Streptokokker

Streptokokker tilhører familien Streptococcaceae (slægten Streptococcus). De blev først opdaget af T. Bilroth i 1874 under erysipelas; af L. Pasteur i 1878 under postpartum sepsis; isoleret i renkultur i 1883 af F. Feleisen.

Streptokokker (græsk streptos - kæde og coccus - korn) er grampositive, cytokrom-negative, katalase-negative celler med sfærisk eller oval form med en diameter på 0,6-1,0 μm, der vokser i form af kæder af forskellig længde eller som tetrakokker; ikke-bevægelige (bortset fra nogle repræsentanter for serogruppe D); indholdet af G + C i DNA er 32-44 mol% (for familien). De danner ikke sporer. Patogene streptokokker danner en kapsel. Streptokokker er fakultative anaerober, men der findes også strenge anaerober. Temperaturoptimum er 37 °C, den optimale pH er 7,2-7,6. Patogene streptokokker vokser enten ikke eller vokser meget dårligt på almindelige næringsmedier. Sukkerbouillon og blodagar indeholdende 5% defibrineret blod anvendes normalt til deres dyrkning. Mediet bør ikke indeholde reducerende sukkerarter, da de hæmmer hæmolyse. På bouillonen er væksten bundparietal i form af et smuldrende sediment, bouillonen er gennemsigtig. Streptokokker, der danner korte kæder, forårsager uklarhed i bouillonen. På tætte medier danner serogruppe A streptokokker kolonier af tre typer:

• mukød - stor, skinnende, minder om en vanddråbe, men har en viskøs konsistens. Sådanne kolonier dannes af frisk isolerede virulente stammer, der har en kapsel;
• ru - større end mukød, flad, med en ujævn overflade og buede kanter. Sådanne kolonier dannes af virulente stammer, der har M-antigener;
• glatte, mindre kolonier med lige kanter; danner ikke-virulente kulturer.

Streptokokker fermenterer glukose, maltose, sukrose og nogle andre kulhydrater til dannelse af syre uden gas (undtagen S. kefir, som danner syre og gas), koagulerer ikke mælk (undtagen S. lactis) og har ikke proteolytiske egenskaber (undtagen nogle enterokokker).

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

De vigtigste faktorer for streptokokkers patogenicitet

Protein M er den primære patogenicitetsfaktor. M-proteiner fra streptokokker er fibrillære molekyler, der danner fimbrier på overfladen af cellevæggen hos gruppe A-streptokokker. M-proteinet bestemmer adhæsionsegenskaber, hæmmer fagocytose, bestemmer antigentypespecificitet og har superantigenegenskaber. Antistoffer mod M-antigen har beskyttende egenskaber (antistoffer mod T- og R-proteiner har ikke sådanne egenskaber). M-lignende proteiner findes i gruppe C- og G-streptokokker og er muligvis faktorer i deres patogenicitet.

Kapsel. Den består af hyaluronsyre, svarende til den, der findes i væv, så fagocytter genkender ikke streptokokker med en kapsel som fremmede antigener.

Erythrogenin er et skarlagensfebertoksin, et superantigen, der forårsager TSS. Der er tre serotyper (A, B, C). Hos patienter med skarlagensfeber forårsager det et klart rødt udslæt på hud og slimhinder. Det har en pyrogen, allergifremkaldende, immunsuppressiv og mitogen effekt og ødelægger blodplader.

Hæmolysin (streptolysin) O ødelægger erytrocytter, har en cytotoksisk effekt, herunder leukotoksisk og kardiotoksisk, og produceres af de fleste streptokokker af serogrupperne A, C og G.

Hæmolysin (streptolysin) S har en hæmolytisk og cytotoksisk effekt. I modsætning til streptolysin O er streptolysin S et meget svagt antigen, det produceres også af streptokokker af serogrupperne A, C og G.

