Микробиологическое исследование

ЛЕКЦИЯ №5

ТЕМА: «Патогенные кокки»

 

 

Специальность – Сестринское дело

Подготовила преподаватель – Протько Л.И.

 

 

г. Минск

План изложения:

 

1. Общая характеристика кокков

2. Морфология кокков

3. Культивирование кокков

4. Ферментативные свойства кокков

5. Токсинообразование кокков

6. Антигенная структура кокков и их классификация

7. Устойчивость к факторам окружающей среды

8. Источники инфекции и пути передачи

9. Заболевания, вызываемые кокками, у человека

10. Профилактика

11. Основные методы микробиологических исследований

 

Патогенные кокки

 

Общая характеристика

Кокки – это обширная группа микроорганизмов, включающая патогенных, условно-патогенных и непатогенных представителей.

По классификации Берги патогенные кокки относятся к трем семействам:

1. Micrococcaceae

2. Streptococcaceae

3. Neisseriaceae

Общим признаком для всех патогенных кокков является их способность вызывать гнойно-воспалительные процессы, поэтому они называются гноеродными (пиогенными).

Степень органотропности у кокков неодинакова, она наиболее выражена у пневмококков, менингококков, гонококков.

Все патогенные кокки неподвижны, не образуют спор, пневмококки образуют капсулу.

По тинкториальным свойствам они делятся на грамположительные (стафилококки и стрептококки) и грамотрицательные (менингококки, гонококки).

Патогенные представители гноеродной группы отличаются друг от друга по степени паразитирования, а значит по устойчивости во внешней среде, потребности в питательных веществах и биохимической активности. Наименее требовательны к питательным средам, но более устойчивы во внешней среде и биохимически активны стафилококки; наиболее требовательны к питательным средам, но наименее устойчивы во внешней среде и биохимически активны – менингококки и гонококки.

 

Стафилококки

Впервые стафилококки были обнаружены Л. Пастером в 1897г. Подробно они были изучены А. Огстоном (1882) и Ф. Розенбахом (1884).

Морфология. Стафилококки имеют вид круглых шаров диаметром 0.5-1,5 мкм. Размножаясь, образуют скопления в виде грозди винограда или «кружева». Такая форма является результатом деления микробов в различных плоскостях. Однако в гное встречаются единичные и парные кокки. Стафилококки неподвижны, не имеют спор, при специальных условиях культивирования образуют микрокапсулу, грамположительны.

Культивирование. Стафилококки – факультативные анаэробы, однако лучше растут в присутствии кислорода. Растут и размножаются на обычных питательных средах, хорошо растут на средах с кровью, оптимальные условия – температура 37^оС, рН 7,2-7,4.

Элективными средами являются желточно-солевой агар, молочно-солевой агар, агар Байрд-Паркера. На МПА колонии стафилококка выпуклые, влажные, круглые, непрозрачные, блестящие, размером 2-4 мм с ровными краями гомогенной или мелкозернистой структуры. При росте стафилококки образуют пигмент золотистого, лимонно-желтого, белого или кремового цвета. Лучше всего пигмент образуется на ЖСА, МСА при комнатной температуре, при доступе кислорода и рассеянном свете. Стафилококковый пигмент не растворяется в воде (липохромен, поэтому окрашивает только культуру, но не питательную среду. На ЖСА вокруг колонии образуется радужное кольцо и зона помутнения (лецитиназа+). На среде типа Байрд-Паркер Staph.aureus растет в виде черных, блестящих, слегка выпуклых колоний в диаметре 1-1,5-2 мм, окруженных зоной просветления среды шириной 1-3 мм (лецитиназная реакция). При росте некоторых штаммов стафилококка на агаре с кровью вокруг колонии образуется зона гемолиза. Рост на бульоне характеризуется равномерным помутнением и осадком на дне.

Ферментативные свойства. Стафилококки вырабатывают сахаролитические и протеолитические ферменты. Сахаролитические ферменты расщепляют ряд сахаров: лактозу, глюкозу, сахарозу, мальтозу, глицерин и другие с образованием кислоты.

