Streptokokker

Streptokokker tilhører familien Streptococcaceae (slekten Streptococcus). De ble først oppdaget av T. Bilroth i 1874 under erysipelas; av L. Pasteur i 1878 under postpartum sepsis; isolert i renkultur i 1883 av F. Feleisen.

Streptokokker (gresk streptos - kjede og coccus - korn) er grampositive, cytokromnegative, katalase-negative celler med sfærisk eller oval form med en diameter på 0,6-1,0 μm, som vokser i form av kjeder av ulik lengde eller som tetrakokker; ikke-bevegelige (med unntak av noen representanter for serogruppe D); innholdet av G + C i DNA er 32-44 mol % (for familien). De danner ikke sporer. Patogene streptokokker danner en kapsel. Streptokokker er fakultative anaerober, men det finnes også strenge anaerober. Temperaturoptimum er 37 °C, optimal pH er 7,2-7,6. Patogene streptokokker vokser enten ikke eller vokser svært dårlig på vanlige næringsmedier. Sukkerbuljong og blodagar som inneholder 5 % defibrinert blod brukes vanligvis til dyrking. Mediet bør ikke inneholde reduserende sukkerarter, da de hemmer hemolyse. På buljongen er veksten bunnparietal i form av et smuldrende sediment, buljongen er gjennomsiktig. Streptokokker som danner korte kjeder forårsaker turbiditet i buljongen. På tette medier danner serogruppe A streptokokker kolonier av tre typer:

• mukoid - store, skinnende, minner om en vanndråpe, men har en viskøs konsistens. Slike kolonier dannes av nylig isolerte virulente stammer som har en kapsel;
• ru - større enn mukød, flat, med ujevn overflate og kamskjellformede kanter. Slike kolonier dannes av virulente stammer som har M-antigener;
• glatte, mindre kolonier med jevne kanter; danner ikke-virulente kulturer.

Streptokokker fermenterer glukose, maltose, sukrose og noen andre karbohydrater for å danne syre uten gass (unntatt S. kefir, som danner syre og gass), koagulerer ikke melk (unntatt S. lactis), og har ikke proteolytiske egenskaper (unntatt noen enterokokker).

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

De viktigste faktorene for patogenisitet av streptokokker

Protein M er den viktigste patogenitetsfaktoren. M-proteiner hos streptokokker er fibrillære molekyler som danner fimbrier på overflaten av celleveggen til gruppe A-streptokokker. M-proteinet bestemmer adhesive egenskaper, hemmer fagocytose, bestemmer antigentypespesifisitet og har superantigenegenskaper. Antistoffer mot M-antigen har beskyttende egenskaper (antistoffer mot T- og R-proteiner har ikke slike egenskaper). M-lignende proteiner finnes i gruppe C- og G-streptokokker og er muligens faktorer i deres patogenitet.

Kapsel. Den består av hyaluronsyre, lik den som finnes i vev, så fagocytter gjenkjenner ikke streptokokker med en kapsel som fremmede antigener.

Erytrogenin er et skarlagensfebertoksin, et superantigen, som forårsaker TSS. Det finnes tre serotyper (A, B, C). Hos pasienter med skarlagensfeber forårsaker det et sterkt rødt utslett på hud og slimhinner. Det har en pyrogen, allergifremkallende, immunsuppressiv og mitogen effekt, og ødelegger blodplater.

Hemolysin (streptolysin) O ødelegger erytrocytter, har en cytotoksisk effekt, inkludert leukotoksisk og kardiotoksisk, og produseres av de fleste streptokokker i serogruppene A, C og G.

Hemolysin (streptolysin) S har en hemolytisk og cytotoksisk effekt. I motsetning til streptolysin O er streptolysin S et svært svakt antigen, det produseres også av streptokokker av serogruppene A, C og G.

Streptokinase er et enzym som omdanner preaktivator til aktivator, og det omdanner plasminogen til plasmin, sistnevnte hydrolyserer fibrin. Dermed øker streptokinase, som aktiverer blodfibrinolysin, de invasive egenskapene til streptokokker.

