Årsager til og patogenese af streptokokinfektion

Årsager til streptokokinfektion

De forårsagende agenser for streptokokinfektion er ikke-bevægelige fakultative anaerobe grampositive kokker af slægten Streptococcus i familien Streptococcaceae. Slægten omfatter 38 arter, der adskiller sig i metaboliske træk, kulturelle og biokemiske egenskaber samt antigenstruktur. Celledeling forekommer kun i ét plan, så de er placeret parvis (diplokokker) eller danner kæder af forskellig længde. Nogle arter har en kapsel. Patogenerne er i stand til at vokse ved en temperatur på 25-45 °C; temperaturoptimum er 35-37 °C. På tætte næringsmedier danner de kolonier med en diameter på 1-2 mm. På medier med blod er kolonier af nogle arter omgivet af en hæmolysezone. Et obligatorisk træk, der karakteriserer alle repræsentanter for slægten streptokokker, er negative benzidin- og katalasetests. Streptokokker er resistente i miljøet; de kan overleve i tørret pus eller sputum i mange måneder. Patogenerne kan modstå opvarmning til 60 °C i 30 minutter: under påvirkning af desinfektionsmidler dør de inden for 15 minutter.

Baseret på strukturen af gruppespecifikke polysaccharidantigener (substans C) i cellevæggen findes der 17 serologiske grupper af streptokokker, betegnet med latinske bogstaver (AO). Inden for grupperne er streptokokker opdelt i serologiske varianter baseret på specificiteten af protein M-, P- og T-antigener. Gruppe A-streptokokker har en bred vifte af superantigener: erythrogene toksiner A, B og C, eksotoksin F (mitogen faktor), streptokok-superantigen (SSA), erythrogene toksiner (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Superantigener er i stand til at interagere med antigener fra det store histokompatibilitetskompleks, der udtrykkes på overfladen af antigenpræsenterende celler, og med variable regioner af beta-kæden af T-lymfocytter, hvilket forårsager deres proliferation og en kraftig frigivelse af cytokiner, TNF-α og y-interferon. Derudover er gruppe A streptokokker i stand til at producere biologisk aktive ekstracellulære stoffer: streptolysiner O og S, streptokinase, hyaluronidase, DNase B, streptodornase, lipoproteinase, peptidase osv.

Streptokokkernes cellevæg omfatter en kapsel, et protein, et polysaccharid (gruppespecifikt antigen) og et mucoproteinlag. En vigtig komponent af gruppe A-streptokokker er protein M, som i struktur ligner fimbrierne hos gramnegative bakterier. Protein M (typespecifikt antigen) er den primære virulensfaktor. Antistoffer mod det giver langvarig immunitet over for gentagen infektion, men mere end 110 serologiske typer adskiller sig ved protein M's struktur, hvilket reducerer effektiviteten af humorale forsvarsreaktioner betydeligt. Protein M hæmmer fagocytiske reaktioner ved direkte at virke på fagocytter, maskerer receptorer for komplementkomponenter og opsoniner og adsorberer fibrinogen, fibrin og dets nedbrydningsprodukter på overfladen. Det har egenskaber som et superantigen, hvilket forårsager polyklonal aktivering af lymfocytter og dannelsen af antistoffer med lav affinitet. Sådanne egenskaber spiller en betydelig rolle i forstyrrelsen af tolerancen over for vævsisoantigener og i udviklingen af autoimmun patologi.

Egenskaberne ved typespecifikke antigener besidder også T-proteinet i cellevæggen og lipoproteinase (et enzym, der hydrolyserer lipidholdige komponenter i pattedyrs blod). Streptokokker af forskellige M-varianter kan have den samme T-type eller et kompleks af T-typer. Fordelingen af lipoproteinase-serotyper svarer nøjagtigt til visse M-typer, men dette enzym produceres af omkring 40% af streptokokstammerne. Antistoffer mod T-protein og lipoproteinase har ikke beskyttende egenskaber. Kapslen indeholder hyaluronsyre, en af virulensfaktorerne. Den beskytter bakterier mod fagocytters antimikrobielle potentiale og letter adhæsion til epitelet. Hyaluronsyre har egenskaber som et antigen. Bakterier er i stand til uafhængigt at ødelægge kapslen under vævsinvasion ved at syntetisere hyaluronidase. Den tredjevigtigste patogenicitetsfaktor er C5a-peptidase, som undertrykker fagocytternes aktivitet. Enzymet spalter og inaktiverer komplementkomponenten C5a, som fungerer som et kraftigt kemoattraktant.

