СПЕЦІАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ
Розділ 9. КОКОВА ГРУПА БАКТЕРІЙ
Мікроорганізми, які мають кулясту форму (коки), належать до найстародавніших на землі. Вони досить широко розповсюдженні в природі. Згідно з останньою класифікацією бактерій Бергі (1986) кокові мікроби поділяють на три родини:
1. Micrococcaceae (мікрококи, стафілококи, тетракоки, сарцини).
2. Deinococcaceae (стрептококи, пептококи, пептострептококи).
3. Neisseriaceae (нейсерії, вейлонели).
Характерною загальною ознакою патогенних коків є їх здатність викликати запальні процеси з утворенням гною. У зв’язку з цим їх часто називають гноєрідними (піогенними) коками. Найбільше значення в інфекційній патології людини мають стафілококи, стрептококи й нейсерії.Стафілококи (Staphylococcus)
Патогенний стафілокок вперше відкрив Л. Пастер у 1880 році. Більш детально його властивості описав Ф. Розенбах (1884).
Морфологія і фізіологія. Стафілококи мають правильну круглу форму розміром 0,5 - 1,5 мкм (рис. 9.1). У мазках розміщуються у вигляді неправильних скупчень, які нагадують грона винограду (рис. 9.2). При виготовленні мазків з гною типового розташування клітин може не бути (рис. 9.3). Стафілококи грампозитивні, нерухливі, не утворюють спор, окремі види в організмі мають ніжну капсулу. До складу клітинної стінки входять пептидоглікан (муреїн) і тейхоєві кислоти.
Стафілококи - факультативні анаероби, краще ростуть в аеробних умовах. До живильних середовищ невибагливі, добре культивуються на простих середовищах. На МПА колонії правильної круглої форми, опуклі, непрозорі, з гладенькою, блискучою, ніби полірованою поверхнею, забарвлені в золотистий, палевий, білий, лимонно-жовтий колір, залежно від кольору пігменту (рис. 9.4). На кров’яному агарі колонії оточені зоною гемолізу (рис. 9.5),(рис. 9.6). У МПБ викликають помутніння й осад на дні. У бактеріологічних лабораторіях стафілококи часто культивують на середовищах з 7-10 % хлориду натрію. Таку високу концентрацію солі інші бактерії не витримують. Отже, сольовий агар є селективним середовищем для стафілококів.
Стафілококи виділяють протеолітичні й сахаролітичні ферменти. Вони розріджують желатин, викликають зсідання молока, ферментують ряд вуглеводів із виділенням кислоти.
Токсиноутворення. Стафілококи, особливо Staphylococcus aureus, виділяють екзотоксини і багато “ферментів агресії”, які мають важливе значення в розвитку стафілококових інфекцій. Токсини їх досить складні. Описують багато варіантів гемотоксинів, лейкоцидинів, некротоксинів, летальний токсин. Так, нині відомі альфа-, бета-, гама- і дельта-гемолізини, які викликають гемоліз еритроцитів людини і багатьох видів тварин. Лейкоцидини руйнують лейкоцити, макрофаги та інші клітини, а в менших концентраціях пригнічують їх фагоцитарну функцію. Некротоксин спричиняє некроз шкіри (рис. 9.7), а летальний токсин при внутрішньовенному введенні - майже миттєву смерть. Золотисті стафілококи продукують ексфоліатини, які зумовлюють імпетиго дітей і пухирчатку новонароджених (рис. 9.8),(рис. 9.9). Окремі види здатні виділяти ентеротоксини, які специфічно діють на ентероцити кишечника, що призводить до виникнення харчових токсикоінфекцій та ентероколітів. Описано шість різновидів ентеротоксинів (A, B, C, D, E, F), які є порівняно простими білками.
У патогенній дії стафілококів, окрім токсинів, важливе значення мають ферменти агресії: плазмокоагулаза (рис. 9.10), фібриназа, дезоксирибонуклеаза, гіалуронідаза, лецитиназа (рис. 9.11), протеїназа, желатиназа, ліпаза, фосфатаза (рис. 9.12) тощо. Вони є стабільною ознакою окремих видів. При визначенні окремих із них (коагулаза, гіалуронідаза, ДНК-аза) вирішують питання про вид і вірулентність виділених культур. Важливе значення у прояві патогенних властивостей стафілококів має білок А. Він здатний реагувати з IgG. Комплекс білок А+IgG інактивує комплемент, знижує фагоцитоз, викликає ушкодження тромбоцитів.
В останні роки дискутується питання про патогенність стафілококів. Одні вчені відносять їх до умовно-патогенних бактерій, інші переконливо доводять, що непатогенних стафілококів не існує. Тепер остання думка є домінуючою. Виникнення захворювань в кінцевому результаті залежить від імунної реактивності організму.
До стафілококів чутливі люди, велика й мала рогата худоба, коні, свині, а серед лабораторних тварин - кролики, миші, кошенята.
Антигени і класифікація. Антигенна структура стафілококів досить складна й варіабельна. Описано біля 30 антигенів, пов’язаних із білками, тейхоєвими кислотами, полісахаридами. Основним з них є капсульний білок А.
До роду Staphylococcus входять 29 видів, але не всі вони викликають захворювання у людини. Нині бактеріологічні лабораторії України ідентифікують лише три види: S. aureus, S. epidermidis, S. saprophyticus. Розроблені тести для визначення ще восьми видів.
Екологія і розповсюдження. Головними біотопами стафілококів у організмі хазяїна є шкіра, слизові оболонки й кишечник. Вони входять до складу нормальної мікрофлори тіла людини і знаходяться з нею в симбіозі. Однак, при виникненні стафілококових інфекцій можуть уражатися й інші органи та тканини. У наше довкілля стафілококи потрапляють від хворих людей і тварин та носіїв. Їх постійно знаходять у повітрі, воді, грунті, на різноманітних предметах вжитку. При контакті з хворими в окремих осіб може формуватись резидентне стафілококове бактеріоносійство, коли постійним місцем їх проживання стає слизова оболонка носа, звідки вони виділяються масивними дозами. Таке носійство особливо небезпечне серед медичного персоналу лікарень, оскільки носії можуть стати джерелом внутрішньогоспітальних інфекцій.
