Причини и патогенеза на стрептококовата инфекция

Причини за стрептококова инфекция

Причинителите на стрептококова инфекция са неподвижни факултативни анаеробни грам-положителни коки от рода Streptococcus от семейство Streptococcaceae. Родът включва 38 вида, които се различават по метаболитни характеристики, културни и биохимични свойства и антигенна структура. Клетъчното делене протича само в една равнина, така че те са разположени по двойки (диплококи) или образуват вериги с различна дължина. Някои видове имат капсула. Патогените са способни да растат при температура 25-45°C; температурният оптимум е 35-37°C. Върху плътни хранителни среди те образуват колонии с диаметър 1-2 mm. Върху среди с кръв колониите на някои видове са заобиколени от зона на хемолиза. Задължителен белег, характеризиращ всички представители на рода стрептококи, е отрицателният бензидинов и каталазен тест. Стрептококите са устойчиви в околната среда; те могат да оцелеят в изсушена гной или храчки в продължение на много месеци. Патогените могат да издържат на нагряване до 60°C за 30 минути: под въздействието на дезинфектанти умират в рамките на 15 минути.

Въз основа на структурата на групово-специфичните полизахаридни антигени (вещество C) на клетъчната стена, съществуват 17 серологични групи стрептококи, обозначени с латински букви (AO). В рамките на групите стрептококите се разделят на серологични варианти въз основа на специфичността на протеиновите M-, P- и T-антигени. Стрептококите от група А имат широк спектър от суперантигени: еритрогенни токсини A, B и C, екзотоксин F (митогенен фактор), стрептококов суперантиген (SSA), еритрогенни токсини (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Суперантигените са способни да взаимодействат с антигени на главния комплекс за хистосъвместимост, експресиран на повърхността на антиген-представящите клетки, и с вариабилни региони на бета веригата на Т-лимфоцитите, причинявайки тяхната пролиферация и мощно освобождаване на цитокини, TNF-α и γ-интерферон. Освен това, стрептококът от група А е способен да произвежда биологично активни извънклетъчни вещества: стрептолизини О и S, стрептокиназа, хиалуронидаза, ДНКаза В, стрептодорназа, липопротеиназа, пептидаза и др.

Клетъчната стена на стрептокока включва капсула, протеин, полизахариден (групоспецифичен антиген) и мукопротеинов слой. Важен компонент на стрептококите от група А е протеин М, който по структура наподобява фимбриите на грам-отрицателните бактерии. Протеин М (тип-специфичен антиген) е основният фактор на вирулентност. Антителата към него осигуряват дългосрочен имунитет срещу повторна инфекция, но повече от 110 серологични типа се отличават със структурата на протеин М, което значително намалява ефективността на хуморалните защитни реакции. Протеин М инхибира фагоцитните реакции, като действа директно върху фагоцитите, маскирайки рецепторите за компоненти на комплемента и опсонини и адсорбирайки фибриноген, фибрин и продуктите от неговото разграждане върху повърхността си. Той притежава свойствата на суперантиген, причинявайки поликлонална активация на лимфоцитите и образуване на антитела с нисък афинитет. Такива свойства играят съществена роля в нарушаването на толерантността към тъканните изоантигени и в развитието на автоимунна патология.

Свойствата на типово-специфичните антигени притежават и Т-протеинът на клетъчната стена и липопротеиназата (ензим, който хидролизира липидосъдържащи компоненти на кръвта на бозайниците). Стрептококите с различни М-варианти могат да имат един и същ Т-тип или комплекс от Т-типове. Разпределението на липопротеиназните серотипове съответства точно на определени М-типове, но този ензим се произвежда от около 40% от стрептококовите щамове. Антителата към Т-протеин и липопротеиназа нямат защитни свойства. Капсулата съдържа хиалуронова киселина, един от факторите на вирулентност. Тя предпазва бактериите от антимикробния потенциал на фагоцитите и улеснява адхезията към епитела. Хиалуроновата киселина има свойствата на антиген. Бактериите са способни самостоятелно да разрушават капсулата по време на тъканна инвазия, като синтезират хиалуронидаза. Третият най-важен фактор на патогенност е C5a-пептидазата, която потиска активността на фагоцитите. Ензимът разцепва и инактивира комплементния компонент C5a, който действа като мощен хемоатрактант.

