Streptokoku infekcijas cēloņi un patoģenēze

Streptokoku infekcijas cēloņi

Streptokoku infekcijas izraisītāji ir nekustīgi fakultatīvi anaerobi grampozitīvi koki no Streptococcaceae dzimtas Streptococcus ģints. Ģints ietver 38 sugas, kas atšķiras pēc vielmaiņas īpašībām, kultūras un bioķīmiskajām īpašībām un antigēnās struktūras. Šūnu dalīšanās notiek tikai vienā plaknē, tāpēc tās atrodas pa pāriem (diplokoki) vai veido dažāda garuma ķēdes. Dažām sugām ir kapsula. Patogēni spēj augt 25–45 °C temperatūrā; temperatūras optimālā temperatūra ir 35–37 °C. Uz blīvas barotnes tie veido kolonijas ar 1–2 mm diametru. Barotnēs ar asinīm dažu sugu kolonijas ieskauj hemolīzes zona. Obligāta pazīme, kas raksturo visus streptokoku ģints pārstāvjus, ir negatīvi benzidīna un katalāzes testi. Streptokoki ir izturīgi vidē; tie var izdzīvot žāvētās strutas vai krēpās daudzus mēnešus. Patogēni var izturēt karsēšanu līdz 60 °C 30 minūtes: dezinfekcijas līdzekļu ietekmē tie iet bojā 15 minūšu laikā.

Pamatojoties uz šūnas sieniņas grupai specifisko polisaharīdu antigēnu (C vielas) struktūru, ir 17 seroloģiskās streptokoku grupas, kas apzīmētas ar latīņu burtiem (AO). Grupu ietvaros streptokoki tiek iedalīti seroloģiskajos variantos, pamatojoties uz olbaltumvielu M-, P- un T-antigēnu specifiskumu. A grupas streptokokiem ir plašs superantigēnu klāsts: eritrogēnie toksīni A, B un C, eksotoksīns F (mitogēnais faktors), streptokoku superantigēns (SSA), eritrogēnie toksīni (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Superantigēni spēj mijiedarboties ar galvenā histosaderības kompleksa antigēniem, kas ekspresēti uz antigēnus prezentējošo šūnu virsmas, un ar T-limfocītu beta ķēdes mainīgajiem reģioniem, izraisot to proliferāciju un spēcīgu citokīnu, TNF-α un γ-interferona izdalīšanos. Turklāt A grupas streptokoks spēj ražot bioloģiski aktīvas ekstracelulāras vielas: streptolizīnus O un S, streptokināzi, hialuronidāzi, DNāzi B, streptodorāzi, lipoproteināzi, peptidāzi utt.

Streptokoku šūnu siena ietver kapsulu, olbaltumvielu, polisaharīdu (grupas specifisko antigēnu) un mukoproteīna slāni. Svarīga A grupas streptokoku sastāvdaļa ir M proteīns, kas pēc struktūras atgādina gramnegatīvo baktēriju fimbrijas. M proteīns (tipa specifiskais antigēns) ir galvenais virulences faktors. Antivielas pret to nodrošina ilgstošu imunitāti pret atkārtotu inficēšanos, taču pēc M proteīna struktūras izšķir vairāk nekā 110 seroloģiskos tipus, kas ievērojami samazina humorālo aizsardzības reakciju efektivitāti. M proteīns kavē fagocītu reakcijas, tieši iedarbojoties uz fagocītiem, maskējot komplementa komponentu un opsonīnu receptorus un adsorbējot fibrinogēnu, fibrīnu un tā noārdīšanās produktus uz savas virsmas. Tam piemīt superantigēna īpašības, izraisot limfocītu poliklonālu aktivāciju un zemas afinitātes antivielu veidošanos. Šādām īpašībām ir būtiska loma audu izoantigēnu tolerances pārkāpumā un autoimūnas patoloģijas attīstībā.

Tipspecifisku antigēnu īpašības piemīt arī šūnas sieniņas T-proteīnam un lipoproteināzei (fermentam, kas hidrolizē zīdītāju asiņu lipīdus saturošus komponentus). Dažādu M-variantu streptokokiem var būt viens un tas pats T-tips vai T-tipu komplekss. Lipoproteināzes serotipu sadalījums precīzi atbilst noteiktiem M-tipiem, taču šo enzīmu ražo aptuveni 40% streptokoku celmu. Antivielām pret T-proteīnu un lipoproteīnu nepiemīt aizsargājošas īpašības. Kapsula satur hialuronskābi, kas ir viens no virulences faktoriem. Tā aizsargā baktērijas no fagocītu pretmikrobu potenciāla un veicina adhēziju pie epitēlija. Hialuronskābei piemīt antigēna īpašības. Baktērijas spēj patstāvīgi iznīcināt kapsulu audu invāzijas laikā, sintezējot hialuronidāzi. Trešais svarīgākais patogenitātes faktors ir C5a-peptidāze, kas nomāc fagocītu aktivitāti. Enzīms šķeļ un inaktivē komplementa komponentu C5a, kas darbojas kā spēcīgs ķīmijatraktants.

