Стрептококи - мікробіологія з технікою мікробіологічних досліджень
Морфологічні та тинкторіальних властивості. Стрептококи - Streptococcus (вперше описані Огстоном в 1881 р) мають вигляд розташованих ланцюжками коків. Довжина ланцюжків вельми різноманітна. У патологічному матеріалі та на щільних поживних середовищах вони короткі з 4-6 окремих кокков- на рідких поживних середовищах зустрічаються надзвичайно довгі ланцюжки, до складу яких входить багато десятків окремих коків (див. Рис. 60) - іноді ланцюжка складаються з парних коків, що мають злегка видовжену форму (діплострептококкі). Діаметр окремих особин варіює в межах 0,5-1 мк. Суперечка і капсул не утворюють, джгутиків не мають. Зустрічаються такі різновиди стрептококів, які в патологічному матеріалі мають капсулу. Стрептококи добре забарвлюються аніліновими фарбами, грамположительни.
Культуральні та біохімічні властивості. Стрептококи представляють собою велику групу бактерій, яка включає багато різновидів, що відрізняються один від одного культуральними, біологічними та патогенними властивостями. Стрептококи ростуть в умовах аеробіоза або як факультативні анаероби. На простих поживних середовищах або зовсім не розвиваються, або ростуть в мізерній кількості, особливо патогенні види.
Мал. 64. Колонії стрептокока на цукровому агарі.
Для вирощування стрептококів користуються поживними середовищами, додаючи до них 1% глюкози, 5 10% крові, 10-20% сироватки або асцитичної рідини. Реакція середовища слабо лужна (pH 7,2-7,6). Оптимальна температура 37 °.
Через 24 години росту на агарі розвиваються дрібні сірувато-білі, злегка мутнуваті колонії. Під мікроскопом при малому збільшенні вони мають зернистий вид. На кров`яному агарі колонії крупніше. У одних штамів вони оточені світлою зоною гемолізу (рис. 64). У інших навколо колонії з`являється зелене забарвлення, нарешті, у третіх ніяких змін не спостерігається.
На бульйоні стрептококи ростуть у вигляді характерного придонного, пристінкового, мелкокрошковатого осаду, залишаючи середу прозорою. Деякі стрептококи дають дифузний зростання.
Стрептококи можуть розкладати з утворенням кислот (без газу) лактозу, глюкозу, сахарозу і іноді маннит. Деякі стрептококи мають редуцирующей здатністю.
Резистентність. До фізичних і хімічних впливів стрептококи виявляють значну стійкість. У висушеному стані, особливо оточені білковою оболонкою, зберігають життєздатність при кімнатній температурі протягом декількох місяців. При нагріванні у вологому середовищі до 70 ° деякі різновиди гинуть не раніше ніж через годину. Дезинфікуючі речовини вбивають стрептококів в такі строки: 1-5% розчин фенолу - протягом 15-20 хвилин в залежності від концентрації препарату, 0,5% розчин лізолу - протягом 15 хвилин. Під дією риванола в розведенні 1: 100000 і вуціна в розведенні 1: 80 000 стрептококи гинуть.
Токсиноутворення і патогенність для тварин. Картина хвороби при стрептококових інфекціях не залишає сумніву в тому, що стрептококи діють на організм людини у вигляді виділених ними токсичних продуктів. На рідких поживних середовищах стрептококи виділяють отрути типу екзотоксину, які виявляються в фильтратах культур. До екзотоксину відносяться 1) гемотоксини (стрептолизин О і стрептолизин S), що розчиняє еритроцити. Ця отрута проявляє свою дію як in vivo, так і in vitro- 2) ерітрогенний токсин (ерітрогенін), який є специфічним скарлатинозного токсином. При введенні цього токсину під шкіру у чутливих до скарлатині осіб з`являється судинна реакція у вигляді почервоніння. Цей токсин складається з двох фракцій. Фракція А термолабільного, має антигенними властивостями і нейтралізується антитоксической протівоскарлатінозной сироваткою. Фракція В термостабильна і є аллергеном- 3) лейкоцідін, що руйнує лейкоцити і 4) некротоксін, викликає некроз тканини. До ферментів відносяться фібринолізин (стрептокіназа) і гіалуронідаза.
Поряд з екзотоксинами у стрептококів виявлені отруйні речовини типу ендотоксину. З лабораторних тварин до стрептококів найбільш чутливі кролики і в меншій мірі морські свинки і білі миші.
Залежно від вірулентності культур стрептококи можуть викликати у чутливого тваринного місцеве запалення або сепсис.
Визначення фибринолизина (стрептокінази). До 10 мл людської крові додають 1 мл 2% розчину лімоннокіслого натрію. Після відстоювання відокремлюють незабарвлену плазму,
Мал. 65. Гемолітичний стрептокок. Зростання на кров`яному агарі.