Протеолитические свойства стафилококка выражаются в способности растворять казеин, разжижать желатин (медленно), расщеплять другие белковые субстраты.

Стафилококки продуцируют ферменты патогенности: 1) коагулазу (сворачивает плазму крови); 2) гиалуронидазу (фактор распространения); 3) лецитиназу (растворяет лецитин оболочки клеток); 4) фибринолизин (лизирует фибрин); 5) ДНКазу (деполимеризует ДНК); 6) фосфазу и др.

Наличие плазмокоагулазы позволяет дифференцировать золотистый стафилококк от стафилококков других видов. Многие стафилококки вырабатывают пенициллиназу, разрушающую пенициллин.

Токсинообразование. Стафилококки вырабатывают экзотоксины. К их числу относятся гемолизины четырех типов, из которых наибольшее значение имеет α-токсин. Он обладает следующими свойствами: гемолитическим – вызывает гемолиз эритроцитов, дермонекротическим – при внутрикожном введении вызывает некроз, летальным – при внутривенном введении приводит к гибели чувствительных к нему животных.

Кроме гемолизинов стафилококки образуют лейкоцидин, убивающий лейкоциты, энтеротоксины шести типов, вызывающие пищевые отравления, эксфолиатины двух типов, приводящие к отслаиванию эпидермиса у новорожденных детей.

Антигенная структура. Стафилококки имеют протеиновый антиген А, общий для всех золотистых стафилококков, и полисаридные антигены: А, В, С.

Стафилококки выделяют бактериоцины (стафилоцины), которые обладают антагонистическим действием по отношению к микроорганизмам данного рода.

Среди золотистых (реже эпидермальных) стафилококков различают около 40 фаговаров. Определение чувствительности выделенных из различных объектов стафилококковых культур к типовым фагам имеет важное эпидемическое значение (при установлении источника и путей передачи возбудителя).

Классификация. В настоящее время стафилококки делят на четыре группы:

1. коагулазопозитивные (РКП+), чувствительные (S) к новобиоцину – группа Staphylococcus aureus

2. КОС (РКП-), чувствительные (S) к новобиоцину – группа Staphylococcus epidermidis

3. КОС (РКП-), чувствительные (S) к новобиоцину, оксидазоположительные - группа Staphylococcus saprophyticus

4. КОС, устойчивые (R) к новобиоцину - группа Staphylococcus sciuri

5. негруппируемые КОС

Устойчивость к факторам окружающей среды. Стафилококки довольно устойчивы, поэтому они обнаруживаются в воздухе, почве, воде, на предметах обихода. При температуре 100^оС они погибают моментально, при температуре 70^оС – через 10-15 мин., но хорошо переносят низкие температуры. При замораживании сохраняют жизнеспособность в течение нескольких лет. Хорошо переносят высушивание. Прямой солнечный свет убивает их только через несколько часов. Обычные растворы дезинфицирующих веществ убивают их через 15-20 мин., при обезвреживании выделений, содержащих гной, белок, мокроту, не следует применять фенол. Это дезинфицирующее вещество вызывает коагуляцию белков, что предохраняет микроорганизмы от гибели. Стафилококки чувствительны к бриллиантовому зеленому.

Восприимчивость животных. К стафилококку чувствительны крупный и мелкий рогатый скот, лошади, свиньи, куры. Из экспериментальных животных – кролики, белые мыши и котята.

Источники инфекции. Больной человек и бактерионоситель.

Пути передачи. Контактно-бытовой, воздушно-капельный, воздушно-пылевой, пищевой.

Заболевания у человека. Описано около 120 назологических форм стафилококковой этиологии:

1. ГВЗ кожных покровов: фурункулы, карбункулы, пиодермии, панариции, маститы, абсцессы, флегмоны и др.

