Особенности морфологии и физиологии микроорганизмов рода Staphylococcus

в) истинный лейкоцидин —  токсин, отличающийся от гемолизинов  по антигенным свойствам, избирательно действует на лейкоциты, разрушая их;

г) экзотоксин, вызывающий синдром  токсического шока (СТШ). Он обладает свойствами суперантигена. Для СТШ характерны повышение температуры, снижение артериального  давления, кожные высыпания с последующим  шелушением на кистях и стопах, лимфоцитопения, иногда диарея, поражение почек и др. К продукции и секреции этого токсина способны более 50 % штаммов S. aureus.

д) энтеротоксины (А, В, CI, С2, СЗ, D, Е). Они характеризуются антигенной специфичностью, термостабильностью, устойчивостью к действию формалина (не превращаются в анатоксины) и пищеварительных ферментов (трипсина и пепсина), устойчивы в диапазоне рН от 4,5 до 10,0. Энтеротоксины являются низкомолекулярными белками с молекулярной массой  от 26 до 34 кД со свойствами суперантигенов.

 

4. Сильные аллергизирующие  свойства, которыми обладают как  компоненты структуры клеток, так  и экзотоксины и другие секретируемые  бактериями продукты жизнедеятельности.  Стафилококковые аллергены способны  вызывать реакции гиперчувствительности как замедленного типа (ГЧЗ), так и немедленного типа (ГЧН). Стафилококки являются главными виновниками кожных и респираторных аллергий (дерматиты, бронхиальная астма и т.п.). Особенность патогенеза стафилококковой инфекции и ее тенденция к переходу в хроническую форму коренятся в эффекте ГЧЗ.

 

5. Перекрестно реагирующие  антигены (с изоантигенами эритроцитов  А и В, почек и кожи —  индукция аутоантител, развитие  аутоиммунных заболеваний).

 

6. Факторы, угнетающие  фагоцитоз. Наличие их может  проявляться в угнетении хемотаксиса,  защите клеток от поглощения  фагоцитами, в обеспечении стафилококкам  возможности размножаться в фагоцитах  и блокировке «окислительного  взрыва». Фагоцитоз угнетают капсула,  белок А, пептидогликан, тейхоевые  кислоты, токсины. Кроме того, стафилококки индуцируют синтез  некоторыми клетками организма  (например, спленоцитами) супрессоров  фагоцитарной активности. Угнетение  фагоцитоза не только препятствует очищению организма от стафилококков, но и нарушает функцию процессинга и представления антигенов Т- и В-лимфоцитам, что ведет к снижению силы иммунного ответа.

Наличие капсулы у стафилококков  повышает их вирулентность для белых  мышей, делает устойчивыми к действию фагов, не позволяет типировать агглютинирующими сыворотками и маскирует белок  А.

Тейхоевые кислоты не только защищают стафилококки от фагоцитоза, но, очевидно, играют существенную роль в патогенезе стафилококковых инфекций. Установлено, что у детей, страдающих эндокардитом, в 100% случаев обнаруживаются антитела к тейхоевым кислотам.

 

7. Митогенное действие  стафилококков в отношении лимфоцитов (этим действием обладают белок А, энтеротоксины и другие продукты, секретируемые стафилококками) [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Антигенные особенности стафилококков

 

У стафилококков выделяют более 50 антигенных субстанций, разделяемых на родовые, видовые и типовые антигены. Многие стафилококки признаны аллергенами. Родовые антигены нередко способны перекрёстно реагировать с изоантигенами клеток организма человека (эритроцитов, почек и др.), что может привести к развитию аутоиммунной патологии. Видоспецифичными антигенами стафилококков могут служить тейхоевые кислоты. Для S.aureus видоспецифичным антигеном также является белок А. Этот белок способен к неспецифическому соединению с Fc-фрагментами IgG, в связи с чем стафилококки, обладающие этим белком, способны агглютинироваться нормальной человеческой сывороткой и давать неспецифическое свечение при обработке гетерологичными флюоресцирующими сыворотками. Стафилококки хорошо переносят высушивание, сохраняя вирулентность; погибают при прямом воздействии солнечного света в течение 10—12 ч. Они довольно устойчивы к нагреванию— при 70-80 С погибают за 20-30 мин, при 150 °С — за 10 мин; сухой жар убивает их за 2 ч. Бактерии менее устойчивы к действию дезинфицирующих средств, но резистентны к чистому этанолу. По наличию коагулазы все стафилококки разделяют на две группы [4].