Стрептококите от група А произвеждат различни токсини. Титрите на антитела към стрептолизин О имат прогностична стойност. Стрептолизин S показва хемолитична активност при анаеробни условия и причинява повърхностна хемолиза върху кръвни среди. И двата хемолизина разрушават не само еритроцитите, но и други клетки: стрептолизин О уврежда кардиомиоцитите, а стрептолизин S - фагоцитите. Някои щамове на стрептококи от група А синтезират кардиохепатален токсин. Той причинява увреждане на миокарда и диафрагмата, както и образуване на гигантски клетъчни грануломи в черния дроб.

По-голямата част от изолатите на стрептококи от група В са S. agalactiae. През последните години те все повече привличат вниманието на здравните работници. Стрептококите от група В обикновено колонизират назофаринкса, стомашно-чревния тракт и вагината. Разграничават се следните серологични варианти на стрептококи от група В: la, lb, Ic, II и III. Бактериите от серовари 1a и III са тропни към тъканите на централната нервна система и дихателните пътища; те често причиняват менингит при новородени.

Сред другите видове, пневмококите (S. pneumoniae), които причиняват повечето случаи на придобита в обществото пневмония при хората, са от голямо диагностично значение. Те не съдържат групов антиген и са серологично хетерогенни. Според структурата на капсулните антигени се разграничават 84 серологични варианта на пневмококите.

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

Патогенеза на стрептококова инфекция

Най-често заболяванията възникват след попадане на стрептококи в лигавиците на фаринкса и назофаринкса. Липотейхоевата киселина, която е част от клетъчната стена, М- и F-протеините осигуряват адхезията на патогена към повърхността на сливиците или други лимфоидни клетки. Протеин М насърчава бактериалната резистентност към антимикробния потенциал на фагоцитите, свързва фибриноген, фибрин и продуктите от неговото разграждане. При размножаване на стрептококите се отделят токсини, които предизвикват възпалителна реакция на тъканта на сливиците. При попадане на стрептококи в лимфните възли през лимфните пътища се получава регионален (субмандибуларен) лимфаденит. Токсичните компоненти, прониквайки в кръвта, причиняват генерализирано разширяване на малките съдове (клинично - хиперемия и точковиден обрив). Алергичният компонент, който нарушава съдовата пропускливост, се счита за причина за гломерулонефрит, артрит, ендокардит и др. Септичният компонент води до натрупване на патогена в различни органи и системи и развитие на огнища на гнойно възпаление. Наличието на общи кръстосано реагиращи антигенни детерминанти в стрептококите от група А (протеин М, нетип-специфични протеини, А-полизахарид и др.) и сарколемата на миофибрилите на сърдечната и бъбречната тъкан определя развитието на автоимунни процеси, водещи до ревматизъм и гломерулонефрит. Молекулярната мимикрия е основният патогенетичен фактор на стрептококовата инфекция при тези заболявания: антителата към стрептококови антигени реагират с автоантигените на гостоприемника. От друга страна, протеин М и еритрогенният токсин проявяват свойства на суперантигени и причиняват пролиферация на Т-клетки, активирайки каскадна реакция на ефекторната връзка на имунната система и освобождаването на медиатори с цитотоксични свойства: IL, TNF-a, интерферон-гама. Лимфоцитната инфилтрация и локалното действие на цитокините играят важна роля в патогенезата на инвазивните стрептококови инфекции (при целулит, некротичен фасциит, кожни лезии, вътрешни органи). Важна роля в патогенезата на инвазивната стрептококова инфекция се отдава на TNF-α, LPS на собствената грам-отрицателна микрофлора на организма и синергичното му взаимодействие с еритрогенния токсин S. pyogenes.

