Каф. Микробиологии ТашИУВ Проф. Исхакова Х.И.

История открытия 1878г. - Кох Р. и 1880г. – Пастер Л. - описали возбудитель при гнойных поражениях человека (фурункул и др) 1884г. – Розенбах – выделил чистую культуру S.aureus

9-е издание Берги, 1986г., 1997г. Секция 12, Грамположительные кокки Все – гр+ кокки, хемоорганотрофы Спор не образуют Мезофилы В секцию входят 2 семейства и отдельные роды Патогенные и условно-патогенные стафилококки входят в семейство Micrococcaceae

Классификация стафилококков по Берджи, г Домен Bacteria Тип В XIII. FirmicutesТип В XIII. Firmicutes Класс III. BacilliКласс III. Bacilli Порядок VII. BacillallesПорядок VII. Bacillalles Семейство VIII. StaphylococcaceaeСемейство VIII. Staphylococcaceae Род I. StaphylococcusРод I. Staphylococcus Род II. GemellaРод II. Gemella

Классификационное положение родов грам+ кокков, сходных со стафилококками по Берджи, г. Тип В XIII. Firmicutes Tип XV. Actinibacteria Класс III Bacilli, Класс XV. Actinibacteria Порядок I. Bacillalles Порядок I Actinomycetales Семейство VI Planococcaeae Подпорядок IX Micrococcineae Род I. Planococcus Семейство I. Micrococcaceae род I. Micrococcus род VII. Rothia

Отличительные признаки cемейства Staphylococcaceae от семейства Streptococcaceae Micrococcaceae Streptococcaceae Каталаза + - Деление в нескольких в одной неперпендикулярных плоскости клеток плоскостях скопления пары, цепи

Стафилококки и стрептококки,

Семейство Staphyloococcaceae и сходные роды Все – шаровидной формы, каталазоположительны Staphylococcus Micrococcus Planococcus 28 видов 28 видов Повсеместно распространены Вызывают поражения человека и животных Основной патоген – S.aureus 2 вида Вода, почва, кожа и слизистые человека и животных Сапрофиты 2 вида Морская вода, рыбы, моллюски, соленые продукты Галофилы 1 вид – R.mucilaginosus Важный компонент нормальной флоры полости рта - (3,5%от аэробов) (Stomatococcus) Rothia

Род Staphylococcus Факультативные Факультативные анаэробы анаэробы Гроздьевидное Гроздьевидное расположение расположение Каталаза + Каталаза + Грам + кокки Грам + кокки Многие - Многие - компоненты компоненты нормальной флоры нормальной флоры - кожи - кожи - носа - носа

Отличительные признаки рода Staphylococcus от других сходных родов микро плано ротии стафило кокки кокки кокки O/F глюкоза +/- +/- +/+ +/+ Подвижность Капсула Окисление - + в + глицерина

Клинически значимые виды стафилококков В роде стафилококков клиническое значение имеют виды: S.aureus ( главный патоген) S. epidermidis S. haemolyticus S.warneri S.hominis S. saprophyticus S.lugdunensis КПС КОС

пневмонии остеомиелиты септические артриты бактериемии абсцессы, фурункулы другие инфекции мягких тканей и кожи пищевые токсикоинфекции S.aureus (1) Вызывает разнообразные внутрибольничные и внебольничные инфекции

Фурункул шеи

MRSA – частые возбудители инфекций мягких тканей в Европе

Основные культуральные свойства S.aureus (2) Неприхотлив к условиям культивирования Растет при высокой концентрации NaCl -6,5% На кровяном агаре - зона полного гемолиза Колонии слегка выпуклые, блестящие, края ровные, размеры средние Могут образовывать золотисто-желтый каротиноидный нерастворимый в воде пигмент (лучше на МСА через 48 ч) Могут продуцировать летициназу на ЖСА и др. средах с желтком

Основные биохимические свойства и факторы патогенности S.aureus (3) Ферментируют до кислоты без газа: Глюкозу Маннит Лактозу Сахарозу Положительны в реакции ФП Продуцируют плазмокоагулазу (ПК) Хлопьеобразующий фактор (ХФ) ДНК-зу

Значение основных биохимических свойств и факторов патогенности при идентификации S.aureus Ферментация глюкозы (O/F +/+) отличает род Staphylococcus от других сходных родов Ферментация маннита (O/F +/+) отличает S.aureus от S.epidermidis и др. стафилококков Продукция ПК и ХФ – важнейшие признаки патогенности S.aureus Тест на ПК и ХФ исполняется на кроличьей цитратной плазме (коммерческая), близкие к этим результаты – плазма свиней, лошади. Менее приемлема плазма человека

Маннит-солевой агар S.aureus Основа агара Бэрда-Паркера Staphylococcus aureus (АТСС )

Среда Бэрд-Паркера Типичные колонии S.aureus на агаре Бэрда-Паркера: маслянистые, с выпуклыми, ровными краями, блестящие серо-черные, окруженные зоной помутнения диаметром 1-3 мм. Отдельно подсчитывают количество лецитиназоположительных и лецитиназоотрицательных колоний

