Относятся к семейству Micrococcoceae. Род Staphylococcus включает 19 видов, из которых патогенны для человека только некоторые: S.aureus, S.epidermidis и S.saprophyticus. Заболевания вызывают золотистые, реже – эпидермальные и еще реже – сапрофитные стафилококки.

Морфология, физиология . Отдельные клетки имеют форму правильного шара, при размножении образуют скопления в виде гроздьев винограда (slaphyle – виноградная гроздь). Размер от 0,5 до 1,5 мкм. В препаратах из патологического материала (из гноя) располагаются поодиночке, парами или небольшими скоплениями. Золотистые стафилококки имеют способность образовывать нежную капсулу.

Стафилококки – факультативные анаэробы, но лучше развиваются в аэробных условиях, Гр+. На поверхности плотных питательных сред образуют круглые, выпуклые, пигментированные (золотистые, палевые, лимонно-желтые, белые) колонии с ровными краями; в жидких – равномерное помутнение. В лабораториях используют способность стафилококков размножаться в средах с большим количеством (6-10 %) NaCl (ЖСА ). Такую концентрацию соли другие бактерии не переносят Þ солевые среды являются элективными для стафилококков. Штаммы золотистых стафилококков, продуцирующие гемолизины, дают на кровяном агаре колонии, окруженные зоной гемолиза.

Стафилококки имеют ряд ферментов, расщепляющих многие углеводы, белки. Дифференциально-диагностическое значение имеет тест на сбраживание глюкозы в анаэробных условиях. Из ферментов, участвующих в патогенезе стафилококковых инфекций, только плазмокоагулаза и частично ДНКаза характерны для S.aureus. Другие ферменты (гиалуронидаза, протеиназа, фосфатаза, муромидаза) непостоянны (но чаще продуцируются S.aureus). Стафилококки ситезируют бактериоцины. Устойчивы к пенициллину (пенициллиназа).

Антигены . Вещества клеточной стенки: пептидогликан, тейхоевые кислоты, белок А, типоспецифические агглютиногены, а также капсула, имеющая полисахаридную природу. Пептидогликан имеет общие АГ с пептидогликанами микрококков и стрептококков. Антигенность тейхоевых кислот связана с аминосахарами. Белок А золотистого стафилококка способен к неспецифическому соединению с Fc-фрагментом IgG, в связи с чем он агглютинируется нормальной человеческой сывороткой. У стафилококков есть 30 белковых типоспецифических антигенов. Но внутривидовая дифференциация по Аг структуре в практике не используется.

Патогенность . Повреждающее действие на клетки и ткани организма человека оказывают токсины и ферменты. Также к факторам патогенности можно отнести капсулу, препятствующую фагоцитозу и связывающую комплемент, а также белок А, инактивирующий комплемент и тормозящий опсонизацию при взаимодействии с Fc-фрагментом IgG.

S.aureus способен выделять ряд токсинов, в частности лейкоцидин, который оказывает губительное действие на фагоцитирующие клетки, главным образом на макрофаги. Гемолизины (α, β, дельта, γ) оказывают лизирующее действие на эритроциты человека и животных (кролика, лошади, барана). Основным из них является α-токсин, продуцируемый S.aureus. Помимо гемолитического, этот яд обладает кардиотоксическим действием, вызывает спазм коронарных сосудов и остановку сердца в систоле, он поражает нервные клетки и нейроны, лизирует мембраны и лизосомы клеток, что приводит к освобождению лизосомальных ферментов.

Возникновение пищевых отравлений стафилококковой природы связано с действием энтеротоксинов, продуцируемых золотистыми стафилококками. Известно 6 антигенов различных энтеротоксинов (АВСDЕF).

Эксфолиативные токсины вызывают у новорожденных пузырчатку, локальное буллезное импетиго, генерализованную скарлатиноподобную сыпь. Заболевания сопровождаются внутриэпидермальной отслойкой эпителия кожи, образованием сливающихся пузырей, жидкость в которых стерильна. Фокус стафилококковой инфекции находится чаще всего при этом в пупочной ранке.

Экзоверменты: плазмокоагулаза осуществляет свертывание плазмы (белки как бы одеваются в фиброзный чехол, защищающий их от фагоцитоза). Большие концентрации коагулазы, в организме больного, приводят к уменьшению свертываемости периферической крови, нарушению гемодинамики, прогрессирующему кислородному голоданию тканей.

