Стрептококи (Streptococci)

Обща характеристика

Род Streptococcus принадлежи към семейство Streptococcaceae. Понастоящем родът включва 46 вида. По време на своя бактериален растеж образува двойки или верижки от клетки. Именно поради тази особеност произлиза названието им (от гр. streptos - верига).

Морфологични характеристики

Грам-положителни микроорганизми, чиито клетки притежават кръгловата или овоидна форма, размерите им варират от 0,5 до 1µm. Някои щамове имат капсула изградена от хиалуронова киселина и продуцират хиалуронидаза (ензим, разграждащ хиалуроновата киселина от съединителната тъкан). Не образуват спори и не притежават ресни. Клетките им са съставени от клетъчна стена, притежаваща Грам-положителен пептидогликанов слой, вътрешна плазмена мембрана, мезозомни (вътреклетъчни) везикули и нуклеоид. В нуклеоида се съхранява цялата наследствена информация на клетката.

Културелни особености

Те са факултативно анаеробни микроорганизми. Върху твърди хранителни среди (обикновен или кръвен агар) образуват гладки, изпъкнали и непрозрачни колонии. Каталаза отрицателни са, разграждат захарите до киселина без газ.

Стрептококите са голяма и хетерогенна група бактерии, за която не съществува единна класификация. Три са основните схеми, които се използват при класификацията на рода:

1. Морфология на колонията и хемолитични реакции върху кръвен агар;
2. Специфика на клетъчните антигени - серологична класификация на Лансфилд;
3. Биохимична активност и резистентност на физични и химични фактори.

Всяка от схемите има своите ограничения.

Хемолитични реакции върху кръвен агар

Реакцията на хемолиза е важна при групирането на стрептококите. Заедно с физиологичните, биохимични и екологични характеристики на микроорганизма може да бъде направена надеждна клинична характеристика. Три вида реакции на хемолиза (алфа, бета, гама) се наблюдават след растеж на стрептококи в овчи кръвен агар.

При непълна лиза (разрушаване) на еритроцитите с понижаване на нивата на хемоглобина се образува зелен пигмент. Това е характерен белег на α-хемолизата.

Пълното разрушаване на еритроцитите с изясняване на кръвта около бактериалния растеж се означава като β-хемолиза.

Други стрептококи не извършват процеса на хемолиза, означават се като у-хемолитични.

Стрептококите от група А и В са β-хемолитични, а стрептококите от група D обикновено са α-хемолитични.

Антигенна структура

През 1993 година Лансфилд (Lancefield) разработва полезна система за серотипизиране и класификация, според нея стрептококите се подразделят на серологичните групи от А до Н и от К до V.

1. Групово специфични полизахаридни антигени (полизахарид С) - именно въз основа на тях се основава класификацията на Лансфилд;
2. Типово специфични (М-протеин) - съдържа се в клетъчната стена на стрептококите от група А;
3. Т-антигени - няколко имунологично различни протеина;
4. Нуклеопротеини (Р-субстанция) - екстракти, които съдържат протеини и други клетъчни съставки.

Съдържанието на полизахарид в клетъчната стена на различните групи стрептококи е различно:

• за група А е рамноза-N-ацетилглюкозамин;
• за група В е рамноза-глюкозамин полизахарид;
• за група С е рамноза-N-ацетилгалактозамин;
• за група D е глицерол-тейхоева киселина, съдържаща d-аланин и глюкоза;
• за група F е глюкопиранозил-N-ацетилгалактозамин.

Видовете от род Streptococcus се разделят в следните групи:

• група А стрептококи - Streptococcus pyogenes;
• група В стрептококи - S.agalactiae;
• група С стрептококи - S.equisimilis; S. anginosus;
• група F стрептококи - S.anginosus;
• група G стрептококи - S.bovis, S. durans, S. avium;
• група К стрептококи - S.salivarius;

S.pneumoniae не принадлежи към никоя от изброените групи, но принадлежи към род Streptococcus.

