Klimnik_Sitnik_mikrobiologiya
.pdfІснують прискорені методи визначення чутливості мікроорга нізмів до антибіотиків. При цьому необхідно пам’ятати, що при ви користанні звичайних методів відповідь може бути отримана через 18-20 год від початку дослідження, не враховуючи етапи виділення чистої культури. Це призводить до того, що у більшості випадків лікування антибіотиками починають задовго до одержання даних лабораторного обстеження.
Залежно від принципів, на яких вони грунтуються, прискорені методи можна поділити на декілька груп: визначення змін фермента тивної активності мікроорганізмів під впливом антибіотиків; визна чення кольору редокс-індикаторів при зміні окисно-відновного потен ціалу під час росту бактерій у живильному середовищі; цитологічна оцінка змін морфології бактеріальних клітини під впливом антибіоти ків. Методи надають можливість судити про ступінь чутливості мік робів до антибіотиків з такою ж точністю, як і стандартний метод дисків, проте час дослідження зменшується до 3-5 год.
Визначати чутливість бактерій до антибіотиків можна за допомо гою автоматизованих комп’ютерних систем (“Autobac MS-2”, “Cobas Micro” та ін.). При їх використанні результати одержують через З- 10 год. Вони добре корелюють з іншими методами та можуть бути використаними не тільки для вибору раціональних схем антибіотикотерапії, але й епідеміологічного контролю резистентності.
Практична робота
1.Визначити чутливість стафілококів до антибіотиків за допомогою методу дифузії в агар (метод стандартних дисків).
2.Визначити чутливість стафілококів до бензилпеніциліну за допомо
гою методу серійних розведень у рідкому живильному середовищі.
3. Ознайомитись з колекцією антибіотиків та інших хіміотерапев тичних засобів, які використовуються в клініці.
Питання для ссімотктролю.
1.Що таке хіміотерапевтичний індекс?
2.Як класифікуються хіміотерапевтичні препарати?
3.Що таке антибіотики та їх біологічна активність?
4.Як класифікуються антибіотики за походженням, механізмом дії,
спектром активності, хімічною будовою?
5.Дати коротку характеристику окремим групам антибіотиків.
6.Як виникає антибіотикорезистентність у бактерій?
240
7.У чому полягає побічна дія антибіотиків?
8.Які основні принципи раціональної хіміотерапії?
9.Які методи визначення чутливості до антибіотиків?
Ситуаційні задачі
1. Від хворого на холецистит із жовчі виділено S. aureus. За методом стандартний дисків на середовищі АГВ одержано такі значення діаметрів зон затримки росту: пеніцилін - 25 мм, ампіцилін - 24 мм, стрептоміцин - 14 мм, тетрациклін - 23 мм.
Як оцінити результати досліджень? Який антибіотик можна рекомен дувати для лікування?
2. Виберіть з перехованих антибіотики, які гальмують синтез клі тинної стінки:
а) еритроміцин; б) гентаміцин;
ej бензилпеніцилін; г) цефалексин; д) іміпенем.
Відповіді
1. Згідно таблиці “Граничні значення зон затримки росту і значення МПК антибіотиків для інтерпретації результатів” до тетрацикліну - чутливі, пеніциліну, ампіциліну S. aureus помірно стійкі, стрептоміцину - стійкі. Для лікування рекомендується тетрациклін.
2. В, г, д.
241
Частина II. СПЕЦІАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ
Розділ 9. КОКОВА ГРУПА БАКТЕРІЙ
Мікроорганізми, які мають кулясту форму (коки), належать до найстародавніших на землі. Вони досить широко розповсюдженні в природі. Згідно з останньою класифікацією бактерій Бергі (1986) кокові мікроби поділяють на три родини:
1.Місгососсасеае (мікрококи, стафілококи, тетракоки, сарцини).
2.Deinococcaceae (стрептококи, пептококи, пептострептококи).
3.Neisseriaceae (нейсерії, вейлонели).