Гиалуронидаза способствует распространению стафилококков в тканях. Лецитиназа разрушает лецитин, входящий в состав оболочек клеток, вызывает лейкопению. Фибринолизин растворяет фибрин, отграничивающий местный воспалительный очаг, чем способствует генерализации патологического процесса. Патогенетические свойства других экзоферментов стафилококков (ДНКаза, мурамидаза, протеиназа, фосфатаза), часто сопровождающих коагулазную активность, еще не определены.

Экология и распространение . В первые дни жизни человека стафилококки поселяются на слизистых оболочках рта, носа, в кишечнике, а также на коже, входят в состав формирующейся нормальной микрофлоры тела человека.

Стафилококки постоянно поступают в окружающую среду от человека. Они присутствуют на предметах обихода, в воздухе, в воде, в почве, на растениях. Но их болезнетворная активность различна, особое внимание уделяется золотистым стафилококкам как потенциально патогенным для человека. При контакте с источником инфекции носителями S.aureus становятся не все люди. Формированию бактерионосительства способствуют низкое содержание SIgA в носовом секрете и другие проявления функциональной недостаточности иммунной системы. У таких лиц формируется резидентное носительство, т.е. постоянным местом обитания стафилококков становится слизистая оболочка носа, на которой микроорганизмы интенсивно размножаются и выделяются в окружающую среду массивными дозами. В лечебных учреждениях их источником являются больные с открытыми гнойно-воспалительными процессами (инфекция передается контактным путем). Этому способствует длительность выживания стафилококков на окружающих предметах.

Хорошо переносят высушивание, пигмент защищает их от губительного действия солнечного света (прямые солнечные лучи убивают их только через несколько часов). При комнатной температуре они остаются жизнеспособными на предметах ухода за больным в течение 35–50 дней, на предметах твердого инвентаря – десятки дней. При кипячении гибнут мгновенно, чувствительны к дезинфектантам, к бриллиантовой зелени, что позволяет широко применять её для лечения поверхностных воспалительных заболеваний кожи.

Патогенез заболеваний человека . Способны поражать любую ткань человеческого организма. Это местные гнойно-воспалительные процессы (фурункулы, карбункулы, нагноения ран, бронхиты, пневмонии, отит, ангина, конъюнктивит, менингит, эндокардит, энтероколит, пищевые отравления, остеомиелит). Генерадизация любой формы местного процесса завершается сепсисом или септикопиемией. У лиц с иммунодефицитными состояниями стафилококковые инфекции развиваются чаще.

Иммунитет . Взрослые устойчивы, т.к. имеют естественные защитные механизмы и специфические антитела, которые приобретаются в течение жизни при контакте с больными и носителями. В процессе стафилококковой инфекции возникает сенсибилизация организма.

В формировании иммунитета имеют значение как антимикробные, так антитоксические и антиферментные антитела. Степень защиты определяется их титром и местом действия. Большую роль играют секреторные IgA, обеспечивающие местный иммунитет слизистых оболочек. Антитела к тейхоевым кислотам определяются в сыворотках крови взрослых и детей с тяжелыми стафилококковыми инфекциями: эндокардитом, остеомиелитом, сепсисом.

Лабораторная диагностика . Материал (гной) подвергают бактериоскопии и высевают на питательные среды. Кровь, мокроту, фекалии исследуют бактериологическим методом. После выделения чистой культуры по ряду признаков определяют видовую принадлежность. В случае выделения S.aureus определяют плазмокоагулазу, гемолизин, А-протеин.

Серодиагностика: РП (альфа-токсин), РНГА, ИФА.

Для установления источника и путей распространения инфекции, выделенные культуры фаготипируют. Лабораторный анализ непременно включает определение чувствительности выделенной культуры или культур к антибиотикам.

Профилактика и лечение . Профилактика направлена на выявление носителей S.aureus, главным образом среди персонала медицинских учреждений, с целью их санации. Особое внимание уделяется профилактике стафилококковых инфекций у новорожденных.

Для лечения острых стафилококковых заболеваний назначаются антибиотики, выбор которых определяется чувствительностью выделенной культуры к набору препаратов. При септических процессах вводят противостафилококковый иммуноглобулин или антистафилококковую плазму. Для лечения хронических стафилококковых инфекций (хрониосепсис, фурункулез и др.) применяют стафилококковый анатоксин, аутовакцину, которые стимулируют синтез антитоксических и антимикробных антител.