2. ГВЗ верхних дыхательных путей– ангины

3. ГВЗ внутренних органов: пневмонии, циститы, пиелонефриты, холециститы, остеомиелиты и др.

4. ГВЗ крови: сепсис, септикопиемия

5. ГВЗ мозговых оболочек: менингиты

6. Послеоперационные, послеродовые осложнения: нагноение ран, эндометриты, сепсис у новорожденных и др.

7. Пищевые токсикоинфекции(ПТИ)

Патогенез. Стафилококки поникают через кожу и слизистые оболочки.

Преимущественное значение при стафилококковых заболеваниях имеет золотистый стафилококк. Менее выражена роль в патологии человека S.epidermidis и S.saprophyticus. Патогенез обусловливается свойствами возбудителя – ферментами, экзотоксинами, веществами бактериальной клетки и состоянием иммунной системы макроорганизма.

Чаще поражается кожа и подкожная клетчатка – возникают пиодермии, фурункулы, панариции. Нередко стафилококки обусловливают вторичные заболевания, например, пневмонию при гриппе. Они также вызывают раневые инфекции. Особенно велика роль стафилококков в акушерской практике, так как новорожденный очень чувствителен к ним. В течении стафилококковых заболеваний имеет значение развитие аллергии, поэтому заболевание характеризуется рецидивами.

Особое место среди стафилококковых заболеваний занимают пищевые интоксикации. Клинически они протекают как токсикозы. Сопровождаются рвотой, поносом, головной болью и другими явлениями.

Иммунитет. У человека имеется естественная резистентность, связанная с механическими факторами, фагоцитозом и наличием антител. Воспалительный процесс, возникающий в месте внедрения возбудителя, обусловливает задержку стафилококков и затрудняет их распространение по организму. В образовавшемся очаге стафилококки подвергаются фагоцитозу.

Образующийся процессе заболевания антитоксин является важным фактором в общем комплексе иммунитета. Однако приобретенный иммунитет нестойкий, поэтому наблюдаются рецидивы.

Профилактика. Сводится к улучшению санитарно-гигиенических условий, активному выявлению больных и бактерионосителей, правильному режиму работы больничных учреждений.

Специфическая профилактика. Стафилококковый анатоксин и антистафилококковый иммуноглобулин.

Лечение. Антибактериальные препараты, поливалентный стафилококковый бактериофаг, антистафилококковая плазма и иммуноглобулин. В некоторых случаях при хроническом течении стафилококковых инфекций применяют аутовакцину.

Стрептококки

К роду стрептококков относят: гемолитический и пневмококк. Впервые стрептококки были обнаружены Бильротом (1874), Л. Пастером (1879). Изучены они были Э. Розенбахом (1884).

Гемолитический

Морфология. Стрептококки – это кокки, имеющие шаровидную форму. Диаметр каждого кокка в среднем 0,6-1 мкм, однако для них характерен полиморфизм: встречаются мелкие и крупные кокки, строго шаровидные и овальные. Стрептококки располагаются цепочкой, что является результатом деления их в одной плоскости. Длина цепочек разная. На плотной питательной среде цепочки обычно короткие, на жидких – длинные. Стрептококки неподвижны, не имеют спор. Свежевыделенные культуры иногда образуют капсулу. На ультратонких срезах видна микрокапсула, под ней расположена трехслойная клеточная стенка и трехслойная цитоплазматическая мембрана. Грамположительны.

Культивирование. Стрептококки – факультативные анаэробы. Растут при температуре 37^оС и рН среды 7,6-7,8. Оптимальными средами для их выращивания являются среды, содержащие кровь или сыворотку крови. На плотных питательных средах колонии стрептококков мелкие, плоские, мутные, сероватого цвета. На агаре с кровью некоторые разновидности стрептококков образуют гемолиз. β-гемолитические стрептококки образуют четкую зону гемолиза, α-гемолитиеские стрептококки образуют небольшую зеленоватую зону. Встречаются стрептококки, не дающие гемолиза.