Характерною загальною ознакою патогенних коків є їх здатність викликати запальні процеси з утворенням гною. У зв’язку з цим їх часто називають гноєрідними (піогенними) коками. Найбільше значен ня в інфекційній патології людини мають стафілококи, стрептококи й нейсерії.
Стафілококи (Staphylococcus)
Патогенний стафілокок вперше відкрив JI. Пастер у 1880 році. Більш детально його властивості описав Ф. Розенбах (1884).
|
Морфологія і фізіологія. Стафілококи |
|
мають правильну круглу форму розміром |
|
0,5 - 1,5 мкм. У мазках розміщуються у виг |
|
ляді неправильних скупчень, які нагадують |
|
грона винограду (рис. 55). При виготовленні |
|
мазків з гною типового розташування клі |
|
тин може не бути (рис. 56, вкл.). Стафілоко |
|
ки грампозитивні, нерухливі, не утворю |
|
ють спор, окремі види в організмі мають |
|
ніжну капсулу. До складу клітинної стінки |
Рис 55. Стафілококи |
(мазок ВХОДЯТЬ ПЄПТИДОГЛІКаН (муреїн) І ТЄЙХОЄВІ |
із чистої культури) |
КИСЛОТИ. |
Стафілококи - факультативні анаероби, краще ростуть в аероб них умовах. До живильних середовищ невибагливі, добре культиву ються на простих середовищах. На МПА колонії правильної круглої
242
форми, опуклі, непрозорі, з гладенькою, блискучою, ніби полірованою поверхнею, забарвлені в золотистий, палевий, білий, лимонно-жовтий колір, залежно від кольору пігменту. На кров’яному агарі колонії оточені зоною гемолізу (рис. ЗО, вкл.). У МПБ викликають помутніння й осад на дні. У бактеріологічних лабораторіях стафілококи часто культивують на середовищах з 7-10 % хлориду натрію. Таку високу концентрацію солі інші бактерії не витримують. Отже, сольовий агар є селективним середовищем для стафілококів.
Стафілококи виділяють протеолітичні й сахаролітичні ферменти. Вони розріджують желатин, викликають зсідання молока, фермен тують ряд вуглеводів із виділенням кислоти.
Токсиноутворення. Стафілококи, особливо Staphylococcus aureus, виділяють екзотоксини і багато “ферментів агресії”, які мають важ ливе значення в розвитку стафілококових інфекцій. Токсини їх досить складні. Описують багато варіантів гемотоксинів, лейкоцидинів, некротоксинів, летальний токсин. Так, нині відомі альфа-, бета-, гама- і дельта-гемолізини, які викликають гемоліз еритроцитів людини і багатьох видів тварин. Лейкоцидини руйнують лейкоцити, макрофаги та інші клітини, а в менших концентраціях пригнічують їх фагоци тарну функцію. Некротоксин спричиняє некроз шкіри, а летальний токсин при внутрішньовенному введенні - майже миттєву смерть. Золотисті стафілококи продукують ексфоліатини, які зумовлюють імпетиго дітей і пухирчатку новонароджених. Окремі види здатні виділяти ентеротоксини, які специфічно діють на ентероцити кишеч ника, що призводить до виникнення харчових токсикоінфекцій та ентероколітів. Описано шість різновидів ентеротоксинів (А, В, С, D, Е, F), які є порівняно простими білками.
У патогенній дії стафілококів, окрім токсинів, важливе значення мають ферменти агресії: плазмокоагулаза, фібриназа, дезоксирибонуклеаза, гіалуронідаза, лецитиназа, протеїназа, желатиназа, ліпаза, фосфатаза тощо. Вони є стабільною ознакою окремих видів. При визначенні окремих із них (коагулаза, гіалуронідаза, ДНК-аза) вирі шують питання про вид і вірулентність виділених культур. Важливе значення у прояві патогенних властивостей стафілококів має білок А. Він здатний реагувати з IgG. Комплекс білок A+IgG інактивує комплемент, знижує фагоцитоз, викликає ушкодження тромбоцитів.
