Род Streptococcus: характеристика

На древнегреческом языке прилагательное [стрептос] означает закрученный, изогнутый, [коккос] — зернышко, капелька, ягодка. В латинской интерпретации Streptococcus — это закрученная цепочка, состоящая из мелких гранул (зернышек). Стрептококки — большая группа прокариотных микроорганизмов шаровидной или овальной формы, образующих цепи разной длины и положительно окрашивающихся по Граму.

Они объединены в самостоятельный род Streptococcus, который включен в семейство Streptococcaceae, порядок Lactobacillus, класс Bacilli, тип Firmicutes, домен Bacteria. Род Streptococcus занимает ведущее положение в указанном семействе как по количеству представителей, так и по их роли в развитии тяжелых инфекционных процессов у человека, нередко приводящих к инвалидности и даже к летальному исходу.

В «Определителе бактерий Берджи» (1994 г.) род Streptococcus включен в 17-ю группу «Грамположительные кокки» и содержит 38 видов, объединенных в 4 группы:
• пиогенные стрептококки, к которым относятся традиционные представители патогенных и условно-патогенных видов, обладающие р-гемолитической активностью;
• оральные стрептококки, входящие в состав микробных ценозов пищеварительного тракта, дыхательных путей и половых органов, обладающие а-гемолитической активностью;
• анаэробные стрептококки представлены анаэробными и аэротолерантными видами, объединенными на основании особенностей процессов энергетического метаболизма;
• прочие стрептококки, для которых не предложены четкие критерии объединения.

К настоящему времени применение молекулярно-генетических методов исследования позволило идентифицировать внутри рода Streptococcus 240 самостоятельных видов, из которых 49 имеют медицинское значение (Национальный центр информации по биотехнологии — NCBI, США, 2007).

Многие стрептококки, являясь частью резидентной микрофлоры организма человека, способны вызывать развитие стрептококковой инфекции эндогенного происхождения. Она объединяет большую группу различных по патогенезу, течению и клиническим проявлениям гнойно-воспалительных процессов, развивающихся, как правило, на фоне сниженной реактивности организма и разной степени иммунной недостаточности.

Стрептококки разных видов имеют сходные морфологические признаки, но разнообразны по культуральным, физиологическим, биологическим свойствам, антигенной структуре и экологическим характеристикам.

Они являются грамположительными микроорганизмами, имеют сферическую или овоидную форму, размерами 0,5—2,0 мкм. Располагаются в виде цепочек разной длины, реже — тетрад или попарно. Содержание Г+Ц в ДНК нуклеоида 33-42 моль%.

Стрептококки спор не образуют, жгутиков не имеют.

Некоторые клинические штаммы имеют капсулу. Например, стрептококки серо-группы С имеют гиалуроновую капсулу.

Наружный слой клеточной стенки стрептококков содержит белки-рецепторы, гетерогенные по молекулярной массе и являющиеся важными антигенами. Поверхность стрептококков покрыта множественными фимбриями, отчетливо выявляемыми при электронной микроскопии препаратов. Они состоят из М-протеина и покрывающих его липотейхоевых кислот. Липотейхоевые кислоты являются, вероятно, главным адгезинами, обеспечивающими первичное прикрепление стрептококков к эпителиальным клеткам.

Средний слой клеточной стенки стрептококков представлен группоспецифическим полисахаридным антигеном (субстанция С), который впервые был использован в 1933 г. Ребеккой Ленсфильд (Rebecca Craighill Lancefield) для серологического группирования стрептококков. По составу этот полисахарид представляет собой комплексное соединение N-ацетил-D-глюкозамина с L-рамнозой с молекулярной массой 10000. Он заполняет собой не только пространство между внутренним и наружным слоями клеточной стенки, но и выходит на поверхность микробной клетки в виде коротких многочисленных выростов.

По антигенной специфичности этих полисахаридов стрептококки разделены на 20 серологических групп, которые Lancefield обозначила заглавными буквами латинского алфавита от А до Н и от L до V. В свою очередь, серогруппы состоят из сероваров, которые различают по белковым М-. Т-, R-, OF-антигенам. Зеленящие стрептококки не подразделяются на серогруппы, но типируются в ПЦР (полимеразной цепной реакции).

Пептидогликан стрептококков, как и других грамположительных микроорганизмов, играет роль скелета, обеспечивая сохранение постоянства присущей бактериям формы. Антибиотики могут нарушать синтез пептидогликана, что приводит к формированию L-форм стрептококков. Эти формы могут длительно персистиро-вать в макроорганизме, вызывая патологические изменения и иммунологические сдвиги.

Стрептококки относятся к хемоорганотрофам. Для них характерен ферментативный метаболизм с выделением, главным образом, молочной кислоты без газообразования при расщеплении сахаров (глюкозы, мальтозы, лактозы, маннита, сахарозы, салицина, трегалозы). Они свертывают молоко, растворяют фибрин, не ферментируют инулин (полимер фруктозы), не разжижают желатин, не восстанавливают нитраты в нитриты, не лизируются в желчесодержащих средах (кроме S. pneumoniae). Каталазо- и оксидазоотрицательны.

