Streptococci

Streptococci tergolong dalam keluarga Streptococcaceae (genus Streptococcus). Mereka pertama kali ditemui oleh T. Bilroth pada tahun 1874 semasa erysipelas; oleh L. Pasteur pada tahun 1878 semasa sepsis selepas bersalin; diasingkan dalam budaya tulen pada tahun 1883 oleh F. Feleisen.

Streptococci (streptos Yunani - rantai dan coccus - bijirin) adalah sel gram-positif, cytochrome-negatif, katalase-negatif berbentuk sfera atau ovoid dengan diameter 0.6-1.0 μm, tumbuh dalam bentuk rantai pelbagai panjang atau sebagai tetracocci; bukan motil (kecuali beberapa wakil serogroup D); kandungan G + C dalam DNA ialah 32-44 mol % (untuk keluarga). Mereka tidak membentuk spora. Streptokokus patogenik membentuk kapsul. Streptococci adalah anaerob fakultatif, tetapi terdapat juga anaerob yang ketat. Suhu optimum ialah 37 °C, pH optimum ialah 7.2-7.6. Streptokokus patogen sama ada tidak tumbuh atau tumbuh sangat teruk pada media nutrien biasa. Sup gula dan agar darah yang mengandungi 5% darah defibrinasi biasanya digunakan untuk penanaman mereka. Medium tidak boleh mengandungi gula penurun, kerana ia menghalang hemolisis. Pada sup, pertumbuhannya adalah parietal bawah dalam bentuk sedimen yang rapuh, kuahnya telus. Streptococci yang membentuk rantai pendek menyebabkan kekeruhan sup. Pada media padat, serogroup A streptokokus membentuk koloni tiga jenis:

• mukoid - besar, berkilat, mengingatkan setitik air, tetapi mempunyai konsistensi likat. Koloni sedemikian dibentuk oleh strain virulen yang baru diasingkan yang mempunyai kapsul;
• kasar - lebih besar daripada mukoid, rata, dengan permukaan yang tidak rata dan tepi bergerigi. Koloni sedemikian dibentuk oleh strain virulen yang mempunyai M-antigen;
• koloni licin, lebih kecil dengan tepi sekata; membentuk budaya tidak ganas.

Streptococci menapai glukosa, maltosa, sukrosa dan beberapa karbohidrat lain untuk membentuk asid tanpa gas (kecuali S. kefir, yang membentuk asid dan gas), jangan mengental susu (kecuali S. lactis), dan tidak mempunyai sifat proteolitik (kecuali beberapa enterococci).

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

Faktor utama patogenik streptokokus

Protein M adalah faktor patogenik utama. M-protein streptokokus ialah molekul fibrillar yang membentuk fimbriae pada permukaan dinding sel streptokokus kumpulan A. M-protein menentukan sifat pelekat, menghalang fagositosis, menentukan kekhususan jenis antigen dan mempunyai sifat superantigen. Antibodi kepada M-antigen mempunyai sifat perlindungan (antibodi kepada T- dan R-protein tidak mempunyai sifat sedemikian). Protein seperti M terdapat dalam kumpulan C dan G streptokokus dan mungkin merupakan faktor dalam patogeniknya.

Kapsul. Ia terdiri daripada asid hyaluronik, sama seperti yang terdapat dalam tisu, jadi fagosit tidak mengenali streptokokus dengan kapsul sebagai antigen asing.

Erythrogenin ialah toksin demam merah, superantigen, yang menyebabkan TSS. Terdapat tiga serotype (A, B, C). Pada pesakit dengan demam merah, ia menyebabkan ruam merah terang pada kulit dan membran mukus. Ia mempunyai kesan pirogenik, alergenik, imunosupresif dan mitogenik, dan memusnahkan platelet.

Hemolysin (streptolysin) O memusnahkan eritrosit, mempunyai kesan sitotoksik, termasuk leukotoksik dan kardiotoksik, dan dihasilkan oleh kebanyakan streptokokus serogroup A, C dan G.

Hemolysin (streptolysin) S mempunyai kesan hemolitik dan sitotoksik. Tidak seperti streptolysin O, streptolysin S adalah antigen yang sangat lemah, ia juga dihasilkan oleh streptokokus serogroup A, C dan G.