В останні роки дискутується питання про патогенність стафілоко ків. Одні вчені відносять їх до умовно-патогенних бактерій, інші переконливо доводять, що непатогенних стафілококів не існує.
243
Тепер остання думка є домінуючою. Виникнення захворювань в кінце вому результаті залежить від імунної реактивності організму.
До стафілококів чутливі люди, велика й мала рогата худоба, коні, свині, а серед лабораторних тварин - кролики, миші, кошенята.
Антигени і класифікація. Антигенна структура стафілококів до сить складна й варіабельна. Описано біля ЗО антигенів, пов’язаних із білками, тейхоєвими кислотами, полісахаридами. Основним з них є капсульний білок А.
До роду Staphylococcus входять 29 видів, але не всі вони виклика ють захворювання у людини. Нині бактеріологічні лабораторії України ідентифікують лише три види: S. aureus, S. epidermidis, S. saprophyticus. Розроблені тести для визначення ще восьми видів.
Екологія і розповсюдження. Головними біотопами стафілококів у організмі хазяїна є шкіра, слизові оболонки й кишечник Вони входять до складу нормальної мікрофлори тіла людини і знаходяться з нею в симбіозі. Однак, при виникненні стафілококових інфекцій можуть уражатися й інші органи та тканини. У наше довкілля стафілококи потрапляють від хворих людей і тварин та носіїв. їх постійно знаходять у повітрі, воді, грунті, на різноманітних предметах вжитку. При контакті з хворими в окремих осіб може формуватись резидентне стафілококове бактеріоносійство, коли постійним місцем їх прожи вання стає слизова оболонка носа, звідки вони виділяються масивними дозами. Таке носійство особливо небезпечне серед медичного персона лу лікарень, оскільки носії можуть стати джерелом внутрішньогоспітальних інфекцій.
Стафілокококи досить стійкі в зовнішньому середовищі. При кім натній температурі вони виживають на предметах догляду за хворими протягом 1-2 місяців. При кип’ятінні гинуть миттєво, при 70-80 °С - через ЗО хв. Розчин хлораміну (1 %) викликає їх загибель через 2-5 хв. Дуже чутливі до брильянтового зеленого, який широко застосову ють при лікуванні гнійних захворювань шкіри.
Захворювання людини. Стафілококи найчастіше уражають шкіру, її придатки, підшкірну клітковину. Вони викликають фурункули, карбункули, панариції, абсцеси, флегмони, мастити, лімфаденіти, нагноєння ран. їх виділяють також при пневмоніях, бронхітах, плев ритах. Вони можуть викликати ангіни, тонзиліти, гайморити, отити, кон’юнктивіти. Стафілококи спричиняють також захворювання нерво вої системи (менінгіти, абсцеси мозку) та серцево-судинної системи (міокардити, ендокардити). Дужє^ небезпечними бувають харчові
244
токсикоінфекції, ентероколіти, холецистити. При проникненні в кров або кістковий мозок викликають відповідно сепсис і остеомієліт. Проте всі захворювання стафілококової етіології не розглядають як гострозаразні.
Імунітет. Вродженої несприйнятливості до стафілококів у людей немає, проте резистентність до них досить висока. Не дивлячись на постійний контакт зі стафілококами, інфікування виникає порівняно рідко. У результаті перенесеної інфекції розвивається імунітет проти самих мікробів, їх токсинів, ферментів, протеїну А, але він недовго тривалий.
Лабораторна діагностика. Матеріалом для дослідження служить кров, гній, слиз, сеча, промивні води шлунка, випорожнення, залиш ки харчових продуктів. Гній досліджують бактеріоскопічним і бакте ріологічними методом, решту матеріалів - бактеріологічним. Після виділення чистої культури встановлюють вид за такими факторами як здатність розкладати глюкозу і маніт в анаеробних умовах, утво рення плазмокоагулази, гемолізинів, ДНК-ази, білку А, здатністю розкладати цукри. Для виявлення джерел інфекції та шляхів її передачі, особливо при спалахах захворювань у пологових будинках і хірургічних стаціонарах, проводять фаготипування виділених куль тур за допомогою міжнародного набору стафілококових бактеріофагів. Обов’язково визначають чутливість виділених культур до антибіоти ків з метою призначення для лікування раціональних хіміотерапев тичних препаратів.