Стафилококки хорошо известны как возбудители гнойно-септических инфекций у человека и животных. Наряду с представителями семейства Enterobacteriaceae они занимают ведущее место в этиологии гнойных заболеваний. Род Staphylococcus включает в себя 35 различных видов. В зависимости от способности продуцировать коагулазу, фермент, вызывающий коагуляцию плазмы крови, они подразделяются на две группы: коагулазопозитивные и коагулазонегативные. Место обитания стафилококков – человек и теплокровных животные, внешняя среда. Локализация у человека – кожа и слизистые оболочки, толстый кишечник. Источником стафилококковых инфекций является больной человек или здоровый носитель. Пути передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, контактный, пищевой. Восприимчивость к инфекции зависит от общего состояния организма и возраста. Наиболее восприимчивы дети, особенно новорожденные и грудного возраста. В норме способность стафилококка к инвазии и резистентность хозяина хорошо сбалансированы, поэтому инфекция не развивается, пока не создастся ситуация, когда встречаются высоковирулентный микроорганизм или макроорганизм со сниженной резистентностью.

Наиболее известным представителем коагулазопозитивных стафилококков является S.aureus (золотистый стафилококк). Он встречается в передних отделах носовых ходов у 20–40% здоровых взрослых людей. Приблизительно у 1/3 населения он постоянно выделяется из носа, у 1/3 отмечается транзиторное носительство и 1/3 свободна от носительства. S.aureus наиболее часто выделяется при гнойной патологии, вызывает целый ряд заболеваний: фолликулиты, фурункулы и карбункулы, гидроадениты, маститы, раневые инфекции, бактериемии и эндокардиты, менингиты, перикардиты, легочные инфекции, остеомиелиты и артриты, гнойные миозиты, пищевые отравления, синдром токсического шока. Упомянутые заболевания обусловливаются факторами патогенности: капсульными полисахаридами, пептидогликанами и тейхоевыми кислотами, протеином А, ферментами, гемолизинами, токсинами (эксфолиативный, энтеротоксины от А до Е, Н и I), суперантигеном, который принадлежит к энтеротоксину (TSST-1), вызывающему токсический шок синдром.

Все остальные коагулазопозитивные стафилококки выделяются в основном от животных и редко от человека, но в отдельных случаях могут вызывать у человека гнойно-воспалительные заболевания.

Среди коагулазонегативных стафилококков наиболее значимы в патологии человека S.epidermidis и S.saprophyticus . Они могут вызывать инфекции мочевыводящих путей, остеомиелиты, бактериемии, инфекции у новорожденных детей в палатах интенсивной терапии, заболевания глаз, кожные инфекции, поражают клапаны сердца, вызывают гнойные воспаления при операции по замене сердечных клапанов на искусственные, при шунтирование органов, использование внутривенных катетеров, катетеров при гемодиализе, а также при ангиопластике.

В настоящее время микроорганизмы рода Staphylococcus играют лидирующую роль среди возбудителей внутрибольничных инфекций. До определенного времени пенициллин был основным препаратом выбора при лечении тяжелых гнойных инфекций вызываемых S.aureus . Затем стали появляться штаммы устойчивые к этому антибиотику. Оказалось, что устойчивость к пенициллину была обусловлена продукцией фермента.-лактамазы разрушающей β-лактамное кольцо в молекуле пенициллина. В настоящее время около 80% изолируемых штаммов S.aureus синтезируют β-лактамазу. Вместо пенициллина в случае выделения пенициллин резистентных штаммов применяют полусинтетические пенициллины устойчивые к β-лактамазе. Но с 80-х годов начинают выделяться штаммы S.aureus устойчивые и к этой группе антибиотиков в частности к оксациллину и метициллину. Устойчивость таких штаммов связана с продукцией пенициллин связывающего белка (PBP 2а), синтез которого в свою очередь связан с приобретением стафилококками хромосомного гена mecA. Штаммы S.aureus , обладающие этим геном проявляют устойчивость ко всем β-лактамным антибиотикам включая цефалоспорины. S.aureus с упомянутым механизмом устойчивости присваивается термин метициллин- резистентные штаммы. В ряде случаев устойчивость к полусинтетическим пенициллинам может быть обусловлена гиперпродукцией β-лактамаз. В этом случае устойчивость к полусинтетическим пенициллинам при определении ее в лабораторных условиях характеризуется как умеренная. Метициллин-резистентные штаммы S.aureus часто проявляют устойчивость к другим антибиотикам в частности к эритромицину и клиндамицину. В связи с их распространением в ряде зарубежных стран в качестве антибиотиков выбора начинают использовать ванкомицин и тейкопланин. Но уже в 1996 году появляются первые сообщения о выделении штаммов S.aureus с умеренной устойчивостью к ванкомицину (MIC=8 мкг/ мл.), а с 2002 г. штаммов с высокой устойчивостью (МIC>32 мкг/мл.). Метициллин резистентные штаммы выявляются также среди S.epidermidis, а ванкомицрезистентные среди S.haemolyticus .

