Staphylococci

Staphylococcus ditemui pada tahun 1878 oleh R. Koch dan pada tahun 1880 oleh L. Pasteur dalam bahan purulen. L. Pasteur, setelah menjangkiti arnab, akhirnya membuktikan peranan staphylococcus sebagai agen penyebab keradangan purulen. Nama "staphylococcus" diberikan pada tahun 1881 oleh A. Ogston (disebabkan oleh susunan ciri sel), dan sifatnya telah diterangkan secara terperinci pada tahun 1884 oleh F. Rosenbach.

Staphylococci adalah sel sfera gram-positif, sekata geometri, dengan diameter 0.5-1.5 μm, biasanya terletak dalam kelompok, positif katalase, mengurangkan nitrat kepada nitrit, menghidrolisis protein dan lemak secara aktif, menapai glukosa dalam keadaan anaerobik untuk membentuk asid tanpa gas. Mereka biasanya boleh tumbuh dengan kehadiran 15% NaCl dan pada suhu 45 °C. Kandungan G + C dalam DNA ialah 30-39 mol %. Staphylococci tidak mempunyai flagela dan tidak membentuk spora. Mereka tersebar luas di alam semula jadi. Takungan utama mereka adalah kulit manusia dan haiwan dan membran mukus mereka berkomunikasi dengan persekitaran luaran. Staphylococci adalah anaerobes fakultatif, hanya satu spesies (Staphylococcus saccharolyticus) adalah anaerob yang ketat. Staphylococci tidak menuntut kepada media nutrien, tumbuh dengan baik pada media biasa, suhu optimum untuk pertumbuhan ialah 35-37 "C, pH 6.2-8.4. Koloni adalah bulat, diameter 2-4 mm, dengan tepi licin, cembung, legap, dicat dalam warna pigmen yang terbentuk. Pertumbuhan dalam kultur cecair adalah sekata, kekeruhan yang semakin lama, disertai dengan kekeruhan yang semakin lama. pada media biasa, staphylococci tidak membentuk kapsul, bagaimanapun, apabila menyemai melalui suntikan ke dalam agar separa cecair dengan plasma atau serum, kebanyakan strain S. aureus membentuk kapsul dalam agar separa cecair tumbuh dalam bentuk koloni padat, strain kapsul membentuk koloni meresap.

Staphylococci mempunyai aktiviti biokimia yang tinggi: mereka menapai gliserol, glukosa, maltosa, laktosa, sukrosa, manitol dengan pembebasan asid (tanpa gas); mereka membentuk pelbagai enzim (plasmacoagulase, fibrinolysin, lecithinase, lysozyme, alkali fosfatase, DNase, hyaluronidase, telluride reductase, proteinase, gelatinase, dll.). Enzim ini memainkan peranan penting dalam metabolisme staphylococci dan sebahagian besarnya menentukan patogeniknya. Enzim seperti fibrinolysin dan hyaluronidase menyebabkan invasif tinggi staphylococci. Plasmacoagulase adalah faktor utama patogeniknya: ia melindungi daripada fagositosis dan menukar prothrombin menjadi trombin, yang menyebabkan pembekuan fibrinogen, akibatnya setiap sel ditutup dengan filem protein yang melindungi daripada fagosit.

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

Faktor patogenik staphylococci

Staphylococcus adalah mikroorganisma yang unik. Ia boleh menyebabkan lebih daripada 100 penyakit yang berbeza, berkaitan dengan sebelas kelas mengikut Klasifikasi Antarabangsa 1968. Staphylococci boleh menjejaskan mana-mana tisu, mana-mana organ. Sifat staphylococci ini disebabkan oleh kehadiran kompleks besar faktor patogenik.

Faktor lekatan - perlekatan staphylococci pada sel tisu adalah disebabkan oleh hidrofobisiti mereka (semakin tinggi, semakin kuat sifat pelekatnya), serta sifat pelekat polisakarida, mungkin juga protein A, dan keupayaan untuk mengikat fibronektin (reseptor untuk sesetengah sel).