Kjemotaksihemmende faktor (aminopeptidase) hemmer motiliteten til nøytrofile fagocytter.

Hyaluronidase er en invasjonsfaktor.

Turbiditetsfaktoren er hydrolysen av serumlipoproteiner.

Proteaser - ødeleggelse av forskjellige proteiner; muligens forbundet med vevstoksisitet.

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

Evnen til å interagere med Fc-fragmentet av IgG via I-reseptoren - hemming av komplementsystemet og fagocyttaktivitet.

Uttalte allergifremkallende egenskaper hos streptokokker, som forårsaker sensibilisering av kroppen.

Streptokokkresistens

Streptokokker tåler lave temperaturer godt, er ganske motstandsdyktige mot uttørking, spesielt i et proteinmiljø (blod, puss, slim), og forblir levedyktige i flere måneder på gjenstander og støv. Ved oppvarming til en temperatur på 56 °C dør de etter 30 minutter, med unntak av gruppe D-streptokokker, som tåler oppvarming til 70 °C i 1 time. En 3-5 % løsning av karbolsyre og lysol dreper dem innen 15 minutter.

Postinfeksiøs immunitet

Antitoksiner og typespesifikke M-antistoffer spiller hovedrollen i dannelsen. Antitoksisk immunitet etter skarlagensfeber er sterk og langvarig. Antimikrobiell immunitet er også sterk og langvarig, men effektiviteten er begrenset av typespesifisiteten til M-antistoffene.

Epidemiologi av streptokokkinfeksjon

Kilden til eksogen streptokokkinfeksjon er pasienter med akutte streptokokksykdommer (betennelse i mandlene, skarlagensfeber, lungebetennelse), samt personer som har kommet seg etter dem. Hovedsmitteveien er luftbåren, i andre tilfeller direkte kontakt og svært sjelden ernæringsmessig (melk og andre matvarer).

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

Symptomer på streptokokkinfeksjon

Streptokokker lever i slimhinnene i øvre luftveier, fordøyelses- og urogenitale trakter, derfor kan sykdommene de forårsaker være endogene eller eksogene, dvs. forårsaket enten av deres egne kokker eller som et resultat av infeksjon utenfra. Etter å ha trengt inn gjennom skadet hud, sprer streptokokker seg fra det lokale fokuset gjennom lymfe- og sirkulasjonssystemet. Infeksjon med luftbårne dråper eller svevet støv fører til skade på lymfoidvevet ( betennelse i mandlene ), prosessen involverer regionale lymfeknuter, hvorfra patogenet sprer seg gjennom lymfekarene og hematogent.

Streptokokkers evne til å forårsake ulike sykdommer avhenger av:

• inngangspunkter (sårinfeksjoner, puerperal sepsis, erysipelas, etc.; luftveisinfeksjoner - skarlagensfeber, betennelse i mandlene);
• tilstedeværelsen av ulike patogenitetsfaktorer i streptokokker;
• immunsystemets tilstander: i fravær av antitoksisk immunitet fører infeksjon med toksigene streptokokker av serogruppe A til utvikling av skarlagensfeber, og i nærvær av antitoksisk immunitet oppstår betennelse i mandlene;
• sensibiliserende egenskaper ved streptokokker; de bestemmer i stor grad den særegne patogenesen til streptokokksykdommer og er hovedårsaken til komplikasjoner som nefrosonefritt, leddgikt, skade på det kardiovaskulære systemet, etc.;
• purulente og septiske funksjoner av streptokokker;
• tilstedeværelsen av et stort antall serovarianter av serogruppe A-streptokokker i henhold til M-antigen.