Streptokinase er et enzym, der omdanner præaktivator til aktivator, og det omdanner plasminogen til plasmin, hvor sidstnævnte hydrolyserer fibrin. Således øger streptokinase, der aktiverer blodfibrinolysin, streptokokkernes invasive egenskaber.

Kemotaksi-hæmmende faktor (aminopeptidase) hæmmer motiliteten af neutrofile fagocytter.

Hyaluronidase er en invasionsfaktor.

Turbiditetsfaktoren er hydrolysen af serumlipoproteiner.

Proteaser - nedbrydning af forskellige proteiner; muligvis forbundet med vævstoksicitet.

DNaser (A, B, C, D) - DNA-hydrolyse.

Evnen til at interagere med Fc-fragmentet af IgG via I-receptoren - hæmning af komplementsystemet og fagocytaktivitet.

Udtalte allergifremkaldende egenskaber ved streptokokker, som forårsager sensibilisering af kroppen.

Streptokokresistens

Streptokokker tolererer lave temperaturer godt, er ret modstandsdygtige over for udtørring, især i et proteinmiljø (blod, pus, slim), og forbliver levedygtige i flere måneder på genstande og støv. Når de opvarmes til en temperatur på 56 °C, dør de efter 30 minutter, bortset fra gruppe D-streptokokker, som kan tåle opvarmning til 70 °C i 1 time. En 3-5% opløsning af carbolsyre og lysol dræber dem inden for 15 minutter.

Postinfektiøs immunitet

Antitoksiner og typespecifikke M-antistoffer spiller hovedrollen i dens dannelse. Antitoksisk immunitet efter skarlagensfeber er stærk og langvarig. Antimikrobiel immunitet er også stærk og langvarig, men dens effektivitet er begrænset af M-antistoffernes typespecificitet.

Epidemiologi af streptokokinfektion

Kilden til eksogen streptokokinfektion er patienter med akutte streptokoksygdomme (betændelse i mandlen, skarlagensfeber, lungebetændelse) samt rekonvalescenter efter dem. Den primære smittevej er luftbåren, i andre tilfælde - direkte kontakt og meget sjældent ernæringsmæssigt (mælk og andre fødevarer).

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

Symptomer på streptokokinfektion

Streptokokker lever i slimhinderne i de øvre luftveje, fordøjelses- og urogenitale kanaler, derfor kan de sygdomme, de forårsager, være endogene eller eksogene, dvs. forårsaget enten af deres egne kokker eller som følge af infektion udefra. Efter at have trængt ind i beskadiget hud spredes streptokokker fra det lokale fokus gennem lymfe- og kredsløbssystemet. Infektion med luftbårne dråber eller luftbårent støv fører til skade på lymfevævet ( tonsillitis ), processen involverer regionale lymfeknuder, hvorfra patogenet spredes gennem lymfekarrene og hæmatogent.

Streptokokkers evne til at forårsage forskellige sygdomme afhænger af:

• indgangspunkter (sårinfektioner, puerperal sepsis, erysipelas osv.; luftvejsinfektioner - skarlagensfeber, tonsillitis);
• tilstedeværelsen af forskellige patogenicitetsfaktorer i streptokokker;
• immunsystemets tilstande: i fravær af antitoksisk immunitet fører infektion med toksigeniske streptokokker af serogruppe A til udvikling af skarlagensfeber, og i nærvær af antitoksisk immunitet forekommer tonsillitis;
• streptokokkers sensibiliserende egenskaber; de bestemmer i høj grad patogenesen af streptokoksygdomme og er hovedårsagen til komplikationer såsom nefrosonefritis, gigt, skader på det kardiovaskulære system osv.;
• purulente og septiske funktioner af streptokokker;
• tilstedeværelsen af et stort antal serovarianter af serogruppe A streptokokker ifølge M-antigen.