Pelbagai enzim yang memainkan peranan faktor "pencerobohan dan pertahanan": plasmacoagulase (faktor patogenik utama), hyaluronidase, fibrinolysin, DNase, enzim seperti lisozim, lecithinase, fosfatase, proteinase, dll.

Kompleks eksotoksin yang dirembeskan:

• toksin yang merosakkan membran - a, p, 8 dan y. Sebelum ini, mereka digambarkan sebagai hemolysin, nekrotoksin, leukocidin, toksin maut, iaitu dengan sifat tindakannya: hemolisis eritrosit, nekrosis apabila diberikan secara intradermal kepada arnab, pemusnahan leukosit, kematian arnab apabila diberikan secara intravena. Walau bagaimanapun, ternyata kesan sedemikian disebabkan oleh faktor yang sama - toksin yang merosakkan membran. Ia mempunyai kesan sitolitik pada pelbagai jenis sel, yang ditunjukkan dengan cara berikut. Molekul toksin ini mula-mula mengikat kepada reseptor membran sel sasaran yang belum diketahui atau tidak diserap secara khusus oleh lipid yang terkandung dalam membran, dan kemudian membentuk heptamer berbentuk cendawan daripada 7 molekul, yang terdiri daripada 3 domain. Domain yang membentuk "topi" dan "tepi" terletak pada permukaan luar membran, dan domain "kaki" berfungsi sebagai liang saluran transmembran. Ia adalah melalui ini bahawa molekul kecil dan ion masuk dan keluar, yang membawa kepada pembengkakan dan kematian sel dengan nukleus dan lisis osmotik eritrosit. Beberapa jenis toksin yang merosakkan membran (membentuk liang) telah ditemui: a-, b-, s- dan y-hemolysins (a-, b-, S- dan y-toksin). Mereka berbeza dalam beberapa sifat. Hemolysin a paling kerap ditemui dalam staphylococci yang diasingkan daripada manusia; ia melisiskan eritrosit manusia, arnab dan ram. Ia menyebabkan kesan maut pada arnab selepas 3-5 minit pentadbiran intravena. Hemolysin b paling kerap ditemui dalam staphylococci asal haiwan; ia melisiskan eritrosit manusia dan ram (lebih baik pada suhu yang lebih rendah). Hemolysin S melisiskan eritrosit manusia dan banyak haiwan. Kesan maut pada arnab apabila diberikan secara intravena berlaku dalam masa 16-24-48 jam. Selalunya, staphylococci mengandungi a- dan 8-toksin secara serentak;
• toksin pengelupasan A dan B dibezakan oleh sifat antigennya, kepekaan suhu (A adalah termostable, B adalah thermolabil), dan penyetempatan gen yang mengawal sintesisnya (A dikawal oleh gen kromosom, B oleh gen plasmid). Selalunya, kedua-dua exfoliatin disintesis dalam strain S. aureus yang sama. Toksin ini dikaitkan dengan keupayaan staphylococci untuk menyebabkan pemfigus pada bayi baru lahir, impetigo bullous, dan ruam seperti demam merah;
• leukocidin benar adalah toksin yang berbeza daripada hemolysin dalam sifat antigennya dan bertindak secara selektif pada leukosit, memusnahkannya;
• eksotoksin yang menyebabkan sindrom kejutan toksik (TSS). Ia mempunyai sifat superantigen. TSS dicirikan oleh demam, penurunan tekanan darah, ruam kulit diikuti dengan pengelupasan pada tangan dan kaki, limfopenia, kadang-kadang cirit-birit, kerosakan buah pinggang, dll. Lebih daripada 50% daripada strain S. aureus mampu menghasilkan dan merembeskan toksin ini.

Sifat alergen yang kuat, yang dimiliki oleh kedua-dua komponen struktur sel dan eksotoksin dan bahan buangan lain yang dirembeskan oleh bakteria. Alergen staphylococcal mampu menyebabkan tindak balas hipersensitiviti kedua-dua jenis tertunda (DTH) dan jenis segera (IT) - Staphylococci adalah penyebab utama alahan kulit dan pernafasan (dermatitis, asma bronkial, dll.). Keanehan patogenesis jangkitan staphylococcal dan kecenderungannya untuk menjadi kronik adalah berakar pada kesan DTH.