На сахарном бульоне стрептококки растут с образованием пристеночного и придонного мелкозернистого осадка, бульон при этом остается прозрачным.

Ферментативные свойства. Стрептококки обладают сахаролитическими свойствами. Они расщепляют глюкозу, лактозу, сахарозу, маннит (не всегда) и мльтозу с образованием кислоты. Протеолитические свойства них слабо выражены. Они свертывают молоко, желатин не разжижают.

Токсинообразование. Стрептококки образуют ряд экзотоксинов: 1) стрептолизины – разрушают эритроциты (О-стрептолизин обладает кардиотоксическим действием); 2) лейкоцидин – разрушает лейкоциты (образуются высоковирулентными штаммами); 3) эритрогенный (скарлатинозный) токсин – обусловливает клиническую картину скарлатины – интоксикацию, сосудистые реакции, сыпь и др. синтез эритрогенного токсина детерминирован профагом; 4) цитотоксины – обладают способностью вызывать гломерулонефрит.

Антигенная структура и классификация. У стрептококков обнаружены различные антигены. В цитоплазме клетки содержится видовой нуклеопротеидной природы антиген – единый для всех стрептококков. На поверхности клеточной стенки расположены протеиновые типовые антигены. В клеточной стенке стрептококков обнаружен полисахаридный групповой антиген.

По составу полисахаридной группоспецифической фракции антигена все стрептококки делятся на группы, обозначаемые большими латинскими буквами А, В, С, D и т.д. до S. Кроме групп, стрептококки разделены на серологические типы, которые обозначаются арабскими цифрами.

Группа А включает 70 типов. В эту группу входит большинство стрептококков, вызывающих различные заболевания человека. Группа В включает в основном условно-патогенные для человека стрептококки. Группа С включает патогенные для человека и животных стрептококки. Группа D состоит из непатогенных для человека стрептококков, однако в эту группу входят энетерококки, которые являются обитателями кишечного тракта человека и животных. Попадая в другие органы, они обусловливают воспалительные процессы: холециститы, пиелиты и др. таким образом, их можно отнести к условно-патогенным микробам.

Принадлежность выделенных культур к одной из серологических групп определяют с помощью реакции преципитации с групповыми сыворотками. Для определения серологических типов используют реакцию агглютинации с типоспецифическими сыворотками.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Стрептококки довольно устойчивы в окружающей среде. При температуре 60^оС погибают через 30 мин.

В высушенном гное и мокроте они сохраняются месяцами. Обычные концентрации дезинфицирующих веществ губят через 15-20 мин. Энтерококки значительно устойчивее, дезинфицирующие растворы убивают их только через 50-60 мин.

Восприимчивость животных. К патогенным стрептококкам чувствителен рогатый скот, лошади, собаки, птицы. Их лабораторных животных чувствительны кролики и белые мыши. Однако стрептококки, патогенные для человека, не всегда патогенны для экспериментальных животных.

Источники инфекции. Люди (больные и носители), реже животные или инфицированные продукты.

Пути передачи. Воздушно-капельный и воздушно-пылевой, иногда пищевой, возможен контактно-бытовой.

Заболевания могут возникать в результате экзогенного заражения, а также эндогенно – при активации условно-патогенных стрептококков, обитающих на слизистых оболочках зева, носоглотки, влагалища. Снижение сопротивляемости организма может привести к возникновению аутоинфекций.

Большое значение в патогенезе стрептококковых инфекций имеет предварительная сенсибилизация – как следствие ранее перенесенного заболевания стрептококковой этиологии.

При проникновении в кровяное русло стрептококки обуславливают тяжело протекающий септический процесс.

Заболевания у человека чаще вызывают β-гемолитические стрептококки серологической группы А. они продуцируют ферменты патогенности: гиалуронидазу, фибринолизин, дезоксирибонуклеазу и др. кроме того, у стрептококков обнаруживают капсулу, М-протеин, обладающие антифагоцитарными свойствами.

