4 курс / Оториноларингология / Микробиоценоз_слизистой_оболочки_носа_и_риносинуситы_Коленчукова

кислорода в окружающей среде, наличия в питательных средах углеводов, крови или молока и др.)

Вызывают характерное разжижение желатины с образованием воронки, заполненной жидкостью (на 4-5 сутки). Некоторые авторы полагают, что этот признак зависит от особых ферментов, выделяемых только патогенными стафилококками. Восстанавливают нитраты в нитриты и образуют сероводород. Разлагают глюкозу, ксилозу, сахарозу, мальтозу, глицерин, манит с выделением кислоты, но без образования газа; крахмал не гидролизуют, индол не образуют [35, 71].

Стафилококки хорошо переносят высыхание. Прямой солнечный свет убивает их лишь в течение многих часов. Сухой жар убивает их в течение 2 часов. Стафилококки менее устойчивы к действию различных химических веществ (3% раствор фенола и 1% раствор сулемы убивает их в течение 20-30 минут, водный 1 % раствор хлорамина – в течение 2-5 минут, абсолютный алкоголь на них не действует). На искусственных питательных средах сохраняют жизнеспособность без пересева в течение нескольких месяцев [77, 133].

Рис. 10. Колонии стафилококка

Факторы патогенности стафилококка. Инфекции, вызываемые стафилококком, разнообразны и включают более 100 нозологических форм. Бактерии способны поражать практически любые ткани организма человека. У человека стафилококки могут вызывать абсцессы, панариции, фурункулез, карбункулез, остеомиелиты, фолликулиты, сикозы, дерматиты, экземы, перитониты, менингиты, аппендициты, пневмонии, холециститы, энтероколиты, конъюктивиты и другие заболевания. Наиболее часто инфекция протекает в виде хронических длительных процессов, реже встречается еѐ острая форма. Стафилококки могут вызывать как общие септические процессы, так и местные, носящие

71

характер гнойных поражений. Одной из тяжелых форм стафилококковой инфекции является сепсис. Характерным для стафилококковой инфекции является наличие метастазов и повторных рецидивов [146].

Патогенный стафилококк является наиболее частым возбудителем инфекции у детей, ослабленных новорожденных, воспалительных процессов у родильниц, гнойно-септических процессов у хирургических больных.

Стафилококки передаются контактным, воздушно-капельным, воздушно-пылевым путем, они проникают в организм через слизистые оболочки и кожу.

Роль микроорганизма как возбудителя заболевания определяется сочетанием вирулентности и патогенности. Под патогенностью принято понимать способность микроорганизма вызывать заболевание, которое определяется совокупным действием различных свойств или факторов патогенности возбудителя, обуславливающих развитие в организме хозяина патологических изменений. Недавно предложено рассматривать патогенность как функцию адаптации микроба к организму хозяина, в основе, которой лежит перестройка метаболизма возбудителя, адекватная новым условиям его существования [99, 137].

Вирулентность – степень или количественная мера патогенности отдельной культуры или клона в отношении определѐнного вида животного при определѐнных условиях заражения.

Факторами патогенности стафилококка являются микрокапсула, компоненты клеточной стенки, ферменты и токсические субстанции.

На первых этапах развития учения о дифференциации патогенных и непатогенных стафилококков особое внимание уделялось образованию золотистого пигмента как одному из факторов патогенности. Однако выделение промежуточных штаммов от золотистого стафилококка к белому и доказанная патогенность многих штаммов белого стафилококка вынуждают отказаться от пигментообразования как критерия патогенности

[12, 31, 69].

До недавнего времени стафилококки описывались как микроорганизмы, лишенные капсулы. В настоящее время многие исследователи отмечают наличие капсулы, причем при выращивании in vitro она не образуется. Микрокапсула защищает бактерии от поглощения полиморфно-ядерными фагоцитами, способствует адгезии микроорганизмов и их распространению по тканям [99, 157].