Antimikrobiel immunitet, som er forårsaget af antistoffer mod M-proteinet, er typespecifik, og da der findes mange serovarianter for M-antigenet, er gentagne tilfælde af tonsillitis, erysipelas og andre streptokoksygdomme mulige. Patogenesen af kroniske infektioner forårsaget af streptokokker er mere kompleks: kronisk tonsillitis, gigt, nefritis. Følgende omstændigheder bekræfter den ætiologiske rolle af serogruppe A streptokokker i dem:

• Disse sygdomme opstår normalt efter akutte streptokokinfektioner (tonsillitis, skarlagensfeber);
• Hos sådanne patienter findes streptokokker eller deres L-former og antigener ofte i blodet, især under eksacerbationer, og som regel hæmolytiske eller grønnende streptokokker på slimhinden i svælget;
• konstant detektion af antistoffer mod forskellige streptokokantigener. Af særlig diagnostisk værdi hos patienter med gigt under en eksacerbation er detektion af anti-O-streptolysiner og antihyaluronidase-antistoffer i høje titere i blodet;
• udvikling af sensibilisering over for forskellige streptokokantigener, herunder den varmestabile komponent af erythrogenin. Det er muligt, at autoantistoffer mod henholdsvis bindevæv og nyrevæv spiller en rolle i udviklingen af gigt og nefritis;
• tydelig terapeutisk effekt af brugen af antibiotika mod streptokokker (penicillin) under gigtanfald.

Skarlagensfeber

Skarlagensfeber (sent latin scarlatium - lys rød farve) er en akut infektionssygdom, der klinisk manifesterer sig som tonsillitis, lymfadenitis, et lillepunkts lys rødt udslæt på huden og slimhinden med efterfølgende afskalning, samt generel forgiftning af kroppen og en tendens til purulent-septiske og allergiske komplikationer.

Skarlagensfeber forårsages af beta-hæmolytiske streptokokker i gruppe A, som har M-antigen og producerer erythrogenin. Den ætiologiske rolle i skarlagensfeber blev tilskrevet forskellige mikroorganismer - protozoer, anaerobe og andre kokker, streptokokker, filtrerbare former af streptokokker, vira. Et afgørende bidrag til afklaringen af den sande årsag til skarlagensfeber blev ydet af de russiske videnskabsmænd G.N. Gabrichevsky, I.G. Savchenko og de amerikanske videnskabsmænd Dick (G.F. Dick og G.H. Dick). I.G. Savchenko viste tilbage i 1905-1906, at skarlagensfeberstreptokokker producerer et toksin, og det antitoksiske serum, han opnåede, har en god terapeutisk effekt. Baseret på I.G. Savchenkos arbejde viste ægtefællerne Dick i 1923-1924, at:

• Intradermal administration af en lille dosis toksin til personer, der ikke har haft skarlagensfeber, forårsager en positiv lokal toksisk reaktion i form af rødme og hævelse (Dick-reaktion);
• hos personer, der har haft skarlagensfeber, er denne reaktion negativ (toksinet neutraliseres af det antitoksin, de har);
• Indsprøjtning af store doser af toksinet subkutant til personer, der ikke har haft skarlagensfeber, får dem til at udvikle symptomer, der er karakteristiske for skarlagensfeber.

Endelig var de i stand til at reproducere skarlagensfeber ved at inficere frivillige med en streptokokkultur. I øjeblikket er streptokokætiologien for skarlagensfeber generelt anerkendt. Det særegne her er, at skarlagensfeber ikke forårsages af én bestemt serotype af streptokokker, men af en hvilken som helst af de beta-hæmolytiske streptokokker, der har et M-antigen og producerer erythrogenin. I epidemiologien af skarlagensfeber i forskellige lande, i forskellige regioner og på forskellige tidspunkter spilles hovedrollen imidlertid af streptokokker, der har forskellige serotyper af M-antigenet (1, 2, 4 eller et andet) og producerer erythrogeniner af forskellige serotyper (A, B, C). En ændring af disse serotyper er mulig.

