Узроци и патогенеза стрептококне инфекције

Узроци стрептококне инфекције

Узрочници стрептококне инфекције су непокретне факултативно анаеробне грам-позитивне коке из рода Streptococcus из породице Streptococcaceae. Род обухвата 38 врста које се разликују по метаболичким карактеристикама, културним и биохемијским својствима и антигенској структури. Дељење ћелија се одвија само у једној равни, па се налазе у паровима (диплококе) или формирају ланце различите дужине. Неке врсте имају капсулу. Патогени су способни за раст на температури од 25-45°C; температурни оптимум је 35-37°C. На густим хранљивим медијумима формирају колоније пречника 1-2 mm. На медијумима са крвљу, колоније неких врста су окружене зоном хемолизе. Обавезна карактеристика која карактерише све представнике рода стрептокока је негативан бензидински и каталазни тест. Стрептококе су отпорне у спољашњој средини; могу преживети у осушеном гноју или спутуму много месеци. Патогени могу издржати загревање до 60°C током 30 минута: под утицајем дезинфекционих средстава умиру у року од 15 минута.

На основу структуре групно-специфичних полисахаридних антигена (супстанца Ц) ћелијског зида, постоји 17 серолошких група стрептокока, означених латиничним словима (АО). Унутар група, стрептококе су подељене на серолошке варијанте на основу специфичности протеинских М-, П- и Т-антигена. Стрептококе групе А имају широк спектар суперантигена: еритрогене токсине А, Б и Ц, егзотоксин Ф (митогени фактор), стрептококни суперантиген (ССА), еритрогене токсине (СпеX, СпеГ, СпеХ, СпеЈ, СпеЗ, СмеЗ-2). Суперантигени су способни да интерагују са антигенима главног комплекса хистокомпатибилности експримираним на површини ћелија које презентују антиген и са варијабилним регионима бета ланца Т-лимфоцита, узрокујући њихову пролиферацију и снажно ослобађање цитокина, ТНФ-а и γ-интерферона. Поред тога, стрептокока групе А је способна да производи биолошки активне екстрацелуларне супстанце: стрептолизине О и С, стрептокиназу, хијалуронидазу, ДНазу Б, стрептодорназу, липопротеиназу, пептидазу итд.

Ћелијски зид стрептокока обухвата капсулу, протеин, полисахарид (групно-специфични антиген) и мукопротеински слој. Важна компонента стрептокока групе А је протеин М, који по структури подсећа на фимбрије грам-негативних бактерија. Протеин М (типски-специфични антиген) је главни фактор вируленције. Антитела на њега пружају дугорочни имунитет на поновљене инфекције, али се више од 110 серолошких типова разликује по структури протеина М, што значајно смањује ефикасност хуморалних одбрамбених реакција. Протеин М инхибира фагоцитне реакције, директно делујући на фагоците, маскирајући рецепторе за компоненте комплемента и опсонине и адсорбујући фибриноген, фибрин и производе његове разградње на својој површини. Има својства суперантигена, узрокујући поликлоналну активацију лимфоцита и формирање антитела ниског афинитета. Таква својства играју значајну улогу у кршењу толеранције на ткивне изоантигене и у развоју аутоимуне патологије.

Особине типски специфичних антигена поседују и Т-протеин ћелијског зида и липопротеиназа (ензим који хидролизује компоненте крви сисара које садрже липиде). Стрептококе различитих М-варијанти могу имати исти Т-тип или комплекс Т-типова. Дистрибуција серотипова липопротеиназе тачно одговара одређеним М-типовима, али овај ензим производи око 40% сојева стрептокока. Антитела на Т-протеин и липопротеиназу немају заштитна својства. Капсула садржи хијалуронску киселину, један од фактора вируленције. Она штити бактерије од антимикробног потенцијала фагоцита и олакшава адхезију на епител. Хијалуронска киселина има својства антигена. Бактерије су способне да самостално униште капсулу током инвазије ткива синтезом хијалуронидазе. Трећи најважнији фактор патогености је Ц5а-пептидаза, која сузбија активност фагоцита. Ензим цепа и инактивира компоненту комплемента Ц5а, која делује као снажан хемоатрактант.

Стрептококе групе А производе различите токсине. Титри антитела на стрептолизин О имају прогностичку вредност. Стрептолизин С показује хемолитичку активност у анаеробним условима и изазива површинску хемолизу на крвним медијумима. Оба хемолизина уништавају не само еритроците, већ и друге ћелије: стрептолизин О оштећује кардиомиоците, а стрептолизин С - фагоците. Неки сојеви стрептокока групе А синтетишу кардиохепатични токсин. Он изазива оштећење миокарда и дијафрагме, као и формирање гигантских ћелијских гранулома у јетри.

Већина изолата стрептокока групе Б су S. agalactiae. Последњих година све више привлаче пажњу здравствених радника. Стрептококе групе Б обично колонизују назофаринкс, гастроинтестинални тракт и вагину. Разликују се следеће серолошке варијанте стрептокока групе Б: la, lb, Ic, II и III. Бактерије серовара 1a и III су тропне према ткивима централног нервног система и респираторног тракта; често изазивају менингитис код новорођенчади.