Стафілокококи досить стійкі в зовнішньому середовищі. При кімнатній температурі вони виживають на предметах догляду за хворими протягом 1-2 місяців. При кип’ятінні гинуть миттєво, при 70-80 °С - через 30 хв. Розчин хлораміну (1 %) викликає їх загибель через 2-5 хв. Дуже чутливі до брильянтового зеленого, який широко застосовують при лікуванні гнійних захворювань шкіри.
Захворювання людини. Стафілококи найчастіше уражають шкіру, її придатки, підшкірну клітковину. Вони викликають фурункули (рис. 9.13), карбункули, панариції, абсцеси, флегмони, мастити (рис. 9.14), лімфаденіти, нагноєння ран. Їх виділяють також при пневмоніях, бронхітах, плевритах. Вони можуть викликати ангіни, тонзиліти, гайморити, отити, кон’юнктивіти. Стафілококи спричиняють також захворювання нервової системи (менінгіти, абсцеси мозку) та серцево-судинної системи (міокардити, ендокардити). Дуже небезпечними бувають харчові токсикоінфекції, ентероколіти, холецистити. При проникненні в кров або кістковий мозок викликають відповідно сепсис (рис. 9.15) і остеомієліт (рис. 9.16). Проте всі захворювання стафілококової етіології не розглядають як гострозаразні.
Імунітет. Вродженої несприйнятливості до стафілококів у людей немає, проте резистентність до них досить висока. Не дивлячись на постійний контакт зі стафілококами, інфікування виникає порівняно рідко. У результаті перенесеної інфекції розвивається імунітет проти самих мікробів, їх токсинів, ферментів, протеїну А, але він недовготривалий.
Лабораторна діагностика. Матеріалом для дослідження служить кров, гній, слиз, сеча, промивні води шлунка, випорожнення, залишки харчових продуктів. Гній досліджують бактеріоскопічним і бактеріологічними методом, решту матеріалів - бактеріологічним. Після виділення чистої культури встановлюють вид за такими факторами як здатність розкладати глюкозу і маніт в анаеробних умовах, утворення плазмокоагулази, гемолізинів, ДНК-ази, білку А, здатністю розкладати цукри. Для виявлення джерел інфекції та шляхів її передачі, особливо при спалахах захворювань у пологових будинках і хірургічних стаціонарах, проводять фаготипування виділених культур за допомогою міжнародного набору стафілококових бактеріофагів (рис. 9.17). Обов’язково визначають чутливість виділених культур до антибіотиків з метою призначення для лікування раціональних хіміотерапевтичних препаратів.
Профілактика й лікування. Попередження виникнення та розповсюдження стафілококових інфекцій спрямовано на виявлення й лікування носіїв золотистих стафілококів особливо серед медичного персоналу пологових будинків, хірургічних та дитячих відділень лікарень. Необхідно чітко витримувати суворий санітарний режим роботи в лікарняних закладах, систематично проводити дезинфекцію. Для профілактики стафілококових інфекцій у пологових будинках важли-ве значення має раціональний режим стерилізації, пастеризації та збереження грудного молока. На промислових підприємствах для профілактики нагноєнь при мікротравмах застосовують захисні мазі та пасти. З метою підвищення протистафілококового імунітету практикують проведення імунізації стафілококовим анатоксином осіб, у яких часто виникають травми і мікротравми. При лікуванні гострих стафілококових захворювань призначають антибіотики, сульфаніламідні та нітрофуранові препарати, мірамістин. Вибір препаратів залежить від результатів визначення чутливості до них виділеної культури. Для лікування сепсису, остеомієліту та інших важких стафілококових інфекцій використовують імунологічні препарати: стафілококовий імуноглобулін, гіперімунну плазму. При хронічних захворюваннях застосовують стафілококовий анатоксин, аутовакцину.Стрептококи (Streptococcus)
Вперше стрептококи відкрив Т. Більрот у 1874 р. при ранових інфекціях, пізніше Л. Пастер виявив їх при сепсисі, а Ф. Розенбах виділив у чистій культурі.
Морфологія і фізіологія. Стрептококи мають круглу або овальну форму розміром 0,6-1,0 мкм (рис. 9.18), розташовуються у вигляді ланцюжків різної довжини (рис. 9.19),(рис. 9.20), грампозитивні, нерухомі, не мають спор, деякі види утворюють мікрокапсули. За типом дихання - факультативні анаероби, хоч є окремі види із сильним анаеробізом. Оптимальна температура для їх культивування - 37 °С. На простих середовищах не ростуть. Вирощують їх на глюкозному бульйоні та кров’яному агарі. У рідких середовищах утворюють осад, бульйон залишається прозорим. За характером росту на кров’яному агарі (рис. 9.21) стрептококи поділяють на три типи: b-гемолітичні, утворюють навколо колоній зони гемолізу (рис. 9.22); a-гемолітичні - навколо колоній непрозорі зеленуваті зони (рис. 9.23); g-негемолітичні стрептококи.
Ізольовані колонії маленькі, напівпрозорі, блискучі, гладенькі, рідше шорсткі. Стрептококи біохімічно активні, розкладають ряд вуглеводів до кислоти, желатин не розріджують.
Токсиноутворення. Стрептококи продукують складний екзотоксин, окремі фракції якого мають різну дію на організм: гемотоксин (O- і S-стрептолізини), лейкоцидин, летальний токсин, цитотоксини (ушкоджують клітини печінки, нирок), еритрогенний (скарлатинозний) токсин. Крім токсинів стрептококи виділяють ряд ферментів патогенності, які відігріють важливу роль у розвитку захворювань - гіалуронідазу, фібриназу, ДНК-азу, протеїназу, амілазу, ліпазу тощо. Для стрептококів характерна наявність термостабільних ендотоксинів і алергенів.
Антигени і класифікація. Клітини стрептококів (рис. 9.24) мають М-антиген (білок), який зумовлює їх вірулентні та імуногенні властивості, складний Т-антиген (білок), С-антиген (полісахарид) і Р-антиген (нуклеопротеїд). За наявністю полісахаридних фракцій усі стрептококи поділені на 20 серологічних груп, які позначаються великими літерами латинського алфавіту від А до V. Всередині окремих груп вони ще поділяються на види, серовари, позначені цифрами. Більшість хвороботворних для людини стрептококів входить до групи А. Крім того, певне клінічне значення мають групи B, C, D, H, K.