Для лечения гнойно-септических инфекций, вызванных стафилококками, в настоящее время широко используются лечебные бактериофаги, как монофаги так и комбинированные, содержащие в своем составе расы фагов лизирующих клетки нескольких видов патогенов. В отличие от антибиотиков они не подавляют рост нормальной симбиотической микрофлоры человека и не приводят к дисбактериозам. Тем не менее, нужно имеет в виду, что фаги также вызывают развитие резистентности у стафилококков, поэтому перед их использованием, как и перед применением антибиотиков, необходимо проверять чувствительность к ним у изолируемых штаммах стафилококков.

Показания к обследованию. Признаки гнойно-септической инфекции, обследование медицинского персонала на носительство.

Материал для исследований. Кровь, СМЖ, гной, раневое отделяемое, грудное молоко, мазки из носа; смывы c медицинского оборудования и инвентаря.

Этиологическая лабораторная диагностика включает выделение возбудителя на питательных средах, выявление его ДНК.

Сравнительная характеристика методов лабораторной диагностики, показания к применению различных лабораторных исследований. Техника выделения возбудителя в настоящее время хорошо отработана. Микроорганизмы довольно устойчивы к факторам внешней среды, поэтому если отобранный биологический материал невозможно сразу использовать для исследования, можно воспользоваться специальными контейнерами и траспортными средами. Подробнее техника отбора и транспортировки биологического материала в клинико- диагностическую лабораторию описана в разделе преаналитические этапы исследования. Для выделения возбудителя, как правило, достаточно 3–4 дня. Исключением является выделение стафилококков из крови. В этом случае успех техники во многом будет зависеть от правильного выбора времени для отбора крови и присутствия в крови пациентов антибактериальных препаратов.

Выявление специфического фрагмента ДНК S.aureus , S.epidermidis , S.haemolyticus , S.saprophyticus методом ПЦР проводят при исследовании различного биологического материала. Результаты выявления ДНК методом ПЦР имеют качественный и количественный формат. Возможно одновременное выявление и количественное определение ДНК метициллинрезистентного S.aureus и метициллинрезистентных коагулазонегативных стафилококков. Данное исследование отличается простотой и воспроизводимостью, что позволяет оптимизировать эпидемиологический надзор за распространением метициллинрезистентных штаммов, значительно снизив время и трудоемкость исследования. Однако, выявление специфического фрагмента ДНК S.aureus , S.epidermidis , S.haemolyticus , S.saprophyticus методом ПЦР не позволяет выявить жизнеспособные микроорганизмы, а также определить у них чувствительность к антибиотикам.

Особенности интерпретации результатов лабораторных исследований. При исследовании стерильного биологического материала (кровь, СМЖ) клиническое значение имеет обнаружение S.aureus в любых концентрациях. В нестерильном биологическом материале клиническое значение имеют только высокие концентрации S.aureus , означающие его ведущую роль в воспалительном процессе.

СТАЙЛАБ предлагает тест-системы для анализа содержания золотистого стафилококка в пищевых продуктах и окружающей среде микробиологическими методами, а также для определения ДНК этой бактерии с помощью ПЦР.

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus ) - это повсеместно распространенная грамположительная неподвижная факультативно анаэробная неспорообразующая бактерия, относящаяся к коккам - шаровидным бактериям. Этот микроорганизм входит в состав нормальной микрофлоры кожи и слизистых оболочек у 15-50% здоровых людей и животных.