Између осталих врста, пнеумококе (S. pneumoniae), које изазивају већину ванболнички стечених пнеумонија код људи, имају велики дијагностички значај. Оне не садрже групни антиген и серолошки су хетерогене. Према структури капсуларних антигена, разликују се 84 серолошке варијанте пнеумокока.

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

Патогенеза стрептококне инфекције

Најчешће се болести јављају након што стрептококе уђу у слузокожу ждрела и назофаринкса. Липотеихоинска киселина, која је део ћелијског зида, М- и Ф-протеини обезбеђују адхезију патогена на површину крајника или других лимфоидних ћелија. Протеин М подстиче бактеријску отпорност на антимикробни потенцијал фагоцита, везује фибриноген, фибрин и производе његове разградње. Када се стрептококе размножавају, ослобађају се токсини који изазивају инфламаторну реакцију ткива крајника. Када стрептококе уђу у лимфне чворове кроз лимфне путеве, јавља се регионални (субмандибуларни) лимфаденитис. Токсичне компоненте, продирући у крв, изазивају генерализовану дилатацију малих крвних судова (клинички - хиперемија и тачкасти осип). Алергијска компонента, која нарушава васкуларну пермеабилност, сматра се узроком гломерулонефритиса, артритиса, ендокардитиса итд. Септичка компонента доводи до акумулације патогена у различитим органима и системима и развоја жаришта гнојне упале. Присуство заједничких унакрсних антигенских детерминанти код стрептокока групе А (протеин М, протеини неспецифични за тип, А-полисахарид, итд.) и сарколеме миофибрила срчаног и бубрежног ткива одређује развој аутоимуних процеса који доводе до реуматизма и гломерулонефритиса. Молекуларна мимикрија је главни патогенетски фактор стрептококне инфекције код ових болести: антитела на стрептококне антигене реагују са аутоантигенима домаћина. С друге стране, протеин М и еритрогени токсин показују својства суперантигена и изазивају пролиферацију Т ћелија, активирајући каскадну реакцију ефекторске везе имуног система и ослобађање медијатора са цитотоксичним својствима: IL, TNF-a, интерферон-гама. Инфилтрација лимфоцита и локално дејство цитокина играју важну улогу у патогенези инвазивних стрептококних инфекција (код целулитиса, некротичног фасциитиса, кожних лезија, унутрашњих органа). Важну улогу у патогенези инвазивне стрептококне инфекције играју TNF-α, LPS сопствене грам-негативне микрофлоре организма и његова синергистичка интеракција са еритрогеним токсином S. pyogenes.

Епидемиологија стрептококне инфекције

Резервоар и извор инфекције су пацијенти са различитим клиничким облицима акутних стрептококних болести и носиоци патогених стрептокока. Највећу опасност са епидемиолошког становишта представљају! Пацијенти чија су жаришта локализована у горњим дисајним путевима (шарлах, тонзилитис). Они су веома заразни, а бактерије које излучују садрже главне факторе вируленције - капсулу и М протеин. Инфекција од таквих пацијената најчешће доводи до развоја манифестне инфекције код осетљивих особа. Пацијенти чија су жаришта стрептококне инфекције локализована ван респираторног тракта (стрептококна пиодерма, отитис, мастоидитис, остеомијелитис итд.) нису толико заразни, што је повезано са мање активним излучивањем патогена из организма.

Трајање инфективног периода код пацијената са акутном стрептококном инфекцијом зависи од начина лечења. Рационална антибиотска терапија пацијената са шарлахом и тонзилитисом ослобађа организам од патогена у року од 1,5-2 дана. Лекови (сулфонамиди, тетрациклини), на које су стрептококе групе А потпуно или делимично изгубиле осетљивост, формирају реконвалесцентни носач код 40-60% оних који су се опоравили.

У групама где је присутно 15-20% дугорочних носилаца, стрептококе обично циркулишу стално. Сматра се да је носиоштво опасно за друге када је величина микробног жаришта већа од 10³ ^CFU (јединица које формирају колоније) по тампону. Ниво таквог носиоштва је значајан - око 50% здравих носилаца стрептокока групе А. Међу културама патогена изолованим од носилаца, вирулентни сојеви се срећу неколико пута ређе него у окружењу сојева изолованих од пацијената. Носиоштво стрептокока групе Б, Ц и Г у грлу се примећује много ређе него носиоштво стрептокока групе А. Према различитим подацима, за 4,5-30% жена типично је носиоштво стрептокока групе Б у вагини и ректуму. Локализација патогена у телу у великој мери одређује начине његовог елиминисања.

Механизам преношења инфекције је аеросолни (ваздушним путем), ређе - контактни (путем прехрамбених производа и пренос преко контаминираних руку и предмета за домаћинство). Инфекција се обично јавља током блиског, продуженог контакта са болесном особом или носиоцем. Патоген се ослобађа у животну средину најчешће током експираторних чинова (кашаљ, кијање, активан разговор). Инфекција се јавља удисањем насталог аеросола у ваздуху. Гужва људи у просторијама и продужени блиски контакт погоршавају вероватноћу инфекције. Треба узети у обзир да је на удаљености већој од 3 м овај пут преноса практично немогућ.