Из культуральной жидкости стафилококков выделяют гемолизины α, β, γ, δ, ε. В основу дифференциации гемолизинов положена их литическая активность в отношении разных видов эритроцитов, а также ряд физикохимических свойств. Гемолизины обладают широким спектром биологической активности. Золотистые стафилококки способны одновременно синтезировать несколько подобных продуктов.

72

α-Гемолизин (α-токсин) наиболее часто выявляют у бактерий, выделенных из клинических образцов. Данный токсин играет важную роль

впатогенезе заболеваний стафилококковой этиологии поскольку обладает летальным, цитолитическим и дермонекротическим действием на макроорганизм. Это обусловлено его активным безрецепторным взаимодействием с мембранами тканевых клеток макроорганизма, нарушением их энергетического потенциала, ионного обмена с окружающей средой, а также активацией системы апоптоза. Он неактивен

вотношении эритроцитов человека, но быстро лизирует эритроциты барана и кролика. Вызывает повреждение тканей, оказывает дермонекротическое и нейротоксическое действие; при внутривенном введение экспериментальным животным вызывает их гибель.

β-гемолизин (сфингомиелиназа) вырабатывается преимущественно штаммами стафилококка животного происхождения и реже – культурами, выделенными от человека (в 20% случаев). Оказывает умеренное действие на эритроциты человека, наиболее чувствительны эритроциты барана и быка; менее токсичен и обладает более замедленным действием. Наиболее характерным для стафилококкового β-Гемолизина является теплохолодовый тип гемолиза эритроцитов.

γ-Гемолизин – двухкомпонентный гемолизин с умеренной активностью в отношении эритроцитов человека.

δ-Гемолизин обладает широким спектром цитотоксической активности и повреждает гораздо больше типов клеток и клеточных структур [53, 77].

Наибольшее значение имеют следующие токсины:

Стафилококковый внеклеточный токсин, оказывающий цитотоксическое действие на полиморфноядерные лейкоциты, назван лейкоцидином. Он также ингибирует всасывание воды и активирует образование цАМФ (это свойство имеет значение при стафилококковых диареях). Эксфолиатины А и В обуславливают развитие синдрома “ошпаренной кожи”. Токсин синдрома токсического шока (TSST-1) ответствен за развитие специфического симптомокомплекса (предположительно за счет стимулирования выделения фактора некроза опухолей). Энтеротоксины A-F обуславливают развитие пищевых интоксикаций (энтеротоксины В и С также приводят к развитию синдрома токсического шока в случаях, не связанных с менструациями).

Не менее значимыми в развитии гнойно-воспалительных заболеваний являются ферменты стафилококков. В настоящее время общепризнанно, что способность коагулировать плазму является наиболее важным и постоянным критерием отличия патогенных стафилококков от сапрофитных [133].

Ферменты проявляют разнонаправленное действие:

73

Липазы облегчают адгезию и проникновение в ткани [146]. Стафилококки утилизируют метаболиты кожных структур и потому способны интенсивно колонизировать поверхность кожи. Образование липазы дает этому микробу способность к инвазии здоровой кожи и подкожной клетчатки с формированием локальных процессов.

Лецитовителлаза (“желточный фактор”). В 1948 году Чистович Г.Н. обнаружил у патогенных стафилококков фермент лецитиназу. Это фермент, относящийся к классу гидролаз, лучше разлагает липопротеины, чем свободные жиры. Действие этого фермента проявлялось в образовании вокруг колоний патогенных бактерий на желточном агаре зоны помутнения среды и радужного венчика на еѐ поверхности. Наиболее активно фермент гидролизует жиры, в состав которых входят жирные кислоты с цепью из 4 углеродных атомов. ДНК-аза – фермент, расщепляющий фосфодиэфирные связи ДНК и РНК, секретируется патогенными стафилококками в больших количествах. ДНК-азная активность очень тесно коррелирует с основным тестом патогенности – коагулазной реакцией у 98 – 100% штаммов. Фермент, расщепляющий гиалуроновую кислоту, входящую в состав соединительной ткани и способствующий распространению микроорганизму по тканям называется гиалуронидаза, по мнению многих исследователей, этот фермент является еще одним из важнейших факторов патогенности стафилококков. Увеличение продолжительности течения гнойно-воспалительных заболеваний и возникновение осложнений обусловлено спектром биологических свойств микроорганизмов, инициирующих воспалительный процесс [1, 37, 157].