De vigtigste faktorer for streptokokpatogenicitet i skarlagensfeber er eksotoksin (erytrogenin), pyogen-septiske og allergifremkaldende egenskaber ved streptokokker og dens erythrogenin. Erythrogenin består af to komponenter - et varmelabilt protein (selve toksinet) og et varmestabilt stof med allergifremkaldende egenskaber.

Skarlagensfeber overføres hovedsageligt via luftbårne dråber, men enhver såroverflade kan også være indgangspunktet. Inkubationsperioden er 3-7, nogle gange 11 dage. Patogenesen af skarlagensfeber afspejler 3 hovedpunkter relateret til patogenets egenskaber:

• virkningen af skarlagensfebertoksin, som forårsager udviklingen af toksikose - sygdommens første periode. Den er karakteriseret ved skade på perifere blodkar, udseendet af et lille punktudslæt med en lys rød farve, samt en stigning i temperatur og generel forgiftning. Udviklingen af immunitet er forbundet med udseendet og ophobningen af antitoksin i blodet;
• selve streptokokkens virkning. Den er uspecifik og manifesterer sig i udviklingen af forskellige purulent-septiske processer (otitis, lymfadenitis, nefritis optræder i 2.-3. uge af sygdommen);
• sensibilisering af kroppen. Det afspejles i form af forskellige komplikationer såsom nefrosonefritis, polyarthritis, hjerte-kar-sygdomme osv. i 2.-3. uge af sygdommen.

I klinikken for skarlagensfeber skelnes der også mellem stadium I (toksikose) og stadium II, når der observeres purulent-inflammatoriske og allergiske komplikationer. På grund af brugen af antibiotika (penicillin) til behandling af skarlagensfeber er hyppigheden og sværhedsgraden af komplikationer faldet betydeligt.

Postinfektiøs immunitet

Stærk, langvarig (tilbagevendende sygdomme observeres i 2-16% af tilfældene), forårsaget af antitoksiner og immunhukommelsesceller. De, der er kommet sig over sygdommen, bevarer også en allergisk tilstand over for skarlagensfeberallergenet. Det påvises ved intradermal injektion af dræbte streptokokker. De, der er kommet sig over sygdommen, oplever rødme, hævelse og ømhed på injektionsstedet (Aristovsky-Fanconi-testen). Dick-reaktionen bruges til at kontrollere antitoksisk immunitet hos børn. Med dens hjælp blev det fastslået, at passiv immunitet hos børn i det første leveår opretholdes i løbet af de første 3-4 måneder.

Laboratoriediagnostik af skarlagensfeber

I typiske tilfælde er det kliniske billede af skarlagensfeber så tydeligt, at bakteriologisk diagnostik ikke udføres. I andre tilfælde består den i at isolere en renkultur af beta-hæmolytisk streptokok, som findes på slimhinden i svælget hos alle patienter med skarlagensfeber.

Aerobe grampositive kokker, klassificeret i slægterne Aerococcus, Leuconococcus, Pediococcus og Lactococcus, er karakteriseret ved svag patogenicitet. De sygdomme, de forårsager hos mennesker, er sjældne og forekommer hovedsageligt hos personer med nedsat immunforsvar.

Klassificering af streptokokker

Streptokokkerslægten omfatter omkring 50 arter. Blandt dem er der 4 patogene (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. agalactiae og S. equi), 5 betinget patogene og mere end 20 opportunistiske arter. For nemheds skyld er hele slægten opdelt i 4 grupper ved hjælp af følgende karakteristika: vækst ved en temperatur på 10 °C; vækst ved 45 °C; vækst på et medium indeholdende 6,5 % NaCl; vækst på et medium med en pH på 9,6; vækst på et medium indeholdende 40 % galde; vækst i mælk med 0,1 % methylenblåt; vækst efter opvarmning ved en temperatur på 60 °C i 30 minutter.

De fleste patogene streptokokker tilhører den første gruppe (alle de anførte tegn er normalt negative). Enterokokker (serogruppe D), som også forårsager forskellige menneskelige sygdomme, tilhører den tredje gruppe (alle de anførte tegn er normalt positive).