Среди коагулазоположительных стафилококков поражения у человека вызывает лишь S.aureus «Приложение Б» ; среди коагулазоотрицательных видов — S.epidermidis и S.saprophyticus [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Классификация и таксономия стафилококков

В современной таксономии стафилококки имеют следующую систематику:

• Домен – Bacteria
• Филум – Firmicutes
• Класс – Bacilli
• Порядок – Bacillales
• Семейство – Staphylococcaceae
• Род – Staphylococcus     

Род включает 34 вида:

S. arlettae - S. aureus - S. auricularis - S. capitis - S. caprae - S. carnosus - S. caseolyticus - S. chromogenes - S. cohnii - S. delphini - S. epidermidis - S. equorum - S. felis - S. fleurettii - S. gallinarum - S. haemolyticus - S. hominis - S. hyicus - S. intermedius - S. kloosii - S. lactis - S. lentis - S. lugdunensis - S. lutrae - S. muscae - S. pasteuri - S. pettenkoferi -S. piscifermentans - S. saprophyticus - S. schleiferi - S. sciuri - S. simulans - S. succinus - S. vitulus - S. warneri - S. xylosus [4].

 

Они делятся на две группы:

- коагулазоположительные (6 видов);

- коагулазоотрицательные (28 видов).

 

 Классификация стафилококков   по степени патогенности:

• безусловно патогенные, обладающие большой степенью летальности для клеток;
• условно патогенные, способные вызвать незначительный восполительный процесс в виде покраснения и уплотнения;
• стафилококки - сапрофиты (обитатели поверхности кожи и внешней среды), практически не вызывающие поражений.

Классификация является относительный, ибо патогенные проявления стафилококков  зависят не только от их биологических  свойств, но и от состояния организма  человека, его устойчивости и реактивности.

 

Классификация стафилококков по пигментообразованию:

• стафилококк золотистый;
• стафилококк белый;
• стафилококк лимонно-желтый.

 

На основании общности физиологических признаков и  генетического родства часть  видов рода стафилококков объединены в 4 видовых группы:

• S. epidermidis - группа (S. epidermidis, S. capitis, S. warned; S. haemolyticus, S.hominis, S. saccharolyticus);
• S. saprophiticus - группа (S. saprophyticus, S. cohnii, S. xylosis);
• S. simulans - группа (S. simulans, S. carnosus) ;
• S. sciuri - группа (S. sciuri, S.lentus).

 

Большинство стафилококков совершенно безвредны: из упомянутых видов, только 3 (Staphylococcus aureus; Staphylococcus epidermidis; Staphylococcus saprophyticus.) способны вызывать заболевания, но и этих трех более чем достаточно.

Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк). Обычно обитает на слизистых оболочках носовой полости, носоглотки, кожных покровах, в желудочно-кишечном и генитальном трактах животных и человека. Оценивается как потенциально патогенный микроорганизм и является возбудителем маститов, бактериемии, пневмоний, абсцессов, пищевых токсикозов. Клетки (0,5—1,0 мкм) в окрашенном препарате расположены единично, парами и скоплениями «Приложение В». Некоторые штаммы имеют капсулу или псевдокапсулу, что сочетается с их повышенной вирулентностью. Температурный оптимум 30-37 °С. В питательном бульоне растет со стабильным равномерным помутнением среды, формируется компактный легко суспендируемый осадок. На плотных питательных средах образует круглые, выпуклые, гладкие, блестящие, непрозрачные колонии.

Изолированные колонии  на оптимальных питательных средах достигают 6-7 мм в диаметре. Капсулообразующие  штаммы формируют более мелкие колонии. Колонии могут быть серого или  серо-белого цвета с желтоватым, желто-оранжевым или оранжевым  оттенком. Пигментообразование наблюдается  при выращивании на средах в присутствии  кислорода, содержащих кровь, сыворотку  крови, молоко, углеводы. 
Коагулазу вырабатывают почти все штаммы вида. Отдельные штаммы могут образовывать α- или β-гемолизин [2].

 

Staphylococcus epidermidis. Нередко ассоциируется с различными постоперационными осложнениями (оппортунистический патоген), проявляет свое патогенное действие при иммунодепрессивных состояниях. Клетки правильной круглой формы, размером 0,5-1,5 мкм, располагаются преимущественно парами и тетрадами «Приложение Г».

Температурный оптимум 30-37 °С. В питательном бульоне  растет с помутнением и последующим  просветлением среды, формируег  слизистый осадок. На агаровой среде  колонии округлые, гладкие, выпуклые, блестящие, непрозрачные 3—6 мм в диаметре. По мере увеличения времени и при  увеличении температуры культивирования  возрастает липкость колоний, а в  центре появляется углубление. Цвет колоний  серый или серо-белый. Колонии  отдельных штаммов имеют желтый или коричневатый оттенок. 
Может вырабатывать гемолизин, но не всегда и в небольшом количестве. Коагулазу не продуцирует [2].

Staphylococcus saprophyticus. Обнаруживают на кожных покровах человека и животных, выделяют при патологических процессах мочевого тракта « Приложение Д».

Клетки в препарате  располагаются единично, парами, редко  тетрадами. Температурный оптимум 28-35 °С. Формирует на плотных средах округлые, выпуклые, непрозрачные, гладкие, блестящие колонии диаметром 5—9 мм. Большинство штаммов не имеют  пигмента. Колонии пигментообразующих штаммов желтые или желто-оранжевые. Гемолизин продуцирует редко, коагулазу  не вырабатывает [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Среды для выделения и первичной идентификации стафилококков

 

Основные принципы обнаружения  и  первичной идентификации стафилококков.