Епидемиология на стрептококовата инфекция

Резервоар и източник на инфекцията са пациенти с различни клинични форми на остри стрептококови заболявания и носители на патогенни стрептококи. Най-голяма опасност от епидемиологична гледна точка представляват! Пациенти, чиито огнища са локализирани в горните дихателни пътища (скарлатина, тонзилит). Те са силно заразни, а бактериите, които отделят, съдържат основните фактори на вирулентност - капсула и М протеин. Инфекцията от такива пациенти най-често води до развитие на манифестна инфекция при чувствителни индивиди. Пациенти, чиито огнища на стрептококова инфекция са локализирани извън дихателните пътища (стрептококова пиодермия, отит, мастоидит, остеомиелит и др.), не са толкова заразни, което е свързано с по-малко активно отделяне на патогените от организма.

Продължителността на инфекциозния период при пациенти с остра стрептококова инфекция зависи от метода на лечение. Рационалната антибиотична терапия на пациенти със скарлатина и тонзилит освобождава организма от патогена в рамките на 1,5-2 дни. Лекарства (сулфонамиди, тетрациклини), към които стрептококите от група А са загубили напълно или частично чувствителност, образуват конвалесцентен носител при 40-60% от оздравелите.

В групи, където присъстват 15-20% от дългосрочните носители, стрептококите обикновено циркулират постоянно. Смята се, че носителството е опасно за околните, когато размерът на микробния фокус е повече от 10³ ^CFU (колонии-образуващи единици) на тампон. Нивото на такова носителство е значително - около 50% от здравите носители на стрептококи от група А. Сред културите на патогена, изолирани от носители, вирулентните щамове се срещат няколко пъти по-рядко, отколкото в средата на щамове, изолирани от пациенти. Носенето на стрептококи от групи B, C и G в гърлото се наблюдава много по-рядко от носителството на стрептококи от група А. Според различни данни, за 4,5-30% от жените е типично носителството на стрептококи от група B във влагалището и ректума. Локализацията на патогена в организма до голяма степен определя начините за неговото елиминиране.

Механизмът на предаване на инфекцията е аерозолен (въздушно-капков), по-рядко - контактен (хранителен път и предаване чрез замърсени ръце и предмети от бита). Заразяването обикновено става при близък, продължителен контакт с болен човек или носител. Патогенът се отделя в околната среда най-често по време на издишване (кашляне, кихане, активен разговор). Заразяването става при вдишване на получения въздушно-капков аерозол. Струпването на хора в помещенията и продължителният близък контакт влошават вероятността от инфекция. Трябва да се има предвид, че на разстояние повече от 3 м този път на предаване е практически невъзможен.

Факторите, които допринасят за предаването на патогена, са мръсни ръце, предмети от бита и замърсена храна. Допълнителни фактори, които допринасят за предаването на патогена, са ниската температура и високата влажност в помещението. Стрептококите от група А, когато попаднат в определени хранителни продукти, са способни да се размножават и да запазват вирулентните си свойства за дълго време. Така са известни огнища на тонзилит или фарингит при консумация на мляко, компоти, масло, салати с варени яйца, омари, миди, сандвичи с яйца, шунка и др.

На риск от развитие на гнойни усложнения от стрептококов генезис са изложени ранени, изгорени, пациенти в следоперативния период, както и родилки и новородени. Възможна е автоинфекция, както и предаване на стрептококи от група В, които причиняват урогенитални инфекции, чрез полов акт. При неонаталната патология факторите на предаване са инфектираната околоплодна течност. В 50% от случаите инфекцията е възможна по време на преминаването на плода през родовия канал.