Каталаза защищает бактерии от действия кислород-зависимых микробицидных механизмов фагоцитов.

β-лактамаза разрушает молекулы β-лактамовых антибиотиков. ДНК-аза – фермент, расщепляющий фосфодиэфирные связи ДНК и

РНК, секретируется патогенными стафилококками в больших количествах. ДНК-азная активность очень тесно коррелирует с основным тестом патогенности – коагулазной реакцией.

Гиалуронидаза – фермент, расщепляющий гиалуроновую кислоту, входящую в состав соединительной ткани и способствующий распространению микроорганизму по тканям.

Коагулаза - экзофермент, вырабатываемый стафилококком в виде профермента, который не обладает способностью свертывать фибриноген, но при соединении с веществом плазмы или ткани – “активатором коагулазы” вызывает свертывание фибриногена [52, 85]. В настоящее время общепризнанно, что способность коагулировать плазму является наиболее важным и постоянным критерием отличия патогенных стафилококков от сапрофитных. Стафилококки, выделяющие этот фермент, как бы одеваются в фибринозный чехол, что защищает их от

74

фагоцитоза. Большие концентрации коагулазы, циркулирующие в организме больного, приводят к понижению свертываемости периферической крови, нарушению гемодинамики, прогрессирующему кислородному голоданию тканей. В процессе изменчивости способность коагулировать плазму сохраняется довольно стойко, тогда как другие свойства исчезают.

Фибринолизин по имеющимся данным тормозит свертывание крови и ускоряет фибринолиз. Коагуляция плазмы и фибринолиз протекают последовательно. Поэтому стафилококковая инфекция склонна к абсцедированию. Каталаза и супероксиддисмутаза играют важную роль в устойчивости бактериальных патогенов к кислородзависимым бактерицидным механизмам фагоцитов.

В результате респираторного взрыва при фагоцитозе образуются супероксид-анион и перекись водорода, утилизация которых реализуется бактериями посредством супероксиддисмутазы и каталазы.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что основным различием между патогенными и непатогенными стафилококками является отсутствие у последних даже потенциальной возможности производить такие факторы патогенности, как токсины и ферменты [70, 73, 153].

Стафилококк относиться к инфекционным возбудителям, активизирующимся в условиях пониженной сопротивляемости организма, что особенно проявляется при респираторных инфекциях. Многими авторами доказана большая роль стафилококка в этиологии ЛОРзаболеваний. Патогенными для человека являются главным образом коагулазоположительные стафилококки - S. aureus, среди коагулазоотрицательных стафилококков заболевания способны вызывать - S. epidermidis, S. haemolyticus и другие сапрофитные виды [125, 137].

Микрокапсула защищает бактерии от поглощения полиморфно-ядерными фагоцитами, способствует адгезии микроорганизмов и их распространению по тканям [69, 99].

Нередко при отсутствии клинических проявлений выделяют коагулазоположительный Staphylococcus aureus и другие потенциальные патогенны. Подобное состояние обычно квалифицируется как “носительство” с возможностью передачи микроорганизма другому лицу.

Основным биотопом стафилококка является слизистая оболочка носа, где персистенция стафилококка протекает в виде носительства. Клетки слизистой оболочки передних отделов носа у постоянных носителей служат резервуаром, где происходит размножение стафилококка. Свидетельством такой персистенции стафилококка является малая эффективность санации постоянных носителей. Во время проводимых местно санаций погибают лишь микробы, которые находятся вне клеток. Внутриклеточно расположенные стафилококки

75

выживают и приобретают устойчивость к применяемым для санации средствам [31, 73].