Некоторые штаммы этой бактерии устойчивы к . Самым известным из них является метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA). Длительное время он считался возбудителем внутрибольничных инфекций, однако с середины 1990-х годов известно о заболеваниях у людей, не находившихся в больницах. Чаще всего это были гнойные поражения кожи, однако при расчесывании повреждений MRSA попадал в кровь и поражал другие органы. Метициллин-резистентный золотистый стафилококк оказался чувствителен к ванкомицину - токсичному антибиотику, который, тем не менее, позволяет уничтожить этот микроорганизм.

Другая устойчивая к антибиотикам бактерия - ванкомицин-резистентный золотистый стафилококк (VRSA). Появления этого организма врачи и ученые ожидали с тех пор, как узнали о существовании MRSA и ванкомицин-устойчивого энтерококка (VRE) - непатогенного организма, обитающего в кишечнике, поскольку горизонтальный перенос допускал возможность обмена генами между этими бактериями. VRSA впервые был обнаружен в 2002 году и действительно был устойчив ко всем существовавшим на тот момент сильным антибиотикам. Однако его слабым местом оказалась чувствительность к старому сульфаниламиду - бактриму.

Золотистый стафилококк встречается в почве и воде, нередко загрязняет пищевые продукты и способен поражать все ткани и органы: кожу, подкожную клетчатку, легкие, центральную нервную систему, кости и суставы и др. Эта бактерия может вызвать сепсис, гнойные поражения кожи и раневые инфекции.

Оптимальная температура для золотистого стафилококка - 30-37 °C. Нагревание до 70-80 °C он выдерживает в течение 20-30 минут, сухой жар - до 2 часов. Эта бактерия устойчива к высушиванию и засолению и способна расти на средах с 5-10% содержанием поваренной соли, в том числе, в рыбном и мясном балыке и других продуктах. Большинство дезинфицирующих средств уничтожает золотистый стафилококк.

Золотистый стафилококк выделяет множество разнообразных токсинов. Мембранотоксины (гемолизины) четырех типов обеспечивают гемолиз, кроме того, мембранотоксин α в экспериментах вызывает некроз кожи, а при внутривенном введении - гибель животных. Эксфолиатины двух типов повреждают клетки кожи. Лейкоцидин (токсин Пантона-Валентайна) вызывает нарушения водно-электролитного баланса в клетках лейкоцитов, особенно макрофагов, нейтрофилов и моноцитов, что приводит к их гибели.

В соответствии с ТР ТС 021/2011 и другими документами, в пищевых продуктах также ограничено содержание коагулазоположительных стафилококков. Это бактерии, вырабатывающие коагулазу - фермент, вызывающий свертывание плазмы крови. Помимо S . aureus к ним относятся S . delphini , S . hyicus , S . intermedius , S . lutrae , S . pseudintermedius и S . schleiferi подвидов. coagulans . По некоторым данным, S . leei также является коагузалоположительным.

Для определения золотистого стафилококка в пробах применяют как микробиологические методы, в том числе, селективные среды, так и анализ ДНК с использованием метода ПЦР.

Литература

1. О.К. Поздеев. Медицинская микробиология. Москва, ГЭОТАР-МЕД, 2001.
2. Джессика Сакс. Микробы хорошие и плохие. Пер. с англ. Петра Петрова - Москва: АСТ: CORPUS, 2013 - 496 с.
3. Martin M. Dinges, Paul M. Orwin, and Patrick M. Schlievert. "Exotoxins of Staphylococcus aureus ." Clinical Microbiology Reviews (2000) 13(1): 16-34.
4. Jin M, Rosario W, Watler E, Calhoun DH. Development of a large-scale HPLC-based purification for the urease from Staphylococcus leei and determination of subunit structure. Protein Expr Purif. 2004 Mar; 34(1): 111-7.

Метициллинрезистентные Staphylococcus aureus - возбудители внутрибольничных инфекций: идентификация и генотипирование

РАЗРАБОТАНЫ: Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Г.Ф.Лазикова, А.А.Мельникова, Н.В.Фролова); Государственным учреждением "Научно-исследовательский институт микробиологии и эпидемиологии им.Н.Ф.Гамалеи РАМН" г.Москва (О.А.Дмитренко, В.Я.Прохоров., академик РАМН A.Л.Гинцбург).


УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Руководителя Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Л.П.Гульченко 23 июля 2006 г.