A grupas streptokoki producē dažādus toksīnus. Antivielu titriem pret streptolizīnu O ir prognostiska vērtība. Streptolizīns S anaerobos apstākļos uzrāda hemolītisku aktivitāti un izraisa virspusēju hemolīzi asins vidē. Abi hemolizīni iznīcina ne tikai eritrocītus, bet arī citas šūnas: streptolizīns O bojā kardiomiocītus, bet streptolizīns S - fagocītus. Daži A grupas streptokoku celmi sintezē kardiohepatisko toksīnu. Tas izraisa miokarda un diafragmas bojājumus, kā arī milzu šūnu granulomu veidošanos aknās.

Lielākā daļa B grupas streptokoku izolātu ir S. agalactiae. Pēdējos gados tie arvien vairāk piesaista veselības aprūpes darbinieku uzmanību. B grupas streptokoki parasti kolonizē nazofarneksu, kuņģa-zarnu traktu un maksti. Izšķir šādus B grupas streptokoku seroloģiskos variantus: la, lb, Ic, II un III. 1.a un III serovāru baktērijas ir tropiskas centrālās nervu sistēmas un elpceļu audiem; tās bieži izraisa meningītu jaundzimušajiem.

Starp citām sugām liela diagnostiska nozīme ir pneimokokiem (S. pneumoniae), kas cilvēkiem izraisa lielāko daļu kopienā iegūtas pneimonijas. Tie nesatur grupas antigēnu un ir seroloģiski heterogēni. Pēc kapsulas antigēnu struktūras izšķir 84 pneimokoku seroloģiskos variantus.

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

Streptokoku infekcijas patogeneze

Visbiežāk slimības rodas pēc tam, kad streptokoki nokļūst rīkles un nazofaringeāla gļotādās. Lipoteihoskābe, kas ir daļa no šūnu sieniņas, M- un F-proteīni nodrošina patogēna adhēziju pie mandeļu vai citu limfoīdo šūnu virsmas. M-proteīns veicina baktēriju rezistenci pret fagocītu pretmikrobu potenciālu, saistās ar fibrinogēnu, fibrīnu un tā noārdīšanās produktiem. Streptokokiem vairojoties, izdalās toksīni, kas izraisa mandeļu audu iekaisuma reakciju. Kad streptokoki pa limfātiskajiem ceļiem nonāk limfmezglos, rodas reģionāls (submandibulārs) limfadenīts. Toksiskie komponenti, iekļūstot asinīs, izraisa mazo asinsvadu vispārēju paplašināšanos (klīniski - hiperēmija un punktveida izsitumi). Alerģiskais komponents, kas traucē asinsvadu caurlaidību, tiek uzskatīts par glomerulonefrīta, artrīta, endokardīta u.c. cēloni. Septiskais komponents noved pie patogēna uzkrāšanās dažādos orgānos un sistēmās un strutaina iekaisuma perēkļu attīstības. Bieži sastopamu krusteniski reaģējošu antigēnu determinantu klātbūtne A grupas streptokokos (M proteīns, netipa specifiski proteīni, A-polisaharīds u.c.) un sirds un nieru audu miofibrilu sarkolemma nosaka autoimūnu procesu attīstību, kas izraisa reimatismu un glomerulonefrītu. Molekulārā mimikrija ir galvenais streptokoku infekcijas patogenētiskais faktors šajās slimībās: antivielas pret streptokoku antigēniem reaģē ar saimnieka autoantigēniem. Savukārt M proteīns un eritrogēnais toksīns uzrāda superantigēnu īpašības un izraisa T šūnu proliferāciju, aktivizējot imūnsistēmas efektora saites kaskādes reakciju un mediatoru ar citotoksiskām īpašībām izdalīšanos: IL, TNF-α, interferons-gamma. Limfocītu infiltrācijai un citokīnu lokālai iedarbībai ir svarīga loma invazīvu streptokoku infekciju (celulīta, nekrotiskā fascīta, ādas bojājumu, iekšējo orgānu gadījumā) patogenezē. Svarīga loma invazīvās streptokoku infekcijas patogenezē tiek piešķirta TNF-α, organisma gramnegatīvās mikrofloras LPS un tās sinerģiskajai mijiedarbībai ar eritrogēno toksīnu S. pyogenes.