Рід Streptococcus нараховує багато видів. Найбільше значення з них мають S. pyogenes, S. viridans, S. pneumoniae, S. faecalis, анаеробні стрептококи. До умовно-патогенних видів належать представники нормальної мікрофлори ротової порожнини (S. salivarius, S. mitis, S. sanguis тощо), а також інших біотопів людини.
Екологія. Стрептококи в зовнішньому середовищі зустрічаються рідше, ніж стафілококи. За екологічними ознаками вони поділяються на декілька груп. Одна з них включає види, патогенні тільки для людини (S. pyogenes), друга - для тварин і людей (S. faecalis), третя - умовно-патогенні (S. salivarius, S. mitis). Стрептококи людських ековарів, крім ротової порожнини, зустрічаються на слизових оболонках верхніх дихальних шляхів і статевих органів, на шкірі, в кишечнику. Джерелом зараження можуть бути хворі та носії. Захворювання людини виникають як в результаті екзогенного, так і ендогенного інфікування. Основний механізм зараження - повітряно-краплинний. У виникненні й розвитку стрептококових інфекцій велике значення має не тільки імунодефіцитний стан, а й попередня сенсибілізація організму алергенами.
Резистентність стрептококів у зовнішньому середовищі менша, ніж у стафілококів. У висушеному вигляді, особливо оточені білковою оболонкою, вони зберігаються декілька днів, але втрачають вірулентність. При нагріванні до 70 °С гинуть протягом 1 год, найбільш вживані дезинфікуючі розчини викликають їх загибель через 15-20 хв.
Захворювання людини. Стрептококи можуть викликати такі ж різноманітні гнійно-септичні інфекції, як і стафілококи (рис. 9.25),(рис. 9.26),(рис. 9.27)(фурункули, абсцеси (рис. 9.28), флегмони, панариції (рис. 9.29),(рис. 9.30), сепсис(рис. 9.31) , остеомієліт тощо). Але вони можуть спричиняти й інші захворювання, не властиві стафілококам - скарлатину, ревматизм, бешиху (рис. 9.32),(рис. 9.33) тощо. Проникаючи в кров жінок при пологах, вони викликають післяпологовий сепсис. Зеленящі стрептококи викликають ендокардит (рис. 9.34). Анаеробні і фекальні стрептококи спричиняють ентероколіти, беруть участь у розвитку карієсу зубів. Проникаючи в тканину зуба, вони руйнують дентин і обтяжують перебіг процесу.
Імунітет при стрептококових інфекціях, крім скарлатини, має слабкий, нестійкий і недовготривалий характер. Після перенесення захворювань утворюються різні антитіла, але захисне значення мають лише антитоксини і типоспецифічні М-антитіла. З іншої сторони, у людей, що перехворіли, часто виникає алергізація організму, чим пояснюється схильність до рецидивів та повторних захворювань.
Лабораторна діагностика. Матеріалом для дослідження служать слиз із рото- та носоглотки, гній, рановий вміст, кров, мокротиння, сеча. Його засівають на цукровий бульйон і кров’яний агар. Бактеріологічне дослідження проводять так само, як і при стафілококових інфекціях. Виділені чисті культури ідентифікують за їх морфологічними ознаками, характером гемолізу, біохімічною активністю, що дає змогу визначити окремі види. Обов’язково досліджують чутливість до антимікробних препаратів. Проводять і серологічні реакції.
Профілактика і лікування. Стрептококи, особливо групи А, як і багато років тому, високочутливі до пеніциліну та еритроміцину. Деякі види резистентні до тетрациклінів. Аміноглікозиди підсилюють бактерицидну дію пеніциліну. Досить ефективні й сульфаніламідні препарати, але до них легко виробляється резистентність. Загальні методи профілактики стрептококових інфекцій, в основному, такі ж, як і при стафілококових. Специфічні методи профілактики і терапії досконало ще не розроблені.
Роль стрептококів в етіології скарлатини та ревматизму. Ще в кінці минулого століття було висловлено припущення, що збудником скарлатини є гемолітичний стрептокок. Його майже завжди висівали з мигдаликів хворих і з крові померлих від скарлатини дітей. У 1904 р. І.Г. Савченко отримав екзотоксин збудника цього захворювання і виготовив протискарлатинозну сироватку. Подружжя Дік (1923) одержали токсин (еритрогенін), який викликав характерне почервоніння та висип і продукувався лише стрептококами, виділеними при скарлатині.
Скарлатина - гострозаразне дитяче захворювання з раптовим початком, тонзилітом, підвищенням температури, характерним дрібним висипом на шкірі (рис. 9.35),(рис. 9.36),(рис. 9.37). Зараження відбувається повітряно-краплинним способом. Джерело інфекції - хворі та бактеріоносії. У перший період хвороби діє токсин, у другий - стрептокок виступає збудником багатьох ускладнень (отити, флегмони шиї, нефрити, запалення суглобів, сепсис). Після перенесеної хвороби виробляється антитоксичний і антимікробний імунітет. Можливі випадки повторного захворювання. Діагноз скарлатини ставиться на основі клінічної картини та епідеміологічних даних. У сумнівних випадках сіють слиз із ротоглотки, виділяють та ідентифікують стрептококи.
Лікування проводять антибіотиками (пеніцилін, ампіокс, гентаміцин, цефамезин) і сульфаніламідними препаратами. З профілактичною метою хворого ізолюють. Перехворілих допускають у дитячі заклади і школи через 12 днів після видужання, а тих, що були в контакті - через 7 днів після ізоляції. З профілактичною метою контактованим дітям іноді вводять імуноглобулін.