Профілактика й лікування. Попередження виникнення та розпов сюдження стафілококових інфекцій спрямовано на виявлення й ліку вання носіїв золотистих стафілококів особливо серед медичного пер соналу пологових будинків, хірургічних та дитячих відділень лікарень. Необхідно чітко витримувати суворий санітарний режим роботи в лікарняних закладах, систематично проводити дезинфекцію. Для профілактики стафілококових інфекцій у пологових будинках важли ве значення має раціональний режим стерилізації, пастеризації та збереження грудного молока. На промислових підприємствах для профілактики нагноєнь при мікротравмах застосовують захисні мазі та пасти. З метою підвищення протистафілококового імунітету прак тикують проведення імунізації стафілококовим анатоксином осіб, у яких часто виникають травми і мікротравми. При лікуванні гострих стафілококових захворювань призначають антибіотики, сульфаніла мідні та нітрофуранові препарати, мірамістин. Вибір препаратів
245
залежить від результатів визначення чутливості до них виділеної культури. Для лікування сепсису, остеомієліту та інших важких ста філококових інфекцій використовують імунологічні препарати: стафі лококовий імуноглобулін, гіперімунну плазму. При хронічних захво рюваннях застосовують стафілококовий анатоксин, аутовакцину.
Стрептококи (Streptococcus)
Вперше стрептококи відкрив Т. Більрот у 1874 р. при ранових інфекціях, пізніше JI. Пастер виявив їх при сепсисі, а Ф. Розенбах виділив у чистій культурі.
Морфологія і фізіологія. Стрептококи
мають круглу або овальну форму розміром 0,6-1,0 мкм, розташовуються у вигляді лан цюжків різної довжини (рис. 57), грампози-
тивні, нерухомі, не мають спор, деякі види утворюють мікрокапсули. За типом дихан
ня - факультативні анаероби, хоч є окремі види із сильним анаеробізом. Оптимальна температура для їх культивування - 37 °С.
На простих середовищах не ростуть. ВирощуЮТЬ ЇХ На ГЛЮКОЗНОМУ буЛЬЙОНІ Та Кро- в’яному агарі. У рідких середовищах утво
рюють осад, бульйон залишається прозорим. За характером росту
на кров’яному агарі стрептококи поділяють на три типи: (ї-гемолі- тичні, утворюють навколо колоній зони гемолізу; а-гемолітичні - нав коло колоній непрозорі зеленуваті зони; у-негемолітичні стрептококи.
Ізольовані колонії маленькі, напівпрозорі, блискучі, гладенькі, рідше шорсткі. Стрептококи біохімічно активні, розкладають ряд вуг леводів до кислоти, желатин не розріджують.
Токсиноутворення. Стрептококи продукують складний екзотоксин, окремі фракції якого мають різну дію на організм: гемотоксин (О- і S-стрептолізини), лейкоцидин, летальний токсин, цитотоксини (ушко джують клітини печінки, нирок), еритрогенний (скарлатинозний) ток син. Крім токсинів стрептококи виділяють ряд ферментів патогенності, які відігріють важливу роль у розвитку захворювань - гіалуронідазу, фібриназу, ДНК-азу, протеїназу, амілазу, ліпазу тощо. Для стрепто коків характерна наявність термостабільних ендотоксинів іалергенів.
246
Антигени і класифікація. Клітини стрептококів мають М-антиген (білок), який зумовлює їх вірулентні та імуногенні властивості, складний Т-антиген (білок), С-антиген (полісахарид) і Р-антиген (нуклеопротеїд). За наявністю полісахаридних фракцій усі стрептококи поділені на 20 серологічних груп, які позначаються великими літера ми латинського алфавіту від А до V. Всередині окремих груп вони ще поділяються на види, серовари, позначені цифрами. Більшість хвороботворних для людини стрептококів входить до групи А. Крім того, певне клінічне значення мають групи В, С, D, Н, К.
