Streptokokki-infektion syyt ja patogeneesi

Streptokokki-infektion syyt

Streptokokki-infektion aiheuttajat ovat Streptococcus -suvun liikkumattomat fakultatiiviset anaerobiset grampositiiviset kokit, jotka kuuluvat Streptococcaceae-heimoon . Sukuun kuuluu 38 lajia, jotka eroavat toisistaan aineenvaihdunnallisten ominaisuuksien, viljely- ja biokemiallisten ominaisuuksien sekä antigeenisen rakenteen suhteen. Solujen jakautuminen tapahtuu vain yhdessä tasossa, joten ne sijaitsevat pareittain (diplokokit) tai muodostavat eri pituisia ketjuja. Joillakin lajeilla on kapseli. Taudinaiheuttajat kykenevät kasvamaan 25–45 °C:n lämpötilassa; lämpötilaoptimi on 35–37 °C. Tiiviillä ravintoalustalla ne muodostavat 1–2 mm:n läpimittaisia pesäkkeitä. Veripitoisella alustalla joidenkin lajien pesäkkeitä ympäröi hemolyysivyöhyke. Kaikille streptokokki-suvun edustajille ominainen pakollinen ominaisuus on negatiiviset bentsidiini- ja katalaasitestit. Streptokokit ovat resistenttejä ympäristössä; Ne voivat selviytyä kuivassa märässä tai ysköksessä useita kuukausia. Taudinaiheuttajat kestävät kuumentamisen 60 °C:seen 30 minuutin ajan: desinfiointiaineiden vaikutuksesta ne kuolevat 15 minuutin kuluessa.

Soluseinän ryhmäspesifisten polysakkaridiantigeenien (aine C) rakenteen perusteella streptokokit voidaan jakaa 17 serologiseen ryhmään, jotka on merkitty latinalaisilla kirjaimilla (AO). Ryhmien sisällä streptokokit jaetaan serologisiin variantteihin proteiinien M-, P- ja T-antigeenien spesifisyyden perusteella. A-ryhmän streptokokeilla on laaja valikoima superantigeenejä: erytrogeenitoksiineja A, B ja C, eksotoksiini F (mitogeeninen tekijä), streptokokkien superantigeeni (SSA), erytrogeenitoksiineja (SpeX, SpeG, SpeH, SpeJ, SpeZ, SmeZ-2). Superantigeenit kykenevät vuorovaikuttamaan antigeenejä esittelevien solujen pinnalla ilmentyvien MHC-antigeenien ja T-lymfosyyttien beetaketjun vaihtelevien alueiden kanssa, mikä aiheuttaa niiden lisääntymistä ja sytokiinien, TNF-α:n ja γ-interferonin voimakkaan vapautumisen. Lisäksi A-ryhmän streptokokki kykenee tuottamaan biologisesti aktiivisia solunulkoisia aineita: streptolysiinejä O ja S, streptokinaasia, hyaluronidaasia, DNase B:tä, streptodornaasia, lipoproteinaasia, peptidaasia jne.

Streptokokin soluseinä sisältää kapselin, proteiinin, polysakkaridin (ryhmäspesifinen antigeeni) ja mukoproteiinikerroksen. Tärkeä osa A-ryhmän streptokokkeja on proteiini M, joka muistuttaa rakenteeltaan gramnegatiivisten bakteerien fimbrioita. Proteiini M (tyyppispesifinen antigeeni) on tärkein virulenssitekijä. Sen vasta-aineet tarjoavat pitkäaikaisen immuniteetin toistuvia infektioita vastaan, mutta yli 110 serologista tyyppiä erottuu proteiini M:n rakenteen perusteella, mikä vähentää merkittävästi humoraalisten puolustusreaktioiden tehokkuutta. Proteiini M estää fagosyyttisiä reaktioita vaikuttamalla suoraan fagosyytteihin, peittämällä komplementtikomponenttien ja opsoniinien reseptoreita ja adsorboimalla fibrinogeenia, fibriiniä ja sen hajoamistuotteita pinnalleen. Sillä on superantigeenin ominaisuuksia, jotka aiheuttavat lymfosyyttien polyklonaalista aktivaatiota ja matala-affiniteettisten vasta-aineiden muodostumista. Näillä ominaisuuksilla on merkittävä rooli kudosisoantigeenien toleranssin rikkomisessa ja autoimmuunisairauksien kehittymisessä.