Antimikrobiell immunitet, som er forårsaket av antistoffer mot M-proteinet, er typespesifikk, og siden det finnes mange serovarianter for M-antigenet, er gjentatte tilfeller av betennelse i mandlene, erysipelas og andre streptokokksykdommer mulige. Patogenesen til kroniske infeksjoner forårsaket av streptokokker er mer kompleks: kronisk betennelse i mandlene, revmatisme, nefritt. Følgende omstendigheter bekrefter den etiologiske rollen til serogruppe A-streptokokker i dem:

• Disse sykdommene oppstår vanligvis etter akutte streptokokkinfeksjoner (betennelse i mandlene, skarlagensfeber);
• Hos slike pasienter finnes streptokokker eller deres L-former og antigener ofte i blodet, spesielt under eksaserbasjoner, og som regel hemolytiske eller grønne streptokokker på slimhinnen i svelget;
• konstant påvisning av antistoffer mot ulike streptokokkantigener. Av spesiell diagnostisk verdi hos pasienter med revmatisme under en eksaserbasjon er påvisning av anti-O-streptolysiner og antihyaluronidase-antistoffer i høye titere i blodet;
• utvikling av sensibilisering for ulike streptokokkantigener, inkludert den varmestabile komponenten av erytrogenin. Det er mulig at autoantistoffer mot henholdsvis bindevev og nyrevev spiller en rolle i utviklingen av revmatisme og nefritt;
• åpenbar terapeutisk effekt av bruk av antibiotika mot streptokokker (penicillin) under revmatiske anfall.

Skarlagensfeber

Skarlagensfeber (sent latin scarlatium - knallrød farge) er en akutt infeksjonssykdom som klinisk manifesterer seg som betennelse i mandlene, lymfadenitt, et lite punktformet knallrødt utslett på hud og slimhinne med påfølgende avskalling, samt generell rus av kroppen og en tendens til purulent-septiske og allergiske komplikasjoner.

Skarlagensfeber forårsakes av beta-hemolytiske streptokokker i gruppe A, som har M-antigen og produserer erytrogenin. Den etiologiske rollen i skarlagensfeber ble tilskrevet forskjellige mikroorganismer - protozoer, anaerobe og andre kokker, streptokokker, filtrerbare former av streptokokker, virus. Et avgjørende bidrag til avklaringen av den sanne årsaken til skarlagensfeber ble gitt av de russiske forskerne G.N. Gabrichevsky, I.G. Savchenko og de amerikanske forskerne Dick (G.F. Dick og G.H. Dick). I.G. Savchenko viste tilbake i 1905-1906 at skarlagensfeberstreptokokker produserer et toksin, og det antitoksiske serumet han oppnådde har en god terapeutisk effekt. Basert på arbeidet til I.G. Savchenko viste ektefellene Dick i 1923-1924 at:

• Intradermal administrering av en liten dose toksin til personer som ikke har hatt skarlagensfeber forårsaker en positiv lokal toksisk reaksjon i form av rødhet og hevelse (Dick-reaksjon);
• hos personer som har hatt skarlagensfeber, er denne reaksjonen negativ (toksinet nøytraliseres av antitoksinet de har);
• Introduksjon av store doser av toksinet subkutant til personer som ikke har hatt skarlagensfeber, fører til at de utvikler symptomer som er karakteristiske for skarlagensfeber.

Til slutt, ved å infisere frivillige med en streptokokkkultur, klarte de å reprodusere skarlagensfeber. For tiden er streptokokk-etiologien til skarlagensfeber allment anerkjent. Det særegne her er at skarlagensfeber ikke forårsakes av én bestemt serotype av streptokokker, men av en hvilken som helst av de beta-hemolytiske streptokokkene som har et M-antigen og produserer erytrogenin. Imidlertid spilles hovedrollen i epidemiologien til skarlagensfeber i forskjellige land, i forskjellige regioner og til forskjellige tider av streptokokker som har forskjellige serotyper av M-antigenet (1, 2, 4 eller et annet) og produserer erytrogeniner av forskjellige serotyper (A, B, C). En endring av disse serotypene er mulig.