Рід Streptococcus нараховує багато видів. Найбільше значення з них мають S. pyogenes, S. viridans, S. pneumoniae, S. faecalis, анаеробні стрептококи. До умовно-патогенних видів належать представники нормальної.мікрофлори ротової порожнини (S. salivarius, S. mitis, S. sanguis тощо), а також інших біотопів людини.
Екологія. Стрептококи в зовнішньому середовищі зустрічаються рідше, ніж стафілококи. За екологічними ознаками вони поділяються на декілька груп. Одна з них включає види, патогенні тільки для людини (S. pyogenes), друга - для тварин і людей (S. faecalis), третя - умовно-патогенні (S. salivarius, S. mitis). Стрептококи людських ековарів, крім ротової порожнини, зустрічаються на слизових оболонках верхніх дихальних шляхів і статевих органів, на шкірі, в кишечнику. Джерелом зараження можуть бути хворі та носії. Захворювання лю дини виникають як в результаті екзогенного, так і ендогенного інфіку вання. Основний механізм зараження - повітряно-краплинний. У ви никненні й розвитку стрептококових інфекцій велике значення має не тільки імунодефіцитний стан, а й попередня сенсибілізація орга нізму алергенами.
Резистентність стрептококів у зовнішньому середовищі менша, ніж у стафілококів. У висушеному вигляді, особливо оточені білковою оболонкою, вони зберігаються декілька днів, але втрачають вірулент ність. При нагріванні до 70 °С гинуть протягом 1 год, найбільш вжи вані дезинфікуючі розчини викликають їх загибель через 15-20 хв.
Захворювання людини. Стрептококи можуть викликати такі ж різноманітні гнійно-септичні інфекції, як і стафілококи (фурункули, абсцеси, флегмони, панариції, сепсис, остеомієліт тощо). Але вони можуть спричиняти й інші захворювання, не властиві стафілоко кам - скарлатину, ревматизм, бешиху тощо. Проникаючи в кров жінок при пологах, вони викликають післяпологовий сепсис. Зеленящі стрептококи викликаю ть ендокардит. Анаеробні і фекальні
247
стрептококи спричиняють ентероколіти, беруть участь у розвитку карієсу зубів. Проникаючи в тканину зуба, вони руйнують дентин і обтяжують перебіг процесу.
Імунітет при стрептококових інфекціях, крім скарлатини, має слабкий, нестійкий і недовготривалий характер. Після перенесення захворювань утворюються різні антитіла, але захисне значення мають лише антитоксини і типоспецифічні М-антитіла. З іншої сторони, у людей, що перехворіли, часто виникає алергізація організму, чим пояснюється схильність до рецидивів та повторних захворювань.
Лабораторна діагностика. Матеріалом для дослідження служать слиз із ротота носоглотки, гній, рановий вміст, кров, мокротиння, сеча. Його засівають на цукровий бульйон і кров’яний агар. Бактеріо логічне дослідження проводять так само, як і при стафілококових інфекціях. Виділені чисті культури ідентифікують за їх морфологічни ми ознаками, характером гемолізу, біохімічною активністю, що дає змогу визначити окремі види. Обов’язково досліджують чутливість до антимікробних препаратів. Проводять і серологічні реакції.
Профілактика і лікування. Стрептококи, особливо групи А, як і багато років тому, високочутливі до пеніциліну та еритроміцину. Деякі види резистентні до тетрациклінів. Аміноглікозиди підсилюють бактерицидну дію пеніциліну. Досить ефективні й сульфаніламідні препарати, але до них легко виробляється резистентність. Загальні методи профілактики стрептококових інфекцій, в основному, такі ж, як і при стафілококових. Специфічні методи профілактики і терапії досконало ще не розроблені.