Вважають, що S. pyogenes може також викликати ревматизм - гостре гарячкове інфекційно-алергічне захворювання з переважним ураженням серця і суглобів. У хворих стрептококи часто виділяють із зіва і крові, а в більш пізній період знаходять специфічні антитіла - антистрептолізини, антифібринолізини, антигіалуронідазу. У виникненні і перебігу ревматизму важливе значення має сенсибілізація організму алергенами, яка може виникнути при будь-якій формі стрептококової інфекції. При лікуванні ревматизму в усіх стадіях застосовують пеніцилін, біцилін та інші антибіотики.Streptococcus pneumoniae (пневмокок)
Стрептококи пневмонії (за старою номенклатурою - пневмококи) вперше були описані Л. Пастером у 1881 р. У чистій культурі їх виділили і з’ясували їх роль при запаленні легень К. Френкель і А. Вейксельбаум (1886).
Морфологія і фізіологія. Стрептококи пневмонії - парно розташовані коки витягнутої ланцетоподібної форми, які нагадують контури полум’я свічки. Розміри їх коливаються від 0,5 до 1,5 мкм. В організмі людини утворюють капсулу, яка оточує дві клітини разом. При вирощуванні на живильних середовищах вона відсутня. Спор і джутиків не мають, грампозитивні (рис. 9.38),(рис. 9.39).
Пневмококи - факультативні анаероби, але добре ростуть і в аеробних умовах при 37 °С. На простих середовищах не культивуються. Їх вирощують на середовищах із додаванням крові або сироватки. На кров’яному агарі утворюють дрібні прозорі колонії-росинки, оточені зоною позеленіння (рис. 9.40),(рис. 9.41). На рідких середовищах викликають слабке помутніння з осадом. Біохімічно активні, розкладають ряд вуглеводів до кислоти, желатин не розріджують. Вірулентні пневмококи розкладають інулін і розчиняються в жовчі, що використовують для їх ідентифікації. Вони продукують гемотоксин, лейкоцидин, гіалуронідазу, а також мають ендотоксин. Вірулентні властивості пневмококів, в основному, визначають капсули, які пригнічують фагоцитоз.
Антигени і класифікація. Стрептококи пневмонії мають три основні антигени - полісахарид клітинної стінки, капсульний полісахарид і М-білок. За капсульним антигеном усі пневмококи поділені на 85 сероварів, 15 із них можуть викликати у людей крупозну пневмонію, септицемію, менінгіт, артрит, отит, гайморит, риніт, повзучу виразку рогівки.
Екологія. Основними біотопами пневмококів у людини є ротоглотка і носоглотка. Звідси вони потрапляють у нижні дихальні шляхи і при зниженні резистентності організму та ослабленні імунітету можуть викликати запалення легенів та інші захворювання. Якщо збудник виділяється з мокротинням, можливе екзогенне зараження здорових людей повітряно-краплинним способом. Носійство пневмококів і захворюваність мають сезонний характер з максимальною частотою взимку. Поза організмом стрептококи пневмонії швидко гинуть. Мають високу чутливість до дезинфікуючих засобів. Нагрівання до 60 °С інактивує їх через 10 хв. Чутливі до пеніциліну та його похідних.
Імунітет має типоспецифічний характер, але слабкого напруження і недовготривалий. Навпаки, у деяких людей після перенесеної хвороби виникає підвищена чутливість до повторних заражень або захворювання переходить у хронічну форму.
Лабораторна діагностика. Матеріалом для дослідження є мокротиння, кров, слиз із рото- та носоглотки, гній, спинномозкова рідина тощо. Первинна бактеріоскопія матеріалу і посів його на живильні середовища дають мало, оскільки в ротовій порожнині та інших біотопах є подібні за морфологією, але непатогенні пневмококи. Основним, найбільш точним, раннім і надійним методом лабораторної діагностики є постановка біологічної проби на білих мишах, які є найчутливішими тваринами до стрептококів пневмонії. Після внутрішньоочеревинного зараження у них виникає сепсис, посів крові із серця дає змогу швидко виділити чисту культуру й ідентифікувати її.
Профілактика і лікування. Загальні профілактичні заходи зводяться до загартування організму, оберігання від сильного переохолодження. Специфічна профілактика не проводиться, вакцин немає. Для лікування з успіхом використовують пеніцилін, еритроміцин, олеандоміцин і сульфаніламідні препарати.
До роду стрептококів належить ще S. faecalis (фекальний стрептокок, ентерокок), кулястої або овальної форми диплокок, який населяє кишечник людей і тварин. Здатність ентерококів розмножуватись у харчових продуктах іноді призводить до виникнення харчових токсикоінфекцій. Як умовно-патогенний мікроб при ослабленні захисних сил організму він може викликати гнійно-септичні захворювання, частіше у вигляді змішаної інфекції. Більшість клінічних штамів ентерококів мають високу стійкість до антибіотиків та інших хіміотерапевтичних препаратів.
Анаеробні стрептококи (Peptostreptococcus anaerobius, P. lanceolatum та ін.). також можуть бути збудниками важких післяпологових гнійно-септичних захворювань, гангренозних процесів і навіть сепсису.Грамнегативні коки
Грамнегативні коки входять до родини нейсерій (Neisseriaceae). Родина дістала назву на честь А. Нейсера, який першим відкрив у 1879 р. один із видів цієї групи - збудника гонореї. Важливе значення в інфекційній патології людини має ще збудник менінгококової інфекції. Інші види належать до умовно-патогенних мікроорганізмів, які є представниками нормальних мікробіоценозів людини, але іноді можуть викликати госпітальні інфекції.Гонококи (Neisseria gonorrhoeae)
Морфологія і фізіологія. Гонокок - збудник гонореї і бленореї - має досить характерну морфологію(рис. 9.42) . Бактерійні клітини бобоподібної форми, розташовані парами, вігнутими сторонами всередину і опуклими - назовні, грамнегативні(рис. 9.43) . Розміри їх - 0,7-1,8 мкм. У мазках із гною розташовуються всередині лейкоцитів(рис. 9.44) , а в мазках із чистих культур гонококи мають форму кавових зерен. Вони не утворюють спор, нерухливі, але мають фімбрії, за допомогою яких прикріплюються до епітеліальних клітин сечостатевого тракту. При хронічній гонореї, а також під впливом лікарських препаратів гонококи змінюють форму, розміри, забарвлення, що необхідно враховувати при лабораторній діагностиці захворювання.