Gruppe A streptokokker producerer forskellige toksiner. Antistoftitre mod streptolysin O har prognostisk værdi. Streptolysin S udviser hæmolytisk aktivitet under anaerobe forhold og forårsager overfladisk hæmolyse på blodmediet. Begge hæmolysiner ødelægger ikke kun erytrocytter, men også andre celler: streptolysin O beskadiger kardiomyocytter, og streptolysin S - fagocytter. Nogle stammer af gruppe A streptokokker syntetiserer kardiohepatisk toksin. Det forårsager skade på myokardiet og diafragmaet samt dannelsen af kæmpecellegranulomer i leveren.

Størstedelen af gruppe B streptokok-isolater er S. agalactiae. I de senere år har de i stigende grad tiltrukket sig sundhedspersonales opmærksomhed. Gruppe B streptokokker koloniserer normalt nasopharynx, mave-tarmkanalen og vagina. Følgende serologiske varianter af gruppe B streptokokker skelnes: la, lb, Ic, II og III. Bakterier af serovarianterne 1a og III er tropiske for vævene i centralnervesystemet og luftvejene; de forårsager ofte meningitis hos nyfødte.

Blandt andre arter er pneumokokker (S. pneumoniae), som forårsager de fleste samfundserhvervede lungebetændelser hos mennesker, af stor diagnostisk betydning. De indeholder ikke et gruppeantigen og er serologisk heterogene. Ifølge strukturen af kapselantigener skelnes der mellem 84 serologiske varianter af pneumokokker.

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

Patogenesen af streptokokinfektion

Sygdomme opstår oftest efter streptokokker trænger ind i slimhinderne i svælget og nasopharynx. Lipoteichosyre, som er en del af cellevæggen, M- og F-proteiner sikrer patogenets adhæsion til overfladen af mandlerne eller andre lymfoide celler. Protein M fremmer bakteriel resistens over for fagocytternes antimikrobielle potentiale, binder fibrinogen, fibrin og dets nedbrydningsprodukter. Når streptokokker formerer sig, frigives toksiner, der forårsager en inflammatorisk reaktion i mandelvævet. Når streptokokker trænger ind i lymfeknuderne gennem lymfebanerne, opstår regional (submandibulær) lymfadenitis. Toksiske komponenter, der trænger ind i blodet, forårsager generaliseret udvidelse af små kar (klinisk - hyperæmi og punktformet udslæt). Den allergiske komponent, som forstyrrer vaskulær permeabilitet, betragtes som årsagen til glomerulonefritis, gigt, endokarditis osv. Den septiske komponent fører til ophobning af patogenet i forskellige organer og systemer og udvikling af foci af purulent inflammation. Tilstedeværelsen af fælles krydsreagerende antigendeterminanter i gruppe A streptokokker (protein M, ikke-typespecifikke proteiner, A-polysaccharid osv.) og sarkolemmaet i myofibriller i hjerte- og nyrevæv bestemmer udviklingen af autoimmune processer, der fører til gigt og glomerulonefritis. Molekylær efterligning er den vigtigste patogenetiske faktor ved streptokokinfektion i disse sygdomme: antistoffer mod streptokokantigener reagerer med værtens autoantigener. På den anden side udviser protein M og erytrogen toksin egenskaber som superantigener og forårsager proliferation af T-celler, hvilket aktiverer en kaskadereaktion af immunsystemets effektorforbindelse og frigivelsen af mediatorer med cytotoksiske egenskaber: IL, TNF-α, interferon-gamma. Lymfocytinfiltration og lokal virkning af cytokiner spiller en vigtig rolle i patogenesen af invasive streptokokinfektioner (ved cellulitis, nekrotisk fasciitis, hudlæsioner, indre organer). En vigtig rolle i patogenesen af invasiv streptokokinfektion tillægges TNF-α, LPS fra kroppens egen gramnegative mikroflora og dens synergistiske interaktion med det erythrogene toksin S. pyogenes.