Токсины S.aureus Мембранповреждающие гемолизины ( , , ,  ) Экзофолиативный токсин Энтеротоксины Токсин –синдром токсического шока Лейкоцидин

Мембранповреждающие гемолизины  -гемолизин (ген hla) – главный экзотоксин S.aureus, его наиболее часто выявляют у бактерий, выделенных из клинических образцов; неактивен в отношении эритроцитов человека, но быстро лизирует эритроциты кролика и барана. При введении кроликам вызывает некроз кожи ( проба Дольда) и гибель животных после внутривенного введения. Повреждает мембраны эритроцитов, приводя к повышению проницаемости и осмотическому лизису эритроцитов Под действием формалина легко переходит в анатоксин

Мембранповреждающие гемолизины  -гемолизин или сфингомиелиназа (hlb ) Лизирует эритроциты барана, реже - эритроциты человека; повреждает фосфолипиды мембран эритроцитов и др. клеток Некроз не вызывает Максимальная активность проявляется при низких температурах - тепло-холодовой гемолизин Штаммы от человека редко (20%) продуцируют  - гемолизин.Часто - штаммы с  - -токсином от коров с маститами

Мембранповреждающие гемолизины  -гемолизин (hld) – агрегат низкомолекулярных соединений, действует на эритроциты подобно поверхностно-активным веществам (детергентные свойства)  -гемолизин (hld) – агрегат низкомолекулярных соединений, действует на эритроциты подобно поверхностно-активным веществам (детергентные свойства) Это обусловливает цитотоксичность широкого спектра.Это обусловливает цитотоксичность широкого спектра. Образует в мембранах крупные поры и утечку нуклеотидов и рибонуклеиновых кислотОбразует в мембранах крупные поры и утечку нуклеотидов и рибонуклеиновых кислот Тесная связь между продукцией S.aureus  - токсина и его патогенностью для человекаТесная связь между продукцией S.aureus  - токсина и его патогенностью для человека

Мембранповреждающие гемолизины  –гемолизин (hlgA, hlgB, hlgC) двухкомпонентный с умеренной активностью в отношении эритроцитов человека, наиболее чувствительны эритроциты кролика  –гемолизин (hlgA, hlgB, hlgC) двухкомпонентный с умеренной активностью в отношении эритроцитов человека, наиболее чувствительны эритроциты кролика поскольку один из компонентов инактивирует содержащие серу полимеры, присутствующие в агаре, то эффект этого гемолизина на кровяных средах обычно не проявляется. поскольку один из компонентов инактивирует содержащие серу полимеры, присутствующие в агаре, то эффект этого гемолизина на кровяных средах обычно не проявляется. Для S.aureus, выделенных от человека характерно сочетание  - и  -гемолизиновДля S.aureus, выделенных от человека характерно сочетание  - и  -гемолизинов

Экзофолиативный токсин (ЭТ) Продуцируется в виде двух антигенов – А и В ЭТ обуславливает нарушение связи между клетками эпидермиса кожи Штаммы с ЭТ вызывают: «Синдром ошпаренных младенцев» «Синдром ошпаренной кожи»

Синдром "ошпаренных младенцев" (болезнь Риттера фон Риттерштайна) наблюдают у новорожденных, инфицированных штаммами S. Aureus с ЭТ Синдром "ошпаренных младенцев" (болезнь Риттера фон Риттерштайна) наблюдают у новорожденных, инфицированных штаммами S. Aureus с ЭТ Заболевание начинается бурно; характерно формирование на коже больших очагов эритемы с последующим образованием (через 2–3 сут) пузырей и обнажением мокнущих эрозированных участков. Заболевание начинается бурно; характерно формирование на коже больших очагов эритемы с последующим образованием (через 2–3 сут) пузырей и обнажением мокнущих эрозированных участков.

Синдром "ошпаренной кожи" Синдром "ошпаренной кожи"(синдром Лайелла) наблюдают у более старших детей и взрослых; характерны очаги эритемы и пузыри, тяжелая интоксикация и отхождение субэпидермального слоя. При проведении профилактики вторичных инфекций очаги поражения самоограничиваются

Энтеротоксины S.aureus (СЭ) Имеются серовары: А,.В,С,D,E,G Являются суперанигенами Термостабильны Устойчивы к ферментам пищеварит. тракта Образуются в продуктах питания, отравления чаще возникают при употреблении пищи после кулинарной обработки (2-6ч.) Вызывают сильный рвотный рефлекс Наиболее чувствительны 2-8 нед. котята и взрослые кошки

Токсин синдрома токсического шока (TSST-1) TSST-1 обнаруживается у 20% штаммов S.aureus Является суперантигеном TSST-1 может развиваться после родов как осложнение хирургических вмешательств (особенно на носовой полости и придаточных пазухах носа) Клиника - высокая температура (38,8°С и выше), рвота, диарея, скарлатиноподобная сыпь (чаще на ладонях и подошвах) с последующей десквамацией через 1–2 нед, а также снижением артериального давления с развитием шока.