До живильних середовищ нейсерії гонореї дуже вибагливі. В аеробних умовах ростуть на свіжовиготовлених середовищах із нативним білком (кров, сироватка, асцитична рідина) при достатній вологості, 3-10 % СО2 в атмосфері. Колонії дрібні, прозорі, круглі, з рівними краями і блискучою поверхнею (рис. 9.45). У бульйоні утворюють слабку каламуть і плівку на поверхні. Їх ферментативні властивості слабо виражені, з вуглеводів розкладають тільки глюкозу, протеолітичні ферменти відсутні. Екзотоксину гонококи не виділяють, але мають термостабільний ендотоксин, токсичний для людини і лабораторних тварин.
Антигенна структура гонококів гетерогенна і мінлива. Вона представлена білковими і полісахаридними комплексами. Описано 16 сероварів, але визначення їх у лабораторіях не проводиться.
Екологія. На гонорею хворіє лише людина. Головними біотопами гонококів є слизова оболонка статевих органів і кон’юнктива. Поза організмом вони існувати не можуть, так як швидко гинуть від висихання, охолодження і дії температури вище 40 °С. Дуже чутливі до розчинів нітрату срібла, фенолу, хлоргексидину і багатьох антибіотиків. Проте в зв’язку зі значним збільшенням захворювань в останні роки і неправильним лікуванням зросла кількість нейсерій, стійких до антибіотиків і сульфаніламідних препаратів.
Захворювання людини. Джерелом гонококової інфекції є тільки хвора людина. Збудник передається статевим шляхом, рідше - через побутові предмети (рушники, губки тощо). Потрапивши на слизову облонку сечостатевих органів, гонококи завдяки фімбріям проявляють високі адгезивні властивості, фіксуються на епітеліальних клітинах, розмножуються і проникають у сполучну тканину. Виникає гнійне запалення уретри, шийки матки. У жінок уражаються також труби і яєчники, у чоловіків - передміхурова залоза і сім’яні міхурці. Гонококи рідко викликають генералізовані процеси (рис. 9.46), але часом можуть спричиняти сепсис, запалення суглобів, ендокардит, менінгіт. При бленореї новонароджених виникає гнійне запалення слизової оболонки очей.
Імунітет. Видового імунітету до гонококів у людини не існує. Перенесене захворювання також не залишає стійкого і тривалого імунітету. Утворені антитіла не мають захисних властивостей. Клітинний імунітет не формується, фагоцитоз має незавершений характер: гонококи не тільки зберігаються в лейкоцитах, але й розмножуються і можуть переноситись в інші органи.
Лабораторна діагностика. Досліджуваний матеріал - виділення з уретри, піхви, шийки матки, сеча; при бленореї - гній із кон’юнктиви ока (рис. 9.47). Основний метод діагностики - мікроскопічний. Мазки забарвлюють за Грамом (рис. 9.48) і метиленовою синькою. Виявлення при мікроскопії бобовоподібних диплококів всередині лейкоцитів дає змогу поставити діагноз гонореї. Значно рідше проводять виділення чистої культури та її ідентифікацію. При хронічному перебігу захворювання використовують РЗК або реакцію непрямої гемаглютинації.
Профілактика і лікування. Попереджувальні заходи полягають у проведенні санітарно-освітньої роботи серед населення, своєчасному виявленні й лікуванні хворих. Для індивідуальної профілактики після випадкових статевих контактів використовують 0,05 % розчин хлоргексидину. Із метою попередження бленореї всім новонародженим закапують в очі розчин пеніциліну або нітрату срібла. Вакцинопрофілактика не проводиться. Лікують гонорею пеніциліном і сульфаніламідними препаратами. При хронічних формах із лікувальною метою застосовують гонококову убиту вакцину.Менінгококи (Neisseria meningitidis)
Збудник епідемічного гнійного цереброспінального менінгіту вперше описав і виділив у чистій культурі А. Вейксельбаум у 1887 р.
Морфологія і фізіологія. Клітини менінгококів мають бобовоподібну форму або вигляд кавових зерен, розташовуються як диплококи, спор і джгутиків не утворюють, в організмі мають ніжні капсули. За морфологією подібні до гонококів. У мазках із спинномозкової рідини розташовані переважно всередині лейкоцитів (рис. 9.49). У менінгококів є фімбрії, за допомогою яких вони здійснюють адгезію до клітин слизової оболонки верхніх дихальних шляхів.
Менінгококи - аероби і факультативні анаероби - дуже вибагливі до живильних середовищ, до яких додають кров або сироватку. Оптимум культивування при 37 °С, краще в атмосфері 5-8 % СО2. На щільному середовищі утворюють ніжні прозорі безбарвні колонії слизової консистенції (рис. 9.50), на рідкому - помутніння й осад на дні, з часом на поверхні виникає плівка. Біохімічна активність менінгококів виражена слабо, вони ферментують лише глюкозу і мальтозу до кислоти.
Справжнього екзотоксину нейсерії менінгіту не виділяють, їх ендотоксин термостійкий і високотоксичний. Від нього значною мірою залежить тяжкість клінічного перебігу менінгококової інфекції. Фактором патогенності є капсула, фімбрії, гіалуронідаза, нейрамінідаза та білок зовнішньої мембрани.
Антигени і класифікація. За полісахаридним капсульним антигеном менінгококи поділені на 9 серологічних груп, які позначаються великими латинськими літерами (А, В, С, D, X, Y, Z, W-135, E-29). До недавнього часу в нашій країні домінували менінгококи груп А і В, причому перші частіше викликали епідемічні спалахи менінгококової інфекції. Тепер зустрічаються й інші серологічні групи.
Екологія. Основним біотопом менінгококів в організмі є слизова оболонка носоглотки хворих і носіїв. Саме вони є джерелом менінгококової інфекції. Передача відбувається повітряно-краплинним способом при значних скупченнях людей (казарми, навчальні заклади, дитячі садки), де можливі тісні й тривалі контакти. Потрапляючи у зовнішнє середовище, менінгококи швидко гинуть. Відомі дезинфікуючі розчини вбивають їх за кілька хвилин. Дуже чутливі вони до пеніциліну, еритроміцину, тетрацикліну.