Стрептокки вызывают у человека различные острые и хронически протекающие инфекции, как с образованием гноя, так и ненагноительные, различающиеся по клинической картине и патогенезу. Нагноительные – флегмоны, абсцессы, раневые инфекции, ненагноительные – острые инфекции верхних дыхательных путей, рожистое воспаление, скарлатина, ревматизм и др.

Стрептококки часто вызывают вторичные инфекции при гриппе, кори, коклюше и других заболеваниях и нередко осложняют раневые инфекции.

Иммунитет. По характеру иммунитет – антитоксический и антибактериальный. Постинфекционный антимикробный иммунитет малонапряженный. Это объясняется слабой иммуногенностью стрептококков и большим количеством сероваров, не дающих перекрестного иммунитета. Кроме того, при стрептококковых заболеваниях наблюдается аллергия организма, чем объясняют склонность к рецидивам.

Профилактика. Сводится к санитарно-гигиеническим мероприятиям, укреплению общей резистентности организма.

Специфическая профилактика не разработана.

Лечение. Применяют антибиотики. Чаще используют пенициллин, к которому стрептококки не приобрели устойчивости, а также эритромицин и тетрациклин.

Значение стрептококка в этиологии ревмокардита. Патогенез ревмокардитов изучен недостаточно. Но в пользу роли стрептококка в развитии этого заболевания говорит ряд фактов:

1. У больных ревмокардитом из зева высеивают β-гемолитический стрептококк

2. Ревматизм часто возникает после перенесенной ангины, тонзиллитов, фарингитов, сенсибилизирующих орагнизм.

3. В сыворотке крови больных обнаруживают антистрептолизин, антистрептогиалуронидазу – аниттела к стрептококковым ферментам, токсинам

4. Косвенным подтверждением роли стрептококка является успешное лечение пенициллином

В последнее время в возникновении хронических форм ревмокардита придают значение L-формам стрептококка.

Профилактика обострений ревмокардита сводится к предупреждению стрептококковых заболеваний. Лечение сводится к применению антибактериальных препаратов – пенициллина.

Значение стрептококка в этиологии скарлатины. Г.Н. Габричевский впервые высказал предположение о том, что гемолитический стрептококк является возбудителем скарлатины. Но так как стрептококки, выделяемые при других заболеваниях, не отличались от возбудителей скарлатины, то это мнение не всеми разделялось. В настоящее время установлено, что скарлатину вызывают стрептококки группы А. вырабатывающие эритрогенный токсин.

У переболевших возникает иммунитет – стойкий, антитоксический. Его напряженность определяют постановкой реакции Дика – внутрикожным введением эритрогенного токсина. У не болевших вокруг места введения возникают гиперемия и отек, что характеризуется как положительная реакция. У переболевших такая реакция отсутствует, так как образовавшийся у них антитоксин нейтрализует эритрогенный токсин.

Профилактика. Изоляция, госпитализация. Контактным, ослабленным детям вводят гамма-глобулин. Специфическая профилактика не разработана.

Лечение. Используют пенициллин, тетрациклин. В тяжелых случаях вводят антитоксическую сыворотку.

Микробиологическое исследование

Цель исследования: выявление стрептококка и определение его серовара.

Материал для исследования:

1. Слизь из зева

2. Соскоб с пораженного участка кожи

3. Гной

4. Моча

5. Кровь

Способы сбора материала:

1. Отделяемое слизистой оболочки – производят стерильным ватным тампоном

2. Гной при открытых процессах – то же

3. Гной при закрытых процессах – берут стерильным шприцем

4. Кровь – берут стерильным шприцем 10-15 мл из локтевой вены

5. Моча – собирают в стерильную посуду, лучше катетером

Основные методы исследования:

1. Бактериологический

2. Микроскопический

Пневмококк

Пневмококки впервые описаны Р. Кохом (1871)

Морфология. Пневмококки – это диплококки, у которых стороны клеток, обращенные друг к другу, уплощены, а противоположные стороны вытянуты, поэтому они имеют ланцетовидную форму напоминающую пламя свечи. Размер пневмококков 0,75-0,5х0,5-1 мкм, располагаются они парами. В жидких питательных средах часто образуют короткие цепочки, приобретая сходство со стрептококками.пневмококки неподвижны, не имеют спор, в организме образуют капсулу, окружающую оба кокка. В капсуле содержится термоустойчивое вещество антифагин. При росте на искусственных питательных средах пневмококки утрачивают капсулу. Пневмококки грамположительны. В старых культурах встречаются грамотрицательные бактерии.

