Streptococi

Streptococii aparțin familiei Streptococcaceae (genul Streptococcus). Au fost descoperiți pentru prima dată de T. Bilroth în 1874 în timpul erizipelului; de L. Pasteur în 1878 în timpul sepsisului postpartum; izolați în cultură pură în 1883 de F. Feleisen.

Streptococii (grecesc streptos - lanț și coccus - granulă) sunt celule gram-pozitive, citocrom-negative, catalază-negative, de formă sferică sau ovoidă, cu un diametru de 0,6-1,0 μm, care cresc sub formă de lanțuri de diferite lungimi sau ca tetracoci; nemotile (cu excepția unor reprezentanți ai serogrupului D); conținutul de G + C în ADN este de 32-44% molar (pentru familie). Nu formează spori. Streptococii patogeni formează o capsulă. Streptococii sunt anaerobi facultativi, dar există și anaerobi stricți. Temperatura optimă este de 37 °C, pH-ul optim este de 7,2-7,6. Streptococii patogeni fie nu cresc, fie cresc foarte slab pe medii nutritive obișnuite. Pentru cultivarea lor se utilizează de obicei bulion de zahăr și agar-sânge care conține 5% sânge defibrinat. Mediul nu trebuie să conțină zaharuri reducătoare, deoarece acestea inhibă hemoliza. Pe bulion, creșterea este parietală de jos sub forma unui sediment sfărâmicios, bulionul este transparent. Streptococii care formează lanțuri scurte provoacă turbiditatea bulionului. Pe medii dense, streptococii de serogrup A formează colonii de trei tipuri:

• mucoide - mari, lucioase, asemănătoare unei picături de apă, dar au o consistență vâscoasă. Astfel de colonii sunt formate din tulpini virulente proaspăt izolate care au o capsulă;
• rugoase - mai mari decât mucoide, plate, cu o suprafață neuniformă și margini festonate. Astfel de colonii sunt formate de tulpini virulente care au antigene M;
• colonii netede, mai mici, cu margini netede; formează culturi nevirulente.

Streptococii fermentează glucoza, maltoza, zaharoza și alți carbohidrați pentru a forma acid fără gaz (cu excepția chefirului de S., care formează acid și gaz), nu coagulează laptele (cu excepția S. lactis) și nu au proprietăți proteolitice (cu excepția unor enterococi).

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

Principalii factori de patogenitate ai streptococilor

Proteina M este principalul factor de patogenitate. Proteinele M ale streptococilor sunt molecule fibrilare care formează fimbrii pe suprafața peretelui celular al streptococilor din grupa A. Proteina M determină proprietățile adezive, inhibă fagocitoza, determină specificitatea tipului de antigen și are proprietăți superantigenice. Anticorpii împotriva antigenului M au proprietăți protectoare (anticorpii împotriva proteinelor T și R nu au astfel de proprietăți). Proteinele de tip M se găsesc la streptococii din grupa C și G și sunt posibil factori în patogenitatea lor.

Capsulă. Constă din acid hialuronic, similar cu cel găsit în țesut, astfel încât fagocitele nu recunosc streptococii cu capsulă ca antigeni străini.

Eritrogenina este o toxină a scarlatinei, un superantigen, care provoacă TSS. Există trei serotipuri (A, B, C). La pacienții cu scarlatina, provoacă o erupție cutanată roșie aprinsă pe piele și pe mucoase. Are un efect pirogen, alergenic, imunosupresor și mitogen și distruge trombocitele.

Hemolizina (streptolizina) O distruge eritrocitele, are efect citotoxic, inclusiv leucotoxic și cardiotoxic și este produsă de majoritatea streptococilor din serogrupurile A, C și G.

Hemolizina (streptolizina) S are efect hemolitic și citotoxic. Spre deosebire de streptolizina O, streptolizina S este un antigen foarte slab, fiind produsă și de streptococii din serogrupurile A, C și G.

Streptokinaza este o enzimă care transformă preactivatorul în activator și plasminogenul în plasmină, aceasta din urmă hidrolizează fibrina. Astfel, streptokinaza, activând fibrinolizina din sânge, crește proprietățile invazive ale streptococului.

Factorul inhibitor al chemotaxiei (aminopeptidaza) inhibă motilitatea fagocitelor neutrofile.

Hialuronidaza este un factor de invazie.

Factorul de turbiditate este hidroliza lipoproteinelor serice.

Proteaze - distrugerea diferitelor proteine; posibil asociate cu toxicitatea țesuturilor.

DNazele (A, B, C, D) - hidroliza ADN-ului.