Наблюдается прямая связь между носительством стафилококка в носовой полости и наличием его на коже рук и лица, где он встречается в 3-5 раз чаще у носителей стафилококка в носу.

По типу носительства патогенных стафилококков выделяют три типа лиц: постоянные носители “резидентного” типа (“злостные” носители), от которых выделяется только один фаготип патогенного стафилококка, в то время как микробы других фаготипов не приживаются и организм легко от них освобождается. Носители этой группы с точки зрения эпидемиологической значимости имеют наибольшее значение. К носителям “транзиторного” типа относятся лица, у которых постоянно обнаруживаются патогенные стафилококки, но типы и количество их могут изменяться. В распространении стафилококков эта группа играет меньшую роль. Для временных носителей характерно обнаружение патогенов непостоянно, а типы и количество их бывают различными. Хроническое носительство типично для персонала медицинских учреждений, что представляет значительную проблему в отношении развития внутрибольничной инфекции; пациентов, страдающих атопическими дерматитами, а также регулярно использующих инъекции различных препаратов (наркоманы, больные сахарным диабетом, лица с повторными гемодиализами и др.) [139].

У носителей выявлено дисбиотическое состояние микрофлоры слизистой носовой полости: снижен общий показатель микробной обсеменѐнности, в т.ч. облигатной кокковой микрофлоры, и показатель видового разнообразия симбионтов, вплоть до их полного исчезновения; нарушены межмикробные взаимодействия различных таксонов с доминированием Staphylococcus aureus, а также с увеличением представительства сем. Enterobacteriacea [125].

В настоящее время остаются нерасшифрованными механизмы, лежащие в основе носительства стафилококка, однако они, по-видимому, связаны с особенностями физиологического состояния слизистых оболочек верхней дыхательной системы. Ослабление защитных реакций организма приводит к носительству стафилококка, в частности штаммов, обладающих высокой степенью биологической активности.

Бессимптомные формы персистентной инфекции, в том числе стафилококковое бактерионосительство, часто приводят к развитию гнойно-воспалительных заболеваний, патогенезаз которых связан с нарушением микробного биоценоза определенных экологических ниш

[43].

В последние годы многие авторы уделяют большое внимание различным факторам, ограничивающим биосинтез антител и число антителообразующих клеток. В этом отношении особый интерес

76

представляют иммунодепрессивные лимфоциты – Т- и В-лимфоциты. С Т- лимфоцитами связывают развитие некоторых форм толерантности, особенно толерантности малой дозы. Антитоксический иммунитет способствует формированию толерантности. В организме специфический антитоксический иммунитет образуется быстрее и активнее, чем специфический антимикробный иммунитет. При этом антитоксический стафилококковой иммунитет приобретается однажды и сохраняется надолго и одинаково действует против токсинов различных типов стафилококка. В то же время постоянное носительство или смена типов способствует поддержанию в организме высокого уровня антитоксического иммунитета, который способствует локализации очага размножения его. Последнее играет большую роль в процессе образования специфического антимикробного иммунитета. Для образования такого иммунитета необходим антигенный раздражитель иммунокомпетентной системы. При достаточно высоком уровне антитоксического иммунитета это может происходить довольно позднее. Таким образом, может установиться определенное равновесие между очагом размножения микроба и действием антитоксина и неспецифических факторов иммунитета вокруг очага. Это может привести к хроническому локализованному течению инфекции. У неносителей, в конечном счете, напряженность антимикробного иммунитета ко всем типам достигает уровня, необходимого для очищения организма от возбудителя. Следовательно, несмотря на то, что наличие антитоксического иммунитета благотворно влияет на течение инфекционного процесса оно, в тоже время, препятствует быстрому образованию напряженного антимикробного иммунитета, удлиняя тем самым время циркуляции в крови антигена [12, 157, 155].