Hovedfaktorene for streptokokkpatogenitet ved skarlagensfeber er eksotoksin (erytrogenin), pyogen-septiske og allergifremkallende egenskaper ved streptokokker og dens erytrogenin. Erytrogenin består av to komponenter - et varmelabilt protein (selve toksinet) og et varmestabilt stoff med allergifremkallende egenskaper.

Skarlagensfeber overføres hovedsakelig via luftbårne dråper, men enhver såroverflate kan også være inngangspunktet. Inkubasjonsperioden er 3–7, noen ganger 11 dager. Patogenesen til skarlagensfeber gjenspeiler tre hovedpunkter knyttet til patogenets egenskaper:

• virkningen av skarlagensfebertoksin, som forårsaker utvikling av toksisose - den første perioden av sykdommen. Den er preget av skade på perifere blodkar, utseendet av et lite punktutslett med en lys rød farge, samt en økning i temperatur og generell rus. Utviklingen av immunitet er forbundet med utseendet og akkumuleringen av antitoksin i blodet;
• virkningen av streptokokken selv. Den er uspesifikk og manifesterer seg i utviklingen av ulike purulent-septiske prosesser (otitt, lymfadenitt, nefritt oppstår i den 2.-3. uken av sykdommen);
• sensibilisering av kroppen. Det gjenspeiles i form av ulike komplikasjoner som nefrosonefritt, polyartritt, hjerte- og karsykdommer, etc. i den 2.-3. uken av sykdommen.

I klinikken for skarlagensfeber skilles det også mellom stadium I (toksikose) og stadium II, når det observeres purulent-inflammatoriske og allergiske komplikasjoner. På grunn av bruk av antibiotika (penicillin) for behandling av skarlagensfeber, har hyppigheten og alvorlighetsgraden av komplikasjoner blitt betydelig redusert.

Postinfeksiøs immunitet

Sterk, langvarig (tilbakevendende sykdommer observeres i 2–16 % av tilfellene), forårsaket av antitoksiner og immunminneceller. De som har blitt friske fra sykdommen, beholder også en allergisk tilstand mot skarlagensfeberallergenet. Det oppdages ved intradermal injeksjon av drepte streptokokker. De som har blitt friske fra sykdommen, har rødhet, hevelse og sårhet på injeksjonsstedet (Aristovsky-Fanconi-test). Dick-reaksjonen brukes til å sjekke antitoksisk immunitet hos barn. Med dens hjelp ble det fastslått at passiv immunitet hos barn i det første leveåret opprettholdes i løpet av de første 3–4 månedene.

Laboratoriediagnostikk av skarlagensfeber

I typiske tilfeller er det kliniske bildet av skarlagensfeber så tydelig at bakteriologisk diagnostikk ikke utføres. I andre tilfeller består den av å isolere en renkultur av beta-hemolytisk streptokokker, som finnes på slimhinnen i svelget hos alle pasienter med skarlagensfeber.

Aerobe grampositive kokker, klassifisert i slektene Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus og Lactococcus, er karakterisert av svak patogenitet. Sykdommene de forårsaker hos mennesker er sjeldne og forekommer hovedsakelig hos personer med nedsatt immunforsvar.

Klassifisering av streptokokker

Streptokokkerslekten omfatter omtrent 50 arter. Blant dem er det 4 patogene (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae og S. equi), 5 betinget patogene og mer enn 20 opportunistiske arter. For enkelhets skyld er hele slekten delt inn i 4 grupper ved hjelp av følgende egenskaper: vekst ved en temperatur på 10 °C; vekst ved 45 °C; vekst på et medium som inneholder 6,5 % NaCl; vekst på et medium med en pH på 9,6; vekst på et medium som inneholder 40 % galle; vekst i melk med 0,1 % metylenblått; vekst etter oppvarming ved en temperatur på 60 °C i 30 minutter.

De fleste patogene streptokokker tilhører den første gruppen (alle de listede tegnene er vanligvis negative). Enterokokker (serogruppe D), som også forårsaker ulike menneskelige sykdommer, tilhører den tredje gruppen (alle de listede tegnene er vanligvis positive).