1. Область применения

1. Область применения

1.1. В настоящих методических указаниях представлена информация о роли метициллинрезистентных штаммов золотистого стафилококка в возникновении внутрибольничных инфекций, их микробиологических и эпидемиологических особенностях, изложены традиционные и молекулярно-генетические методы идентификации и типирования.

1.2. Методические рекомендации разработаны в помощь специалистам органов и учреждений, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор, и лечебно-профилактических учреждений, осуществляющих организацию и проведение профилактических и противоэпидемических мероприятий по борьбе с внутрибольничными инфекциями.

2. Нормативные ссылки

2.1. Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" N 52-ФЗ от 30 марта 1999 г . (с изменениями от 30 декабря 2001 г., 10 января, 30 июня 2003 г., 22 августа 2004 г.)

2.2. Положение о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации , утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации N 554 от 24 июля 2000 г .

2.3. Постановление N 3 от 05.10.2004 г. "О состоянии заболеваемости внутрибольничными инфекционными болезнями и мерах по их снижению" .

2.4. Методические указания МУ 3.5.5.1034-01 * "Обеззараживание исследуемого материала, инфицированного бактериями I-IV групп патогенности, при работе методом ПЦР".
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют МУ 1.3.2569-09 . - Примечание изготовителя базы данных.

2.5. Методические указания МУК 4.2.1890-04 "Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам".

2.6. Методические указания по эпидемиологическому надзору за внутрибольничными инфекциями от 02.09.87. N 28-6/34.

3. Общие сведения

В последнее десятилетие проблема внутрибольничных инфекций (ВБИ) приобрела исключительно большое значение для всех стран мира. Это обусловлено, прежде всего, значительным ростом числа госпитальных штаммов микроорганизмов, обладающих устойчивостью к широкому кругу антимикробных препаратов. Несмотря на значительный недоучет, в Российской Федерации ежегодно регистрируется около 30 тыс. случаев внутрибольничных инфекций, при этом минимальный экономический ущерб составляет более 5 млрд. рублей ежегодно. Среди возбудителей ВБИ одно из первых мест, по-прежнему, принадлежит микроорганизмам рода Staphylococcus , наиболее патогенным представителем которого является S.aureus. Эпидемиологическая ситуация осложняется в связи с широким распространением в стационарах, а также появлением и во внебольничной среде, клинических изолятов S.aureus , устойчивых к оксациллину (ORSA или MRSA). MRSA способны вызывать разнообразные клинические формы внутрибольничных инфекций, включая наиболее тяжелые, такие, как: бактериемия, пневмония, синдром септического шока, септический артрит, остеомиелит и другие, которые требуют длительного и дорогостоящего лечения. Появление осложнений, вызванных MRSA, приводит к увеличению сроков госпитализации, показателей летальности, значительным экономическим потерям. Показано, что рост частоты ВБИ, наблюдаемый в стационарах различных стран мира, обусловлен распространением эпидемических штаммов MRSA, многие из которых способны вырабатывать пирогенные токсины - суперантигены, подавляющие иммунный ответ на S.aureus .

С конца 90-х годов прошлого века в стационарах России отмечается рост частоты выделения MRSA, которая в ряде больниц достигла 30-70%. Это делает неэффективным использование многих антимикробных препаратов и существенно ухудшает качество оказания медицинской помощи населению. В этих условиях совершенствование методов эпидемиологического и микробиологического мониторингов, направленных на выявление эпидемически значимых штаммов, приобретает все более актуальное значение.