Таким образом, можно заключить, что причина формирования «злостного» носительства связана с иммунологической толерантностью организма к определенному типу патогенного стафилококка, которая может возникнуть у плода в утробе матери, так и у новорожденного. В равной мере можно ожидать возникновения толерантности организма к токсинам стафилококка. Это наиболее тяжелое последствие стафилококковой инфекции [69, 73].

3.3.2. Характеристика стрептококковой инфекции

Стрептококковые инфекции – это группа преимущественно антропонозных заболеваний, обусловленных стрептококками различных серогрупп, характеризующаяся поражением верхних дыхательных путей, кожных покровов и развитием постстрептококковых аутоиммунных (ревматизм, гломерулонефрит) и токсико-септических осложнений

77

(некротический фасциит, миозит, синдром токсического шока, метатонзиллярный и перитонзиллярный абсцессы и др.) [148].

Клинические проявления, наблюдаемые при заражении стрептококками, весьма разнообразны. Все клинические формы стрептококковой инфекции предложено подразделять на первичные, вторичные и редко встречающиеся. К первичным формам стрептококковой инфекции отнесены стрептококковые поражения ЛОР-органов (ангина, фарингиты, ОРЗ, отиты и др.), кожи (импетиго, эктима, целлюлиты), скарлатина, рожа. Среди вторичных форм стрептококковой инфекции выделены заболевания с аутоиммунным механизмом (негнойные заболевания) и заболевания, при которых аутоиммунный механизм не выявлен (токсико-септические). К вторичным формам с аутоиммунным механизмом развития отнесены ревматизм, гломерулонефрит, васкулиты, тогда как к вторичным формам без аутоиммунного компонента – метатонзиллярный и перитонзиллярный абсцессы, пневмонии, менингит, некротические поражения мягких тканей, септические осложнения. К редким формам причислены некротические фасциит и миозит, энтерит, очаговые поражения внутренних органов, синдром токсического шока, первичный перитонит, сепсис [9, 81, 57].

Такая обширная и разнообразная патология при стрептококковой инфекции объясняется, с одной стороны, существованием многих разнообразных видов и типов патогенных для человека стрептококков, распространенных в природе, и, с другой стороны, индивидуальной восприимчивостью и реактивностью человеческого организма к стрептококковой инфекции, существованием различных ворот для проникновения инфекции в организм, а также множественными локализациями возбудителя [156].

Описаны стрептококки в начале бактериологической эпохи многими авторами. Однако название «стрептококк» предложили в 1874 г., повидимому, Бильрот и позже Онгстон, а обстоятельно изучили этот микроб

исформулировали название – Streptococcus erysipelatis и Streptococcus pyogenes – в 1881 г. Фехлейсен и Розенбах. В начале XX века Шоттмюллер

иБраун в практических целях разделили все штаммы стрептококков на 3 группы: бета-гемолитические, альфа-зеленящие стрептококки и гамманегемолитические. Поскольку гемолитические стрептококки в инфекционной патологии человека принимают существенно большее участие, чем зеленящие, и тем более, негемолитические, признак гемолитической активности помогает выявлению и отбору штаммов, причастных к патологии человека [126].

Род Streptococcus, включающий в себя 38 видов, представляет собой широко распространенную в природе группу грамположительных факультативно-анаэробных микроорганизмов. Отличительным признаком, характеризующим всех представителей рода стрептококков, являются

78

отрицательные бензидиновый и каталазный тесты. Разные виды стрептококков имеют существенные различия как в культуральных, биохимических признаках, так и в структуре сложного антигенного аппарата (рис.11).

В настоящее время наиболее надежным критерием разделения патогенных и непатогенных для человека видов стрептококка является серологический метод группирования, предложенный в 1933 г. R. Lancefield, исходя из специфичности полисахаридных антигенов (субстанция «С»), расположенных в клеточной стенке стрептококка. Большинство гемолитических и часть зеленящих стрептококков разделили на 21 серологическую группу, условно обозначаемые заглавными буквами латинского алфавита от А до Н и от К до Y [79, 93].