Streptokinase ialah enzim yang menukarkan preactivator kepada activator, dan ia menukar plasminogen kepada plasmin, yang terakhir menghidrolisis fibrin. Oleh itu, streptokinase, mengaktifkan fibrinolysin darah, meningkatkan sifat invasif streptokokus.

Faktor perencatan kemotaksis (aminopeptidase) menghalang motilitas fagosit neutrofil.

Hyaluronidase adalah faktor pencerobohan.

Faktor kekeruhan ialah hidrolisis lipoprotein serum.

Protease - pemusnahan pelbagai protein; mungkin dikaitkan dengan ketoksikan tisu.

DNase (A, B, C, D) - hidrolisis DNA.

Keupayaan untuk berinteraksi dengan serpihan Fc IgG melalui reseptor I - perencatan sistem pelengkap dan aktiviti fagosit.

Ciri-ciri alergenik streptokokus yang ketara, yang menyebabkan pemekaan badan.

Rintangan streptokokus

Streptococci bertolak ansur dengan suhu rendah dengan baik, agak tahan terhadap pengeringan, terutamanya dalam persekitaran protein (darah, nanah, lendir), dan kekal berdaya maju selama beberapa bulan pada objek dan habuk. Apabila dipanaskan pada suhu 56 °C, mereka mati selepas 30 minit, kecuali streptokokus kumpulan D, yang boleh menahan pemanasan hingga 70 °C selama 1 jam. Larutan 3-5% asid karbol dan lisol membunuhnya dalam masa 15 minit.

Kekebalan selepas berjangkit

Antitoksin dan antibodi M khusus jenis memainkan peranan utama dalam pembentukannya. Kekebalan antitoksik selepas demam merah adalah kuat dan tahan lama. Imuniti antimikrob juga kuat dan tahan lama, tetapi keberkesanannya terhad oleh kekhususan jenis M-antibodi.

Epidemiologi jangkitan streptokokus

Sumber jangkitan streptokokus eksogen adalah pesakit dengan penyakit streptokokus akut (tonsilitis, demam merah, radang paru-paru), serta pemulihan selepas mereka. Cara utama jangkitan adalah bawaan udara, dalam kes lain - hubungan langsung dan sangat jarang makanan (susu dan produk makanan lain).

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

Gejala jangkitan streptokokus

Streptococci adalah penghuni membran mukus saluran pernafasan atas, saluran pencernaan dan genitouriner, oleh itu penyakit yang ditimbulkannya boleh menjadi endogen atau eksogen, iaitu disebabkan sama ada oleh cocci mereka sendiri atau akibat jangkitan dari luar. Setelah menembusi kulit yang rosak, streptokokus merebak dari fokus tempatan melalui sistem limfa dan peredaran darah. Jangkitan oleh titisan udara atau habuk bawaan udara membawa kepada kerosakan pada tisu limfoid ( tonsilitis ), prosesnya melibatkan nodus limfa serantau, dari mana patogen merebak melalui saluran limfa dan secara hematogen.

Keupayaan streptokokus menyebabkan pelbagai penyakit bergantung kepada:

• pintu masuk (jangkitan luka, sepsis nifas, erysipelas, dll.; jangkitan saluran pernafasan - demam merah, tonsilitis);
• kehadiran pelbagai faktor patogenik dalam streptokokus;
• keadaan sistem imun: jika tiada imuniti antitoksik, jangkitan dengan streptokokus toksigenik serogroup A membawa kepada perkembangan demam merah, dan dengan adanya imuniti antitoksik, tonsilitis berlaku;
• sifat pemekaan streptokokus; mereka sebahagian besarnya menentukan keanehan patogenesis penyakit streptokokus dan merupakan punca utama komplikasi seperti nefrosonefritis, arthritis, kerosakan pada sistem kardiovaskular, dll.;
• fungsi purulen dan septik streptokokus;
• kehadiran sejumlah besar serovarian streptokokus serogroup A mengikut M-antigen.