Den enkleste klassifiseringen er basert på forholdet mellom streptokokker og erytrocytter. Det skilles mellom:

• b-hemolytiske streptokokker - når det vokser på blodagar, er det en tydelig hemolysesone rundt kolonien;
• a-hemolytiske streptokokker - grønnaktig farging rundt kolonien og delvis hemolyse (grønnfarging forårsakes av omdannelsen av oksyhemoglobin til methemoglobin);
• a1-hemolytiske streptokokker, sammenlignet med b-hemolytiske streptokokker, danner en mindre uttalt og uklar sone av hemolyse;
• a- og al-streptokokker kalles S. viridans (grønne streptokokker);
• y-ikke-hemolytiske streptokokker forårsaker ikke hemolyse på et fast næringsmedium. Serologisk klassifisering har fått stor praktisk betydning.

Streptokokker har en kompleks antigenstruktur: de har et felles antigen for hele slekten og diverse andre antigener. Blant dem er gruppespesifikke polysakkaridantigener lokalisert i celleveggen av spesiell betydning for klassifisering. I følge disse antigenene, etter forslag fra R. Lansfeld, er streptokokker delt inn i serologiske grupper betegnet med bokstavene A, B, C, D, F, G, etc. For tiden er 20 serologiske grupper av streptokokker kjent (fra A til V). Streptokokker som er patogene for mennesker tilhører gruppe A, gruppe B og D, sjeldnere C, F og G. I denne forbindelse er bestemmelsen av gruppetilhørigheten til streptokokker et avgjørende øyeblikk i diagnosen av sykdommene de forårsaker. Gruppepolysakkaridantigener bestemmes ved hjelp av tilsvarende antisera i utfellingsreaksjonen.

I tillegg til gruppeantigener er typespesifikke antigener funnet i hemolytiske streptokokker. Hos gruppe A-streptokokker er dette M-, T- og R-proteinene. Protein M er varmebestandig i et surt medium, men ødelegges av trypsin og pepsin. Det påvises etter hydrolyse av streptokokker med saltsyre ved hjelp av en utfellingsreaksjon. Protein T ødelegges ved oppvarming i et surt medium, men er resistent mot trypsin og pepsin. Det bestemmes ved hjelp av en agglutinasjonsreaksjon. R-antigen er også funnet i streptokokker i serogruppene B, C og D. Det er følsomt for pepsin, men ikke for trypsin, ødelegges ved oppvarming i nærvær av syre, men er resistent mot moderat oppvarming i en svak alkalisk løsning. I følge M-antigen er hemolytiske streptokokker i serogruppe A delt inn i et stort antall serovarianter (omtrent 100), og bestemmelsen av disse er av epidemiologisk betydning. I følge T-proteinet er serogruppe A-streptokokker også delt inn i flere dusin serovarianter. I gruppe B skilles det ut 8 serovarianter.

Streptokokker har også kryssreagerende antigener som er felles for antigener i basallagscellene i hudepitelet og epitelceller i de kortikale og medullære sonene i tymus, noe som kan være årsaken til autoimmune lidelser forårsaket av disse kokkene. Et antigen (reseptor I) er funnet i celleveggen til streptokokker, som er assosiert med deres evne, i likhet med stafylokokker med protein A, til å interagere med Fc-fragmentet av IgG-molekylet.

Sykdommer forårsaket av streptokokker er delt inn i 11 klasser. Hovedgruppene av disse sykdommene er:

• ulike suppurative prosesser - abscesser, flegmone, otitt, peritonitt, pleuritt, osteomyelitt, etc.;
• erysipelas - sårinfeksjon (betennelse i lymfekarene i huden og subkutant vev);
• purulente komplikasjoner av sår (spesielt i krigstid) - abscesser, flegmone, sepsis, etc.;
• betennelse i mandlene - akutt og kronisk;
• sepsis: akutt sepsis (akutt endokarditt); kronisk sepsis (kronisk endokarditt); postpartum (puerperal) sepsis;
• revmatisme;
• lungebetennelse, hjernehinnebetennelse, krypende hornhinneår (pneumokokk);
• skarlagensfeber;
• tannråte - den forårsakende agensen er oftest S. mutatis. Gener av kariogene streptokokker som er ansvarlige for syntesen av enzymer som sikrer kolonisering av overflaten av tenner og tannkjøtt av disse streptokokkene, har blitt isolert og studert.