Epidemiologi af streptokokinfektion

Reservoiret og smittekilden er patienter med forskellige kliniske former for akutte streptokoksygdomme og bærere af patogene streptokokker. Den største fare fra et epidemiologisk synspunkt udgøres af! Patienter, hvis foci er lokaliseret i de øvre luftveje (skarlagensfeber, tonsillitis). De er meget smitsomme, og de bakterier, de udskiller, indeholder de vigtigste virulensfaktorer - en kapsel og M-protein. Infektion fra sådanne patienter fører oftest til udvikling af manifest infektion hos modtagelige individer. Patienter, hvis foci for streptokokinfektion er lokaliseret uden for luftvejene (streptokokpyodermi, otitis, mastoiditis, osteomyelitis osv.), er ikke så smitsomme, hvilket er forbundet med en mindre aktiv udskillelse af patogener fra kroppen.

Varigheden af den infektionsperiode hos patienter med akut streptokokinfektion afhænger af behandlingsmetoden. Rationel antibiotikabehandling af patienter med skarlagensfeber og halsbetændelse befrier kroppen fra patogenet inden for 1,5-2 dage. Lægemidler (sulfonamider, tetracykliner), som gruppe A-streptokokker helt eller delvist har mistet følsomhed over for, danner en rekonvalescerende bærer hos 40-60% af dem, der er kommet sig.

I grupper, hvor 15-20% af langtidsbærere er til stede, cirkulerer streptokokker normalt konstant. Det menes, at bæring er farlig for andre, når størrelsen af det mikrobielle fokus er mere end 10³ ^CFU (kolonidannende enheder) pr. tampon. Niveauet af sådan bæring er betydeligt - omkring 50% af raske bærere af gruppe A streptokokker. Blandt de kulturer af patogenet isoleret fra bærere, ses virulente stammer flere gange sjældnere end miljøet af stammer isoleret fra patienter. Bæring af gruppe B, C og G streptokokker i halsen observeres meget sjældnere end bæring af gruppe A streptokokker. Ifølge forskellige data er bæring af gruppe B streptokokker i vagina og endetarm typisk for 4,5-30% af kvinder. Lokaliseringen af patogenet i kroppen bestemmer i høj grad måderne til dets eliminering.

Mekanismen for smitteoverførsel er aerosol (luftbåren), sjældnere - kontakt (fødevarevej og transmission gennem forurenede hænder og husholdningsartikler). Infektion forekommer normalt ved tæt, langvarig kontakt med en syg person eller bærer. Patogenet frigives oftest til miljøet under udånding (hoste, nysen, aktiv samtale). Infektion opstår ved indånding af den resulterende luftbårne aerosol. Ophobning af mennesker i rum og langvarig tæt kontakt forværrer sandsynligheden for infektion. Det skal tages i betragtning, at denne smittevej praktisk talt er umulig i en afstand af mere end 3 m.

Faktorer, der bidrager til overførsel af patogenet, er beskidte hænder, husholdningsartikler og forurenet mad. Yderligere faktorer, der bidrager til overførsel af patogenet, er lav temperatur og høj luftfugtighed i rummet. Gruppe A-streptokokker er, når de kommer ind i visse fødevarer, i stand til at formere sig og bevare deres virulente egenskaber i lang tid. Således er udbrud af halsbetændelse eller faryngitis kendt ved indtagelse af mælk, kompot, smør, kogte æggesalater, hummere, skaldyr, sandwich med æg, skinke osv.

Risikoen for at udvikle purulente komplikationer af streptokokgener er udsat for sårede, forbrændte patienter, patienter i den postoperative periode, såvel som kvinder i fødsel og nyfødte. Autoinfektion er mulig, såvel som transmission af gruppe B-streptokokker, som forårsager urogenitale infektioner, gennem samleje. Ved neonatal patologi er transmissionsfaktorerne inficeret fostervand. I 50% af tilfældene er infektion mulig under fosterets passage gennem fødselskanalen.

