Биологические науки / 6. Микробиология

Коваленко М.О., Воронкова О.С., Вінніков А.І.

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Україна

СТАФІЛОКОКИ, ЇХ БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКЛИКУВАНІ НИМИ УРАЖЕННЯ

Вступ

Актуальність проблеми інфекцій, викликаних грампозитивними мікроорганізмами, в усьому світі неухильно зростає. З них стафілококи є збудниками значної частини позалікарняних і нозокоміальних бактеріємій, пневмоній, інфекцій шкіри і м'яких тканин, кісток і суглобів. Останніми роками відзначається постійне зростання питомої ваги стафілококів у виникненні гнійничкових захворювань шкіри, терапія яких представляє певні труднощі у зв'язку з високою резистентністю патологічного процесу і частими рецидивами. Стафілококові ураження шкіри виникають в результаті проникнення в шкіру стафілококів і можуть бути самостійним захворюванням або ускладненням шкірних хвороб (короста, екзема, нейродерміт та ін). Стафілококові отруєння найчастіше пов'язані з вживанням молока, молочних продуктів, м'ясних, рибних, овочевих страв, тортів, тістечок, рибних консервів в олії.

Поряд зі зростанням вагомості грампозитивної флори в структурі інфекційних захворювань в останні два десятиліття лікування стафілококових інфекцій становить серйозну проблему, що пов'язано з формуванням і розповсюдженням у популяції стафілококів явища антибіотикорезистентності. Особливе значення має поширення стафілококів, резистентних до метициліну (або до оксациліну), і стафілококів зі зниженою чутливістю до ванкоміцину. Ці особливості стафілококів служать причиною істотного обмеження вибору антибактеріальних препаратів для лікування інфекцій, викликаних цими штамами мікроорганізмів.

Резистентність у людей до стафілококів неоднакова, вродженого імунітету немає, а набутий нестійкий. Джерелом захворювання є хвора людина і зовнішнє середовище, що містить вірулентні мікроби.

З огляду на сказане вище, метою роботи було зробити огляд відомостей про роль стафілококів у структурі захворюваності людини та їх стійкість до антибіотиків.

Стафілококи у структурі уражень людини

Переважне значення в патології людини має золотистий стафілокок. Стафілококи володіють поліорганним тропізмом, пов'язаним з їх здатністю адгезуватися на рецепторах клітин різних тканин та органів людини. Їх пантропність виражається в здатності викликати гнійно-запальні процеси в шкірі, підшкірній клітковині, лімфовузлах (фурункули, карбункули, мастити, абсцеси тощо), респіраторному тракті (бронхіти, пневмонії, плеврити), ЛОР-органах (отити, ангіни, гайморити, тонзиліти та ін..), органах зору (кон'юнктивіти, виразки роговиці), жовчовивідних шляхах (холецистити, холангіти та ін..), сечостатевих органах (гломерулонефрити, уретрити, простатити та ін..), опорно-руховому апараті (остеомієліти, артрити, міозити), а також харчові отруєння. Генералізація будь-якої форми місцевого процесу може призвести до сепсису або септикопіємії [4]. Стафілококи можуть викликати важкі форми гострі кишкові захворювання, а також менінгіти у дітей молодшого віку [1].

Організм здорової людини має значну стійкість до стафілококів. Після перенесеної стафілококової інфекції в крові з'являються антитоксини. При контакті з широко поширеними в навколишньому середовищі стафілококами, а також у результаті перенесених захворювань індукується гуморальна імунна відповідь, в результаті якої утворюються антитіла на антигени мікробних клітин, токсини і ферменти. Клітинна імунна відповідь проявляється у придушенні фагоцитозу. Певне значення при стафілококових інфекціях мають секреторні ІgА, що забезпечують місцевий імунітет слизових оболонок [11].