розводять стерильним фізіологічним розчином 1: 3 і додають 0,5 мл 18-20-годинний бульонной культури випробуваного стрептокока. Пробірки обережно струшують і поміщають у водяну баню при 42 ° на 20-30 хвилин. У цей час утворюється згусток фібрину. Пробірки залишають на 20 хвилин на водяній бане- при наявності фибринолизина згусток розчиняється протягом 20 хвилин. Деякі штами стрептококів розчиняють фібрин дуже повільно, тому через 2 години після стояння в водяній бані пробірки переносять у термостат і результат досвіду враховується на наступний день.
Класифікація стрептококів. Спочатку класифікували стрептококів по довжині ланцюжків (Streptococcus longus, Streptococcus brevis). Такий підрозділ виявилося неспроможним, так як ця ознака дуже непостійний.
Більш раціональна класифікація Шоттмюллера, в основу якої покладено відношення стрептококів до еритроцитів. Залежно від характеру росту на кров`яному агарі розрізняють наступні види стрептококів:
- гемолітичний стрептокок - Streptococcus haemolyticus розчиняє еритроцити (рис. 65);
- зеленящий стрептокок - Streptococcus viridans утворює на кров`яному агарі зеленувато-сірі колонії, які оточені непрозорими зонами оливково-зеленого кольору;
- негемолітіческій стрептокок - Streptococcus anhaemolyticus на кров`яному агарі не викликає ніяких змін.
Патогенними вважаються перші два види. Ставлення стрептококів до еритроцитів не є стабільним ознакою і варіює залежно від умов їх культивування.
Ленсфільд в основу своєї класифікації стрептококів поклала їх антигенну структуру. Реакцією преципітації з бактерійними екстрактами і специфічними імунними сироватками було встановлено наявність в групі гемолітичних стрептококів трьох антигенів: нуклеопротеида - Т, протеїну - М і полісахаріда- С. Найбільше значення має группоспецифических полісахаридних антиген, який дав можливість поділити гемолитических стрептококів на 17 серологічних груп А, В, С, D і т. д. до S, всередині яких розрізняють 53 серологічних типу.
У патології людини в основному грають роль тільки стрептококи груп А і D. У групу А входять більшість стрептококів, що викликають різні захворювання у людини. Зустрічаються вони також на слизовій оболонці глотки і носоглотки здорових людей. Стрептококи цієї групи завжди дають гемоліз на чашках з кров`яним агаром, не ростуть на жовчно-кров`яному агарі, не відновлюють метиленовим синь в молоці.
Стрептококи групи D (фекальний стрептокок, або ентерокок) є нормальними мешканцями кишечника людини, але за певних умов можуть викликати запальні процеси (у дванадцятипалій кишці, жовчному міхурі, сечо-статевої системи). За формою це овальні коки, розташовані парами або короткими ланцюжками (морфологічно подібні до пневмококами). Можуть гемолізовані і не гемолізовані еритроцити. Редуцируют метиленовийсиній. Ентерококи ростуть на 40% желчнокровяном агарі і на звичайних поживних середовищах в широких температурних межах (10-45 °). Нагрівання витримують до 60 °. Наявність ентерококів у зовнішньому середовищі є показником свіжого фекального забруднення води, харчових продуктів та інших об`єктів.
Анаеробний стрептокок. Грампозитивні стрептококи, іноді розташовуються парами або короткими ланцюжками. Зазвичай не гемолітичного. Зустрічаються на слизових оболонках, зокрема, у жінок в порожнині піхви. Були виділені при різних септичних процесах.
Патогенез і захворювання у людини. Стрептококи зустрічаються в зовнішньому середовищі і в людському організмі, але значно рідше, ніж стафілококи. В організмі людини вони частіше паразитують на слизових оболонках, ніж на шкірі. Стрептококи відіграють велику роль у розвитку багатьох інфекційних захворювань. Майже немає такого органу, який гарантований від ураження стрептококом. Важкість захворювання залежить не тільки від вірулентності стрептокока, а й від резистентності макроорганізму. Цим пояснюється те, що стрептококові інфекції протікають особливо важко в тих випадках, коли організм ослаблений, наприклад після поранень, операцій, пологів. Стрептококи викликають пику (запалення шкірних лімфатичних шляхів), абсцеси, флегмони (запалення підшкірної клітковини). Стрептококи виявляються при гострих катарах слизових оболонок (наприклад, при ангіні). При ангіні стрептокок може з уражених мигдаликів надходити в кров і з током крові заноситися у внутрішні органи, викликаючи нефрит (запалення нирок), ендокардити (запалення внутрішньої оболонки серця), ураження суглобів і т. Д. Стрептокок - найчастіший збудник сепсису.