Лейкоцидин Пантона-Валентина (PVL)  Экзотоксин S. aureus  Относится к недавно описанной группе синергогименотропных токсинов (вместе с  гемолизином и другими лейкоцидинами) модель октамера LukS-PV – LukF-PV, показывающая положение H176

Лейкоцидин (ф. Пентон-Валентайля – PV) Действует на нейтрофилы человека, вызывая их дегрануляцию Ответственен за некроз при инфекциях кожи и мягких тканей Гемолиз не вызывает Вместе с  -токсином повреждает мембраны чувствительных клеток В последние годы роль PV резко возросла, особенно среди MRSA штаммов

Гиалуронидаза (ф. Дюран-Рейнальса) Фермент, гидролизующий гиалуроновую кислоту, входящую в состав соединительной ткани При разрушении гиалуроновой кислоты микробы и их яды легче проникают в ткани и органы – т.н. фактор распространения Среди стафилококков гиалуронидазу продуцируют S.aureus и, иногда, - S. epidermidis

Фибринолизин Фермент, разжижающий фибрин человеческой плазмы Продуцируют 80-90% S.aureus Определяют на плотной среде Кристи-Чемпена с !5-20% человеческой плазмы

Белок А Белок А, неспецифически связывая Fc- фрагмент IgG, активирует компоненты комплемента и усиливает активность натуральных киллеров (клеток NK). Активация приводит к развитию различных реакций (анафилаксии, феномена Артюса), угнетению опсонофагоцитарных реакций. Способность стафилококков за счет белка А нагружаться иммуноглобулинами (в т.ч. специфическими антителами к различным возбудителям) используется в реакции коагглютинации.

Реакция коагглютинации Насаженные на стафилококки (стафилококковый реагент из инактивированных микробных клеток) специфические антитела за счет свободных активных центров при взаимодействии с соответствующим антигеном (суспензией культуры микроорганизма) дают быструю реакцию агглютинации (коагглютинации - поскольку антитела агглютинируют культуру не самостоятельно, а в комплексе со стафилококками, что и обеспечивает быстрое осаждение тяжелых - нагруженных стафилококками комплексов совместно со специфическим искомым агентом).

Идентификация Гемолиз Гемолиз на кровяном агаре на кровяном агаре Золотистый пигмент Золотистый пигмент Лецитиназа на ЖСА Лецитиназа на ЖСА ферментация маннита плазмокоагулаза, ХО reference laboratories reference laboratories – phage-typing

Staphylococcus epidermidis Среди КОС – наиболее распространенСреди КОС – наиболее распространен при инфекциях человека Госпитальные инфекцииГоспитальные инфекции - шунты, катетеры - шунты, катетеры - искусственные - искусственные клапаны сердца клапаны сердца - поражения мочевыводящей системы - суставные инфекции

Идентификация Пигмента нет Пигмента нет Негемолитические Негемолитические Лецитиназы нет Лецитиназы нет не ферментируют маннит не ферментируют маннит отрицательны в коагулазномотрицательны в коагулазном и ХО - тестахи ХО - тестах

ЭТИОЛОГИЯ НОЗОКОМИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ В РОССИИ  S. aureus – у ~ 20% пациентов с нозокомиальной инфекцией  > 50% стафилококков – MRSA > 10 % пациентов с нозокомиальными инфекциями нуждаются в назначении препаратов, активных против MRSA

 В 2005 г. в США было зарегистрировано жизнеугрожающих инфекций, вызванных MRSA  Их результатом стало летальных исходов  Это БОЛЬШЕ, чем летальность от СПИДа ( ) Klevens R. M., et al. JAMA, 2007; 298: MRSA И ЛЕТАЛЬНОСТЬ

Независимо от страны и фактической распространенности в популяции, наблюдается распространение PVL(+) штаммов CA-MRSA по всей Европе В странах с высокой распространенностью CA-MRSA эти штаммы ответственны за растущее число случаев нозокомиальных инфекций

Skov R, et al. Eurosurveillance Weekly Reports 2005 Рост количества инфекций, вызванных MRSA в Исландии и скандинавских странах Частота на Швеция Финляндия Дания Норвегия Исландия Год

Кошки, собаки и MRSA

Антибиотики, к которым наиболее чувствительны MRSA Ванкомицин 100% чувствительных Фузидин 91,9% Клиндамицин 85,7% Левофлоксацин 81,6% Гентамицин 77,6% Рифампицин 75,5%

Дифференциация клинически значимых стафилококков (грамположительных каталазоположительных, ферментирующих глюкозу) № Вид Основные тесты Коа- гула- за Хлопье- образо- вание Орни- тин Ново- био- цин Ман- ноза Маль- тоза Уреа- за 1. S. aureus++-S++d 2. S. schleiferi подвид schleiferi-+-S S. epidermidis--(d)S(+)++ 4. S. saprophyticus---R S. haemolyticus---S S. warneri---Sd(+)+ 7. S. lugdunensis-++S++d

Благодарю за внимание!