Захворювання людини. Хворіють частіше діти 1-8 років. Місцем первинної локалізації збудника є носоглотка. Звідси менінгококи проникають у лімфатичні судини і кров. Розвивається або локальна (назофарингіт), або генералізована форма інфекції (менінгіт, менінгококемія, менінгоенцефаліт, ендокардит, артрит тощо)(рис. 9.51),(рис. 9.52), (рис. 9.53),(рис. 9.54). При масовому розпаді мікробних клітин звільняється ендотоксин, наступає токсинемія. Може виникнути ендотоксичний шок. Різні клінічні прояви захворювання залежать як від активності захисних сил організму, так і від вірулентності менінгококів. В останні роки почастішали випадки менінгококемії із важким перебігом. В оточенні хворого серед контактованих осіб дуже часто виникає бактеріоносійство.
Імунітет. Вроджений імунітет досить стійкий. Захворювання виникає в одного з 200 бактеріоносіїв. Після генералізованої форми менінгококової інфекції розвивається стійкий імунітет. Повторні випадки захворювання трапляються рідко. У процесі хвороби організм виробляє аглютиніни, преципітини, комплементзв’язуючі антитіла.
Лабораторна діагностика. Для діагностики назофарингітів і виявлення бактеріоносійства досліджують слиз із носоглотки(рис. 9.55) , менінгіту - ліквор(рис. 9.56) , при підозрі на менінгококемію й інші форми генералізованої інфекції - кров. Проби з матеріалом оберігають від охолодження і досліджують негайно. З осаду спинномозкової рідини й крові виготовляють мазки, забарвлюють за Грамом (рис. 9.57) і метиленовою синькою. Чисту культуру менінгококів виділяють на сироваткових середовищах і визначають серогрупу. Останнім часом у лабораторну практику впроваджені імунологічні методи експрес-діагностики з виявлення менінгококового антигена в лікворі за допомогою імунофлюресенції, реакції ензиммічених антитіл тощо.
Профілактика і лікування. Загальні профілактичні заходи зводяться до ранньої діагностики, госпіталізації хворих, санації бактеріоносіїв, карантину в дитячих закладах. З метою специфічної профілактики в період епідемічних спалахів менінгококової інфекції застосовують хімічну вакцину з полісахаридних антигенів серогруп А, В і С. Щеплення проводять дітям 1-7 років. Для лікування використовують пеніцилін, рифампіцин, левоміцетин та сульфаніламідні препарати, особливо сульфамонометоксин.Матеріали до практичних занять
У практичних бактеріологічних лабораторіях дослідження на виявлення кокових бактерій проводиться дуже часто. В одних випадках виділяють чисті культури з метою діагностики захворювань, в інших - для виявлення бактеріоносійства або оцінки санітарно-гігієнічного стану підприємств громадського харчування, дитячих та лікувальних закладів. Медичні сестри повинні вміти забирати досліджуваний матеріал від хворих і бактеріоносіїв, знати основні вимоги до транспортування його в лабораторію і бути обізнаними, які методи мікробіологічних досліджень проводяться в сучасних умовах.1. Лабораторна діагностика стафілококових і стрептококових інфекцій
Матеріалом для дослідження є гній, кров, мокротиння, слиз із рото-, носоглотки, запальний ексудат, сеча; в разі підозри на харчову токсикоінфекцію - промивні води шлунка, блювотні маси, випорожнення, залишки їжі; при санітарно-бактеріологічних контролях - змиви з рук, столів та інших предметів.
Із відкритих гнійних уражень матеріал беруть ватним тампоном після видалення ранового нальоту, в якому є сапрофітні стафілококи з повітря, шкіри тощо. Із закритих гнояків роблять пункцію стерильним шприцом. Слиз із рото- й носоглотки беруть стерильним тампоном. Мокротиння й сечу збирають у стерильні пробірки, банки. Кров (10 мл), взяту із ліктьової вени, й ліквор - при пункції спинномозкового каналу, з дотриманням асептики сіють біля ліжка хворого в 100 мл цукрового бульйону.
З усіх матеріалів, крім крові й змивів, виготовляють мазки, забарвлюють за Грамом, мікроскопують, роблять посіви на кров’яний і жовтково-сольовий агар і протягом доби вирощують при 37 °С. Посіви потрібно робити негайно і на свіжі середовища. Через 24 години досліджують колонії, відмічають наявність гемолізу, лецитинази, пігменту; у мазках із колоній виявляють типові грампозитивні коки. Роблять пересів на скошений агар для виділення чистої культури і після її отримання визначають ферментаціію глюкози в анаеробних умовах та фактори вірулентності - плазмокоагулазу, ДНК-азу, гіалуронідазу, некротоксин тощо. Обов’язково визначають чутливість культури до антибіотиків із метою раціонального вибору препаратів при лікуванні. Для виявлення джерела інфекції за допомогою міжнародного набору стафілококових бактеріофагів встановлюють фаговар виділеної культури. У штамів, виділених при харчових токсикоінфекціях, визначають здатність продукувати ентеротоксин. Для цього культуру сіють на спеціальне середовище й інкубують при 37 °С в атмосфері 20 % СО2 протягом 3-4 діб, фільтрують через мембранні фільтри і вводять кошенятам-сосункам у черевну порожнину або зондом у шлунок.
На практичному занятті студенти визначають чутливість виділеної культури стафілококів до антибіотиків. Для цього необхідно заздалегідь підготувати: 1) добову культуру стафілококів на скошеному агарі або 2-3 тампони з матеріалом для дослідження, взятим у бактеріоносіїв або студентів; 2) 2-3 чашки з середовищем АГВ; 3) флакони із стандартними паперовими дисками, просоченими різними антибіотиками; 4) мірні та пастерівські піпетки; 5) пінцети для накладання дисків. Методика визначення чутливості викладена в розділі 8.