Роль стрептококів в етіології скарлатини та ревматизму. Ще в кінці минулого століття було висловлено припущення, що збудником скарлатини є гемолітичний стрептокок. Його майже завжди висівали з мигдаликів хворих і з крові померлих від скарлатини дітей. У 1904 р. І.Г. Савченко отримав екзотоксин збудника цього захворюван ня і виготовив протискарлатинозну сироватку. Подружжя Дік (1923) одержали токсин (еритрогенін), який викликав характерне почерво ніння та висип і продукувався лише стрептококами, виділеними при скарлатині.
Скарлатина - гострозаразне дитяче захворювання з раптовим початком, тонзилітом, підвищенням температури, характерним дріб ним висипом на шкірі. Зараження відбувається повітряно-краплинним способом. Джерело інфекції - хворі та бактеріоносії. У перший період хвороби діє токсин, у другий - стрептокок виступає збудником
248
шиї, нефрити, зап\лен н я багатьох ускладнень (отити, флегм^^ виробЛЯЄГьсЯ аНпггс>к_ суглобів, сепсис). Після перенесеної ^ випадки поетоЯн:ОГОза5С00' СИЧНИЙ І антимікробний Імунітет. Мо5#а о с н о в і К Л ІН ІЧ ^ °Ї ГУСНМ
рювання. Діагноз скарлатини ставитьі-^падках сіють слуізц рсгС°- та епідеміологічних даних. У сумнівнії*,ептококи глотки, виділяють та ідентифікують ‘^еиіцилін, амліоКС.г^гдї^іі-
Лікування проводять антибіотика^' іаратами. з Про#)і-яаК ичЛс>ю цин, цефамезин) і сульфаніламідними ^)пускають у дагґЯ-чіз^у,а Ди метою хворого ІЗОЛЮЮТЬ. Перехворіли)'^ що 0уда В KOHfaid'i “
і школи через 12 днів після видужан#чною’метоюкоІїтак%ал»ім через 7 днів після ізоляції. З профіла^1 дітям іноді вводять імуноглобулін. зЖ викликати ревмашзі^ -
Вважають, що S. pyogenes може ^хзорювання з
гостре гарячкове інфекційно-алергічні,рептококи Час-Г° виЛля*0 'ть ураженням серця і суглобів. У хвориХс;одять СПЄцифі^і а%гіЛ^ “
із зіва і крові, а в більш пізній період 3^нтигіаЛуронідз3 У' У^ин;І^К“ антистрептолізини, антифібринолізіни)1іачення має с^нси6^з^іДІя
ненні і перебігу ревматизму важливе лути при організму алергенами, яка може ви^СматИзму в ус& ст%х стрептококової інфекції. При лікуванні ?*ТИбІОТИКИ стосовукль пеніцилін, біцилін та іншіа
;|Є |
|
(П Н Є В М О К 0 іС ) |
Streptococcus pneumoiv |
|
|
л/іенклатурою - пнев^к0,*си) |
||
Стрептококи пневмонії (за старою F |
|
у чистій ку^ьТурГ х |
вперше були описані JI. Пастером у 18^ . |
|
----- |
ділили і з’ясували їх роль при запал^ч |
|
|
легень К Френкель і А. Вейксельбаум (1^ |
|
|
Морфологія і фізіологія. Стрепток^ |
|
|
пневмонії - парно розташовані коки вігі^ |
|
|
нутої ланцетоподібної форми, які нага |
|
|
ють контури полум’я свічки. Розмірі |
• |
|
коливаються від 0,5 до 1,5 мкм. В органі |
|
|
людини утворюють капсулу, яка ото™' |
|
|
дві клітини разом. При вирощуванні я |
|
|
живильних середовищах вона відсут^ |
• |
Рис 58. Стрев*оКОКИ*,,е,І* ^ <1 |
М |
І |
----- |
Спор І джутиків не мають, грампозити^ |
|
нії в мазку ^ М°КР°^Н#* |
(рис. 58).
-4 9