Tyyppispesifisten antigeenien ominaisuuksia omaa myös soluseinän T-proteiini ja lipoproteiini (entsyymi, joka hydrolysoi nisäkkäiden veren lipidipitoisia komponentteja). Eri M-varianttien streptokokit voivat olla samaa T-tyyppiä tai T-tyyppien kompleksin. Lipoproteiiniserotyyppien jakauma vastaa täsmälleen tiettyjä M-tyyppejä, mutta tätä entsyymiä tuottaa noin 40 % streptokokkikannoista. T-proteiinin ja lipoproteiinin vasta-aineilla ei ole suojaavia ominaisuuksia. Kapseli sisältää hyaluronihappoa, joka on yksi virulenssitekijöistä. Se suojaa bakteereja fagosyyttien antimikrobiselta potentiaalilta ja helpottaa tarttumista epiteeliin. Hyaluronihapolla on antigeenin ominaisuuksia. Bakteerit pystyvät itsenäisesti tuhoamaan kapselin kudosinvaasion aikana syntetisoimalla hyaluronidaasia. Kolmanneksi tärkein patogeenisuustekijä on C5a-peptidaasi, joka estää fagosyyttien aktiivisuutta. Entsyymi pilkkoo ja inaktivoi komplementtikomponentin C5a, joka toimii voimakkaana kemoattraktanttina.

A-ryhmän streptokokit tuottavat erilaisia toksiineja. Streptolysiini O:n vasta-ainetiittereillä on ennustearvoa. Streptolysiini S:llä on hemolyyttistä aktiivisuutta anaerobisissa olosuhteissa ja se aiheuttaa pinnallista hemolyysiä verimediumissa. Molemmat hemolysiinit tuhoavat paitsi punasoluja myös muita soluja: streptolysiini O vaurioittaa sydänlihassoluja ja streptolysiini S fagosyyttejä. Jotkut A-ryhmän streptokokkikannat syntetisoivat kardiohepaattista toksiinia. Se aiheuttaa vaurioita sydänlihakselle ja pallealle sekä jättiläissolujen granuloomien muodostumista maksaan.

Suurin osa B-ryhmän streptokokki-isolaateista on S. agalactiae -bakteeria. Viime vuosina ne ovat herättäneet yhä enemmän terveydenhuollon työntekijöiden huomiota. B-ryhmän streptokokit kolonisoivat yleensä nenänielun, ruoansulatuskanavan ja emättimen. B-ryhmän streptokokeista erotetaan seuraavat serologiset variantit: la, lb, Ic, II ja III. Serovarianttien 1a ja III bakteerit ovat trooppisia keskushermoston ja hengitysteiden kudoksille; ne aiheuttavat usein aivokalvontulehdusta vastasyntyneillä.

Muiden lajien ohella pneumokokit (S. pneumoniae), jotka aiheuttavat useimmat yhteisössä hankitut keuhkokuumeet ihmisillä, ovat diagnostisesti erittäin tärkeitä. Ne eivät sisällä ryhmäantigeeniä ja ovat serologisesti heterogeenisiä. Kapseliantigeenien rakenteen mukaan erotetaan 84 pneumokokkien serologista varianttia.