Фактори који доприносе преношењу патогена су прљаве руке, кућни предмети и контаминирана храна. Додатни фактори који доприносе преношењу патогена су ниска температура и висока влажност у просторији. Стрептококе групе А, када уђу у одређене прехрамбене производе, способне су да се размножавају и дуго одржавају своја вирулентна својства. Тако су познате епидемије тонзилитиса или фарингитиса приликом конзумирања млека, компота, путера, салата од куваних јаја, јастога, шкољки, сендвича са јајима, шунке итд.

Ризику од развоја гнојних компликација стрептококне генезе изложени су рањеници, опекотине, пацијенти у постоперативном периоду, као и породиље и новорођенчад. Могућа је аутоинфекција, као и пренос стрептокока групе Б, које изазивају урогениталне инфекције, путем сексуалног односа. Код неонаталне патологије, фактори преноса су инфицирана амнионска течност. У 50% случајева, инфекција је могућа током проласка фетуса кроз порођајни канал.

Природна осетљивост људи је висока. Антистрептококни имунитет је антитоксичне и антимикробне природе. Поред тога, постоји сензибилизација организма ДТХ типом, што је повезано са патогенезом многих постстрептококних компликација. Имунитет код пацијената који су прележали стрептококну инфекцију је типски специфичан. Рекурентна болест је могућа када се инфицира другим сероваром патогена. Антитела на протеин М се детектују код скоро свих пацијената од 2. до 5. недеље болести и током 10-30 година након болести. Често се детектују у крви новорођенчади, али до 5. месеца живота нестају.

Стрептококна инфекција је широко распрострањена. У подручјима са умереном и хладном климом, учесталост фарингеалних и респираторних облика инфекције је 5-15 случајева на 100 људи. У јужним подручјима са суптропском и тропском климом, кожне лезије (стрептодерма, импетиго) су од примарног значаја, при чему учесталост међу децом достиже 20% или више у одређеним сезонама. Мање повреде, уједи инсеката и лоша хигијена коже предиспонирају њихов развој.

Нозокомијална стрептококна инфекција је могућа у породилиштима; дечјим, хируршким, оториноларинголошким и очним одељењима болница. Инфекција се јавља и ендогено и егзогено (од носилаца стрептокока међу особљем и пацијентима) током инвазивних медицинских и дијагностичких процедура.

Цикличност је једна од карактеристичних одлика епидемијског процеса код стрептококних инфекција. Поред добро познате цикличности са интервалом од 2-4 године, постоји периодичност са интервалом од 40-50 година и више. Посебност ове таласасте природе је појава и нестанак посебно тешких клиничких облика. Значајан број случајева шарлаха и тонзилофарингитиса компликован је гнојно-септичким (отитис, менингитис, сепса) и имунопатолошким (реуматизам, гломерулонефритис) процесима. Тешки генерализовани облици инфекције са истовременим дубоким лезијама меких ткива раније су означавани термином „стрептококна гангрена“. Од средине 80-их, многе земље су забележиле пораст инциденце стрептококне инфекције, што се поклопило са променама у нозолошкој структури болести изазваних S. pyogenes. Поново су почели да се региструју групни случајеви тешких генерализованих облика, често фаталних [синдром токсичног шока (СТШ), септикемија, некротични миозитис, фасциитис итд.]. У САД се годишње региструје 10-15 хиљада случајева инвазивне стрептококне инфекције, од чега је 5-19% (500-1500 случајева) некротични фасциитис.

Широко распрострањена употреба лабораторијских метода истраживања омогућила је да се утврди да је повратак инвазивних стрептококних болести повезан са променом серотипова патогена који циркулишу у популацији: реуматогени и токсигени серотипови заменили су М-серотипове. Поред тога, повећана је инциденција реуматске грознице и токсичних инфекција (токсични тонзилофарингитис, шарлах и СТШ).

Економска штета коју узрокују стрептококне инфекције и њихове последице је приближно 10 пута већа од оне коју изазива вирусни хепатитис. Међу проучаваним стрептококозама, економски најзначајније су тонзилитис (57,6%), акутне респираторне инфекције стрептококне етиологије (30,3%), еризипел (9,1%), шарлах и активни реуматизам (1,2%) и, коначно, акутни нефритис (0,7%).

Примарне стрептококне инфекције чине 50-80% сезонског морбидитета. Респираторне стрептококне инфекције имају изражену јесенско-зимско-пролећну сезоналност. Сезонски морбидитет одређују углавном деца која похађају предшколске установе.

Време сезонског пораста морбидитета је одлучујуће под утицајем формирања или обнављања организованих група и њиховог броја.

У организованим групама, обнављаним једном годишње, примећује се једнократно сезонско повећање инфекције. Код двоструког обнављања примећује се двоструко сезонско повећање морбидитета, посебно карактеристично за војне групе. Први максимум морбидитета, повезан са пролећним регрутовањем, примећује се у јуну-јулу, други, узрокован јесењим регрутовањем, је у децембру-јануару.

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