Предварительная диагностика  стафилококков может основываться на бактериоскопическом изучении препаратов мазков, окрашенных по Граму. Патогенные стафилококки, помимо гроздевидного  расположения, характеризуются правильной сферической формой клеток. Обнаружение  стафилококков, находящихся внутри клеток, позволяет дать ответ о  наличии стафилококковой инфекции. В большинстве же случаев для  точного установления патогенности обнаруженных стафилококков требуется  выделить эти микроорганизмы в чистой культуре путем посева исследуемого материала на плотные питательные  среды. В настоящее время ассортимент  дифференциальных, элективных и накопительных  сред, предложенных для выделения  патогенных стафилококков, весьма значителен и продолжает расширяться. Многие исследователи  на основе знания основных биохимических  характеристик и питательных  потребностей патогенных стафилококков  при конструировании сред стремятся  повысить их высеваемость и обеспечить возможность осуществлять их количественный учет, получить надежный способ отличать потенциально болезнетворные стафилококки от сапрофитов. Употребление жидких накопительных сред для первичного выделения стафилококков нецелесообразно, так как лишает исследователя возможности количественной оценки содержания микробов в обследуемых объектах, а при случайных загрязнениях способствует ошибкам. Особенно это относится к таким исследованиям, как обнаружение носительства патогенных стафилококков, где доказательством является лишь массивный рост, либо определение этиологической роли этих микроорганизмов при пищевых отравлениях или наружных воспалительных процессах. Если же речь идет об исследовании крови, а также о тех немногих случаях, когда бывает необходимо выявить даже единичные жизнеспособные особи этих микробов, например при контроле эффективности дезинфекции, проверке на стерильность или титрационных посевах, то в подобных случаях использование накопительных сред вполне оправдано [6].

Из большого числа разнообразных  питательных сред, опробованных для  первичного выделения стафилококков, в практике оправдали себя немногие. Обычный питательный агар рН 7,2-7,4, приготовленный путем добавления 2% агар-агара к мясопептонному бульону или к триптическому перевару Хоттингера, может быть использован при исследовании экссудатов из закрытых полостей. Стафилококки вырастают через 18-24 ч инкубации при 37 °С в виде гладких блестящих с ровными краями непрозрачных и слегка выпуклых колоний. Характер пигмента выявляется лучше после дополнительного суточного выдерживания чашек при комнатной температуре 20 °С на свету. Если в исследуемом материале присутствует посторонняя флора, то по внешнему виду колонии стафилококков могут быть трудно отличимы.

Употребление кровяного агара дает возможность, кроме выявления пигмента, определить и гемолитическую активность стафилококков «Приложение Е». При этом необходимо помнить, что гемолитическая способность, определяемая на чашках с кровяным агаром, зависит от многих факторов вида крови, ее концентрации, наличия в ней антитоксинов, толщины слоя среды, содержания углекислого газа в атмосфере культивирования, густоты посева, присутствия и характера сопутствующей флоры и т. д. При отборе колоний с кровяного агара необходимо отвивать как гемолитические, так и не дающие гемолиза, особенно если исследование проводится на среде с человеческой

или лошадиной кровью, а  отсутствие гемолиза на таких средах не позволяет заключить об отсутствии вообще гемолитической активности. Поэтому  использование кровяного агара  для первичного посева целесообразно  только при обследовании объектов, не содержащих посторонней микрофлоры, и желательно добавлять в питательную  среду кровь кролика или барана [6].

Если же проводится исследование гноя открытых ран или отделяемого  язв или свищей, то следует пользоваться элективно-дифференциальной средой для  стафилококков желточно-солевым агаром (ЖСА) Г. Н. Чистовича «Приложение Ж». Элективность этой среды обеспечивается высоким содержанием хлористого натрия, а добавленный яичный желток позволяет выявлять лецитовителлазную активность, которая является одним из показателей патогенности стафилококков и в силу этого ЖСА более четко дифференцирует патогенных представителей, чем кровяной агар. Приготовление ЖСА несложно. Заготовляют впрок и стерилизуют в автоклаве при 120 °С в течение 20 мин питательный агар МПА или Хоттингера рН 7,2-7,4, содержащий 10 мл поваренной соли. Перед употреблением солевой питательный агар растапливают, остужают до 45-50 °С и добавляют к нему 20 мл по объему стерильной желточной взвеси 1 желток куриного яйца на 200 мл физиологического раствора. Для лучшего эмульсирования желательно иметь колбы со стеклянными бусами. После тщательного перемешивания среду разливают по 20-25 мл в чашки, которые могут храниться в холодильнике в течение нескольких дней. Следует производить массивный посев исследуемого материала на чашки с ЖСА, а инкубацию вести в течение 2 суток при 35-37 °С. Посторонняя флора резко подавляется, стафилококки же на ЖСА вырастают практически в чистой культуре. Непосредственно при просмотре чашек вокруг колоний отмечается образование радужных венчиков и мутной зоны лецитовителлазная реакция.