Streptokokkinfektsiooni põhjused ja patogenees

Streptokokk-infektsiooni põhjused

Streptokokknakkuse tekitajateks on Streptococcaceae sugukonda kuuluvad Streptococcus perekonda kuuluvad mitteliikuvad fakultatiivsed anaeroobsed grampositiivsed kookid . Perekonda kuulub 38 liiki, mis erinevad üksteisest ainevahetuslike omaduste, kultuuriliste ja biokeemiliste omaduste ning antigeense struktuuri poolest. Rakkude jagunemine toimub ainult ühes tasapinnas, seega paiknevad nad paaridena (diplokokkid) või moodustavad erineva pikkusega ahelaid. Mõnel liigil on kapsel. Patogeenid on võimelised kasvama temperatuuril 25–45 °C; temperatuurioptimaalne temperatuur on 35–37 °C. Tihedal toitainekeskkonnal moodustavad nad 1–2 mm läbimõõduga kolooniaid. Verega keskkonnas on mõnede liikide kolooniad ümbritsetud hemolüüsi tsooniga. Kohustuslik tunnus, mis iseloomustab kõiki streptokokkide perekonna esindajaid, on negatiivsed bensidiini ja katalaasi testid. Streptokokid on keskkonnas resistentsed; nad võivad kuivanud mädas või rögas ellu jääda mitu kuud. Patogeenid taluvad kuumutamist temperatuurini 60 °C 30 minutit: desinfitseerimisvahendite mõjul surevad nad 15 minuti jooksul.

Rakukesta rühmaspetsiifiliste polüsahhariidantigeenide (aine C) struktuuri põhjal on streptokokke 17 seroloogilist rühma, mis on tähistatud ladina tähtedega (AO). Rühmade sees jaotatakse streptokokid seroloogilisteks variantideks, mis põhinevad valkude M-, P- ja T-antigeenide spetsiifilisusel. A-rühma streptokokkidel on lai valik superantigeene: erütrogeensed toksiinid A, B ja C, eksotoksiin F (mitogeenne faktor), streptokoki superantigeen (SSA), erütrogeensed toksiinid (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Superantigeenid on võimelised interakteeruma antigeeni esitlevate rakkude pinnal ekspresseeritud peamise histosobivuskompleksi antigeenidega ja T-lümfotsüütide beeta-ahela varieeruvate piirkondadega, põhjustades nende proliferatsiooni ja tsütokiinide, TNF-α ja γ-interferooni võimsa vabanemise. Lisaks on A-rühma streptokokk võimeline tootma bioloogiliselt aktiivseid rakuväliseid aineid: streptolüsiine O ja S, streptokinaasi, hüaluronidaasi, DNaas B, streptodornaasi, lipoproteinaasi, peptidaasi jne.

Streptokoki rakusein sisaldab kapslit, valku, polüsahhariidi (rühmaspetsiifiline antigeen) ja mukoproteiini kihti. A-rühma streptokokkide oluline komponent on valk M, mis struktuurilt sarnaneb gramnegatiivsete bakterite fimbriatega. Valk M (tüübispetsiifiline antigeen) on peamine virulentsustegur. Selle antikehad pakuvad pikaajalist immuunsust korduva nakatumise vastu, kuid valgu M struktuuri järgi eristatakse enam kui 110 seroloogilist tüüpi, mis vähendab oluliselt humoraalsete kaitsereaktsioonide efektiivsust. Valk M pärsib fagotsüütilisi reaktsioone, toimides otseselt fagotsüütidele, maskeerides komplemendi komponentide ja opsoniinide retseptoreid ning adsorbeerides fibrinogeeni, fibriini ja selle lagunemissaadusi oma pinnale. Sellel on superantigeeni omadused, mis põhjustavad lümfotsüütide polüklonaalset aktivatsiooni ja madala afiinsusega antikehade moodustumist. Sellised omadused mängivad olulist rolli koe isoantigeenide tolerantsuse rikkumises ja autoimmuunpatoloogia tekkes.

Tüübispetsiifiliste antigeenide omadused on ka rakuseina T-valgul ja lipoproteiinil (ensüüm, mis hüdrolüüsib imetajate vere lipiide sisaldavaid komponente). Erinevate M-variantide streptokokkidel võib olla sama T-tüüp või T-tüüpide kompleks. Lipoproteiini serotüüpide jaotus vastab täpselt teatud M-tüüpidele, kuid seda ensüümi toodavad umbes 40% streptokokitüvedest. T-valgu ja lipoproteiini vastastel antikehadel ei ole kaitsvaid omadusi. Kapsel sisaldab hüaluroonhapet, mis on üks virulentsusfaktoritest. See kaitseb baktereid fagotsüütide antimikroobse potentsiaali eest ja hõlbustab adhesiooni epiteelile. Hüaluroonhappel on antigeeni omadused. Bakterid on võimelised kapslit kudede invasiooni ajal iseseisvalt hävitama, sünteesides hüaluronidaasi. Kolmas kõige olulisem patogeensusfaktor on C5a-peptidaas, mis pärsib fagotsüütide aktiivsust. Ensüüm lõhustab ja inaktiveerib komplemendi komponenti C5a, mis toimib võimsa kemoatraktandina.

