|
+ - - + + + - + + + |
+/- - - +/- - +/- - + - + |
- +/- - +/- +/- - - + + + |
Щелочная фосфатаза |
+ |
+ |
- |
Гиалуронидаза |
+ |
+/- |
? |
Уреаза |
+/- |
+ |
+ |
Плазмокоагулаза |
+ |
- |
- |
Фибринолизин |
+/- |
+/- |
? |
Гемолитическая активность |
+ |
- |
- |
ДНКаза |
+ |
- |
- |
Чувствительность к новобиоцину |
+ |
+ |
- |
Примечание: “+” - признак выражен; “+/-“ - признак наблюдается непостоянно; “-“ - признак отсутствует; “?” – признак сомнительный.
Антигенными свойствами обладают пептидогликан, тейхоевые кислоты, белок А клеточной стенки, капсула стафилококков. Видоспецифическими антигенами для стафилококков являются тейхоевые кислоты: для S. aureus – рибитолтейхоевые, для S. epidermidis – глицеринтейхоевые, для S. saprophyticus – оба типа тейхоевых кислот.
Резистентность стафилококков. Во внешней среде стафилококки достаточно устойчивы. В пыли они сохраняются до 100 суток, в гное – до 200 суток. Прямой солнечный свет убивает их за 10-12 часов. При температуре 70-80ОС стафилококки погибают через 20-30 минут, при 150ОС – через 10 минут.
Стафилококки устойчивы к высоким концентрациям хлорида натрия (растут на средах в присутствии 10-15% хлорида натрия). Галофильность стафилококков способствует тому, что соленые пищевые продукты и концентраты могут быть контаминированы золотистым стафилококком, способным вызывать пищевые отравления.
К большинству дезинфектантов стафилококки чувствительны. Они также чувствительны к анилиновым красителям (фуксину, кристаллическому фиолетовому, бриллиантовому зеленому) и йоду, что позволяет использовать эти препараты местно для лечения стафилококковых пиодермий. Фуксин и бриллиантовый зеленый входят также в состав селективных сред для выделения энтеробактерий (среды Эндо, Плоскирева) в качестве факторов, подавляющих рост грамположительных бактерий, в том числе стафилококков.
Стафилококки не обладают природной устойчивостью к антибиотикам. Однако в настоящее время широкое распространение получили штаммы стафилококков, обладающие множественной устойчивостью к антибиотикам (β- лактамам, эритромицину, тетрациклинам, хлорамфениколу и др.). Устойчивость к антибиотикам чаще всего детерминируется генами, расположенными на
бактериальной хромосоме (результат мутаций) или R-плазмидах (результат генетического переноса). Особое внимание уделяется метициллин-резистентным стафилококкам (MRS-штаммам), регистрируемым как при внутрибольничных вспышках, так и при внебольничных инфекциях. Среди метициллин-резистентных стафилококков чаще всего выявляются штаммы золотистого (MRSA) и эпидермального (MRSE) стафилококков. Резистентность стафилококков к β- лактамным антибиотикам обусловлена присутствием mec А гена, который кодирует пенициллин-связывающий белок (ПСБ) 2а. Ген mec А располагается на мобильном генетическом элементе (стафилококковой хромосомной кассете – SCCmec). Расположение некоторых генов на хромосоме уникального штамма (устойчивого к антибиотикам) и хромосоме чувствительных штаммов золотистого стафилококка представлено на рисунке 1.17.
SCC
элемент
Интегрированная плазмида Профаг
Транспозон
Генетические
острова уникального штамма Генетические
острова других штаммов
Рисунок 1.17 – Хромосомные карты разных штаммов золотистого стафилококка.
Заимствовано из Интернет-ресурсов.
Метициллин-резистентный золотистый стафилококк устойчив ко всем β- лактамным антибиотикам (пенициллинам, цефалоспоринам, монобактамам, карбапенемам). По микробиологическим и эпидемиологическим признакам различают внутрибольничные (нозокомиальные) и внебольничные MRSA. Нозокомиальный метициллин-резистентный S. aureus (healthcare-associated MRSA – HA-MRSA) выделяется от пациентов отделений интенсивной терапии. Внебольничный метициллин-резистентный S. aureus (community-associated MRSAS
CA-MRSA) распространен за пределами лечебных учреждений. Особенностью внебольничных штаммов MRSA является наличие гена, детерминирующего синтез лейкоцидина Пантона-Валентина.