Биохимична активност

Много стрептококи разработват вирулентни фактори, включително стрептолизини, ДНК-нази и хиалуронидаза, които допринасят за разрушаването на тъканите и разпространението на инфекцията. Някои щамове освобождават екзотоксини, които активират определени Т -клетки, предизвикващи освобождаване на цитокини, включително тумор некрозисфактор-алфа, интерлевкини и други имуномодулатори. Тези цитокини активират комплемента, коагулацията и фибринолитичните системи, водещи до шок, органна недостатъчност и смърт. Биохимичните тестове включват реакции на ферментация на захари, тестове за наличие на ензими, тестове за чувствителност или устойчивост на определени химични агенти. Използват се за видове, които обикновено не реагират с обичайно използваните препарати за определяне на специфичните за групите A, B, C, F и G полизахариди.

Епидемиология

Видовете от род Streptococcus са широко разпространени в природата, някои са част от нормалната микрофлора на човека, но други причиняват сериозни заболявания.

Патогенеза и клинична картина

Streptococcus pyogenes принадлежи към стрептококите от група А, известен е още като гноероден стрептокок. Причинява инфекции в различни органи и системи, такива са ангина, пиодермия, еризипел, скарлатина, ревматизъм и гнойни инфекции.

S.agalactiae се отнася към групата на В стрептококите, част е от нормалната микрофлора на влагалището на жената. При понижаване на резистентността на организма може да причини различни инфекции, като неонатални (при новороденото) инфекции такива са менингит, амниотит и сепсис.

Представители на стрептококи от група С са S.equisimilis, S.anginosus, те са β-хемолитични бактерии. Представители са на нормалната микрофлора, но могат да причинят редица инфекциозни заболявания като ангина, фарингит или абсцес.

Към групата на зеленеещите стрептококи (viridans) се отнасят S.mutans, S.mitis, S.salivarius и S.milleri. Чести причинители са на зъбен кариес и абсцеси в устната кухина.

Пневмококите принадлежат към род Streptococcus и са отделени в самостоятелна група. Нормални обитатели са на горните дихателни пътища при 5-40% от хората. Отговорни са за около 75% от случаите на пневмококова пневмония и повече от половината от всички смъртни случаи при пневмококова бактериемия (наличие на бактерии в кръвния ток).

От всички стрептококови заболявания най-често се среща стрептококовата ангина, която заема второ място след респираторните (дихателните) вирусни инфекции.

Микробиологична диагностика

Микробиологичната диагностика на стрептококовите инфекции се извършва чрез прилагане на микроскопско, културелно и изследване за антигенна принадлежност. Използваните материали за изследване са различни:

1. раневи секрети;
2. гърлен секрет;
3. ликвор;
4. урина;
5. кръв.

Микробиологичното изследване винаги започва с приготвяне на микроскопски препарат и оцветяването по Грам. Наличие на единични или по двойки разположени коки е важна находка. Важна особеност е, че нежизнеспособните коки се оцветяват като Грам-отрицателни.

При културелното изследване материалите се посяват върху кръвен агар, като видът на колониите и типът на хемолиза дават възможност да се определи към коя хемолитична група принадлежат стрептококите. Най-често се изолират:

1. стрептококи в гърлото;
2. стрептококи в носа;
3. стрептококи във влагалищния секрет.

За да бъде определена принадлежността на бактериите към някоя от групите на Лансфилд е необходимо да бъдат изучени антигенно. Използват се латексови частици натоварени с антитела.

Лечение

Средства на избор са пеницилин и амоксицилин (amoxicillin). Лечението е усложнено поради появата на резистентни към пеницилин и други антибиотици щамове.  Антибиотиците предотвратяват разпространението на инфекцията до средното ухо, синусите и мастоидната кост. 

Изображение Photo Credit: CDC/Janice Carr Content Providers(s): CDC/Dr. Richard Facklam / Public domain