Kekebalan antimikrobial, yang disebabkan oleh antibodi kepada protein M, adalah khusus jenis, dan kerana terdapat banyak serovarian untuk antigen M, kes berulang tonsillitis, erysipelas dan penyakit streptokokus lain adalah mungkin. Patogenesis jangkitan kronik yang disebabkan oleh streptokokus adalah lebih kompleks: tonsilitis kronik, reumatik, nefritis. Keadaan berikut mengesahkan peranan etiologi streptokokus serogroup A di dalamnya:

• Penyakit ini biasanya berlaku selepas jangkitan streptokokus akut (tonsilitis, demam merah);
• Dalam pesakit sedemikian, streptokokus atau bentuk L dan antigen mereka sering dijumpai dalam darah, terutamanya semasa eksaserbasi, dan, sebagai peraturan, streptokokus hemolitik atau penghijauan pada membran mukus pharynx;
• pengesanan berterusan antibodi kepada pelbagai antigen streptokokus. Nilai diagnostik khusus pada pesakit dengan reumatik semasa eksaserbasi adalah pengesanan antibodi anti-O-streptolysin dan antihyaluronidase dalam titer tinggi dalam darah;
• perkembangan pemekaan kepada pelbagai antigen streptokokus, termasuk komponen erythrogenin yang stabil haba. Ada kemungkinan bahawa autoantibodi kepada tisu penghubung dan buah pinggang, masing-masing, memainkan peranan dalam perkembangan rematik dan nefritis;
• kesan terapeutik yang jelas penggunaan antibiotik terhadap streptokokus (penisilin) semasa serangan reumatik.

Demam merah

Demam Scarlet (akhir Latin scarlatium - warna merah terang) adalah penyakit berjangkit akut yang secara klinikal menunjukkan dirinya sebagai tonsilitis, limfadenitis, ruam merah terang titik kecil pada kulit dan membran mukus dengan pengelupasan berikutnya, serta mabuk umum badan dan kecenderungan untuk komplikasi purulen-septik dan alergi.

Demam merah disebabkan oleh streptokokus beta-hemolytic kumpulan A, yang mempunyai antigen M dan menghasilkan erythrogenin. Peranan etiologi dalam demam merah dikaitkan dengan pelbagai mikroorganisma - protozoa, anaerobik dan cocci lain, streptokokus, bentuk streptokokus yang boleh ditapis, virus. Sumbangan yang menentukan untuk menjelaskan punca sebenar demam merah telah dibuat oleh saintis Rusia GN Gabrichevsky, IG Savchenko dan saintis Amerika Dick (GF Dick dan GH Dick). IG Savchenko menunjukkan kembali pada tahun 1905-1906 bahawa streptokokus demam merah menghasilkan toksin, dan serum antitoksik yang diperolehinya mempunyai kesan terapeutik yang baik. Berdasarkan karya IG Savchenko, pasangan Dick menunjukkan pada 1923-1924 bahawa:

• pentadbiran intradermal dos kecil toksin kepada individu yang tidak mengalami demam merah menyebabkan tindak balas toksik tempatan yang positif dalam bentuk kemerahan dan bengkak (reaksi Dick);
• pada orang yang mengalami demam merah, tindak balas ini adalah negatif (toksin dinetralkan oleh antitoksin yang mereka ada);
• Pengenalan dos besar toksin secara subkutan kepada individu yang tidak mengalami demam merah menyebabkan mereka mengalami gejala ciri demam merah.

Akhirnya, dengan menjangkiti sukarelawan dengan budaya streptokokus, mereka dapat menghasilkan semula demam merah. Pada masa ini, etiologi streptokokus demam merah secara amnya diiktiraf. Keanehan di sini ialah demam merah disebabkan bukan oleh satu serotype streptokokus tertentu, tetapi oleh mana-mana streptokokus beta-hemolytic yang mempunyai antigen M dan menghasilkan erythrogenin. Walau bagaimanapun, dalam epidemiologi demam merah di negara yang berbeza, di kawasan yang berbeza dan pada masa yang berbeza, peranan utama dimainkan oleh streptokokus yang mempunyai serotip M-antigen yang berbeza (1, 2, 4 atau yang lain) dan menghasilkan erythrogenin serotype yang berbeza (A, B, C). Perubahan serotype ini adalah mungkin.

Faktor utama patogenik streptokokus dalam demam merah ialah eksotoksin (erythrogenin), sifat pyogenic-septik dan alergen streptokokus dan erythrogeninnya. Erythrogenin terdiri daripada dua komponen - protein tahan haba (toksin itu sendiri) dan bahan tahan haba dengan sifat alergen.