Den enkleste klassificering er baseret på forholdet mellem streptokokker og erytrocytter. Der skelnes mellem:

• b-hæmolytiske streptokokker - når der vokser på blodagar, er der en klar hæmolysezone omkring kolonien;
• a-hæmolytiske streptokokker - grønlig farvning omkring kolonien og delvis hæmolyse (grønning forårsages af omdannelsen af oxyhæmoglobin til methemoglobin);
• a1-hæmolytiske streptokokker danner, sammenlignet med b-hæmolytiske streptokokker, en mindre udtalt og uklar hæmolysezone;
• a- og al-streptokokker kaldes S. viridans (grønne streptokokker);
• y-ikke-hæmolytiske streptokokker forårsager ikke hæmolyse på et fast næringsmedium. Serologisk klassificering har fået stor praktisk betydning.

Streptokokker har en kompleks antigenstruktur: de har et fælles antigen for hele slægten og forskellige andre antigener. Blandt dem er gruppespecifikke polysaccharidantigener lokaliseret i cellevæggen af særlig betydning for klassificering. Ifølge disse antigener, efter forslag fra R. Lansfeld, er streptokokker opdelt i serologiske grupper betegnet med bogstaverne A, B, C, D, F, G osv. I øjeblikket kendes 20 serologiske grupper af streptokokker (fra A til V). Streptokokker, der er patogene for mennesker, tilhører gruppe A, grupperne B og D, sjældnere C, F og G. I denne henseende er bestemmelsen af streptokokkers gruppetilhørsforhold et afgørende øjeblik i diagnosen af de sygdomme, de forårsager. Gruppepolysaccharidantigener bestemmes ved hjælp af de tilsvarende antisera i udfældningsreaktionen.

Ud over gruppeantigener er typespecifikke antigener blevet fundet i hæmolytiske streptokokker. I gruppe A-streptokokker er disse M-, T- og R-proteinerne. Protein M er varmebestandigt i et surt medium, men ødelægges af trypsin og pepsin. Det detekteres efter hydrolyse af streptokokker med saltsyre ved hjælp af en udfældningsreaktion. Protein T ødelægges ved opvarmning i et surt medium, men er resistent over for trypsin og pepsin. Det bestemmes ved hjælp af en agglutinationsreaktion. R-antigen er også blevet fundet i streptokokker af serogruppe B, C og D. Det er følsomt over for pepsin, men ikke over for trypsin, ødelægges ved opvarmning i nærvær af syre, men er resistent over for moderat opvarmning i en svag alkalisk opløsning. Ifølge M-antigen er hæmolytiske streptokokker af serogruppe A opdelt i et stort antal serovarianter (ca. 100), og deres bestemmelse er af epidemiologisk betydning. Ifølge T-proteinet er serogruppe A streptokokker også opdelt i flere dusin serovarianter. I gruppe B skelnes der 8 serovarianter.

Streptokokker har også krydsreagerende antigener, der er fælles med antigener fra basallagscellerne i hudepitelet og epitelceller i thymus' kortikale og medullære zoner, hvilket kan være årsagen til autoimmune sygdomme forårsaget af disse kokker. Et antigen (receptor I) er blevet fundet i cellevæggen hos streptokokker, som er forbundet med deres evne, ligesom stafylokokker med protein A, til at interagere med Fc-fragmentet af IgG-molekylet.

Sygdomme forårsaget af streptokokker er opdelt i 11 klasser. Hovedgrupperne af disse sygdomme er:

• forskellige suppurative processer - abscesser, flegmone, otitis, peritonitis, pleuritis, osteomyelitis osv.;
• erysipelas - sårinfektion (betændelse i lymfekarrene i huden og subkutant væv);
• purulente komplikationer af sår (især i krigstid) - abscesser, flegmone, sepsis osv.;
• tonsillitis - akut og kronisk;
• sepsis: akut sepsis (akut endokarditis); kronisk sepsis (kronisk endokarditis); postpartum (puerperal) sepsis;
• gigt;
• lungebetændelse, meningitis, krybende hornhindesår (pneumokokker);
• skarlagensfeber;
• tandkaries - dens forårsagende agens er oftest S. mutatis. Gener af cariogene streptokokker, der er ansvarlige for syntesen af enzymer, der sikrer kolonisering af overfladen af tænder og tandkød af disse streptokokker, er blevet isoleret og undersøgt.