Факторы патогенности стафилококков. В настоящее время у стафилококков выявлено большое количество факторов, участвующих в проявлении патогенных свойств возбудителя. Среди факторов патогенности стафилококков выделяют как структурные компоненты клеток (капсула, белки клеточной стенки),
так и секретируемые во внешнюю среду субстанции (экзотоксины, экзоферменты). Каждый фактор патогенности выполняет специфическую функцию. Разные виды стафилококков обладают разным набором факторов патогенности. Основные факторы патогенности стафилококков представлены в таблице 1.3 и на рисунке 1.18.
Таблица 1.3 – Факторы патогенности стафилококков
Название факторов |
Выполняемая функция |
1. Факторы клеточной поверхности |
|
1.1. Микробные поверхностные компоненты, распознающие адгезивные матриксные молекулы (MSCRAMM) |
|
Стафилококковый протеин А (SpA) |
Связывание с IgG, препятствие опсонизации и фагоцитозу |
Фибронектин-связывающие белки (FnbpA и FnbpB) |
Связывание бактерий с фибронектином |
Коллаген-связывающий белок |
Связывание микробных клеток с коллагеном |
Белковые клампинг-факторы (ClfA и ClfB), хлопьеобразующие факторы |
Фактор слипания, участвующий в формировании “псевдокапсулы” |
Эластин-связывающий белок |
Связывание с эластином |
Тейхоевые кислоты |
Адгезия к эпителиальным клеткам |
1.2. Полисахаридная капсула |
Препятствие фагоцитозу, колонизация и персистенция на слизистой оболочке |
1.3. Стафилоксантин (каротиноидный пигмент) |
Резистентность к фагоцитозу |
2. Секретируемые факторы |
|
2.1. Токсины |
|
Стафилококковые энтеротоксины (SE A, B, C, D, E) |
Активация ферментных систем энтероцитов |
Токсин синдрома токсического шока (TSSR-1) |
Нейротропные и вазотропные эффекты |
Эксфолиативные токсины А и В (ЕТА и ЕТВ) |
Разрушение межклеточных контактов в эпидермисе |
Цитолитические (порообразующие) токсины: 1. Цитолизины:
2. Лейкоцидин Пантона-Валентина (PVL) |
Индуцированный лизис клеток |
2.2. Внеклеточные ферменты |
|
Плазмокоагулаза |
Свертывание плазмы крови |
Лецитиназа (лецитовиттелаза) |
Гидролиз липидов, липопротеинов |
Протеазы:
|
Расщепление белковых продуктов, распространение бактерий по организму |
Гиалуронидаза |
Деградация гиалуроновой кислоты |
Нейраминидаза |
Деградация нейраминовой кислоты |
Стафилокиназа (SAK) |
Активация плазминогена, инактивация антимикробных пептидов |
ДНКаза |
Разрушение ДНК |
3. Медиаторы межмикробного взаимодействия |
|
Бактериоцины (стафилококкцины) |
Подавляют рост непатогенных стафилококков, заселяющих биотоп в норме |
Бактериолизины |
Разрушают пептидогликан клеточной стенки грамположительных бактерий |
Феромоны |
Сигнальные белковые молекулы, регулирующие плотность популяции (кворум- сенсинг) |
Бета-лактамаза |
Разрыв бета-лактамного кольца, инактивирование бета-лактамных антибиотиков |
4. Прочие факторы патогенности |
|
Стафилококковый ингибитор комплемента (SCIN) |
Ингибирование системы комплемента |
Протеин S. aureus, ингибирующий хемотаксис (CHIPS) |
Ингибирование хемотаксиса нейтрофилов |
Устойчивость к солям и жирным кислотам. |
Размножение в потовых и сальных железах |
Внеклеточные полисахариды |
Образование экзополисахаридной матрицы на слизистых оболочках или на плотных поверхностях (формирование биопленок) |
Капсула
Клеточная
стенка
Цитоплазматическая мембрана
MSCRAMM Токсины
Экзоферменты
Рисунок 1.18 – 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.
Факторы патогенности стафилококков по выполняемой функции можно подразделить на следующие группы:
Факторы, обеспечивающие адгезию стафилококков (клампинг-фактор, тейхоевые кислоты, капсула и др.).
Факторы, способствующие распространению стафилококков по тканям организма (гиалуронидаза, устойчивость к жирным кислотам).
Факторы с токсической функцией (токсины).
Факторы, препятствующие фагоцитозу (полисахаридная капсула, белок А).
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 (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 1.19).
Связывание молекулы IgG с белком А через Fc-фрагмент
(препятствие фагоцитозу)
Способ связывания IgG с бактериальной клеткой
для ее опсонизации (помощь фагоцитозу)