Стафілококи виявляються на шкірі і слизових оболонках людини, зустрічаються у тварин. Резервуаром золотистого стафілокока служать здорові носії та хворі з різними стафілококовими ураженнями. Найбільшу небезпеку в сенсі розповсюдження стафілококів являють бактеріоносії, у яких патогенні стафілококи виявляють на слизовій верхніх дихальних шляхів, особливо передніх відділів носових ходів, а також хворі люди зі шкірними ураженнями. Стафілококи досить резистентні до факторів навколишнього середовища. Вони добре переносять висушування, тривалий час залишаються життєздатними в пилу [8].

Лабораторна діагностика, профілактика і лікування захворювань, що викликаються стафілококами

Досліджуваний матеріал (гній) піддають бактеріоскопічному дослідженню і висівають на живильні середовища. Кров, мокротиння, фекалії досліджують бактеріологічним методом. Після виділення чистої культури з ряду ознак визначають видову приналежність. Для встановлення джерела та шляхів поширення інфекції, виділені культури фаготипують. Лабораторний аналіз неодмінно включає визначення чутливості виділеної культури або культур до антибіотиків.

Профілактика захворювань, що викликаються стафілококами, включає кілька напрямків. До них належать заходи боротьби з джерелом інфекції, якими є люди, що страждають гнійно-запальними процесами і бактеріоносії, попередження стафілококових захворювань в лікувальних установах, організація режиму роботи відділень лікарень. Для попередження виникнення стафілококових захворювань у осіб, які зазнають ризику травматизму або інфікування, рекомендується використовувати метод імунізації сорбованим анатоксином або введення імуноглобуліну. Особлива проблема – профілактика стафілококових захворювань у новонароджених. У даному випадку в профілактику включають імунізацію породіль стафілококовим анатоксином, а також проведення кількісного та якісного аналізу обсіменіння молока породіль з метою більш суворого підходу до переведення новонародженого на вигодовування кип'яченим грудним молоком.

Для лікування стафілококових інфекцій застосовують антибіотики, вибір яких визначається чутливістю виділеної культури до певних препараті.При сепсисі поряд з антибіотиками вводять протистафілококовийІg.Використовують анатоксин, аутовакцину, що стимулюють синтез антитоксичних та антимікробних антитіл [12, 14].

Антибіотикорезистентність стафілококів

Стафілококи характеризуються високим рівнем природної чутливості до переважної більшості антибактеріальних препаратів (β-лактамів, аміноглікозидів, фторхінолонів, макролідів, лінкозамідів, тетрациклінів, глікопептидів, ко-тримоксазолу, хлорамфеніколу, фузидієвої кислоти і рифампіну). Однак навіть за таких великих можливостей відносно вибору антибіотиків в ряді випадків лікування стафілококових інфекцій стає серйозною проблемою, що пов'язано з формуванням у мікроорганізмів антибіотикорезистентності. Сформована система вибору препаратів для лікування стафілококових інфекцій враховує найбільш поширені механізми стійкості, але поява у мікроорганізмів нових механізмів антибіотикорезистентності вимагає перегляду деяких установлених уявлень і впровадження в практику нових препаратів [15, 18].

Серед усіх антибактеріальних препаратів β-лактами характеризуються найбільшим рівнем активності щодо стафілококів і в значній частині випадків, навіть сьогодні, вони становлять основу терапії відповідних інфекцій, для цих препаратів характерний бактерицидний механізм дії. Всі відомі стафілококові β-лактамази володіють однаковим субстратним профілем, вони гідролізують природні і напівсинтетичні пеніциліни за винятком метициліна і ізоксазолілпеніцлінів (оксациліну, клоксациліну, діклоксациліну). Стафілококові β-лактамази ефективно пригнічуються відомими інгібіторами (клавуланатом, сульбактамом та тазобактамом).

Першим β-лактамом, стійким до гідролізу стафілококовими β-лактамазами, був метицилін [19]. Зараз метицилін практично не застосовується, його місце зайняв аналогічний за властивостями препарат оксацилін, але термін "метицилінрезистентні" зберігся, як синонім вживають термін "оксацилінрезістентність".

Протягом багатьох років основними антибіотиками, ефективними при інфекціях, що викликаються метицилінрезистентними стафілококами (МРС), були глікопептиди. Глікопептиди проявляють відносно стафілококів лише бактеріостатичну дію, що є суттєвим у порівнянні з β -лактамами. [17,21].