Antigen tindak balas silang (dengan isoantigen eritrosit A dan B, buah pinggang dan kulit - induksi autoantibodi, perkembangan penyakit autoimun).

Faktor yang menghalang fagositosis. Kehadiran mereka boleh nyata dalam perencatan chemotaxis, perlindungan sel daripada penyerapan oleh fagosit, menyediakan staphylococci dengan keupayaan untuk membiak dalam fagosit dan menyekat "letusan oksidatif". Fagositosis dihalang oleh kapsul, protein A, peptideglycan, asid teichoic, toksin. Di samping itu, staphylococci mendorong sintesis penindas aktiviti fagositik oleh beberapa sel badan (contohnya, splenosit). Perencatan fagositosis bukan sahaja menghalang badan daripada membersihkan staphylococci, tetapi juga mengganggu fungsi pemprosesan dan pembentangan antigen kepada T- dan B-limfosit, yang membawa kepada penurunan kekuatan tindak balas imun.

Kehadiran kapsul dalam staphylococci meningkatkan virulensi mereka terhadap tikus putih, menjadikannya tahan terhadap tindakan fag, tidak membenarkan menaip dengan serum aglutinasi dan topeng protein A.

Asid teichoic bukan sahaja melindungi staphylococci daripada fagositosis, tetapi nampaknya memainkan peranan penting dalam patogenesis jangkitan staphylococcal. Telah ditubuhkan bahawa pada kanak-kanak yang menderita endokarditis, antibodi kepada asid teikoik dikesan dalam 100% kes.

Tindakan mitogenik staphylococci pada limfosit (tindakan ini dilakukan oleh protein A, enterotoksin dan produk lain yang dirembeskan oleh staphylococci).

Enterotoksin A, B, CI, C2, C3, D, E. Mereka dicirikan oleh kekhususan antigen, kestabilan haba, rintangan kepada formalin (tidak bertukar menjadi anatoksin) dan enzim pencernaan (trypsin dan pepsin), dan stabil dalam julat pH dari 4.5 hingga 10.0. Enterotoksin ialah protein molekul rendah dengan berat molekul 26 hingga 34 kDa dengan sifat superantigen.

Ia juga telah ditetapkan bahawa terdapat perbezaan yang ditentukan secara genetik dalam kerentanan terhadap jangkitan staphylococcal dan sifat perjalanannya pada orang. Khususnya, penyakit purulen-septik staphylococcal yang teruk lebih kerap dijumpai pada orang dengan kumpulan darah A dan AB, kurang kerap - pada orang dengan kumpulan darah 0 dan B.

Keupayaan staphylococci untuk menyebabkan keracunan makanan jenis mabuk dikaitkan dengan sintesis enterotoksin. Selalunya ia disebabkan oleh enterotoksin A dan D. Mekanisme tindakan enterotoksin ini kurang difahami, tetapi ia berbeza daripada tindakan enterotoksin bakteria lain, yang mengganggu fungsi sistem adenylate cyclase. Semua jenis enterotoksin staphylococcal menyebabkan gambaran keracunan yang sama: loya, muntah, sakit pada pankreas, cirit-birit, kadang-kadang sakit kepala, demam, kekejangan otot. Ciri-ciri enterotoksin staphylococcal ini disebabkan oleh sifat superantigeniknya: ia mendorong sintesis interleukin-2 yang berlebihan, yang menyebabkan mabuk. Enterotoksin merangsang otot licin usus dan meningkatkan motilitas saluran gastrousus. Keracunan paling kerap dikaitkan dengan penggunaan produk tenusu yang dijangkiti staphylococcal (ais krim, pastri, kek, keju, keju kotej, dll.) dan barangan dalam tin dengan mentega. Jangkitan produk tenusu boleh dikaitkan dengan mastitis pada lembu atau dengan penyakit radang purulen orang yang terlibat dalam pengeluaran makanan.