Selv om de fleste streptokokker som er patogene for mennesker tilhører serogruppe A, spiller streptokokker i serogruppe D og B også en viktig rolle i menneskelig patologi. Streptokokker i serogruppe D (enterokokker) er anerkjent som årsak til sårinfeksjoner, ulike purulente kirurgiske sykdommer, purulente komplikasjoner hos gravide, fødende og gynekologiske pasienter. De infiserer nyrer, blære, forårsaker sepsis, endokarditt, lungebetennelse, matforgiftning (proteolytiske varianter av enterokokker). Streptokokker i serogruppe B (S. agalactiae) forårsaker ofte sykdommer hos nyfødte - luftveisinfeksjoner, hjernehinnebetennelse, sepsis. Epidemiologisk er de assosiert med bærerskap av denne typen streptokokker hos mor og ansatte på fødesykehus.

Anaerobe streptokokker (Peptostreptococcus), som finnes hos friske mennesker som en del av mikrofloraen i luftveiene, munnen, nesesvelget, tarmene og skjeden, kan også være synderne til purulent-septiske sykdommer - blindtarmbetennelse, postpartum sepsis, etc.

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

Laboratoriediagnostikk av streptokokkinfeksjon

Hovedmetoden for å diagnostisere streptokokksykdommer er bakteriologisk. Materialet for studien er blod, puss, slim fra svelget, plakk fra mandlene og såravflod. Det avgjørende stadiet i studien av den isolerte renkulturen er bestemmelsen av dens serogruppe. To metoder brukes til dette formålet.

• Serologisk - bestemmelse av gruppen polysakkarid ved hjelp av en utfellingsreaksjon. Til dette formålet brukes de tilsvarende gruppespesifikke seraene. Hvis stammen er beta-hemolytisk, ekstraheres polysakkaridantigenet med HCl og testes med antisera av serogruppene A, B, C, D, F og G. Hvis stammen ikke forårsaker beta-hemolyse, ekstraheres antigenet og testes kun med antisera av gruppene B og D. Antisera av gruppene A, C, F og G kryssreagerer ofte med alfa-hemolytiske og ikke-hemolytiske streptokokker. Streptokokker som ikke forårsaker beta-hemolyse og ikke tilhører gruppene B og D, identifiseres ved andre fysiologiske tester. Gruppe D-streptokokker isoleres som en egen slekt, Enterococcus.
• Grupperingsmetoden er basert på aminopeptidasens (et enzym produsert av serogruppe A- og D-streptokokker) evne til å hydrolysere pyrrolidinnaftylamid. For dette formålet produseres kommersielle sett med nødvendige reagenser for bestemmelse av gruppe A-streptokokker i blod- og buljongkulturer. Spesifisiteten til denne metoden er imidlertid mindre enn 80 %.

Serotyping av serogruppe A-streptokokker utføres enten ved hjelp av en utfellingsreaksjon (bestemmer M-serotypen) eller en agglutinasjonsreaksjon (bestemmer T-serotypen) kun for epidemiologiske formål.

Blant de serologiske reaksjonene for å påvise streptokokker av serogruppene A, B, C, D, F og G, brukes koagglutinasjons- og lateksagglutinasjonsreaksjoner. Bestemmelse av titer av anti-hyaluronidase- og anti-O-streptolysin-antistoffer brukes som en hjelpemetode for å diagnostisere revmatisme og for å vurdere aktiviteten til den revmatiske prosessen.

IFM kan også brukes til å påvise streptokokk-polysakkaridantigener.