Capacitatea de a interacționa cu fragmentul Fc al IgG prin intermediul receptorului I - inhibarea sistemului complementului și a activității fagocitelor.

Proprietăți alergenice pronunțate ale streptococilor, care provoacă sensibilizarea organismului.

Rezistența streptococică

Streptococii tolerează bine temperaturile scăzute, sunt destul de rezistenți la uscare, în special într-un mediu proteic (sânge, puroi, mucus) și rămân viabili timp de câteva luni pe obiecte și praf. Când sunt încălziți la o temperatură de 56 °C, mor după 30 de minute, cu excepția streptococilor din grupa D, care pot rezista la încălzirea la 70 °C timp de 1 oră. O soluție de 3-5% acid carbolic și lizol îi ucide în 15 minute.

Imunitate post-infecțioasă

Antitoxinele și anticorpii M specifici de tip joacă rolul principal în formarea sa. Imunitatea antitoxică după scarlatină este puternică și de lungă durată. Imunitatea antimicrobiană este, de asemenea, puternică și de lungă durată, dar eficacitatea sa este limitată de specificitatea de tip a anticorpilor M.

Epidemiologia infecției streptococice

Sursa infecției streptococice exogene sunt pacienții cu boli streptococice acute (amigdalită, scarlatină, pneumonie), precum și convalescenții după acestea. Principala cale de infectare este pe calea aerului, în alte cazuri - contact direct și foarte rar pe calea alimentară (lapte și alte produse alimentare).

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

Simptomele infecției streptococice

Streptococii sunt locuitori ai membranelor mucoase ale tractului respirator superior, ale tractului digestiv și genito-urinar, prin urmare, bolile pe care le provoacă pot fi endogene sau exogene, adică cauzate fie de propriii coci, fie ca urmare a unei infecții din exterior. După ce au pătruns prin pielea deteriorată, streptococii se răspândesc din focarul local prin sistemul limfatic și circulator. Infecția prin picături sau praf din aer duce la deteriorarea țesutului limfoid ( amigdalită ), procesul implicând ganglionii limfatici regionali, de unde agentul patogen se răspândește prin vasele limfatice și pe cale hematogenă.

Capacitatea streptococilor de a provoca diverse boli depinde de:

• puncte de intrare (infecții ale rănilor, sepsis puerperal, erizipel etc.; infecții ale tractului respirator - scarlatină, amigdalită);
• prezența diferiților factori de patogenitate în streptococi;
• stări ale sistemului imunitar: în absența imunității antitoxice, infecția cu streptococi toxigeni din serogrupul A duce la dezvoltarea scarlatinei, iar în prezența imunității antitoxice, apare amigdalita;
• proprietăți sensibilizante ale streptococilor; acestea determină în mare măsură particularitatea patogenezei bolilor streptococice și sunt principala cauză a complicațiilor precum nefrosonefrita, artrita, afectarea sistemului cardiovascular etc.;
• funcțiile purulente și septice ale streptococilor;
• prezența unui număr mare de serovariante de streptococi de serogrup A conform antigenului M.

Imunitatea antimicrobiană, cauzată de anticorpii împotriva proteinei M, este specifică de tip și, deoarece există numeroase serovariante pentru antigenul M, sunt posibile cazuri repetate de amigdalită, erizipel și alte boli streptococice. Patogeneza infecțiilor cronice cauzate de streptococi este mai complexă: amigdalită cronică, reumatism, nefrită. Următoarele circumstanțe confirmă rolul etiologic al streptococilor de serogrup A în acestea:

• Aceste boli apar de obicei după infecții streptococice acute (amigdalită, scarlatină);
• La acești pacienți, streptococii sau formele lor L și antigenele se găsesc adesea în sânge, în special în timpul exacerbărilor și, de regulă, streptococii hemolitici sau înverziți pe membrana mucoasă a faringelui;
• detectarea constantă a anticorpilor împotriva diverșilor antigeni streptococici. De o valoare diagnostică deosebită la pacienții cu reumatism în timpul unei exacerbări este detectarea anticorpilor anti-O-streptolizine și antihialuronidază în titruri ridicate în sânge;
• dezvoltarea sensibilizării la diverși antigeni streptococici, inclusiv la componenta termostabilă a eritrogeninei. Este posibil ca autoanticorpii la țesutul conjunctiv și respectiv renal să joace un rol în dezvoltarea reumatismului și nefritei;
• efect terapeutic evident al utilizării antibioticelor împotriva streptococilor (penicilinei) în timpul atacurilor reumatice.

