Материал: Грамположительные аэробные Кокки

16

Капсула Клеточная стенка

Цитоплазматическая мембрана

Экзоферменты

Рисунок 18 – Факторы патогенности стафилококков.

Факторы патогенности золотистого стафилококка детерминируются не только хромосомными генами, но и генами интегрированных профагов (9NM1, 9NM2, 9NM3, 9NM4) и автономных плазмид. Гены, определяющие патогенность стафилококков, сгруппированы в острова патогенности. Наиболее полный набор представленных факторов патогенности встречается у штаммов золотистого стафилококка. Штаммы других видов стафилококков могут иметь лишь некоторые факторы патогенности.

17

Факторы патогенности стафилококков по выполняемой функции можно подразделить на следующие группы:

1.Факторы, обеспечивающие адгезию стафилококков (клампинг-фактор, тейхоевые кислоты, капсула и др.).

2.Факторы, способствующие распространению стафилококков по тканям организма (гиалуронидаза, устойчивость к жирным кислотам).

3.Факторы с токсической функцией (токсины).

4.Факторы, препятствующие фагоцитозу (полисахаридная капсула, белок А).

5.Факторы, инактивирующие защитные системы организма (факторы с антилизоцимной, антиинтерфероновой, антикомплементарной, антикарнозиновой, антилактоферриновой, антигемоглобиновой активностями).

Микробные поверхностные компоненты, распознающие адгезивные матриксные молекулы (MSCRAMM), или адгезины взаимодействуют с различными рецепторами клеток макроорганизма (муцином слизистых оболочек, протеогликанами соединительной ткани и эндотелиоцитов), белками внеклеточного матрикса (коллагеном, фибронектином, ламинином и др.), сывороточными белками (витронектином, фибриногеном и др.).

Фибронектин-связывающие белки. Фибронектин присутствует в организме в виде фибриллярной сети на клеточной поверхности и во внеклеточном матриксе. Фибронектин-связывающие белки стафилококков способствуют как

адгезии бактерий на поверхности клеток, так и распространению их во внеклеточном пространстве.

Коллаген-связывающий белок экспрессируется некоторыми штаммами золотистого стафилококка, выступает фактором адгезии и играет важную роль в патогенезе остеомиелита и септического артрита.

Белок А стафилококков располагается поверхностно, связан с пептидогликаном клеточной стенки бактерий, термолабилен, не разрушается трипсином. Белок А способен связываться с Fс-фрагментом IgG, образующийся при этом комплекс блокирует опсонизирующую активность антител и предотвращает поглощение бактерий фагоцитами (рисунок 19).

Белок А

Клеточная стенка

Рисунок 19 – Схема антифагоцитарного действия белка А стафилококка.

18

Наличие этих факторов приводит к склеиванию стафилококков в виде хлопьев при контакте микробных клеток с плазмой крови (рисунок 20).

Фибриноген

ClfB

ClfA

Рисунок 20 – Склеивание стафилококков с участием клампинг-факторов.

Внешне этот феномен напоминает реакцию агглютинации, поэтому некоторые авторы называют его реакцией плазмоагглютинации. В результате превращения фибриногена в фибрин вокруг микробных клеток при участии клампинг-фактора формируется псевдокапсула, защищающая бактерии от фагоцитирующих клеток хозяина (рисунок 21).

Макрофаги организма

Стафилококк с клампинг-фактором

Фибриноген Фибрин

Формирование

псевдокапсулы

Рисунок 21 – Формирование псевдокапсулы под влиянием клампинг-фактора стафилококка.

Эластин-связывающий белок принимает участие в бактериальной колонизации тканей, богатых эластином (легкие, кожа, стенки кровеносных сосудов).

Капсула стафилококков препятствует фагоцитозу (защита бактерий от опсонизации комплементом и соответственно комплемент-опосредованного поглощения фагоцитами), но способствует адгезии бактерий к клеткам организма и распространению патогенов по тканям. Микрокапсула обнаруживается у 70%

19

штаммов стафилококков. Роль капсулы в фагоцитозе бактерий отражена на рисунке 22.

Фагоцитоз

Опсонизация

Комплемент

Бактерия

Отсутствие Капсульная фагоцитоза

бактерия

Комплемент

Рисунок 22 – Роль бактериальной капсулы в комплемент-опосредованном фагоцитозе.

Энтеротоксины стафилококков обусловливают пищевые отравления. Энтеротоксины А, В, С1, С2, С3, D, Е, F являются термостабильными низкомолекулярными белками. Они устойчивы к действию спирта, формалина, протеолитических ферментов. Энтеротоксины взаимодействуют с эпителиальными клетками и активируют их ферментные системы, вызывая увеличение в клетках кишечного эпителия количества циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) и циклического гуанидинмонофосфата (цГМФ). В результате этого увеличивается секреция солей и воды в просвет желудочно-кишечного тракта, развивается обильная рвота и диарея.

Токсин синдрома токсического шока (TSST-1) вызывает развитие нейротропных и вазотропных эффектов за счет резкой стимуляции выделения фактора некроза опухоли (ФНО-α) и интерлейкина 1. Синтез этого токсина связан с наличием профага (лизогенная конверсия).

Эксфолиативные токсины А и В вызывают разрушение межклеточных контактов между кератиноцитами в гранулярном слое эпидермиса и его отслойку или эксфолиацию (рисунок 23).

Рисунок 23 – Процесс отслойки эпидермиса в результате действия эксфолиативных токсинов.

20

Эксфолиативный токсин А является термостабильным и контролируется хромосомными генами, а эксфолиативный токсин В - термолабильный и детерминируется плазмидными генами.

Цитолитические токсины вызывают образование пор в клеточных мембранах (рисунок 24), в результате чего нарушается осмотическое давление и происходит лизис клеток (эритроцитов) или их набухание и гибель (лейкоцитов).

Рисунок 24 – Схема образования пор в клеточной мембране цитолитическими токсинами.

Альфа-гемолизин (альфа-токсин) формирует поры в мембране клеток, в результате чего снижается их активность и происходит лизис. Именно альфагемолизин обусловливает бета-гемолиз, проявляющийся на кровяном агаре при культивировании S. aureus.

Бета-гемолизин представляет собой сфингомиелиназу. Он разлагает сфингомиелин (компонент клеточных мембран) с образованием фосфохолина и керамидов, что способствует проникновению возбудителя в ткани.

Лейкоцидин Пантона-Валентина (PVL) – токсин, вызывающий дегрануляцию и разрушение лейкоцитов. Эпидемиологически он ассоциируется с тяжелыми инфекциями кожи и некротической пневмонией. Синтез PVL кодируется двумя генами (luk-S-PV и luk-F-PV), которые переносятся между разными штаммами S. aureus с помощью бактериофагов. PVL синтезируется преимущественно штаммами внебольничного метициллин-резистентного золотистого стафилококка – MRSA (рисунок 25).

Рисунок 25 – Схема формирования метициллин-резистентного золотистого стафилококка, продуцирующего лейкоцидин Пантона-Валентина (PVL).