Demam Scarlet disebarkan terutamanya oleh titisan bawaan udara, tetapi mana-mana permukaan luka juga boleh menjadi titik masuk. Tempoh inkubasi adalah 3-7, kadang-kadang 11 hari. Patogenesis demam merah mencerminkan 3 perkara utama yang berkaitan dengan sifat patogen:

• tindakan toksin demam merah, yang menyebabkan perkembangan toksikosis - tempoh pertama penyakit ini. Ia dicirikan oleh kerosakan pada saluran darah periferal, penampilan ruam titik kecil warna merah terang, serta peningkatan suhu dan mabuk umum. Perkembangan imuniti dikaitkan dengan penampilan dan pengumpulan antitoksin dalam darah;
• tindakan streptokokus itu sendiri. Ia tidak spesifik dan menunjukkan dirinya dalam perkembangan pelbagai proses purulen-septik (otitis, limfadenitis, nefritis muncul pada minggu ke-2-3 penyakit);
• pemekaan badan. Ia dicerminkan dalam bentuk pelbagai komplikasi seperti nefrosonefritis, poliartritis, penyakit kardiovaskular, dan lain-lain pada minggu ke-2-3 penyakit.

Di klinik demam merah, peringkat I (toksikosis) dan peringkat II juga dibezakan, apabila komplikasi purulen-radang dan alahan diperhatikan. Disebabkan penggunaan antibiotik (penisilin) untuk rawatan demam merah, kekerapan dan keterukan komplikasi telah menurun dengan ketara.

Kekebalan selepas berjangkit

Kuat, tahan lama (penyakit berulang diperhatikan dalam 2-16% kes), disebabkan oleh antitoksin dan sel memori imun. Mereka yang telah sembuh daripada penyakit ini juga mengekalkan keadaan alahan kepada alergen demam merah. Ia dikesan melalui suntikan intradermal streptokokus yang terbunuh. Mereka yang telah sembuh daripada penyakit ini mempunyai kemerahan, bengkak, dan sakit di tapak suntikan (ujian Aristovsky-Fanconi). Tindak balas Dick digunakan untuk memeriksa imuniti antitoksik pada kanak-kanak. Dengan bantuannya, telah ditubuhkan bahawa imuniti pasif pada kanak-kanak tahun pertama kehidupan dikekalkan selama 3-4 bulan pertama.

Diagnosis makmal demam merah

Dalam kes biasa, gambaran klinikal demam merah sangat jelas sehingga diagnostik bakteriologi tidak dilakukan. Dalam kes lain, ia terdiri daripada mengasingkan budaya tulen streptokokus beta-hemolytic, yang terdapat pada membran mukus pharynx pada semua pesakit dengan demam merah.

Kokus gram-positif aerobik, dikelaskan dalam genera Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus dan Lactococcus, dicirikan oleh patogenik yang lemah. Penyakit yang ditimbulkannya pada manusia jarang berlaku dan kebanyakannya berlaku pada individu yang mempunyai sistem imun yang lemah.

Klasifikasi streptokokus

Genus streptokokus merangkumi kira-kira 50 spesies. Antaranya, terdapat 4 patogenik (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae dan S. equi), 5 patogenik bersyarat dan lebih daripada 20 spesies oportunistik. Untuk kemudahan, keseluruhan genus dibahagikan kepada 4 kumpulan menggunakan ciri-ciri berikut: pertumbuhan pada suhu 10 °C; pertumbuhan pada 45 °C; pertumbuhan pada medium yang mengandungi 6.5% NaCl; pertumbuhan pada medium dengan pH 9.6; pertumbuhan pada medium yang mengandungi 40% hempedu; pertumbuhan dalam susu dengan 0.1% metilena biru; pertumbuhan selepas dipanaskan pada suhu 60 °C selama 30 minit.

Kebanyakan streptokokus patogen tergolong dalam kumpulan pertama (semua tanda yang disenaraikan biasanya negatif). Enterococci (serogroup D), yang juga menyebabkan pelbagai penyakit manusia, tergolong dalam kumpulan ketiga (semua tanda yang disenaraikan biasanya positif).