Streptokoku infekcijas epidemioloģija

Infekcijas rezervuārs un avots ir pacienti ar dažādām akūtu streptokoku slimību klīniskām formām un patogēnu streptokoku nesēji. Vislielākās briesmas no epidemioloģiskā viedokļa rada! Pacienti, kuru perēkļi lokalizējas augšējos elpceļos (skarlatīna, tonsilīts). Tie ir ļoti lipīgi, un baktērijas, ko tie izdala, satur galvenos virulences faktorus - kapsulu un M proteīnu. Infekcija no šādiem pacientiem visbiežāk noved pie manifestas infekcijas attīstības jutīgiem indivīdiem. Pacienti, kuru streptokoku infekcijas perēkļi lokalizējas ārpus elpceļiem (streptokoku pioderma, otīts, mastoidīts, osteomielīts utt.), nav tik lipīgi, kas ir saistīts ar mazāk aktīvu patogēnu izvadīšanu no organisma.

Infekcijas perioda ilgums pacientiem ar akūtu streptokoku infekciju ir atkarīgs no ārstēšanas metodes. Racionāla antibiotiku terapija pacientiem ar skarlatīnu un tonsilītu atbrīvo organismu no patogēna 1,5-2 dienu laikā. Medikamenti (sulfonamīdi, tetraciklīni), pret kuriem A grupas streptokoki ir pilnībā vai daļēji zaudējuši jutību, veido atveseļošanās nesēju 40-60% no atveseļojušajiem.

Grupās, kurās ir 15–20 % ilgtermiņa nesēju, streptokoki parasti cirkulē pastāvīgi. Tiek uzskatīts, ka nesējs ir bīstams citiem, ja mikrobiālā perēkļa lielums ir lielāks par 103 ^CFU (koloniju veidojošajām vienībām) uz vienu tamponu. Šādas nesēja līmenis ir ievērojams – aptuveni 50 % veselu A grupas streptokoku nesēju. Starp nesējiem izolētajām patogēna kultūrām virulentus celmus sastapt vairākas reizes retāk nekā no pacientiem izolēto celmu vidē. B, C un G grupas streptokoku nesējs rīklē tiek novērots daudz retāk nekā A grupas streptokoku nesējs. Saskaņā ar dažādiem datiem, 4,5–30 % sieviešu raksturīga B grupas streptokoku nesējs makstī un taisnajā zarnā. Patogēna lokalizācija organismā lielā mērā nosaka tā izvadīšanas veidus.

Infekcijas pārnešanas mehānisms ir aerosols (gaisa pilienu ceļā), retāk - kontakts (ar pārtiku un pārnešana caur piesārņotām rokām un sadzīves priekšmetiem). Infekcija parasti notiek cieša, ilgstoša kontakta laikā ar slimu cilvēku vai nesēju. Patogēns visbiežāk nonāk vidē izelpas laikā (klepus, šķaudīšana, aktīva saruna). Infekcija notiek, ieelpojot iegūto gaisā esošo aerosolu. Cilvēku drūzmēšanās telpās un ilgstošs ciešs kontakts palielina inficēšanās iespējamību. Jāņem vērā, ka attālumā, kas pārsniedz 3 m, šis pārnešanas ceļš ir praktiski neiespējams.

Faktori, kas veicina patogēna pārnešanu, ir netīras rokas, sadzīves priekšmeti un piesārņota pārtika. Papildu faktori, kas veicina patogēna pārnešanu, ir zema temperatūra un augsts mitrums telpā. A grupas streptokoki, nonākot noteiktos pārtikas produktos, spēj vairoties un ilgstoši saglabāt savas virulentās īpašības. Tādējādi tonzilīta vai faringīta uzliesmojumi ir zināmi, lietojot uzturā pienu, kompotus, sviestu, vārītu olu salātus, omārus, vēžveidīgos, sviestmaizes ar olām, šķiņķi utt.

Strutainu strutainu strutainu komplikāciju attīstības risks pastāv ievainotajiem, apdegumiem, pacientiem pēcoperācijas periodā, kā arī dzemdētājām un jaundzimušajiem. Iespējama autoinfekcija, kā arī B grupas streptokoku, kas izraisa uroģenitālās infekcijas, pārnešana dzimumakta ceļā. Jaundzimušo patoloģijā pārnešanas faktori ir inficēti augļūdeņi. 50% gadījumu infekcija ir iespējama augļa pārvietošanās laikā caur dzemdību kanālu.

Cilvēku dabiskā uzņēmība ir augsta. Antistreptokoku imunitāte ir antitoksiska un pretmikrobu. Turklāt pastāv organisma sensibilizācija ar DTH tipu, kas ir saistīta ar daudzu poststreptokoku komplikāciju patogenezi. Pacientiem, kuriem ir bijusi streptokoku infekcija, imunitāte ir tipam specifiska. Recidivējoša slimība ir iespējama, inficējoties ar citu patogēna serovaru. Antivielas pret M proteīnu tiek konstatētas gandrīz visiem pacientiem no slimības 2. līdz 5. nedēļai un 10-30 gadus pēc slimības. Tās bieži tiek konstatētas jaundzimušo asinīs, bet līdz 5. dzīves mēnesim tās izzūd.

