til å ødelegge kapselen uavhengig under vevsinvasjon ved å syntetisere hyaluronidase. Den tredje viktigste patogenitetsfaktoren er C5a-peptidase, som undertrykker fagocyttenes aktivitet. Enzymet spalter og inaktiverer komplementkomponenten C5a, som fungerer som et kraftig kjemoattraktant.

Gruppe A-streptokokker produserer forskjellige toksiner. Antistofftitre mot streptolysin O har prognostisk verdi. Streptolysin S viser hemolytisk aktivitet under anaerobe forhold og forårsaker overfladisk hemolyse på blodmediet. Begge hemolysinene ødelegger ikke bare erytrocytter, men også andre celler: streptolysin O skader kardiomyocytter, og streptolysin S - fagocytter. Noen stammer av gruppe A-streptokokker syntetiserer kardiohepatisk toksin. Det forårsaker skade på myokardiet og diafragma, samt dannelse av kjempecellegranulomer i leveren.

De fleste gruppe B-streptokokk-isolatene er S. agalactiae. I de senere årene har de i økende grad tiltrukket seg oppmerksomhet fra helsepersonell. Gruppe B-streptokokker koloniserer vanligvis nesesvelget, mage-tarmkanalen og skjeden. Følgende serologiske varianter av gruppe B-streptokokker skilles ut: la, lb, Ic, II og III. Bakterier av serotypene 1a og III er tropiske for vevene i sentralnervesystemet og luftveiene; de forårsaker ofte hjernehinnebetennelse hos nyfødte.

Blant andre arter er pneumokokker (S. pneumoniae), som forårsaker mesteparten av samfunnservervet lungebetennelse hos mennesker, av stor diagnostisk betydning. De inneholder ikke et gruppeantigen og er serologisk heterogene. I henhold til strukturen til kapselantigener skilles det ut 84 serologiske varianter av pneumokokker.

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

Patogenesen til streptokokkinfeksjon

Oftest oppstår sykdommer etter at streptokokker har kommet inn i slimhinnene i svelget og nesesvelget. Lipoteikosyre, som er en del av celleveggen, M- og F-proteiner sikrer adhesjon av patogenet til overflaten av mandlene eller andre lymfoide celler. Protein M fremmer bakteriell resistens mot det antimikrobielle potensialet til fagocytter, binder fibrinogen, fibrin og dets nedbrytningsprodukter. Når streptokokker reproduserer seg, frigjøres giftstoffer som forårsaker en inflammatorisk reaksjon i mandelvevet. Når streptokokker kommer inn i lymfeknutene gjennom lymfebanene, oppstår regional (submandibulær) lymfadenitt. Giftige komponenter som trenger inn i blodet, forårsaker generalisert utvidelse av små kar (klinisk - hyperemi og punktformet utslett). Den allergiske komponenten, som forstyrrer vaskulær permeabilitet, regnes som årsaken til glomerulonefritt, leddgikt, endokarditt, etc. Den septiske komponenten fører til akkumulering av patogenet i ulike organer og systemer og utvikling av foci av purulent betennelse. Tilstedeværelsen av vanlige kryssreagerende antigendeterminanter i gruppe A-streptokokker (protein M, ikke-typespesifikke proteiner, A-polysakkarid, etc.) og sarkolemma i myofibriller i hjerte- og nyrevevet bestemmer utviklingen av autoimmune prosesser som fører til revmatisme og glomerulonefritt. Molekylær mimikk er den viktigste patogenetiske faktoren for streptokokkinfeksjon i disse sykdommene: antistoffer mot streptokokkantigener reagerer med vertens autoantigener. På den annen side viser protein M og erytrogen toksin egenskaper som superantigener og forårsaker proliferasjon av T-celler, som aktiverer en kaskadereaksjon av immunsystemets effektorkobling og frigjøring av mediatorer med cytotoksiske egenskaper: IL, TNF-α, interferon-gamma. Lymfocyttinfiltrasjon og lokal virkning av cytokiner spiller en viktig rolle i patogenesen av invasive streptokokkinfeksjoner (ved cellulitt, nekrotisk fasciitt, hudlesjoner, indre organer). En viktig rolle i patogenesen av invasiv streptokokkinfeksjon gis til TNF-α, LPS i kroppens egen gramnegative mikroflora og dens synergistiske interaksjon med det erytrogene toksinet S. pyogenes.