Вперше стійкість стафілококів до глікопептидів була описана у коагулазонегативних стафілококів.У штамів S. haemolyticus стійкість до глікопептидів поширена ширше, ніж серед штамів S. epidermidis. Механізми резистентності у коагулазонегативних стафілококів детально не вивчені[17].

Стафілококи високочутливі до макролідних антибіотиків та лінкозамідів. Значною антистафілококовою активністю володіють аміноглікозидні антибіотики. Представники фторхінолонів істотно відрізняються за рівнем активності щодо стафілококів. Активність таких препаратів, як ципрофлоксацин і офлоксацин, порівняно невисока, але клінічно значима. Моксифлоксацин, геміфлоксацін та інші нові фторхінолони проявляють велику активність. Антистафілококову активність і клінічну ефективність мають також такі препарати, як фузидієва кислота, ко-тримоксазол і рифампіном, однак детальних клінічних випробувань за оцінкою цих препаратів не проводилося. У зв'язку з тим що до всіх наведених препаратів досить швидко розвивається стійкість, їх доцільно застосовувати у вигляді комбінацій. Оскільки всі перераховані препарати поступаються β-лактамам, вони можуть застосовуватися для лікування стафілококових інфекцій тільки в тих випадках, коли використання β-лактамів з тих чиінших причин неможливо [16, 22].

Заключення

Стафілококи – сферичні грампозитивні нерухомі аспорогенні бактерії роду Staphylococcus з родини Micrococcaceae. Зараз рід Staphylococcus включає 27 видів, з них тільки 3 види екологічно пов'язані з організмом людини: S. aureus – золотистий стафілокок, S. epidermidis – епідермальний стафілокок і S. saprophyticus – сапрофітний стафілокок, які викликають різноманітні ураження [4].

Значну роль у патології людини стафілококи відіграють у зв’язку із наявністю у них великої кількості факторів патогенності. Ці фактори, особливо у S. aureus, пов'язані з їх адгезією на рецепторах чутливих клітин, колонізацією і агресивними властивостями, які виявляються у придушенні фагоцитозу. Капсульні полісахариди пригнічують активність фагоцитуючих клітин. Білок а володіє антифагоцитарними властивостями. З екзоферментів, продукованих головним чином S. aureus, істотну роль у патогенезі захворювань грають плазмокоагулаза, гіалуронідаза, лецитиназа, фібринолізин, ДНК-аза. Патогенетичні властивості інших ферментів стафілококів (нуклеази, ліпази, протеїнази, фосфатази), часто супроводжують коагулазноюактивністю, чітко не визначені [10].

Стафілококи секретують ряд токсинів, що відрізняються один від одного за механізмом дії. До них відносяться мембранопошкоджуючі токсини або мембранотоксини. Раніше їх називали гемолізини, вважаючи, що вони лізують тільки еритроцити. Золотисті стафілококи можуть утворювати гістотоксини, до яких відносяться ентеротоксини, що викликають харчову інтоксикацію. Відомо 6 ентеротоксинів (а, в, с, d, e, f), що розрізняються за антигенними властивостями. Деякі стафілококи продукують екзотоксин, що викликає синдром « токсичного шоку» [5].

Проблема стафілококових інфекцій в сучасному світі стоїть дуже гостро, перш за все за рахунок значного зростання резистентності до метициліну, в тому числі в позалікарняних умовах. Стафілококи нерідко виступають причиною гострих і хронічних інфекцій сечостатевої системи. Найбільш часто вони викликають цистити, пієлонефрити, ендокардити, пієліти, уретрити, мастити, ендометрити, орхіт, а також ураження шкіри.

Стафілококова інфекція залишається однією з найбільш поширених і наносить значний соціальний та економічний збиток суспільству.

Література:

1. Акатов А.К. Стафилококки и стафилококковая инфекция / А.К. Акатов. – Саратов, 1980. – 445 с.