Streptokoku infekcija ir plaši izplatīta. Apgabalos ar mērenu un aukstu klimatu rīkles un elpceļu infekcijas formu sastopamība ir 5–15 gadījumi uz 100 cilvēkiem. Dienvidu apgabalos ar subtropu un tropu klimatu primāra nozīme ir ādas bojājumiem (streptoderma, impetigo), kuru sastopamība bērnu vidū atsevišķos gadalaikos sasniedz 20% vai vairāk. Nelieli savainojumi, kukaiņu kodumi un slikta ādas higiēna veicina to attīstību.

Nozokomiāla streptokoku infekcija ir iespējama dzemdību namos, bērnu, ķirurģiskajās, otolaringoloģiskajās un acu nodaļās. Infekcija notiek gan endogēni, gan eksogēni (no streptokoku nesējiem personāla un pacientu vidū) invazīvu medicīnisko un diagnostisko procedūru laikā.

Cikliskums ir viena no streptokoku infekciju epidēmiskā procesa raksturīgajām iezīmēm. Papildus labi zināmajam cikliskumam ar 2–4 gadu intervālu pastāv periodiskums ar 40–50 gadu un vairāk intervālu. Šī viļņveidīgā rakstura īpatnība ir īpaši smagu klīnisko formu rašanās un izzušana. Ievērojams skaits skarlatīnas un tonzilofaringīta gadījumu ir sarežģīti ar strutainiem-septiskiem (vidusauss iekaisums, meningīts, sepse) un imunopatoloģiskiem (reimatisms, glomerulonefrīts) procesiem. Smagas ģeneralizētas infekcijas formas ar vienlaicīgiem dziļiem mīksto audu bojājumiem iepriekš tika apzīmētas ar terminu "streptokoku gangrēna". Kopš 80. gadu vidus daudzās valstīs ir novērots streptokoku infekcijas sastopamības pieaugums, kas sakrita ar izmaiņām S. pyogenes izraisīto slimību nozoloģiskajā struktūrā. Atkal ir sākuši reģistrēties grupveida smagu ģeneralizētu formu gadījumi, bieži vien letāli [toksiskā šoka sindroms (TSS), septicēmija, nekrotiskais miozīts, fascīts utt.]. ASV katru gadu tiek reģistrēti 10–15 tūkstoši invazīvas streptokoku infekcijas gadījumu, no kuriem 5–19% (500–1500 gadījumi) ir nekrotiskais fascīts.

Plaši izmantojot laboratorijas pētījumu metodes, ir iespējams konstatēt, ka invazīvo streptokoku slimību atgriešanās ir saistīta ar izmaiņām populācijā cirkulējošā patogēna serotipos: reimatogēnie un toksigēnie serotipi ir aizstājuši M-serotipus. Turklāt ir palielinājusies reimatiskā drudža un toksisko infekciju (toksiskā tonzilofaringīta, skarlatīnas un TSS) sastopamība.

Streptokoku infekciju un to seku radītie ekonomiskie zaudējumi ir aptuveni 10 reizes lielāki nekā vīrusu hepatīta radītie zaudējumi. Starp pētītajām streptokokām ekonomiski nozīmīgākās ir tonsilīts (57,6%), streptokoku etioloģijas akūtas elpceļu infekcijas (30,3%), roze (9,1%), skarlatīna un aktīvs reimatisms (1,2%) un, visbeidzot, akūts nefrīts (0,7%).

Primārās streptokoku infekcijas veido 50–80 % no sezonālās saslimstības. Elpošanas ceļu streptokoku infekcijām ir izteikta rudens-ziemas-pavasara sezonalitāte. Sezonālo saslimstību galvenokārt nosaka bērni, kas apmeklē pirmsskolas iestādes.

Sezonālā saslimstības pieauguma laiku izšķiroši ietekmē organizētu grupu veidošanās vai atjaunošanās un to skaits.

Organizētās grupās, kas tiek atjaunotas reizi gadā, tiek novērots viens sezonāls infekcijas pieaugums. Ar dubultu atjaunošanu tiek atzīmēts dubults sezonāls saslimstības pieaugums, kas ir īpaši raksturīgs militārajām grupām. Pirmais saslimstības maksimums, kas saistīts ar pavasara iesaukšanu, tiek novērots jūnijā-jūlijā, otrais, ko izraisa rudens iesaukšana, ir decembrī-janvārī.

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