Epidemiologi av streptokokkinfeksjon

Reservoaret og smittekilden er pasienter med ulike kliniske former for akutte streptokokksykdommer og bærere av patogene streptokokker. Den største faren fra et epidemiologisk synspunkt utgjør! Pasienter med fokus på øvre luftveier (skarlagensfeber, betennelse i mandlene). De er svært smittsomme, og bakteriene de skiller ut inneholder de viktigste virulensfaktorene - en kapsel og M-protein. Infeksjon fra slike pasienter fører oftest til utvikling av manifest infeksjon hos mottakelige individer. Pasienter med fokus på streptokokkinfeksjon på utsiden av luftveiene (streptokokkpyodermi, otitt, mastoiditt, osteomyelitt, etc.) er ikke så smittsomme, noe som er forbundet med en mindre aktiv utskillelse av patogener fra kroppen.

Varigheten av den infeksjonelle perioden hos pasienter med akutt streptokokkinfeksjon avhenger av behandlingsmetoden. Rasjonell antibiotikabehandling av pasienter med skarlagensfeber og betennelse i mandlene frigjør kroppen fra patogenet innen 1,5–2 dager. Legemidler (sulfonamider, tetracykliner), som gruppe A-streptokokker helt eller delvis har mistet følsomhet for, danner en rekonvalesensbærer hos 40–60 % av de som har blitt friske.

I grupper der 15–20 % av langtidsbærerne er tilstede, sirkulerer streptokokker vanligvis konstant. Det antas at bærerskap er farlig for andre når størrelsen på det mikrobielle fokuset er mer enn 10³ ^CFU (kolonidannende enheter) per tampong. Nivået av slik bærerskap er betydelig – omtrent 50 % av friske bærere av gruppe A-streptokokker. Blant kulturer av patogenet isolert fra bærere, forekommer virulente stammer flere ganger sjeldnere enn miljøet til stammer isolert fra pasienter. Bærskap av gruppe B-, C- og G-streptokokker i halsen observeres mye sjeldnere enn bærskap av gruppe A-streptokokker. I følge ulike data er bærskap av gruppe B-streptokokker i skjeden og endetarmen typisk for 4,5–30 % av kvinnene. Lokaliseringen av patogenet i kroppen bestemmer i stor grad måtene det elimineres på.

Mekanismen for smitteoverføring er aerosol (luftbåren), sjeldnere - kontakt (matvei og overføring gjennom forurensede hender og husholdningsartikler). Smitte oppstår vanligvis ved nær, langvarig kontakt med en syk person eller bærer. Patogenet frigjøres oftest til miljøet under ekspirasjon (hoste, nysing, aktiv samtale). Smitte oppstår ved innånding av den resulterende luftbårne aerosolen. Trengsel av mennesker i rom og langvarig nærkontakt forverrer sannsynligheten for smitte. Det bør tas i betraktning at denne smitteveien er praktisk talt umulig i en avstand på mer enn 3 m.

Faktorene som bidrar til overføring av patogenet er skitne hender, husholdningsartikler og forurenset mat. Ytterligere faktorer som bidrar til overføring av patogenet er lav temperatur og høy luftfuktighet i rommet. Gruppe A-streptokokker er i stand til å formere seg og opprettholde sine virulente egenskaper over lang tid når de kommer inn i visse matvarer. Dermed er utbrudd av betennelse i mandlene eller faryngitt kjent ved inntak av melk, kompott, smør, kokte eggsalater, hummer, skalldyr, smørbrød med egg, skinke osv.

Risikoen for å utvikle purulente komplikasjoner av streptokokkgenese er utsatt for sårede, brannskadede pasienter, pasienter i den postoperative perioden, så vel som kvinner i fødsel og nyfødte. Autoinfeksjon er mulig, samt overføring av gruppe B-streptokokker, som forårsaker urogenitale infeksjoner, gjennom samleie. Ved neonatal patologi er overføringsfaktorene infisert fostervann. I 50 % av tilfellene er infeksjon mulig under fosterets passasje gjennom fødselskanalen.