A-rühma streptokokid toodavad mitmesuguseid toksiine. Streptolüsiin O antikehade tiitrid on prognostilise väärtusega. Streptolüsiin S-il on hemolüütiline aktiivsus anaeroobsetes tingimustes ja see põhjustab veres pindmist hemolüüsi. Mõlemad hemolüsiinid hävitavad lisaks erütrotsüütidele ka teisi rakke: streptolüsiin O kahjustab kardiomüotsüüte ja streptolüsiin S fagotsüüte. Mõned A-rühma streptokokkide tüved sünteesivad kardiohepaatilist toksiini. See kahjustab müokardi ja diafragmat ning põhjustab hiiglaslike rakuliste granuloomide teket maksas.

Enamik B-rühma streptokokkide isolaatidest on S. agalactiae. Viimastel aastatel on nad üha enam pälvinud tervishoiutöötajate tähelepanu. B-rühma streptokokid koloniseerivad tavaliselt ninaneelu, seedetrakti ja tuppe. Eristatakse järgmisi B-rühma streptokokkide seroloogilisi variante: la, lb, Ic, II ja III. Serotüüpide 1a ja III bakterid on troopilised kesknärvisüsteemi ja hingamisteede kudede suhtes; nad põhjustavad vastsündinutel sageli meningiiti.

Teiste liikide hulgas on suure diagnostilise tähtsusega pneumokokid (S. pneumoniae), mis põhjustavad inimestel enamiku kogukonnas omandatud kopsupõletikust. Nad ei sisalda grupiantigeeni ja on seroloogiliselt heterogeensed. Kapsli antigeenide struktuuri järgi eristatakse 84 pneumokokkide seroloogilist varianti.

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

Streptokokk-infektsiooni patogenees

Kõige sagedamini tekivad haigused pärast streptokokkide sattumist neelu ja ninaneelu limaskestadele. Lipoteihohape, mis on osa rakuseinast, M- ja F-valgud tagavad patogeeni adhesiooni mandlite või teiste lümfoidrakkude pinnale. M-valk soodustab bakterite resistentsust fagotsüütide antimikroobse potentsiaali suhtes, seob fibrinogeeni, fibriini ja selle lagunemissaadusi. Streptokokkide paljunemisel vabanevad toksiinid, mis põhjustavad mandlikoe põletikulise reaktsiooni. Kui streptokokid sisenevad lümfisõlmedesse lümfiteede kaudu, tekib regionaalne (submandibulaarne) lümfadeniit. Verre tungivad toksilised komponendid põhjustavad väikeste veresoonte üldist laienemist (kliiniliselt - hüpereemia ja täpplööve). Allergilist komponenti, mis häirib veresoonte läbilaskvust, peetakse glomerulonefriidi, artriidi, endokardiidi jne põhjustajaks. Septiline komponent viib patogeeni akumuleerumiseni erinevates organites ja süsteemides ning mädase põletiku fookuste tekkeni. A-rühma streptokokkides leiduvate tavaliste ristreageerivate antigeenideterminantide (valk M, mittetüübispetsiifilised valgud, A-polüsahhariid jne) ja südame- ning neerukoe müofibrillide sarkolemma olemasolu määrab autoimmuunprotsesside arengu, mis viivad reuma ja glomerulonefriitini. Molekulaarne mimikri on nende haiguste streptokokkinfektsiooni peamine patogeneetiline tegur: streptokokkantigeenide vastased antikehad reageerivad peremeesorganismi autoantigeenidega. Teisest küljest omavad valk M ja erütrogeenne toksiin superantigeenide omadusi ja põhjustavad T-rakkude proliferatsiooni, aktiveerides immuunsüsteemi efektorsideme kaskaadreaktsiooni ja tsütotoksiliste omadustega mediaatorite vabanemist: IL, TNF-α, interferoon-gamma. Lümfotsüütide infiltratsioon ja tsütokiinide lokaalne toime mängivad olulist rolli invasiivsete streptokokkinfektsioonide (tselluliidi, nekrootilise fastsiidi, nahakahjustuste, siseorganite puhul) patogeneesis. Invasiivse streptokokknakkuse patogeneesis mängivad olulist rolli TNF-α, organismi enda gramnegatiivse mikrofloora LPS ja selle sünergiline interaktsioon erütrogeense toksiini S. pyogenes'ega.