2. Белобородов В.Б. Стафилококковые инфекции. Инфекции и антимикробная терапия / В.Б. Белобородов, С.Д. Митрохин. –М: Акта пресс, 2003. – С. 12-18.

3. Бухарин О.В. Биология патогенних кокков / О.В. Бухарин, Б.Я. Усвяцов, О.Л. Карташева. – М.: Медицина, 2002. – 283 с.

4. Воробьев А.А. Микробиология и иммунология / А.А Воробьев. – М.: Медицина, 1999. – 421-423 с.

5. Дерябин Д.Г. Стафилококки: экология и патогенность / Д.Г. Дерябин. – Екатеринбург: УрОРАН, 2000. – 238 с.

6. Егорова Е.В. Инфекционные болезни / Е.В. Егорова, О.М. Минскер. – М.: Медицина, 2001. – 234 с.

7. Камленюк С.І. Імунопрофілактика та імунотерапія інфекційних захворювань / С.І. Камленюк, І.О. Ситник, М.С. Творко – Київ: Знання України, 2004. – 160-163 с.

8. Кисина В.И. Инфекционные болезни и эпидемиология / В.И. Кисина. – М.: Мед. центр, 2006. – 79 с.

9. Коротяев А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вірусологія / Коротяев А.И., Бабичев С.А. // СПб.: Специальная литература. М.: Медицина, 2008. – С. 409-415.

10. Лысак В.В. Микробиология / В.В. Лысак. – Минск: БГУ, 2007. – 365-368с.

11. Пустовалова Н.А. Новый метод определения неспецифической резистентности организма – реакція иммуноприлипания стафилококков / Н.А. Пустовалова // Вопросы иммунологии и микробиологии стафилококковых и стрептококковых инфекций. – Л., 1999. – С. 6-8.

12. Сидоренко С.В. Инфекции в интенсивной терапии / С.В. Сидоренко, С.В. Яковлев. – М., 2000. – 144с.

13. Скрипкин Ю.К. Кожные и венерические болезни / Ю.К. Скрипкин. – М.:Триада-М. – 2001. – С. 198-201.

14. Смирнова А.М. Микробиология и профилактика стафилококковых инфекций / А.М Смирнова, А.А. Трояшкин, Е.М. Падерина. – М., 1997. – С. 205-207.

15. Climo M.W. Combinations of vancomycin and beta-lactamsa resynergistic against staphylococci with reduced susceptibilities to vancomycin / M.W. Climo, R.L. Patron, G.L. Archer // Antimicrob. AgentsChemother. – 1999. – № 43. – Р. 1747-1753.

16. Cui L.S. Novel mechanism of antibioticresistance originating in vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus / L.S. Cui, A.S. Iwamoto // Antimicrob. AgentsChemother. – 2006. – № 50. – Р. 428-438.

17. Hiramatsu K. H. Dissemination in Japanese hospitals of strains of Staphylococcus aureus heterogeneously resistant to vancomycin / K. Hiramatsu, H. Aritaka // Lancet. – 1997. – № 350.– Р. 1670-1673.

18. Hiramatsu K. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical strain with reduced vancomycin susceptibility / K. Hiramatsu, T. Hanaki // Antimicrob. chemother. – 1997. – № 40. – Р. 135–136.

19. Pillai S.K. Development of reduced vancomycin susceptibility in methicillin-susceptible Staphylococcus aureus / S.K. Pillai, C.L. Wennersten // Clin. infect. dis. – 2009. – № 49. – Р. 1169-1174.

20. Sato T. Study on septicaemiain in fantsand children in the past 20 years. Part 1. Ananalysis of causal organisms / T. Sato, M. Wada // Kansenshogaku-Zasshi. – 1996. – № 70. –Р. 775-783.

21. Srinivasan A. T. vancomycin resistance in staphylococci / A.T. Srinivasan, J.D. Dick // Clin. microbiol. rev. – 2002. –№ 15. –Р. 430-438.

22. Stevens D.L. Linezolid versus vancomycin for the treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections / D.L. Stevens, H.D. Herr // Clin. infect. dis. – 2002. – № 34. – Р. 1481–1490.