Menneskers naturlige modtagelighed er høj. Antistreptokokimmunitet er antitoksisk og antimikrobiel af natur. Derudover er der sensibilisering af kroppen af DTH-typen, som er forbundet med patogenesen af mange poststreptokokkomplikationer. Immunitet hos patienter, der har haft en streptokokinfektion, er typespecifik. Tilbagevendende sygdom er mulig ved infektion med en anden serovar af patogenet. Antistoffer mod protein M påvises hos næsten alle patienter fra 2. til 5. uge af sygdommen og i 10-30 år efter sygdommen. De påvises ofte i blodet hos nyfødte, men forsvinder inden den 5. måned af livet.

Streptokokinfektion er udbredt. I områder med moderat og koldt klima er forekomsten af infektioner i svælg og luftveje 5-15 tilfælde pr. 100 personer. I sydlige områder med subtropisk og tropisk klima er hudlæsioner (streptoderma, impetigo) af primær betydning, hvor forekomsten blandt børn når 20% eller mere i visse årstider. Mindre skader, insektbid og dårlig hudhygiejne prædisponerer for deres udvikling.

Nosokomial streptokokinfektion er mulig på fødeafdelinger, børne-, kirurgiske, øre-næse-hals- og øjenafdelinger på hospitaler. Infektion forekommer både endogent og eksogent (fra streptokokbærere blandt personale og patienter) under invasive medicinske og diagnostiske procedurer.

Cyklicitet er et af de karakteristiske træk ved den epidemiske proces ved streptokokinfektioner. Ud over den velkendte cyklicitet med et interval på 2-4 år er der en periodicitet med et interval på 40-50 år og mere. Det særlige ved denne bølgelignende natur er forekomsten og forsvinden af særligt alvorlige kliniske former. Et betydeligt antal tilfælde af skarlagensfeber og tonsillofaryngitis kompliceres af purulent-septiske (otitis, meningitis, sepsis) og immunopatologiske (reumatisme, glomerulonefritis) processer. Alvorlige generaliserede infektionsformer med samtidige dybe læsioner i blødt væv blev tidligere betegnet med udtrykket "streptokokgangræn". Siden midten af 80'erne har mange lande set en stigning i forekomsten af streptokokinfektion, hvilket faldt sammen med ændringer i den nosologiske struktur af sygdomme forårsaget af S. pyogenes. Gruppetilfælde af alvorlige generaliserede former, ofte fatale, er begyndt at blive registreret igen [toksisk shocksyndrom (TSS), sepsis, nekrotisk myositis, fasciitis osv.]. I USA registreres der årligt 10-15 tusind tilfælde af invasiv streptokokinfektion, hvoraf 5-19% (500-1500 tilfælde) er nekrotisk fasciitis.

Den udbredte brug af laboratorieforskningsmetoder har gjort det muligt at fastslå, at tilbagevenden af invasive streptokoksygdomme er forbundet med en ændring i serotyperne af det patogen, der cirkulerer i befolkningen: reumatogene og toksogene serotyper har erstattet M-serotyper. Derudover er forekomsten af gigtfeber og toksiske infektioner (toksisk tonsillofaryngitis, skarlagensfeber og TSS) steget.

Den økonomiske skade forårsaget af streptokokinfektioner og deres konsekvenser er cirka 10 gange højere end den, der forårsages af viral hepatitis. Blandt de undersøgte streptokokinfektioner er de mest økonomisk betydningsfulde halsbetændelse (57,6%), akutte luftvejsinfektioner af streptokokætiologi (30,3%), erysipelas (9,1%), skarlagensfeber og aktiv gigt (1,2%) og endelig akut nefritis (0,7%).

Primære streptokokinfektioner tegner sig for 50-80% af den sæsonbestemte sygelighed. Respiratoriske streptokokinfektioner har en udtalt sæsonbestemthed i efterår-vinter-forår. Sæsonbestemt sygelighed bestemmes hovedsageligt af børn, der går i førskoleinstitutioner.

Tidspunktet for den sæsonbestemte stigning i sygelighed er afgørende påvirket af dannelsen eller fornyelsen af organiserede grupper og deres antal.

I organiserede grupper, der fornyes én gang om året, observeres en enkelt sæsonbestemt stigning i infektion. Ved en dobbelt fornyelse ses en dobbelt sæsonbestemt stigning i sygelighed, hvilket er særligt karakteristisk for militære grupper. Det første maksimum af sygelighed, forbundet med forårsværnepligten, observeres i juni-juli, det andet, forårsaget af efterårsværnepligten, er i december-januar.

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