Oleh itu, banyaknya pelbagai faktor patogenik dalam staphylococci dan sifat alergennya yang tinggi menentukan ciri-ciri patogenesis penyakit staphylococcal, sifatnya, penyetempatan, keterukan kursus dan manifestasi klinikal. Avitaminosis, diabetes, penurunan imuniti menyumbang kepada perkembangan penyakit staphylococcal.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Rintangan staphylococcal

Antara bakteria yang tidak membentuk spora, staphylococci, seperti mikobakteria, mempunyai ketahanan yang paling besar terhadap faktor luaran. Mereka bertolak ansur dengan pengeringan dengan baik dan kekal berdaya maju dan ganas selama berminggu-minggu dan berbulan-bulan dalam habuk yang kering dan halus, menjadi punca jangkitan habuk. Cahaya matahari langsung membunuh mereka hanya dalam masa beberapa jam, dan cahaya yang tersebar mempunyai kesan yang sangat lemah. Mereka juga tahan kepada suhu tinggi: mereka boleh menahan pemanasan hingga 80 °C selama kira-kira 30 minit, haba kering (110 °C) membunuh mereka dalam masa 2 jam; mereka bertolak ansur dengan suhu rendah dengan baik. Kepekaan terhadap pembasmi kuman kimia sangat berbeza-beza, contohnya, larutan fenol 3% membunuhnya dalam masa 15-30 minit, dan larutan kloramin berair 1% - dalam 2-5 minit.

Epidemiologi jangkitan staphylococcal

Memandangkan staphylococci adalah penghuni kekal pada kulit dan membran mukus, penyakit yang disebabkan oleh mereka boleh sama ada autojangkitan (dengan pelbagai kerosakan pada kulit dan membran mukus, termasuk microtraumas) atau jangkitan eksogen yang disebabkan oleh sentuhan-isi rumah, bawaan udara, habuk bawaan udara atau kaedah jangkitan makanan (keracunan makanan). Terutama penting ialah pengangkutan staphylococci patogen, kerana pembawa, terutamanya di institusi perubatan (pelbagai klinik pembedahan, hospital bersalin, dll.) dan dalam kumpulan tertutup, boleh menyebabkan jangkitan staphylococcal. Pengangkutan staphylococci patogen boleh bersifat sementara atau terputus-putus, tetapi orang yang mempunyainya secara kekal (pembawa pemastautin) menimbulkan bahaya tertentu kepada orang lain. Pada orang sedemikian, staphylococci berterusan untuk masa yang lama dan dalam kuantiti yang banyak pada membran mukus hidung dan tekak. Sebab untuk pengangkutan jangka panjang tidak sepenuhnya jelas. Ia mungkin akibat daripada kelemahan imuniti tempatan (kekurangan IgA rembesan), gangguan fungsi membran mukus, peningkatan sifat pelekat staphylococcus, atau disebabkan oleh beberapa sifat lain.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Gejala Jangkitan Staph

Staphylococci mudah menembusi badan melalui kerosakan terkecil pada kulit dan membran mukus dan boleh menyebabkan pelbagai penyakit - dari jerawat hingga peritonitis teruk, endokarditis, sepsis atau septicopyemia, di mana kadar kematian mencapai 80%. Staphylococci menyebabkan furuncles, hidradenitis, abses, phlegmon, osteomielitis; dalam masa perang - penyebab kerap komplikasi purulen luka; staphylococci memainkan peranan utama dalam pembedahan purulen. Mempunyai sifat alergenik, ia boleh menyebabkan psoriasis, vaskulitis hemoragik, erysipelas, poliartritis tidak spesifik. Jangkitan produk makanan dengan staphylococci adalah punca biasa keracunan makanan. Staphylococci adalah penyebab utama sepsis, termasuk pada bayi baru lahir. Tidak seperti bakteremia (bakteria dalam darah), yang merupakan gejala penyakit dan diperhatikan dalam banyak jangkitan bakteria, sepsis (septikemia - pembusukan darah) adalah penyakit bebas dengan gambaran klinikal tertentu, yang berdasarkan kerosakan pada organ sistem retikuloendothelial (sistem fagosit mononuklear - MPS). Dalam sepsis, terdapat fokus purulen dari mana patogen secara berkala memasuki darah, merebak ke seluruh badan dan menjejaskan sistem retikuloendothelial (MSP), di dalam sel yang mana ia membiak, melepaskan toksin dan alergen. Pada masa yang sama, gambaran klinikal sepsis bergantung lemah pada jenis patogen, tetapi ditentukan oleh kerosakan pada organ tertentu.