Selvom de fleste streptokokker, der er patogene for mennesker, tilhører serogruppe A, spiller streptokokker af serogruppe D og B også en vigtig rolle i den menneskelige patologi. Streptokokker af serogruppe D (enterokokker) er anerkendt som årsager til sårinfektioner, forskellige purulente kirurgiske sygdomme, purulente komplikationer hos gravide kvinder, kvinder i fødsel og gynækologiske patienter. De inficerer nyrer, blære, forårsager sepsis, endokarditis, lungebetændelse, madforgiftning (proteolytiske varianter af enterokokker). Streptokokker af serogruppe B (S. agalactiae) forårsager ofte sygdomme hos nyfødte - luftvejsinfektioner, meningitis, sepsis. Epidemiologisk er de forbundet med bærerskab af denne type streptokokker hos moderen og personalet på fødeklinikker.

Anaerobe streptokokker (Peptostreptococcus), som findes hos raske mennesker som en del af mikrofloraen i luftvejene, munden, nasopharynx, tarmene og vagina, kan også være synderne ved purulent-septiske sygdomme - blindtarmsbetændelse, postpartum sepsis osv.

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

Laboratoriediagnostik af streptokokinfektion

Den primære metode til diagnosticering af streptokoksygdomme er bakteriologisk. Materialet til undersøgelsen er blod, pus, slim fra svælget, plak fra mandlerne og sårflåd. Det afgørende trin i undersøgelsen af den isolerede renkultur er bestemmelsen af dens serogruppe. To metoder anvendes til dette formål.

• Serologisk - bestemmelse af gruppen af polysaccharider ved hjælp af en udfældningsreaktion. Til dette formål anvendes de tilsvarende gruppespecifikke sera. Hvis stammen er beta-hæmolytisk, ekstraheres dens polysaccharidantigen med HCl og testes med antisera af serogrupperne A, B, C, D, F og G. Hvis stammen ikke forårsager beta-hæmolyse, ekstraheres dens antigen og testes kun med antisera af gruppe B og D. Antisera af gruppe A, C, F og G krydsreagerer ofte med alfa-hæmolytiske og ikke-hæmolytiske streptokokker. Streptokokker, der ikke forårsager beta-hæmolyse og ikke tilhører gruppe B og D, identificeres ved andre fysiologiske tests. Gruppe D-streptokokker isoleres som en separat slægt, Enterococcus.
• Grupperingsmetoden er baseret på aminopeptidasens (et enzym produceret af serogruppe A og D streptokokker) evne til at hydrolysere pyrrolidinnaphthylamid. Til dette formål produceres kommercielle kits med de nødvendige reagenser til bestemmelse af gruppe A streptokokker i blod- og bouillonkulturer. Specificiteten af denne metode er dog mindre end 80%.

Serotypning af serogruppe A streptokokker udføres enten ved hjælp af en udfældningsreaktion (bestemmer M-serotypen) eller en agglutinationsreaktion (bestemmer T-serotypen) udelukkende til epidemiologiske formål.

Blandt de serologiske reaktioner til påvisning af streptokokker af serogrupperne A, B, C, D, F og G anvendes koagglutinations- og latexagglutinationsreaktioner. Bestemmelse af titeren af anti-hyaluronidase- og anti-O-streptolysin-antistoffer anvendes som en hjælpemetode til diagnosticering af gigt og til vurdering af aktiviteten af den gigtproces.

IFM kan også bruges til at detektere streptokok-polysaccharidantigener.