У стрептококков группы А существуют некоторые особенности структуры клеточной стенки, отличающие их от других стрептококков. Большинство известных изолятов принадлежит к виду S. pyogenes, поэтому оба названия часто рассматривают как синонимы.

Заболевания, вызываемые бактериями, известны с глубокой древности, но пика заболеваемости они достигли в XVIII–XIX веке.

Рис. 11. Колонии стрептококков

На этот период приходятся известные эпидемии скарлатины, фарингитов, нередко заканчивавшихся пневмониями, ревматизмом и гломерулонефритами. Постоянными спутниками войн были часто фатальные инфекции кожи и мягких тканей. Жертвами, послеродового сепсиса, печально известного как «родильная горячка», стали сотни тысяч матерей. Пионером борьбы с этим недугом стал австрийский акушер Земмельвайс, доказавший, что наиболее эффективная мера профилактики этого заболевания – соблюдение элементарных гигиенических норм [106,

156].

Стрептококки группы А обнаруживают повсеместно. Они часто колонизируют кожные покровы и слизистые оболочки человека, а в холодный сезон частота носительства в носоглотке у школьников может

79

достигать 25%. Резервуаром служит больной человек или носитель; основные пути передачи – контактный (с заносом в рот грязными руками)

ивоздушно-капельный, а также через инфицированные пищевые продукты, хранящиеся при комнатной температуре (например, молоко)

[148].

Факторы патогенности. Первый этап инфекционного процесса – адгезия микроорганизма к эпителию слизистых оболочек. Основные адгезины – липотейхоевые кислоты, покрывающие поверхностные фимбрии. Не менее важную роль в прикреплении к субстратам играют гиалуронидаза, стрептокиназа и стрептодорназа. Белок М стрептококков [от англ. mucoid, слизистый, так как колонии штаммов-продуцентов имеют слизистую консистенцию] по структуре напоминает фимбрии грамотрицательных бактерий. Белок М – основной фактор вирулентности

итипоспецифтеский Аг. AT к нему обеспечивают длительную невосприимчивость к повторному заражению, однако выделяют более 80 сероваров белка М, что значительно снижает эффективность гуморальных защитных реакций. Белок М ингибирует фагоцитарные реакции, непосредственно действуя на фагоциты либо маскируя рецепторы для компонентов комплемента и опсонинов, адсорбируя на своей поверхности фибриноген, фибрин и продукты его деградации. Белок также проявляет свойства суперантигена, вызывая поликлональную активацию лимфоцитов

иобразование AT с низким аффинитетом. Подобные свойства играют существеную роль в нарушении толерантности к тканевым изоантигенам и развитии аутоиммунной патологии [51, 156].

Капсула стрептококков – второй по значимости фактор вирулентности. Она защищает бактерии от антимикробного потенциала фагоцитов и облегчает адгезию к эпителию. Капсула образована гиалуроновой кислотой, аналогичной входящей в состав соединительной ткани. Соответственно капсула проявляет минимальную иммуногенную активность и не распознаѐтся как чужеродный агент. Интерес представляет способность бактерий самостоятельно разрушать капсулу при инвазии в ткани за счѐт синтеза гиалуронидазы. Роль гиалуронидазы в патогенезе поражений изучена плохо: с одной стороны, она участвует в разрушении соединительнотканной стромы, с другой – имеет сходство со многими аутоантигенами и, возможно, участвует в запуске аутоиммунных реакций

[126].

С5а-пептидаза стрептококков – третий фактор патогенности, подавляющий активность фагоцитов. Фермент расщепляет и инактивирует С5а компонент комплемента, выступающий мощным хемо-аттрактантом.

Стрептолизин О стрептококков [от англ. oxygen sensitive, чувствительный к кислороду] проявляет свойства гемолизина, разрушая эритроциты в анаэробных условиях. Проявляет иммуногенные свойства, титры AT к нему имеют прогностическое значение. Стрептолизин S [от

80