Scarlatină

Scarlatina (latina târzie scarlatium - culoare roșu aprins) este o boală infecțioasă acută care se manifestă clinic ca amigdalită, limfadenită, erupție cutanată roșu aprins cu puncte mici pe piele și mucoase, cu descuamare ulterioară, precum și intoxicație generală a organismului și o tendință la complicații purulent-septice și alergice.

Scarlatina este cauzată de streptococii beta-hemolitici din grupa A, care au antigenul M și produc eritrogenină. Rolul etiologic în scarlatină a fost atribuit diferitelor microorganisme - protozoare, coci anaerobi și alți coci, streptococi, forme filtrabile de streptococi, virusuri. O contribuție decisivă la clarificarea adevăratei cauze a scarlatinei a fost adusă de oamenii de știință ruși G.N. Gabrichevsky, I.G. Savchenko și oamenii de știință americani Dick (GF. Dick și G.H. Dick). I.G. Savchenko a demonstrat încă din 1905-1906 că streptococul scarlatin produce o toxină, iar serul antitoxic obținut de acesta are un efect terapeutic bun. Pe baza lucrărilor lui I.G. Savchenko, soții Dick au demonstrat în 1923-1924 că:

• administrarea intradermică a unei doze mici de toxină la persoanele care nu au avut scarlatină provoacă o reacție toxică locală pozitivă sub formă de roșeață și umflare (reacția Dick);
• la persoanele care au avut scarlatină, această reacție este negativă (toxina este neutralizată de antitoxina pe care o au);
• Introducerea subcutanată a unor doze mari de toxină la persoane care nu au avut scarlatină determină dezvoltarea simptomelor caracteristice scarlatinei.

În cele din urmă, prin infectarea voluntarilor cu o cultură de streptococ, aceștia au reușit să reproducă scarlatina. În prezent, etiologia streptococică a scarlatinei este în general recunoscută. Particularitatea aici este că scarlatina nu este cauzată de un anumit serotip de streptococ, ci de oricare dintre streptococii beta-hemolitici care au un antigen M și produc eritrogenină. Cu toate acestea, în epidemiologia scarlatinei în diferite țări, în diferite regiuni și în momente diferite, rolul principal îl joacă streptococii care au diferite serotipuri ale antigenului M (1, 2, 4 sau altul) și produc eritrogenine de diferite serotipuri (A, B, C). O modificare a acestor serotipuri este posibilă.

Principalii factori ai patogenității streptococice în scarlatină sunt exotoxina (eritrogenina), proprietățile piogeno-septice și alergene ale streptococului și ale eritrogeninei sale. Eritrogenina este formată din două componente - o proteină termolabilă (toxina în sine) și o substanță termostabilă cu proprietăți alergene.

Scarlatina se transmite în principal prin picături din aer, dar orice suprafață a plăgii poate fi, de asemenea, punct de intrare. Perioada de incubație este de 3-7, uneori 11 zile. Patogeneza scarlatinei reflectă 3 puncte principale legate de proprietățile agentului patogen:

• acțiunea toxinei scarlatinei, care provoacă dezvoltarea toxicozei - prima perioadă a bolii. Se caracterizează prin deteriorarea vaselor de sânge periferice, apariția unei erupții cutanate mici, de culoare roșu aprins, precum și o creștere a temperaturii și intoxicație generală. Dezvoltarea imunității este asociată cu apariția și acumularea de antitoxină în sânge;
• acțiunea streptococului în sine. Este nespecifică și se manifestă prin dezvoltarea diferitelor procese purulent-septice (otita, limfadenita, nefrita apar în a 2-a-3-a săptămână de boală);
• sensibilizarea organismului. Aceasta se reflectă sub forma diferitelor complicații, cum ar fi nefrosonefrita, poliartrita, bolile cardiovasculare etc., în a 2-a-3-a săptămână de boală.

În clinica scarlatinei, se disting și stadiul I (toxicoză) și stadiul II, când se observă complicații purulente-inflamatorii și alergice. Datorită utilizării antibioticelor (penicilină) pentru tratamentul scarlatinei, frecvența și severitatea complicațiilor au scăzut semnificativ.

Imunitate post-infecțioasă

Putern, de lungă durată (bolile recurente se observă în 2-16% din cazuri), cauzat de antitoxine și celule de memorie imună. Cei care s-au vindecat de boală păstrează și o stare alergică la alergenul scarlatinei. Aceasta se detectează prin injectarea intradermică a streptococilor inactivați. Cei care s-au vindecat de boală prezintă roșeață, umflături și dureri la locul injectării (testul Aristovsky-Fanconi). Reacția Dick este utilizată pentru a verifica imunitatea antitoxică la copii. Cu ajutorul acesteia, s-a stabilit că imunitatea pasivă la copiii din primul an de viață se menține în primele 3-4 luni.