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

Streptokokki-infektion patogeneesi

Useimmiten sairaudet ilmenevät sen jälkeen, kun streptokokit pääsevät nielun ja nenänielun limakalvoille. Lipoteikoiinihappo, joka on osa soluseinää, sekä M- ja F-proteiinit varmistavat taudinaiheuttajan kiinnittymisen nielurisojen tai muiden lymfoidisolujen pintaan. Proteiini M edistää bakteerien vastustuskykyä fagosyyttien antimikrobiselle potentiaalille, sitoo fibrinogeenia, fibriiniä ja sen hajoamistuotteita. Streptokokkien lisääntyessä vapautuu toksiineja, jotka aiheuttavat nielurisakudoksen tulehdusreaktion. Kun streptokokit pääsevät imusolmukkeisiin imusuonten kautta, esiintyy alueellista (submandibulaarista) imusolmuketulehdusta. Veren sisään tunkeutuvat myrkylliset komponentit aiheuttavat pienten verisuonten yleistynyttä laajenemista (kliinisesti - hyperemiaa ja pistemäistä ihottumaa). Allergista komponenttia, joka häiritsee verisuonten läpäisevyyttä, pidetään glomerulonefriitin, niveltulehduksen, endokardiitin jne. syynä. Septinen komponentti johtaa taudinaiheuttajan kertymiseen eri elimiin ja järjestelmiin sekä märkivän tulehduspesäkkeiden kehittymiseen. Yleisten ristireagoivien antigeenideterminanttien (proteiini M, epäspesifiset proteiinit, A-polysakkaridi jne.) esiintyminen A-ryhmän streptokokeissa sekä sydän- ja munuaiskudoksen myofibrillien sarkolemma määräävät autoimmuuniprosessien kehittymisen, jotka johtavat reumaan ja glomerulonefriittiin. Molekyylimimikria on streptokokki-infektion tärkein patogeneettinen tekijä näissä sairauksissa: streptokokkiantigeeneille suunnatut vasta-aineet reagoivat isännän autoantigeenien kanssa. Toisaalta proteiini M ja erytrogeenitoksiini omaavat superantigeenien ominaisuuksia ja aiheuttavat T-solujen lisääntymistä, aktivoiden immuunijärjestelmän efektorilinkin kaskadireaktion ja sytotoksisten ominaisuuksien omaavien välittäjäaineiden vapautumisen: IL, TNF-a, interferoni-gamma. Lymfosyyttien infiltraatio ja sytokiinien paikallinen vaikutus ovat tärkeitä invasiivisten streptokokki-infektioiden (selluliitissa, nekroottisessa faskiitissa, ihovaurioissa, sisäelimissä) patogeneesissä. Tärkeä rooli invasiivisen streptokokki-infektion patogeneesissä annetaan kehon oman gramnegatiivisen mikroflooran TNF-a:lle, LPS:lle ja sen synergistiselle vuorovaikutukselle erytrogeenisen toksiinin S. pyogenesin kanssa.

Streptokokki-infektion epidemiologia

Infektiolähde ja -reservuaari ovat potilaat, joilla on erilaisia kliinisiä akuutteja streptokokki-infektioita ja jotka kantavat patogeenisia streptokokkeja. Epidemiologisesta näkökulmasta suurin vaara on! Potilaat, joiden infektiopesäkkeet sijaitsevat ylähengitysteissä (skarletkuume, nielurisatulehdus). He ovat erittäin tarttuvia, ja heidän erittämänsä bakteerit sisältävät tärkeimmät virulenssitekijät - kapselin ja M-proteiinin. Tällaisten potilaiden infektio johtaa useimmiten ilmeisen infektion kehittymiseen alttiilla henkilöillä. Potilaat, joiden streptokokki-infektion pesäkkeet sijaitsevat hengitysteiden ulkopuolella (streptokokkipyoderma, välikorvatulehdus, mastoidiitti, osteomyeliitti jne.), eivät ole niin tarttuvia, mikä liittyy patogeenien vähemmän aktiiviseen erittymiseen elimistöstä.

Tartunta-ajan kesto akuutissa streptokokki-infektiossa potilailla riippuu hoitomenetelmästä. Rationaalinen antibioottihoito punaista kuumetta ja tonsilliittia sairastavilla potilailla vapauttaa elimistöstä taudinaiheuttajan 1,5–2 päivässä. Lääkkeet (sulfonamidit, tetrasykliinit), joille A-ryhmän streptokokit ovat menettäneet herkkyyden kokonaan tai osittain, muodostavat toipumisvaunun 40–60 %:lla toipuneista.