По характеру дыхания являются факультативными анаэробами. Многие штаммы для наиболее интенсивного роста нуждаются в присутствии двуокиси углерода (СO2), некоторые являются микроаэрофилами или строгими анаэробами. Оптимальная температура роста (36±1)°С при диапазоне температур 10-45°С.

Стрептококки требовательны к питательным средам и условиям культивирования. Обычно растут в жидких средах с содержанием мясного экстракта и добавлением углеводов, сыворотки крови, асцитической жидкости при pH 7,2—7,4, что поддерживается введением буферных систем. Рост проявляется появлением пристеночного и придонного мелкозернистого или хлопьевидного осадка, над которым среда остается прозрачной. Для выделения и культивирования стрептококков предложены элективные и селективные среды — такие как бульон и агар Тодда-Хьюитта с добавлением 5 % крови барана; сердечно-мозговой агар и бульон; селективный агар, содержащий колумбийский 5% кровяной агар с колистином (10 мкг/мл) и налидиксовой кислотой (15 мкг/мл); кровяной агар с кристаллвиолетом; канамицин-эскулин-азидный агар и др.

В клинической микробиологии для идентификации стрептококков традиционно используют фенотипические характеристики. Так, по гемолитическим свойствам, следуя J.H. Brown (1919), различают β-гемолигические стрептококки, вызывающие полный гемолиз эритроцитов с формированием прозрачной зоны вокруг колоний на кровяном агаре, α-гемолитические (зеленящие), которые образуют зеленоватый ореол вокруг колоний в результате неполного разложения гемоглобина, и γ-гемолитические (негемолитические).

Для определения характера гемолиза, что особенно важно для α- и γ-гемолитических стрептококков, рекомендуется использовать агар, содержащий 5% дефибринированной крови барана. Следует учитывать, что на проявление гемолитических свойств стрептококков влияют также состав питательных сред, толщина агарового слоя в чашке Петри (не менее 4 мм), условия культивирования, содержание CO2 в атмосфере.

Определение групповой принадлежности и типа гемолиза на среде с кровью барана является решающим при делении стрептококков, имеющих медицинское значение, на патогенные и условно-патогенные.

Патогенные стрептококки, имеющие самостоятельные рубрики в 10-й Международной классификации болезней (МКБ-10), а именно S. pyogenes (серогруппа А) и S.pneumoniae (не имеющие группового антигена), описаны в отдельной статье на сайте.

Группа условно-патогенных стрептококков является наиболее представительной.

Она включает виды β-гемолитических (пиогенных) стрептококков серологических групп А (кроме S. pyogenes), С, D, F, и G и а-гемолитических (зеленящих).

В Санитарных правилах (СП-1.3.1318-03) условно-патогенные микроорганизмы объединены в IV группу патогенности (возбудители оппортунистических инфекций), в которую внесены и стрептококки под названием Streptococcus spp.

Инфекционные процессы, вызываемые ими, не имеют строго выраженной органной локализации, их семиотика в большей мере зависит от пораженного органа, чем от этиологического агента. Характер течения этих инфекций обусловлен слабой элиминирующей способностью защитных сил макроорганизма с сохранением потенциальной возможности развития генерализованных форм.

Стрептококки серогруппы В (СГВ), единственным представителем которой является S. agalactiae, занимают как бы промежуточное положение между патогенными и условно-патогенными стрептококками. С одной стороны, основным резервуаром стрептококков этой серогруппы считают желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), откуда происходит колонизация влагалища и уретры с формированием хронического или транзиторного носительства и развитием слабого иммунного ответа. Это может приводить к возникновению послеродовых СГВ-инфекций у женщин в случаях патологии беременности и родов. Зарегистрированы также СГВ-инфекции у пожилых лиц со сниженным иммунным статусом (уросепсис, пневмония, инфекции кожи и костей и др.).

С другой стороны, при первичной встрече новорожденных детей со стрептококками этой группы (например, при прохождении плода по колонизированному родовому каналу) возможно развитие тяжелых заболеваний, таких как пневмония, менингит, сепсис, остеомиелит и др. Отмечены случаи и внутрибольничного инфицирования новорожденных от родильниц или медицинского персонала. Как правило, в развитии СГВ-инфекции у детей важная роль принадлежит действию факторов риска (недоношенность, малый вес при рождении, внутриутробное инструментальное исследование плода и др.).

В отдельных статьях на сайте дана характеристика условно-патогенных β-гемолитических стрептококков серогрупп А (кроме S. pyogenes), С, D, F, G, стрептококков серогруппы В (S. agalactiae), и α- (зеленящих) гемолитических.

- Читать далее "Условно-патогенные стрептококки серогрупп А (кроме S. pyogenes), С, D, F и G"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.3.2020

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.