Diagnosticul de laborator al scarlatinei

În cazurile tipice, tabloul clinic al scarlatinei este atât de clar încât nu se efectuează diagnostice bacteriologice. În alte cazuri, aceasta constă în izolarea unei culturi pure de streptococ beta-hemolitic, care se găsește pe membrana mucoasă a faringelui la toți pacienții cu scarlatina.

Cocii aerobi gram-pozitivi, clasificați în genurile Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus și Lactococcus, se caracterizează printr-o patogenitate slabă. Bolile pe care le provoacă la om sunt rare și apar în principal la persoanele cu sistem imunitar afectat.

Clasificarea streptococilor

Genul streptococilor include aproximativ 50 de specii. Printre acestea, există 4 patogene (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae și S. equi), 5 patogene condiționat și peste 20 de specii oportuniste. Pentru comoditate, întregul gen este împărțit în 4 grupe folosind următoarele caracteristici: creștere la o temperatură de 10 °C; creștere la 45 °C; creștere pe un mediu care conține 6,5% NaCl; creștere pe un mediu cu un pH de 9,6; creștere pe un mediu care conține 40% bilă; creștere în lapte cu 0,1% albastru de metilen; creștere după încălzire la o temperatură de 60 °C timp de 30 de minute.

Majoritatea streptococilor patogeni aparțin primului grup (toate semnele enumerate sunt de obicei negative). Enterococii (serogrupa D), care provoacă și diverse boli umane, aparțin celui de-al treilea grup (toate semnele enumerate sunt de obicei pozitive).

Cea mai simplă clasificare se bazează pe raportul dintre streptococi și eritrocite. Se face o distincție între:

• streptococi b-hemolitici - atunci când cresc pe agar cu sânge, există o zonă clară de hemoliză în jurul coloniei;
• streptococi a-hemolitici - colorație verzuie în jurul coloniei și hemoliză parțială (înverzirea este cauzată de transformarea oxihemoglobinei în methemoglobină);
• Streptococii a1-hemolitici, comparativ cu streptococii b-hemolitici, formează o zonă de hemoliză mai puțin pronunțată și tulbure;
• streptococii a- și al- sunt numiți S. viridans (streptococi verzi);
• Streptococii y-nehemolitici nu provoacă hemoliză pe un mediu nutritiv solid. Clasificarea serologică a căpătat o mare importanță practică.

Streptococii au o structură antigenică complexă: au un antigen comun pentru întregul gen și diverse alte antigene. Printre acestea, antigenele polizaharidice specifice grupului localizate în peretele celular sunt de o importanță deosebită pentru clasificare. Conform acestor antigene, la sugestia lui R. Lansfeld, streptococii sunt împărțiți în grupuri serologice desemnate prin literele A, B, C, D, F, G etc. În prezent, sunt cunoscute 20 de grupuri serologice de streptococi (de la A la V). Streptococii patogeni pentru om aparțin grupului A, grupurilor B și D, mai rar C, F și G. În acest sens, determinarea apartenenței la grup a streptococilor este un moment decisiv în diagnosticul bolilor pe care le provoacă. Antigenele polizaharidice de grup sunt determinate folosind antiserurile corespunzătoare în reacția de precipitare.

Pe lângă antigenele de grup, în streptococii hemolitici s-au găsit antigene specifice de tip. În streptococii de grup A, acestea sunt proteinele M, T și R. Proteina M este rezistentă la căldură în mediu acid, dar este distrusă de tripsină și pepsină. Se detectează după hidroliza streptococilor cu acid clorhidric folosind o reacție de precipitare. Proteina T este distrusă prin încălzire în mediu acid, dar este rezistentă la tripsină și pepsină. Se determină folosind o reacție de aglutinare. Antigenul R a fost găsit și în streptococii din serogrupurile B, C și D. Este sensibil la pepsină, dar nu și la tripsină, este distrus prin încălzire în prezența acidului, dar este rezistent la încălzire moderată într-o soluție slab alcalină. Conform antigenului M, streptococii hemolitici din serogrupul A sunt împărțiți într-un număr mare de serovariante (aproximativ 100), determinarea lor având o semnificație epidemiologică. Conform proteinei T, streptococii din serogrupul A sunt, de asemenea, împărțiți în câteva zeci de serovariante. În grupul B, se disting 8 serovariante.

Streptococii au, de asemenea, antigene cu reacție încrucișată, comune antigenelor celulelor stratului bazal al epiteliului cutanat și celulelor epiteliale ale zonelor corticală și medulară ale timusului, care pot fi cauza tulburărilor autoimune cauzate de acești coci. În peretele celular al streptococilor a fost găsit un antigen (receptorul I), care este asociat cu capacitatea lor, la fel ca stafilococii cu proteina A, de a interacționa cu fragmentul Fc al moleculei IgG.