Культивирование. Пневмококки- факультативные анаэробы. Растут при температуре 36-37^оС и рН среды 7,2-7,4. Они требовательны к средам, так ка не могут синтезировать многие аминокислоты, поэтому растут только на средах с добавлением нативного белка. На агаре с сывороткой образуют мелкие, нежные, довольно прозрачные колонии. На агаре с кровью вырастают влажные колонии зеленовато-серого цвета, окруженные зеленой зоной, что является результатом перехода гемоглобина в метгемоглобин. Пневмококки хорошо растут в бульоне с добавлением 0,2% глюкозы и в бульоне с сывороткой. Рост в жидких средах характеризуется диффузным помутнением и пылевидным осадком на дне.

Ферментативные свойства. Пневмококки обладают довольно выраженной сахаролитической активностью. Они расщепляют: лактозу, глюкозу, сахарозу, мальтозу, инулин с образованием кислоты. Не ферментируют манит. Протеолитические свойства у них выражены слабо: молоко они свертывают, желатин не разжижают, индол не образуют. Пневмококки растворяются в желчи. Расщепление инулина и растворение в желчи является важным диагностическим признаком.

Факторы патогенности. Пневмококки продуцируют гиалуронидазу, фибринолизин и др.

Токсинообразование. Пневмококки образуют эндотоксин, гемолизин, лейкоцидин. Вирулентность пневмококков связана также с наличием в капсуле антифагина.

Антигенная структура и классификация. В цитоплазме пневмококков имеется общий для всей группы протеиновый антиген, а в капсуле – полисахаридный антиген. По полисахаридному антигену все пневмококки разделяют на 84 серовара. Среди патогенных для человека наиболее часто встречаются I, II, III серовары.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Пневмококки относятся к группе нестойких микроорганизмов. Температура 60^оС губит через 3-5 мин. К низким температурам и высушиванию они довольно устойчивы. В высушенной мокроте сохраняют жизнеспособность до 2 мес. На питательной среде они сохраняются не более 5-6 дней. Поэтому при культивировании необходимо делать пересевы через каждые 2-3 дня. Обычные растворы дезинфицирующих веществ губят их через несколько минут.

Восприимчивость животных. Естественным хозяином пневмококков является человек. Однако пневмококки могут вызвать заболевания у телят, ягнят, поросят, собак и обезьян. Из экспериментальных животных к пневмококку высокочувствительны белые мыши.

Источники инфекции. Больной человек и бактерионоситель.

Пути передачи. Воздушно-капельный путь, может быть воздушно-пылевой.

Входные ворота. Слизистая оболочка верхних дыхательных путей, глаз и уха.

Заболевания у человека. Пневмококки могут вызвать гнойно-воспалительные заболевания разной локализации. Специфическими для пневмококков являются:

1. Крупозная пневмония

2. Ползучая язва роговицы

3. Отит

Наиболее частым заболеванием является крупозная пневмония, захватывающая одну. Реже две или три доли легкого. Заболевание протекает остро, сопровождается высокой температурой, кашлем. Заканчивается обычно критически.

Иммунитет. После перенесенного заболевания остается нестойкий иммунитет, так как пневмония характеризуется рецидивами.

Профилактика. Сводится к санитарно-профилактическим мероприятиям. Специфическая профилактика не разработана.

Лечение. Используют антибиотики – пенициллин, тетрациклин и др.