Естествената чувствителност на хората е висока. Антистрептококовият имунитет е антитоксичен и антимикробен по природа. Освен това се наблюдава сенсибилизация на организма от DTH типа, което е свързано с патогенезата на много постстрептококови усложнения. Имунитетът при пациенти, прекарали стрептококова инфекция, е типоспецифичен. Рецидивиращо заболяване е възможно при инфекция с друг серовар на патогена. Антитела към протеин М се откриват при почти всички пациенти от 2-ра до 5-та седмица на заболяването и в продължение на 10-30 години след заболяването. Често се откриват в кръвта на новородени, но до 5-ия месец от живота изчезват.

Стрептококовата инфекция е широко разпространена. В райони с умерен и студен климат честотата на фарингеалните и респираторните форми на инфекция е 5-15 случая на 100 души. В южните райони със субтропичен и тропически климат кожните лезии (стрептодермия, импетиго) са от първостепенно значение, като честотата сред децата достига 20% или повече през определени сезони. Леки наранявания, ухапвания от насекоми и лоша хигиена на кожата предразполагат към развитието им.

Нозокомиална стрептококова инфекция е възможна в родилните домове; детските, хирургичните, отоларингологичните и очните отделения на болниците. Инфекцията възниква както ендогенно, така и екзогенно (от стрептококови носители сред персонала и пациентите) по време на инвазивни медицински и диагностични процедури.

Цикличността е една от характерните черти на епидемичния процес при стрептококови инфекции. В допълнение към добре познатата цикличност с интервал от 2-4 години, съществува периодичност с интервал от 40-50 години и повече. Особеността на този вълнообразен характер е появата и изчезването на особено тежки клинични форми. Значителен брой случаи на скарлатина и тонзилофарингит са усложнени от гнойно-септични (отит, менингит, сепсис) и имунопатологични (ревматизъм, гломерулонефрит) процеси. Тежките генерализирани форми на инфекция със съпътстващи дълбоки лезии на меките тъкани преди това са били обозначавани с термина "стрептококова гангрена". От средата на 80-те години в много страни се наблюдава увеличение на честотата на стрептококова инфекция, което съвпада с промени в нозологичната структура на заболяванията, причинени от S. pyogenes. Отново започват да се регистрират групови случаи на тежки генерализирани форми, често фатални [синдром на токсичен шок (СТШ), септицемия, некротичен миозит, фасциит и др.]. В САЩ годишно се регистрират 10-15 хиляди случая на инвазивна стрептококова инфекция, от които 5-19% (500-1500 случая) са некротичен фасциит.

Широкото използване на лабораторни методи на изследване позволи да се установи, че завръщането на инвазивните стрептококови заболявания е свързано с промяна в серотиповете на циркулиращия в популацията патоген: ревматогенни и токсигенни серотипове са заменили М-серотиповете. Освен това се е увеличила честотата на ревматична треска и токсични инфекции (токсичен тонзилофарингит, скарлатина и синдром на стоматита).

Икономическите щети, причинени от стрептококови инфекции и техните последици, са приблизително 10 пъти по-високи от тези, причинени от вирусен хепатит. Сред изследваните стрептококи най-икономически значими са тонзилитът (57,6%), острите респираторни инфекции със стрептококова етиология (30,3%), еризипелът (9,1%), скарлатината и активният ревматизъм (1,2%) и накрая, острия нефрит (0,7%).

Първичните стрептококови инфекции представляват 50-80% от сезонната заболеваемост. Респираторните стрептококови инфекции имат изразена есенно-зимно-пролетна сезонност. Сезонната заболеваемост се определя главно от децата, посещаващи предучилищни заведения.

Времето на сезонното увеличение на заболеваемостта е решаващо повлияно от формирането или обновяването на организираните групи и техния брой.

В организирани групи, подновявани веднъж годишно, се наблюдава еднократно сезонно увеличение на инфекцията. При двойно подновяване се отбелязва двойно сезонно увеличение на заболеваемостта, особено характерно за военните групи. Първият максимум на заболеваемостта, свързан с пролетния набор, се наблюдава през юни-юли, вторият, причинен от есенния набор, е през декември-януари.

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