Klasifikasi paling mudah adalah berdasarkan nisbah streptokokus kepada eritrosit. Perbezaan dibuat antara:

• streptokokus b-hemolytic - apabila tumbuh pada agar darah, terdapat zon jelas hemolisis di sekitar koloni;
• streptokokus a-hemolytic - pewarnaan kehijauan di sekeliling koloni dan hemolisis separa (penghijauan disebabkan oleh penukaran oksihemoglobin kepada methemoglobin);
• streptokokus a1-hemolytic, berbanding dengan streptokokus b-hemolytic, membentuk zon hemolisis yang kurang jelas dan mendung;
• a- dan al-streptococci dipanggil S. viridans (streptococci hijau);
• streptokokus y-bukan hemolitik tidak menyebabkan hemolisis pada medium nutrien pepejal. Klasifikasi serologi telah mendapat kepentingan praktikal yang besar.

Streptococci mempunyai struktur antigen yang kompleks: mereka mempunyai antigen yang sama untuk keseluruhan genus dan pelbagai antigen lain. Antaranya, antigen polisakarida khusus kumpulan yang disetempat di dinding sel adalah amat penting untuk pengelasan. Menurut antigen ini, atas cadangan R. Lansfeld, streptokokus dibahagikan kepada kumpulan serologi yang ditetapkan oleh huruf A, B, C, D, F, G, dll. Pada masa ini, 20 kumpulan serologi streptokokus diketahui (dari A hingga V). Streptococci patogenik untuk manusia tergolong dalam kumpulan A, kepada kumpulan B dan D, kurang kerap kepada C, F dan G. Dalam hal ini, menentukan gabungan kumpulan streptokokus adalah saat yang menentukan dalam diagnosis penyakit yang mereka sebabkan. Antigen polisakarida kumpulan ditentukan menggunakan antisera yang sepadan dalam tindak balas pemendakan.

Sebagai tambahan kepada antigen kumpulan, antigen khusus jenis telah ditemui dalam streptokokus hemolitik. Dalam streptokokus kumpulan A, ini adalah protein M, T, dan R. Protein M adalah tahan haba dalam medium berasid, tetapi dimusnahkan oleh tripsin dan pepsin. Ia dikesan selepas hidrolisis asid hidroklorik streptokokus menggunakan tindak balas pemendakan. Protein T dimusnahkan dengan pemanasan dalam medium berasid, tetapi tahan terhadap tripsin dan pepsin. Ia ditentukan menggunakan tindak balas aglutinasi. R-antigen juga telah ditemui dalam streptokokus serogroup B, C, dan D. Ia sensitif kepada pepsin, tetapi tidak kepada trypsin, dimusnahkan oleh pemanasan dengan kehadiran asid, tetapi tahan kepada pemanasan sederhana dalam larutan alkali yang lemah. Menurut M-antigen, streptokokus hemolitik serogroup A dibahagikan kepada sejumlah besar serovarian (kira-kira 100), penentuan mereka adalah kepentingan epidemiologi. Menurut T-protein, serogroup A streptokokus juga dibahagikan kepada beberapa dozen serovariants. Dalam kumpulan B, 8 serovarian dibezakan.

Streptococci juga mempunyai antigen tindak balas silang yang biasa kepada antigen sel lapisan basal epitelium kulit dan sel epitelium zon kortikal dan medula timus, yang mungkin menjadi punca gangguan autoimun yang disebabkan oleh kokus ini. Antigen (reseptor I) telah ditemui dalam dinding sel streptokokus, yang dikaitkan dengan keupayaan mereka, seperti staphylococci dengan protein A, untuk berinteraksi dengan serpihan Fc molekul IgG.