При стрептококових інфекціях для лабораторної діагностики беруть аналогічним способом той же матеріал, що й при захворюваннях стафілококової етіології. У мазках із досліджуваного матеріалу стрептококи розташовуються короткими ланцюжками, інколи у вигляді диплококів або одиничних клітин, так що відрізнити їх від стафілококів часто неможливо. Отже, необхідно проводити й бактеріологічне дослідження. Оскільки стрептококи вибагливі до живильних середовищ, посіви роблять на цукровий бульйон і кров’яний агар. Через добу в рідкому середовищі спостерігають ріст у вигляді осаду на дні пробірки. На агарі виростають дрібні, плоскі, сухуваті колонії із зонами гемолізу або позеленіння. У мазках із колоній стрептококи розташовуються поодинці, парами або короткими ланцюжками, тоді як у мазках із культури на бульйоні вони утворюють типові довгі ланцюжки. У наступні дні виділяють чисту культуру, визначають вид, серогрупу і серовар.
Визначення чутливості стрептококів до антибіотиків проводять на середовищі АГВ з додаванням 5-10 % дефібринованої крові кролика.
Для виділення анаеробних стрептококів посіви проводять на середовище Кітта-Тароцці, де вони ростуть із утворенням газу. Вірулентність стрептококів визначають за їх здатністю продукувати токсини і ферменти (гемолізин, гіалуронідаза, фібриназа тощо) або шляхом зараження білих мишей.
Бактеріологічне дослідження для діагностики скарлатини у більшості випадків не проводиться, так як діагноз захворювання встановлюють за клінічними симптомами.
Серологічну діагностику стрептококових інфекцій проводять рідко, в основному тоді, коли збудник виділити неможливо. При цьому в крові хворих визначають антитіла проти стрептококових токсинів (антистрептолізин О, антистрептолізин S, антистрептогіалуронідаза). Частіше такі дослідження проводять при хронічних стрептококових інфекціях, наприклад, при ревматизмі.
З метою контролю за санітарним станом підприємств громадського харчування та особистої гігієни їх працівників проводять бактеріологічні обстеження методом посівів змивів з рук, посуду, обладнання. Такі ж змиви роблять з рук хірургів, акушерок, операційних сестер, інструментарію тощо для виявлення гноєрідних коків. Крім того, у медичних працівників досліджують слиз із носоглотки для встановлення носійства золотистих стафілококів. Із цією метою лабораторія готує стерильні ватні тампони на дерев’яних паличках або алюмінієвому дроті в пробірках із цукровим бульйоном. Таким тампоном, змоченим у середовищі, роблять змиви з рук (долонь, тильного боку, між пальцями, нігтьового ложа), та предметів. Тампон опускають у пробірку, зануривши його в бульйон, і ставлять у термостат при 37 °С. Через 18-20 год роблять пересів з метою виділення чистої культури і визначення виду.
При діагностиці пневмококових інфекцій використовують бактеріоскопічний, бактеріологічний і біологічний методи. Досліджуваний матеріал - мокротиння, гній, ліквор, кров, мазки з рото- та носоглотки. Стрептококи пневмонії швидко гинуть, тому досліджуваний матеріал потрібно якнайскоріше доставити в лабораторію. Із матеріалу (крім крові) виготовляють мазки, забарвлюють за Грамом і за Гінсом, мікроскопують. Виявлення ланцетоподібних диплококів, оточених капсулою, дозволяє припустити наявність пневмококів(рис. 9.58) . Але на слизовій носоглотки можуть бути сапрофітні диплококи. Тому проводять бактеріологічне дослідження. Матеріал сіють на кров’яний агар і сироватковий бульйон, виділяють чисту культуру і визначають вид. Одночасно використовують біологічний метод. Для цього білим мишам вводять матеріал у черевну порожнину. Тварини через 12-18 год гинуть. Посів крові з серця при розтині дає чисту культуру збудника. Для диференціації його від інших стрептококів культуру сіють у жовчевий бульйон, де пневмококи, на відміну від інших видів, швидко лізуються.Практична робота
1. Взяти стерильними тампонами один в одного матеріал з рото- і носоглотки й посіяти його в цукровий бульйон.
2. Вивчити морфологію стафіло-, стрепто- і пневмококів у готових мазках.
3. Визначити чутливість стафілококів до антибіотиків за методом дисків.
4. Зробити змив з рук і посіяти в цукровий бульйон.
5. Ознайомитись із препаратами, які використовуються для профілактики і лікування стафіло- і стрептококових інфекцій (імуноглобуліни, плазма, анатоксин, антибіотики).2. Лабораторна діагностика захворювань, викликаних нейсеріями
Для проведення бактеріологічної діагностики гонореї використовують мікроскопічний, бактеріологічний і серологічний методи. При гострій гонореї мікроскопічна картина у мазках настільки характерна, що діагноз ставиться досить швидко. Матеріал з уретри беруть так. Зовнішній отвір сечовивідного каналу витирають стерильним тампоном, змоченим в ізотонічному розчині хлориду натрію. Потім злегка натискаючи на уретру, видавлюють краплю гною. У жінок краплю виділень з уретри або шийки матки беруть петлею. Виготовляють два мазки, один із них забарвлюють метиленовою синькою, інший - за Грамом. У мазках виявляють багато лейкоцитів, у цитоплазмі окремих із них знаходяться характерні бобовоподібної форми диплококи. При забарвленні метиленовою синькою цитоплазма лейкоцитів виглядає голубою, гонококи і ядра клітин - темносиніми(рис. 9.59) . За методом Грама нейсерії забарвлюються у червоний колір. На основі мікроскопії швидко видають результат про виявлення гонококів.
При хронічній гонореї у мазках гонококів часто не знаходять. Тоді проводять виділення збудника і його ідентифікацію. У зв’язку з високою чутливістю гонококів до зміни температури матеріал від хворого при транспортуванні захищають від низької температури (особливо зимою) і швидко доставляють у лабораторію. Ще краще взятий матеріал посіяти біля ліжка хворого на свіжий, вологий, підігрітий сироватковий агар або МПА, виготовлений на кролячому м’ясі. До середовищ додають по 10 ОД/мл поліміксину і ристоміцину для пригнічення росту сторонньої мікрофлори. Посіви вирощуюють в атмосфері з 10 % СО2. Виділені культури ідентифікують за біохімічними ознаками (гонокок розкладає лише глюкозу).