Виключно велика роль гемолітичного стрептокока при скарлатині. Г. Н. Габричевский в 90-х роках минулого століття вперше висловив припущення про стрептококову природі скарлатини і з успіхом проводив вакцинацію убитими культурами скарлатинозного стрептокока.
В останні роки стрептококова теорія скарлатини знайшла підтвердження в роботах багатьох дослідників. Вони отримали за допомогою скарлатинозного стрептококкового токсину експериментальну скарлатину, а імунізацією малими дозами токсину міцний імунітет. Зеленящий стрептокок викликає хронічний сепсис, що ускладнюється ендокардитом, який характеризується тривалим перебігом і субфебрильною температурою.
Імунітет. Вроджена резистентність до стрептококів у людей неоднакова. Деякі люди мало схильні до стрептококовим поразок, інші ж, навпаки, мають підвищену чутливість до них.
Після перенесених стрептококових захворювань виходить нестійкий імунітет. Нерідко виникає сенсибілізація (алергізація) організму до стрептокока (рецидивуюча рожа, звичні ангіни і т. Д.).
Імунітет до стрептококів має двоякий характер: антимікробний і антитоксичний. У крові імунних тварин і людей, які перенесли стрептококові інфекції, виявляють аглютиніни, преціпітіни, бактеріотропіни і антитоксинів.
Лабораторна діагностика. Матеріалом для лабораторного дослідження служать гній, запальні ексудати, наліт з мигдаликів, кров, сеча. Методика мікробіологічного дослідження приблизно така ж, як і при стафілококових захворюваннях. При наявності відкритих гнійних процесів гній беруть стерильним ватним тампоном або пастерівської піпеткою, капілярний кінець якої потім запаюють. Слиз або нальоти із зіву беруть стерильним тампоном, мокроту збирають в стерильний посуд. При підозрі на стрептококовий сепсис з ліктьової вени беруть 10 мл крові (попередньо слід ретельно простерилізувати шкіру в ліктьовому згині) і біля ліжка хворого засівають на цукровий (з 1% глюкози) або сироватковий бульйон. Вихідний матеріал, крім крові, піддають бактеріоскопії: готують мазки, фарбують за Грамом і досліджують під мікроскопом (рис. 66 на вклейці).
Мал. 63. Стафілокок в гною. Забарвлення по Граму.
Мал. 66. Стрептокок в гною. Забарвлення по Граму.
При виявленні під мікроскопом розташованих ланцюжками коків орієнтовно встановлюють стрептококову етіологію захворювання.
Далі слід висіяти матеріал на чашки з цукровим і кров`яним агаром для отримання ізольованих колоній і виділення чистої культури. Дрібні (0,5 мм), плоскі, сухуваті, сіруваті, прозорі колонії стрептокока дозволяють диференціювати вид стрептокока (гемолітичний, зеленящий, негемолітіческій).
Для визначення редуцирующей здатності стрептококів 0,1 мл 18-годинний випробуваної бульонной культури засівають в 5 мл молока з метиленової синню (середа складається з стерильного знятого молока, до якого долучено 1% водний розчин метиленової сині в кількості 2 мл на 100 мл молока) і ставлять в термостат при 37 ° на 24 години. При позитивній реакції молоко знебарвлюється, при негативній - колір середовища не змінюється.
Для визначення вірулентності і токсигенности стрептококів кролику вводять шляхом внутрішньошкірної ін`єкції 200-400 млн. Мікробних тіл. Через 24-48 годин на місці введення культури з`являється запальна реакція різного ступеня, з некрозом або без нього.
Ідентифікація гемолитических стрептококів здійснюється також за допомогою реакції аглютинації і преципітації.
Реакція аглютинації. На предметне скло наносять окремими пастерівськими пипетками одну краплю фізіологічного розчину і по краплині агглютинирующих групових сироваток А, В, С, D (цільні або розлучені фізіологічним розчином 1: 2 або 1: 10), в які вносять по краплі досліджуваної бульонной культури. Якщо культура не дуже зерниста і не дає мимовільної аглютинації, то протягом півгодини можна визначити групу стрептокока. Крім групи, можна визначити тип стрептокока всередині групи А. Типування проводиться також за допомогою реакції аглютинації на склі з типоспецифічними сироватками і за тією ж методикою, що і визначення групи.
Специфічна профілактика і терапія. Вакцинація і вакцинотерапію не знайшли широкого застосування при стрептококових захворюваннях. Найчастіше використовують поливалентную противострептококковой сироватку. Високою активністю при лікуванні стрептококових захворювань відрізняються препарати сульфаніламідного ряду. Ці препарати як при прийомі всередину, так і при місцевому застосуванні або парентеральномувведенні надають різко гальмівну дію на стрептококи. Для лікування стрептококових інфекцій з великим успіхом застосовують антибіотики - пеніцилін, тетрациклін та ін.