Bolile cauzate de streptococi sunt împărțite în 11 clase. Principalele grupuri ale acestor boli sunt:

• diverse procese supurative - abcese, flegmon, otită, peritonită, pleurezie, osteomielită etc.;
• erizipel - infecție a plăgii (inflamația vaselor limfatice ale pielii și țesutului subcutanat);
• complicații purulente ale rănilor (în special în timp de război) - abcese, flegmon, sepsis etc.;
• amigdalită - acută și cronică;
• sepsis: sepsis acut (endocardită acută); sepsis cronic (endocardită cronică); sepsis postpartum (puerperal);
• reumatism;
• pneumonie, meningită, ulcer cornean târâtor (pneumococ);
• scarlatină;
• carii dentare - agentul său cauzal este cel mai adesea S. mutatis. Au fost izolate și studiate genele streptococilor cariogeni responsabili de sinteza enzimelor care asigură colonizarea suprafeței dinților și gingiilor de către acești streptococi.

Deși majoritatea streptococilor patogeni pentru om aparțin serogrupului A, streptococii din serogrupurile D și B joacă, de asemenea, un rol important în patologia umană. Streptococii din serogrupul D (enterococi) sunt recunoscuți ca agenți cauzatori ai infecțiilor rănilor, diverselor boli chirurgicale purulente, complicațiilor purulente la femeile însărcinate, femeile în travaliu și pacientele ginecologice, infectează rinichii, vezica urinară, provoacă sepsis, endocardită, pneumonie, toxiinfecții alimentare (variante proteolitice ale enterococilor). Streptococii din serogrupul B (S. agalactiae) provoacă adesea boli la nou-născuți - infecții ale tractului respirator, meningită, septicemie. Epidemiologic, aceștia sunt asociați cu transmiterea acestui tip de streptococi la mamă și la personalul maternităților.

Streptococii anaerobi (Peptostreptococcus), care se găsesc la persoanele sănătoase ca parte a microflorei tractului respirator, gurii, nazofaringelui, intestinelor și vaginului, pot fi, de asemenea, vinovați de boli purulente-septice - apendicită, sepsis postpartum etc.

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

Diagnosticul de laborator al infecției streptococice

Principala metodă de diagnosticare a bolilor streptococice este bacteriologică. Materialul pentru studiu este sângele, puroiul, mucusul din faringe, placa din amigdale și secrețiile din plagă. Etapa decisivă a studiului culturii pure izolate este determinarea serogrupului acesteia. În acest scop se utilizează două metode.

• Serologic - determinarea polizaharidelor de grup utilizând o reacție de precipitare. În acest scop, se utilizează serurile specifice grupului corespunzător. Dacă tulpina este beta-hemolitică, antigenul său polizaharidic este extras cu HCl și testat cu antiseruri ale serogrupurilor A, B, C, D, F și G. Dacă tulpina nu provoacă beta-hemoliză, antigenul său este extras și testat doar cu antiseruri ale grupurilor B și D. Antiserurile grupurilor A, C, F și G prezintă adesea reacții încrucișate cu streptococii alfa-hemolitici și non-hemolitici. Streptococii care nu provoacă beta-hemoliză și nu aparțin grupurilor B și D sunt identificați prin alte teste fiziologice. Streptococii din grupa D sunt izolați ca un gen separat, Enterococcus.
• Metoda de grupare se bazează pe capacitatea aminopeptidazei (o enzimă produsă de streptococii din serogrupurile A și D) de a hidroliza pirolidin-naftilamida. În acest scop, sunt produse kituri comerciale cu reactivii necesari pentru determinarea streptococilor din grupa A în culturi de sânge și bulion. Cu toate acestea, specificitatea acestei metode este mai mică de 80%.

Serotiparea streptococilor de serogrup A se efectuează fie printr-o reacție de precipitare (determină serotipul M), fie printr-o reacție de aglutinare (determină serotipul T) numai în scopuri epidemiologice.

Printre reacțiile serologice pentru detectarea streptococilor din serogrupurile A, B, C, D, F și G se utilizează reacțiile de coaglutinare și aglutinare cu latex. Determinarea titrului anticorpilor anti-hialuronidază și anti-O-streptolizină este utilizată ca metodă auxiliară pentru diagnosticarea reumatismului și pentru evaluarea activității procesului reumatic.

IFM poate fi utilizat și pentru detectarea antigenelor polizaharidice streptococice.