Septicopyemia adalah satu bentuk sepsis di mana patogen menyebabkan fokus purulen dalam pelbagai organ dan tisu, iaitu sepsis yang rumit oleh metastasis purulen.

Bakteremia dalam sepsis dan septicopyemia boleh menjadi jangka pendek dan jangka panjang.

Kekebalan selepas berjangkit wujud, ia disebabkan oleh kedua-dua faktor humoral dan selular. Antitoksin, antibodi antimikrob, antibodi terhadap enzim, serta T-limfosit dan fagosit memainkan peranan penting di dalamnya. Keamatan dan tempoh imuniti terhadap staphylococci belum cukup dikaji, kerana struktur antigen mereka terlalu pelbagai, dan tiada imuniti silang.

Klasifikasi staphylococci

Genus Staphylococcus termasuk lebih daripada 20 spesies, yang dibahagikan kepada dua kumpulan - staphylococci coagulase-positif dan coagulase-negatif. Pelbagai ciri digunakan untuk membezakan spesies.

Staphylococci positif koagulase adalah patogenik terutamanya untuk manusia, tetapi banyak yang negatif koagulase juga mampu menyebabkan penyakit, terutamanya pada bayi baru lahir (konjunktivitis neonatal, endokarditis, sepsis, penyakit saluran kencing, gastroenteritis akut, dll.). S. aureus, bergantung kepada siapa pembawa utamanya, dibahagikan kepada 10 ekovar (hominis, bovis, ovis, dll.).

Lebih daripada 50 jenis antigen telah ditemui dalam staphylococci, antibodi terbentuk dalam badan untuk setiap daripada mereka, banyak antigen mempunyai sifat alergen. Mengikut kekhususan, antigen dibahagikan kepada generik (biasa kepada keseluruhan genus Staphylococcus); tindak balas silang - antigen biasa dengan isoantigen eritrosit manusia, kulit dan buah pinggang (ia dikaitkan dengan penyakit autoimun); spesies dan antigen khusus jenis. Menurut antigen jenis khusus yang dikesan dalam tindak balas aglutinasi, staphylococci dibahagikan kepada lebih daripada 30 serovarian. Walau bagaimanapun, kaedah serologi menaip staphylococci masih belum menerima penggunaan yang meluas. Protein A, yang dibentuk oleh S. aureus, dianggap khusus spesies. Protein ini terletak secara dangkal, ia dikaitkan secara kovalen dengan peptideglycan, mm adalah kira-kira 42 kD. Protein A disintesis secara aktif dalam fasa pertumbuhan logaritma pada suhu 41 °C, bersifat termolabil, dan tidak dimusnahkan oleh trypsin; sifat uniknya ialah keupayaan untuk mengikat serpihan Fc imunoglobulin IgG (IgG1, IgG2, IgG4), dan pada tahap yang lebih rendah kepada IgM dan IgA. Beberapa kawasan yang mampu mengikat ke kawasan rantaian polipeptida imunoglobulin yang terletak di sempadan domain CH2 dan CH3 telah dikenal pasti pada permukaan protein A. Harta ini telah menemui aplikasi yang luas dalam tindak balas koaglutinasi: staphylococci sarat dengan antibodi khusus, yang mempunyai pusat aktif bebas, memberikan tindak balas aglutinasi yang cepat apabila berinteraksi dengan antigen.

Interaksi protein A dengan imunoglobulin membawa kepada disfungsi sistem pelengkap dan fagosit dalam badan pesakit. Ia mempunyai sifat antigenik, merupakan alergen yang kuat dan mendorong pembiakan T- dan B-limfosit. Peranannya dalam patogenesis penyakit staphylococcal masih belum dijelaskan sepenuhnya.