Ryhmissä, joissa on 15–20 % pitkäaikaisia kantajia, streptokokit kiertävät yleensä jatkuvasti. Uskotaan, että kantajuus on vaarallista muille, kun mikrobipesäkkeen koko on yli 103 ^CFU (pesäkettä muodostavaa yksikköä) tamponia kohden. Tällaisen kantajuuden taso on merkittävä – noin 50 % terveistä A-ryhmän streptokokkien kantajista. Kantajista eristettyjen taudinaiheuttajien viljelmissä virulentteja kantoja esiintyy useita kertoja harvemmin kuin potilaista eristettyjen kantojen ympäristössä. B-, C- ja G-ryhmän streptokokkien kantajuus kurkussa havaitaan paljon harvemmin kuin A-ryhmän streptokokkien kantajuus. Eri lähteiden mukaan 4,5–30 %:lla naisista B-ryhmän streptokokkien kantajuus emättimessä ja peräsuolessa on tyypillistä. Taudinaiheuttajan lokalisointi elimistössä määrää pitkälti sen eliminointitavat.

Tartuntatapa on aerosoli (ilmassa), harvemmin kosketus (ruoan välityksellä ja tartunta saastuneiden käsien ja kotitaloustavaroiden välityksellä). Tartunta tapahtuu yleensä läheisessä, pitkäaikaisessa kontaktissa sairaan henkilön tai taudin kantajan kanssa. Taudinaiheuttaja vapautuu ympäristöön useimmiten uloshengityksen aikana (yskiminen, aivastelu, aktiivinen keskustelu). Tartunta tapahtuu hengitettäessä syntyvää ilmassa olevaa aerosolia. Ihmisten tungostelu huoneissa ja pitkäaikainen läheinen kontakti lisäävät tartunnan todennäköisyyttä. On otettava huomioon, että yli 3 metrin etäisyydellä tämä tartuntareitti on käytännössä mahdotonta.

Taudinaiheuttajan leviämiseen vaikuttavia tekijöitä ovat likaiset kädet, kotitaloustavarat ja saastunut ruoka. Muita taudinaiheuttajan leviämiseen vaikuttavia tekijöitä ovat huoneen alhainen lämpötila ja korkea kosteus. A-ryhmän streptokokit pystyvät tiettyihin elintarvikkeisiin joutuessaan lisääntymään ja säilyttämään virulenttiset ominaisuutensa pitkään. Niinpä nielutulehduksen tai tonsilliitin puhkeamisia esiintyy maidon, kompottien, voin, keitettyjen munasalaattien, hummereiden, äyriäisten, munavoileipien, kinkun jne. nauttimisen yhteydessä.

Streptokokkiperäisten märkivien komplikaatioiden riski on haavoittuneilla, palovammoja saaneilla, leikkauksen jälkeisillä potilailla sekä synnyttävillä naisilla ja vastasyntyneillä. Autoinfektio on mahdollinen, samoin kuin B-ryhmän streptokokkien, jotka aiheuttavat virtsatieinfektioita, siirtyminen yhdynnän kautta. Vastasyntyneiden patologiassa tartuntatekijät ovat tartunnan saanut lapsivesi. 50 %:ssa tapauksista infektio on mahdollinen sikiön kulkiessa synnytyskanavan läpi.

Ihmisten luonnollinen alttius on korkea. Streptokokki-immuniteetti on luonteeltaan antitoksinen ja antimikrobinen. Lisäksi elimistöön liittyy DTH-tyypin herkistymistä, joka liittyy monien streptokokki-infektion jälkeisten komplikaatioiden patogeneesiin. Streptokokki-infektion sairastaneiden potilaiden immuniteetti on tyyppispesifinen. Taudin uusiutuminen on mahdollista, kun infektio on toisella patogeenin serovarilla. Proteiini M:n vasta-aineita havaitaan lähes kaikilla potilailla taudin 2.–5. viikolla ja 10–30 vuotta taudin jälkeen. Niitä havaitaan usein vastasyntyneiden veressä, mutta viidenteen elinkuukauteen mennessä ne katoavat.

Streptokokki-infektio on laajalle levinnyt. Kohtalaisen ja kylmän ilmaston alueilla nielun ja hengitysteiden infektioiden esiintyvyys on 5–15 tapausta 100 ihmistä kohden. Eteläisillä alueilla, joilla on subtrooppinen ja trooppinen ilmasto, ihovauriot (streptoderma, märkärupi) ovat ensisijaisen tärkeitä, ja niiden esiintyvyys lapsilla on tiettyinä vuodenaikoina 20 % tai enemmän. Lievät vammat, hyönteisten puremat ja huono ihohygienia altistavat niiden kehittymiselle.