У випадках хронічної гонореї використовують і серологічний метод діагностики - постановку реакції зв’язування комплементу Борде-Жангу. У хворого беруть сироватку крові (антитіла). Антигеном у РЗК служить гонококова вакцина або спеціальний антиген, виготовлений із убитих антиформіном гонококів. Вживають також РНГА і внутрішньошкірну алергічну пробу. Молодший медичний персонал повинен суворо зберігати лікарську таємницю відносно діагнозу венеричного захворювання, щоб не завдати моральної шкоди пацієнту.
Для лабораторної діагностики менінгококових інфекцій матеріалом служить слиз із носоглотки, спинномозкова рідина, кров, скребки з висипок на шкірі. Виділення із задньої стінки носоглотки беруть натще ватним тампоном, закріпленим на зігнутому дроті. Кінець тампона направляють догори і вводять за м’яке піднебіння, при цьому шпателем придавлюють корінь язика (рис. 9.60). Взятий матеріал при заборі не повинен торкатися зубів, язика і слизової оболонки щік. Його негайно засівають на сироватковий агар із додаванням ристоміцину для пригнічення росту грампозитивних коків.
Спинномозкову рідину беруть при люмбальній пункції в стерильну пробірку і негайно сіють на сироваткове середовище або, оберігаючи від холоду, швидко доставляють у лабораторію. Кров у кількості 10 мл одержують із вени ще до початку лікування і сіють біля ліжка хворого у флакон з рідким середовищем, вирощують в атмосфері 5-10 % СО2. Менінгококи в лікворі можна швидко виявити мікроскопічним методом. Якщо рідина гнійна, мазки виготовляють без будь-якої попередньої обробки; при невеликому помутнінні - центрифугують, і мазки роблять із осаду. Забарвлення краще проводити метиленовою синькою, при цьому менінгококи мають вигляд бобовоподібних диплококків, розташованих у лейкоцитах і поза ними. При менінгококемії нейсерії можна виявити в препаратах товстої краплі крові. Результати мікроскопії негайно повідомляють лікареві.
Одночасно з бактеріоскопією проводять і бактеріологічне дослідження. Через добу після первинних посівів відмічають характер росту у флаконі або ізольованих колоній на щільному середовищі, пересівають на скошений сироватковий агар для виділення чистих культур, які потім ідентифікують за оксидазною реакцією та іншими біохімічними ознаками і визначають серогрупу(рис. 9.61) .
Останнім часом важливого значення набувають методи експрес-діагностики, які дозволяють виявити антигени нейсерій за допомогою імуноферментного аналізу (ІФА), імунофлуоресценції та імуноелектрофорезу. При наявності менінгококових еритроцитарних діагностикумів серогруп А, В і С можна ставити реакцію непрямої гемаглютинації для виявлення антитіл у сироватці крові хворих.
Доставка матеріалу в лабораторію супроводжується направленням, у якому зазначають прізвище та ініціали хворого (носія), діагноз захворювання, вид матеріалу, які дослідження необхідно провести, дату і час забору матеріалу. Бактеріологічна лабораторія після проведення досліджень видає відповідь у вигляді “Результату мікробіологічного аналізу”, в якому вказується, що у хворого А. з крові (гною, сечі, мокротиння тощо) виділено S. аureus (S. pyogenes, S. pneumoniae), який чутливий (резистентний) дo антибіотиків (перераховується).Практична робота
1. Вивчити морфологію менінго- і гонококів у готових мазках.
2. Провести облік результатів визначення чутливості стафілококів до атнибіотиків із попереднього заняття й оформити відповідь для лікаря.
3. Ознайомитись із препаратами для профілактики і лікування менінго- і гонококових інфекцій (імуноглобуліни, вакцини, антибіотики і сульфаніламідні препарати).Питання для самоконтролю
1. Морфологія, тинкторіальні та культуральні властивості стафіло-, стрепто, пневмококів.
2. Токсиноутворення, фактори вірулентності, антигенна структура і сучасна класифікація грампозитивних коків.
3. Які захворювання у людини спричиняють стафіло-, стрепто- і пневмококи?
4. Який матеріал використовують і яка методика його забору при лабораторній діагностиці захворювань, викликаних грампозитивними коками?
5. Морфологія, тинкторіальні, культуральні та інші біологічні властивості нейсерій.
6. Які захворювання викликають менінго- та гонококи?
7. Як проводити лабораторну діагностику захворювань, що спричиняються нейсеріями?
8. Специфічна і неспецифічна профілактика та лікування захворювань кокової етіології.Ситуаційні задачі
1. У хірургічне відділення госпіталізовано хворого з діагнозом “Флегмона стегна”.
А. Який матеріал треба направити в лабораторію для виділення збудника?
Б. Як визначити його чутливість до антибіотиків?
2. Із ротоглотки дитини з тонзилітом виділили культуру кокових бактерій, які в мазку розташовувались у вигляді ланцюжків.
А. Які це можуть бути мікроорганізми?
Б. Яка небезпека загрожує дитині, якщо не вилікувати тонзиліт?
3. У лікарню поступив хлопчик з підозрою на епідемічний цереброспінальний менінгіт?”.
А. Який матеріал і яким чином треба взяти для дослідження? Які умови транспортування матеріалу в зимовий період?
Б. Які методи дослідження ви застосуєте?
4. У хворого з гною уретри виготовили мазок і забарвили метиленовою синькою. У мазку виявили диплококи, які розміщувались у лейкоцитах.
А. Які це можуть бути мікроби?
Б. Що підтверджує вашу думку?
Відповіді
1. А - гній, взятий стерильниv шприцем при пункції.
Б - виділену культуру посіяти на середовище АГВ у вигляді газону і накласти диски з антибіотиками. Через добу визначити діаметр зон затримки росту і оцінити ступінь чутливості культури.
2. А - стрептококи.
Б - ревматизм, гломерулонефрит, септичний ендокардит.
3. А - ліквор при спинно-мозковій пункції.
Б - оберігаючи матеріал від переохолодження.
В - бактеріоскопічний, бактеріологічний, серологічний (реакція преципітації).
4. А - гонококи.
Б - внутрішньоклітинне розташування бактерій.
Медицина