Menneskers naturlige mottakelighet er høy. Antistreptokokkimmunitet er antitoksisk og antimikrobiell av natur. I tillegg er det sensibilisering av kroppen av DTH-typen, som er assosiert med patogenesen til mange poststreptokokkkomplikasjoner. Immunitet hos pasienter som har hatt en streptokokkinfeksjon er typespesifikk. Tilbakevendende sykdom er mulig ved infeksjon med en annen serovar av patogenet. Antistoffer mot protein M oppdages hos nesten alle pasienter fra 2. til 5. uke av sykdommen og i 10-30 år etter sykdommen. De oppdages ofte i blodet til nyfødte, men innen 5. måned av livet forsvinner de.

Streptokokkinfeksjon er utbredt. I områder med moderat og kaldt klima er forekomsten av faryngeale og luftveisinfeksjoner 5–15 tilfeller per 100 personer. I sørlige områder med subtropisk og tropisk klima er hudlesjoner (streptodermi, impetigo) av primær betydning, med forekomsten blant barn som når 20 % eller mer i visse årstider. Mindre skader, insektbitt og dårlig hudhygiene disponerer for utviklingen av disse.

Nosokomial streptokokkinfeksjon er mulig på fødesykehus, barne-, kirurgiske, øre-nese-hals- og øyeavdelinger på sykehus. Infeksjon skjer både endogent og eksogent (fra streptokokkbærere blant ansatte og pasienter) under invasive medisinske og diagnostiske prosedyrer.

Syklisitet er et av de karakteristiske trekkene ved den epidemiske prosessen ved streptokokkinfeksjoner. I tillegg til den velkjente syklisiteten med et intervall på 2-4 år, er det en periodisitet med et intervall på 40-50 år og mer. Det særegne ved denne bølgelignende naturen er forekomsten og forsvinningen av spesielt alvorlige kliniske former. Et betydelig antall tilfeller av skarlagensfeber og tonsillofaryngitt er komplisert av purulent-septiske (otitt, hjernehinnebetennelse, sepsis) og immunopatologiske (revmatisme, glomerulonefritt) prosesser. Alvorlige generaliserte infeksjonsformer med samtidig dype lesjoner i bløtvev ble tidligere betegnet med begrepet "streptokokkgangren". Siden midten av 80-tallet har mange land sett en økning i forekomsten av streptokokkinfeksjon, som falt sammen med endringer i den nosologiske strukturen til sykdommer forårsaket av S. pyogenes. Gruppetilfeller av alvorlige generaliserte former, ofte dødelige, har begynt å bli registrert igjen [toksisk sjokksyndrom (TSS), sepsis, nekrotisk myositt, fasciitt, etc.]. I USA registreres det årlig 10–15 tusen tilfeller av invasiv streptokokkinfeksjon, hvorav 5–19 % (500–1500 tilfeller) er nekrotisk fasciitt.

Den utbredte bruken av laboratorieforskningsmetoder har gjort det mulig å fastslå at tilbakekomsten av invasive streptokokksykdommer er assosiert med en endring i serotypene til patogenet som sirkulerer i befolkningen: revmatogene og toksigene serotyper har erstattet M-serotyper. I tillegg har forekomsten av revmatisk feber og toksiske infeksjoner (toksisk mandelbetennelse, skarlagensfeber og TSS) økt.

De økonomiske skadene forårsaket av streptokokkinfeksjoner og konsekvensene av disse er omtrent 10 ganger høyere enn de som forårsakes av viral hepatitt. Blant de studerte streptokokkinfeksjonene er de mest økonomisk signifikante betennelse i mandlene (57,6 %), akutte luftveisinfeksjoner med streptokokk-etiologi (30,3 %), erysipelas (9,1 %), skarlagensfeber og aktiv revmatisme (1,2 %) og til slutt akutt nefritt (0,7 %).

Primære streptokokkinfeksjoner står for 50–80 % av sesongmessig sykelighet. Luftveisstreptokokkinfeksjoner har en uttalt høst-vinter-vår sesongmessighet. Sesongmessig sykelighet bestemmes hovedsakelig av barn som går i førskoleinstitusjoner.

Tidspunktet for den sesongmessige økningen i sykelighet påvirkes avgjørende av dannelsen eller fornyelsen av organiserte grupper og antallet deres.

I organiserte grupper, som fornyes én gang i året, observeres en enkelt sesongmessig økning i infeksjon. Ved dobbel fornyelse observeres en dobbel sesongmessig økning i sykelighet, spesielt karakteristisk for militære grupper. Det første maksimumet av sykelighet, forbundet med vårverneplikten, observeres i juni-juli, det andre, forårsaket av høstverneplikten, er i desember-januar.

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