Sairaalainfektioon voi tarttua streptokokki-infektio synnytyssairaaloissa, lastensairaaloissa, kirurgisissa, otolaryngologisissa ja silmäosastoilla. Infektio voi tapahtua sekä endogeenisesti että eksogeenisesti (streptokokkikantajien välityksellä henkilökunnan ja potilaiden keskuudessa) invasiivisten lääketieteellisten ja diagnostisten toimenpiteiden aikana.

Syklisyys on yksi streptokokki-infektioiden epidemian tyypillisistä piirteistä. Tunnetun 2–4 vuoden välein tapahtuvan syklisyyden lisäksi on olemassa jaksollisuus, jonka välein on 40–50 vuotta tai enemmän. Tämän aaltomaisen luonteen erikoisuus on erityisen vakavien kliinisten muotojen esiintyminen ja katoaminen. Merkittävä osa tulirokko- ja tonsilliofaryngiittitapauksista on monimutkaisia märkä-septisten (välikorvatulehdus, aivokalvontulehdus, sepsis) ja immunopatologisten (reuma, glomerulonefriitti) prosessien kanssa. Vakavia yleistyneitä infektiomuotoja, joihin liittyy samanaikaisia pehmytkudosten syviä vaurioita, kutsuttiin aiemmin termillä "streptokokkigangreeni". 1980-luvun puolivälistä lähtien monissa maissa on havaittu streptokokki-infektioiden esiintyvyyden lisääntyminen, mikä on tapahtunut samaan aikaan S. pyogenesin aiheuttamien sairauksien nosologisen rakenteen muutosten kanssa. Vakavien yleistyneiden muotojen ryhmätapauksia, jotka ovat usein kuolemaan johtavia, on alettu rekisteröidä uudelleen [toksinen sokkioireyhtymä (TSS), sepsis, nekroottinen myosiitti, faskiitti jne.]. Yhdysvalloissa rekisteröidään vuosittain 10–15 tuhatta invasiivista streptokokki-infektiotapausta, joista 5–19 % (500–1500 tapausta) on nekroottista faskiittia.

Laboratoriotutkimusmenetelmien laaja käyttö on mahdollistanut sen toteamisen, että invasiivisten streptokokkitautien uusiutuminen liittyy populaatiossa kiertävän taudinaiheuttajan serotyyppien muutokseen: reumatogeeniset ja toksigeeniset serotyypit ovat korvanneet M-serotyypit. Lisäksi reumakuumeen ja toksisten infektioiden (toksinen tonsillofaryngitis, tulirokko ja TSS) ilmaantuvuus on lisääntynyt.

Streptokokki-infektioiden ja niiden seurausten aiheuttamat taloudelliset vahingot ovat noin 10 kertaa suuremmat kuin virushepatiitin aiheuttamat vahingot. Tutkituista streptokokeista taloudellisesti merkittävimpiä ovat tonsilliitti (57,6 %), streptokokkiperäiset akuutit hengitystieinfektiot (30,3 %), sikiötulehdus (9,1 %), tulirokko ja aktiivinen reuma (1,2 %) sekä akuutti munuaistulehdus (0,7 %).

Primaariset streptokokki-infektiot aiheuttavat 50–80 % kausiluonteisesta sairastuvuudesta. Hengitysteiden streptokokki-infektioilla on voimakas syksy-talvi-kevät -kausiluonteisuus. Kausiluonteisen sairastumisen määräävät pääasiassa esikouluissa käyvät lapset.

Sairastuvuuden kausittaisen lisääntymisen ajoitukseen vaikuttavat ratkaisevasti järjestäytyneiden ryhmien muodostuminen tai uudistuminen ja niiden lukumäärä.

Kerran vuodessa uusiutuvissa organisoituneissa ryhmissä havaitaan yksi kausiluonteinen infektion lisääntyminen. Kaksinkertaisella uusimisella havaitaan kaksinkertainen sairastuvuuden lisääntyminen, mikä on erityisen tyypillistä sotilasryhmille. Ensimmäinen sairastuvuuden maksimi, joka liittyy kevään asevelvollisuuteen, havaitaan kesä-heinäkuussa, toinen, joka johtuu syysasennuksesta, on joulu-tammikuussa.

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