Strain S. aureus berbeza dalam kepekaan mereka terhadap faj staphylococcal. Untuk menaip S. aureus, set antarabangsa 23 fag sederhana digunakan, yang dibahagikan kepada empat kumpulan:

• Kumpulan 1 - faj 29.52, 52A, 79, 80;
• Kumpulan 2 - faj 3A, 3C, 55, 71;
• Kumpulan 3 - faj 6, 42E, 47, 53, 54, 75, 77, 83A, 84, 85;
• Kumpulan 4 - faj 94, 95, 96;
• di luar kumpulan - faj 81.

Hubungan staphylococci dengan fag adalah pelik: strain yang sama boleh dilisiskan sama ada oleh satu faj atau beberapa secara serentak. Tetapi oleh kerana kepekaan mereka terhadap phages adalah ciri yang agak stabil, menaip phage staphylococci adalah sangat penting untuk epidemiologi. Kelemahan kaedah ini ialah tidak lebih daripada 65-70% S. aureus boleh ditaip. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, set phages tertentu telah diperolehi untuk menaip S. epidermidis.

[ 16 ]

Diagnosis makmal jangkitan staphylococcal

Kaedah utama adalah bakteriologi; tindak balas serologi telah dibangunkan dan dilaksanakan. Jika perlu (dalam kes mabuk), ujian biologi digunakan. Bahan untuk pemeriksaan bakteriologi adalah darah, nanah, lendir dari pharynx, hidung, pelepasan luka, sputum (dalam kes pneumonia staphylococcal), najis (dalam kes kolitis staphylococcal), dalam kes mabuk makanan - muntah, najis, lavage gastrik, produk yang mencurigakan. Bahan ini disuntik pada agar darah (hemolisis), pada susu-garam (susu-kuning-garam) agar (pertumbuhan bakteria asing terhalang kerana NaCl, pigmen dan lecithinase lebih baik dikesan). Budaya terpencil dikenal pasti oleh ciri spesies, kehadiran ciri utama dan faktor patogenik (pigmen emas, penapaian manitol, hemolisis, plasmacoagulase) ditentukan, kepekaan terhadap antibiotik semestinya diperiksa, dan menaip phage dilakukan jika perlu. Antara tindak balas serologi untuk diagnosis penyakit purulen-septik, RPGA dan IFM digunakan, khususnya untuk menentukan antibodi kepada asid teikoik atau antigen spesifik spesies.

Tiga kaedah digunakan untuk menentukan enterotoksigenisitas staphylococci:

• serologi - menggunakan serum antitoksik khusus dalam tindak balas pemendakan gel, enterotoksin dikesan dan jenisnya ditentukan;
• biologi - pentadbiran intravena filtrat kultur sup staphylococcus kepada kucing pada dos 2-3 ml setiap 1 kg berat. Toksin menyebabkan muntah dan cirit-birit pada kucing;
• kaedah bakteriologi tidak langsung - pengasingan budaya tulen staphylococcus daripada produk yang mencurigakan dan penentuan faktor patogeniknya (pembentukan enterotoksin berkorelasi dengan kehadiran faktor patogenisitas lain, khususnya RNase).

Kaedah yang paling mudah dan paling sensitif untuk mengesan enterotoksin ialah kaedah serologi.

Rawatan jangkitan staph

Untuk rawatan penyakit staphylococcal, antibiotik beta-laktam digunakan terutamanya, yang mana sensitiviti harus ditentukan terlebih dahulu. Dalam jangkitan staphylococcal yang teruk dan kronik, kesan positif dicapai dengan terapi khusus - penggunaan autovaksin, anatoksin, immunoglobulin antistaphylococcal (manusia), plasma antistaphylococcal.

Pencegahan khusus jangkitan staphylococcal

Untuk mencipta imuniti buatan terhadap jangkitan staphylococcal, anatoksin staphylococcal (cecair dan tablet) digunakan, tetapi ia menghasilkan imuniti antitoksik hanya terhadap staphylococci yang dilisiskan terutamanya oleh fag kumpulan I. Penggunaan vaksin daripada staphylococci yang dibunuh atau antigennya, walaupun ia membawa kepada kemunculan antibodi antimikrob, tetapi hanya terhadap serovarcanths dari mana vaksin dibuat. Masalah mencari vaksin yang sangat imunogenik yang berkesan terhadap pelbagai jenis staphylococci patogen adalah salah satu masalah terpenting mikrobiologi moden.