Streptokokknakkuse epidemioloogia

Nakkusallikaks ja -reservuaariks on patsiendid, kellel esinevad ägedad streptokokkhaigused erinevate kliiniliste vormidega, ja patogeensete streptokokkide kandjad. Epidemioloogilisest seisukohast kujutavad suurimat ohtu patsiendid, kelle kolded paiknevad ülemistes hingamisteedes (skarlatiinid, tonsilliit). Nad on väga nakkavad ja nende eritatavad bakterid sisaldavad peamisi virulentsusfaktoreid - kapslit ja M-valku. Selliste patsientide nakatumine viib kõige sagedamini vastuvõtlikel inimestel manifestse infektsiooni tekkeni. Patsiendid, kelle streptokokknakkuse kolded paiknevad väljaspool hingamisteid (streptokokkpüoderma, keskkõrvapõletik, mastoidiit, osteomüeliit jne), ei ole nii nakkavad, mis on seotud patogeenide vähem aktiivse eritumisega organismist.

Ägeda streptokokknakkusega patsientide nakkusperioodi kestus sõltub ravimeetodist. Skarlatiinide ja tonsilliidiga patsientide ratsionaalne antibiootikumravi vabastab organismi patogeenist 1,5-2 päeva jooksul. Ravimid (sulfoonamiidid, tetratsükliinid), mille suhtes A-rühma streptokokid on täielikult või osaliselt kaotanud tundlikkuse, moodustavad paranemiskandja 40-60%-l tervenenutest.

Rühmades, kus esineb 15-20% pikaajalisi kandjaid, ringlevad streptokokid tavaliselt pidevalt. Arvatakse, et kandlus on teistele ohtlik, kui mikroobse fookuse suurus on üle 103 ^CFU (kolooniat moodustava ühiku) tampooni kohta. Sellise kandluse tase on märkimisväärne - umbes 50% tervetest A-rühma streptokokkide kandjatest. Kandjatelt eraldatud patogeeni kultuuride hulgas leidub virulentseid tüvesid mitu korda harvemini kui patsientidelt eraldatud tüvede keskkonnas. B-, C- ja G-rühma streptokokkide kandlust kurgus täheldatakse palju harvemini kui A-rühma streptokokkide kandlust. Erinevatel andmetel on 4,5-30%-l naistest tüüpiline B-rühma streptokokkide kandlus tupes ja pärasooles. Patogeeni lokaliseerimine organismis määrab suuresti selle elimineerimise viisid.

Nakkuse leviku mehhanism on aerosool (õhus leviv), harvemini kontakt (toidutee ja levik saastunud käte ja majapidamistarvete kaudu). Nakatumine toimub tavaliselt pikaajalise ja tiheda kontakti ajal haige inimese või kandjaga. Patogeen satub keskkonda kõige sagedamini väljahingamise ajal (köha, aevastamine, aktiivne vestlus). Nakatumine toimub tekkiva õhus leviva aerosooli sissehingamisel. Inimeste tihedus ruumides ja pikaajaline lähedane kontakt suurendavad nakatumise tõenäosust. Tuleb arvestada, et üle 3 m kaugusel on see levikutee praktiliselt võimatu.

Patogeeni levikut soodustavad tegurid on määrdunud käed, majapidamistarbed ja saastunud toit. Täiendavad patogeeni levikut soodustavad tegurid on madal temperatuur ja kõrge õhuniiskus ruumis. A-rühma streptokokid on teatud toiduainetesse sattudes võimelised paljunema ja säilitama oma virulentseid omadusi pikka aega. Seega on tonsilliidi või farüngiidi puhanguid teada piima, kompottide, või, keedetud munasalatite, homaaride, koorikloomade, munavõileibade, singi jms tarbimisel.

Streptokoki tekkega seotud mädaste tüsistuste tekke oht on haavatud, põletushaavu saanud patsientidel, postoperatiivsel perioodil olevatel patsientidel, samuti sünnitajatel ja vastsündinutel. Võimalik on autoinfektsioon, samuti B-rühma streptokokkide, mis põhjustavad urogenitaalseid infektsioone, ülekandumine seksuaalvahekorra kaudu. Vastsündinute patoloogias on ülekandeteguriteks nakatunud lootevesi. 50% juhtudest on infektsioon võimalik loote läbimisel sünnitusteedest.