Penyakit yang disebabkan oleh streptokokus dibahagikan kepada 11 kelas. Kumpulan utama penyakit ini ialah:

• pelbagai proses suppuratif - abses, phlegmon, otitis, peritonitis, pleurisy, osteomielitis, dll.;
• erysipelas - jangkitan luka (keradangan saluran limfa pada kulit dan tisu subkutan);
• komplikasi luka bernanah (terutamanya dalam masa perang) - abses, phlegmon, sepsis, dll.;
• tonsilitis - akut dan kronik;
• sepsis: sepsis akut (endokarditis akut); sepsis kronik (endokarditis kronik); sepsis selepas bersalin (nifas);
• sakit sendi;
• radang paru-paru, meningitis, ulser kornea menjalar (pneumokokus);
• demam merah;
• karies gigi - agen penyebabnya paling kerap adalah S. mutatis. Gen streptokokus kariogenik yang bertanggungjawab untuk sintesis enzim yang memastikan penjajahan permukaan gigi dan gusi oleh streptokokus ini telah diasingkan dan dikaji.

Walaupun kebanyakan streptokokus patogenik untuk manusia tergolong dalam serogroup A, streptokokus serogroup D dan B juga memainkan peranan penting dalam patologi manusia. Streptococci serogroup D (enterococci) diiktiraf sebagai agen penyebab jangkitan luka, pelbagai penyakit pembedahan purulen, komplikasi bernanah pada wanita hamil, wanita bersalin dan pesakit ginekologi, mereka menjangkiti buah pinggang, pundi kencing, menyebabkan sepsis, endokarditis, radang paru-paru, keracunan makanan (varian proteolitik enterococci). Streptococci serogroup B (S. agalactiae) sering menyebabkan penyakit pada bayi baru lahir - jangkitan saluran pernafasan, meningitis, septikemia. Dari segi epidemiologi, mereka dikaitkan dengan pengangkutan jenis streptokokus ini pada ibu dan kakitangan hospital bersalin.

Streptokokus anaerobik (Peptostreptococcus), yang terdapat pada orang yang sihat sebagai sebahagian daripada mikroflora saluran pernafasan, mulut, nasofaring, usus dan faraj, juga boleh menjadi punca penyakit purulen-septik - apendisitis, sepsis selepas bersalin, dll.

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

Diagnosis makmal jangkitan streptokokus

Kaedah utama untuk mendiagnosis penyakit streptokokus adalah bakteriologi. Bahan untuk kajian adalah darah, nanah, lendir dari faring, plak dari tonsil, dan pelepasan luka. Peringkat penentu kajian budaya tulen terpencil adalah penentuan serogroupnya. Dua kaedah digunakan untuk tujuan ini.

• Serologi - penentuan polisakarida kumpulan menggunakan tindak balas pemendakan. Untuk tujuan ini, sera khusus kumpulan yang sepadan digunakan. Jika terikan adalah beta-hemolytic, antigen polisakaridanya diekstrak dengan HCl dan diuji dengan antisera serogroup A, B, C, D, F, dan G. Jika terikan tidak menyebabkan beta-hemolisis, antigennya diekstrak dan diuji dengan antisera kumpulan B dan D sahaja. Antisera kumpulan A, C, F, dan G sering bertindak balas silang dengan streptokokus alfa-hemolitik dan bukan hemolitik. Streptococci yang tidak menyebabkan beta-hemolisis dan tidak tergolong dalam kumpulan B dan D dikenal pasti melalui ujian fisiologi yang lain. Streptococci Kumpulan D diasingkan sebagai genus berasingan, Enterococcus.
• Kaedah pengelompokan adalah berdasarkan keupayaan aminopeptidase (enzim yang dihasilkan oleh serogroup A dan D streptokokus) untuk menghidrolisis pyrrolidine-naphthylamide. Untuk tujuan ini, kit komersial reagen yang diperlukan dihasilkan untuk penentuan streptokokus kumpulan A dalam kultur darah dan sup. Walau bagaimanapun, kekhususan kaedah ini adalah kurang daripada 80%.

Serotaip streptokokus serogroup A dilakukan menggunakan sama ada tindak balas pemendakan (menentukan serotype M) atau tindak balas aglutinasi (menentukan serotype T) hanya untuk tujuan epidemiologi.

Antara tindak balas serologi untuk mengesan streptokokus serogroup A, B, C, D, F dan G, tindak balas koaglutinasi dan aglutinasi lateks digunakan. Penentuan titer antibodi anti-hyaluronidase dan anti-O-streptolysin digunakan sebagai kaedah tambahan untuk mendiagnosis reumatik dan untuk menilai aktiviti proses reumatik.

IFM juga boleh digunakan untuk mengesan antigen polisakarida streptokokus.