Inimeste loomulik vastuvõtlikkus on kõrge. Streptokokivastane immuunsus on oma olemuselt antitoksiline ja antimikroobne. Lisaks esineb organismi sensibiliseerumist DTH tüübi poolt, mis on seotud paljude poststreptokoki tüsistuste patogeneesiga. Streptokokkinfektsiooni põdenud patsientide immuunsus on tüübispetsiifiline. Korduv haigus on võimalik, kui nakatuda patogeeni teise serovariga. Valgu M antikehad avastatakse peaaegu kõigil patsientidel haiguse 2. kuni 5. nädalani ja 10-30 aastat pärast haigust. Neid avastatakse sageli vastsündinute veres, kuid 5. elukuuks kaovad nad.

Streptokokkinfektsioon on laialt levinud. Mõõduka ja külma kliimaga piirkondades on neelu- ja hingamisteede infektsioonide esinemissagedus 5–15 juhtu 100 inimese kohta. Subtroopilise ja troopilise kliimaga lõunapoolsetes piirkondades on esmatähtsad nahakahjustused (streptoderma, impetiigo), mille esinemissagedus laste seas ulatub teatud aastaaegadel 20%-ni või rohkem. Nende arengut soodustavad väiksemad vigastused, putukahammustused ja halb nahahügieen.

Nosokomiaalne streptokokkinfektsioon on võimalik sünnitusmajades, laste-, kirurgia-, otolarüngoloogia- ja silmaosakondades. Nakatumine toimub nii endogeenselt kui ka eksogeenselt (streptokokikandjatelt nii personali kui ka patsientide seas) invasiivsete meditsiiniliste ja diagnostiliste protseduuride ajal.

Tsüklilisus on streptokokknakkuste epideemilise protsessi üks iseloomulikke tunnuseid. Lisaks tuntud tsüklilisusele 2-4-aastase intervalliga on ka perioodilisus 40-50-aastase ja pikema intervalliga. Selle lainelise iseloomu eripäraks on eriti raskete kliiniliste vormide esinemine ja kadumine. Märkimisväärne arv sarlakite ja tonsillofarüngiidi juhtumeid on tüsistusena seotud mädaste-septiliste (kõrvapõletik, meningiit, sepsis) ja immunopatoloogiliste (reuma, glomerulonefriit) protsessidega. Raskeid generaliseerunud infektsioonivorme koos samaaegsete sügavate pehmete kudede kahjustustega nimetati varem terminiga "streptokokkgangreen". Alates 1980. aastate keskpaigast on paljudes riikides täheldatud streptokokknakkuse esinemissageduse suurenemist, mis langes kokku S. pyogenes'e põhjustatud haiguste nosoloogilise struktuuri muutustega. Taas on hakatud registreerima raskete generaliseerunud vormide grupijuhtumeid, mis on sageli surmaga lõppenud [toksilise šoki sündroom (TSS), septitseemia, nekrootiline müosiit, fastsiit jne]. USAs registreeritakse igal aastal 10–15 tuhat invasiivse streptokokkinfektsiooni juhtu, millest 5–19% (500–1500 juhtu) on nekrootiline fastsiit.

Laboratoorsete uurimismeetodite laialdane kasutamine on võimaldanud kindlaks teha, et invasiivsete streptokokkhaiguste taastekkimine on seotud populatsioonis ringleva patogeeni serotüüpide muutumisega: reumatogeensed ja toksigeensed serotüübid on asendanud M-serotüübid. Lisaks on suurenenud reumaatilise palaviku ja toksiliste infektsioonide (toksiline tonsillofarüngiit, sarlakid ja TSS) esinemissagedus.

Streptokokknakkuste ja nende tagajärgede põhjustatud majanduslik kahju on ligikaudu 10 korda suurem kui viirushepatiidi põhjustatud kahju. Uuritud streptokokkide hulgas on majanduslikult kõige olulisemad tonsilliit (57,6%), streptokoki etioloogiaga ägedad hingamisteede infektsioonid (30,3%), erüsiipel (9,1%), sarlakid ja aktiivne reuma (1,2%) ning lõpuks äge nefriit (0,7%).

Primaarsed streptokokknakkused moodustavad 50–80% hooajalisest haigestumusest. Hingamisteede streptokokknakkustel on väljendunud sügis-talv-kevadine hooajalisus. Hooajalist haigestumust määravad peamiselt eelkoolides käivad lapsed.

Haigestumuse hooajalise suurenemise ajastust mõjutab otsustavalt organiseeritud rühmade teke või uuenemine ja nende arv.

Kord aastas uuendatud organiseeritud rühmades täheldatakse ühekordset hooajalist nakatumise suurenemist. Kahekordse uuendamise korral täheldatakse haigestumuse kahekordset hooajalist suurenemist, mis on eriti iseloomulik sõjaväerühmadele. Esimene haigestumuse maksimum, mis on seotud kevadise ajateenistusega, on juunis-juulis, teine, mis on põhjustatud sügisesest ajateenistusest, on detsembris-jaanuaris.

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