4. Характеристика MRSA как возбудителей внутрибольничных инфекций

4.1. Таксономия и биологические особенности

В последние годы отчетливо прослеживается тенденция роста ВБИ, вызванных условно-патогенными грамположительными микроорганизмами и, в частности, представителями рода Staphylococcus . Согласно 9 изданию "Определителя бактерий Берджи" (1997) стафилококки отнесены к группе грамположительных факультативно анаэробных кокков вместе с родами Aerococcus, Enterococcus, Gemella, Lactococcus, Leuconostoc, Melissococcus, Pediococcus, Saccharococcus, Stomatococcus, Streptococcus, Trichococcus и Vagococcus . От других представителей этой группы стафилококков отличает совокупность свойств, включающая характерное, в виде виноградной грозди, взаиморасположение микробных клеток в культуре, способность к росту в температурном интервале от 6,5 до 45 °С, при рН среды в пределах 4,2-9,3, в присутствии повышенных концентраций NaCl (до 15%) и 40% желчи. Стафилококки обладают выраженной биохимической активностью. Они каталазоположительные, восстанавливают нитрат до нитрита или газообразного азота, гидролизуют белки, гиппурат, жиры, твины, расщепляют большое число углеводов в аэробных условиях с образованием уксусной кислоты и незначительных количеств СO, однако эскулин и крахмал, как правило, не гидролизуют, индол не образуют. При культивировании в аэробных условиях они нуждаются в аминокислотах и витаминах, в анаэробных - требуют дополнительно урацил и ферментируемые источники углерода. Клеточная стенка содержит два главных компонента - пептидогликан и связанные с ним тейхоевые кислоты. В состав пептидогликана входят гликан, построенный из повторяющихся единиц: остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, к последней в свою очередь присоединены пептидные субъединицы, состоящие из остатков N (L-аланин-D-изоглутамил) -L-лизил-D-аланина. Пептидные субъединицы сшиты пентапептидными мостиками, состоящими исключительно или главным образом из глицина. В отличие от других грамположительных факультативно анаэробных кокков стафилококки чувствительны к действию лизостафина - эндопептидазы, гидролизующей глицил-глициновые связи в межпептидных мостиках пептидогликана, но устойчивы к действию лизоцима. Содержание гуанидина+цитозина в структуре ДНК Staphylococcus на уровне 30-39% свидетельствует о филогенетической близости к родам Enterococcus, Bacillus, Listeria и Planococcus . Род Staphylococcus насчитывает 29 видов, наиболее патогенным среди них как для человека, так и для многих млекопитающих, является вид Staphylococcus aureus . Это объясняется способностью представителей данного вида продуцировать большое количество экстрацеллюлярных продуктов, к числу которых относятся многочисленные токсины и ферменты, участвующие в колонизации и развитии инфекционного процесса. Почти все штаммы секретируют группу экзопротеинов и цитотоксинов, которая включает 4 гемолизина (альфа, бета, гамма и дельта), нуклеазы, протеазы, липазы, гиалуронидазы и коллагеназы. Основная функция этих ферментов состоит в превращении тканей хозяина в питательный субстрат, необходимый для размножения микроба. Некоторые штаммы продуцируют один или несколько дополнительных экзопротеинов, к их числу относятся токсин синдрома токсического шока, стафилококковые энтеротоксины (А, В, Cn, D, Е, G, Н, I) эксфолиативные токсины (ЕТА и ЕТВ), лейкоцидин. Наиболее известной таксономически значимой характеристикой S.aureus является способность коагулировать плазму крови, которая обусловлена продукцией внеклеточно секретируемого протеина с молекулярной массой около 44 kDa. Путем взаимодействия с протромбином плазмокоагулаза активирует процесс превращения фибриногена в фибрин. Образовавшийся сгусток защищает микробные клетки от действия бактерицидных факторов макроорганизма и обеспечивает благоприятную среду для их размножения. Впоследствии в результате растворения фибринового сгустка размножившиеся микроорганизмы поступают в кровяное русло, что может приводить к развитию генерализованных форм инфекции. В 8-ом издании "Руководства Берджи по определению бактерий" (1974) стафилококки характеризовались как микроорганизмы, обычно чувствительные к антибиотикам, таким, как -лактамовые, макролиды, тетрациклины, новобиоцин и хлорамфеникол, обладающие устойчивостью к полимиксину и полиенам. Это положение было опровергнуто широким распространением сначала пенициллинустойчивых, а впоследствии метициллинрезистентных штаммов. Устойчивый к действию стафилококковой -лактамазы первый полусинтетический пенициллин - метициллин предназначался для лечения инфекций, вызванных пенициллинрезистентными штаммами. Однако менее чем через два года после его введения в лечебную практику в 1961 г. появились первые сообщения о выделении метициллинрезистетных штаммов золотистого стафилококка (MRSA). Они стали проблемой для специалистов только к середине 70-х - началу 80-х годов прошлого века, когда стало очевидным, что обладая всеми характерными морфологическими, культуральными, физиологическими и биохимическими свойствами, характерными для золотистого стафилококка, MRSA имеют свои биологические особенности. Во-первых, уникальный биохимический механизм резистентности к метициллину обеспечивает им устойчивость ко всем полусинтетическим пенициллинам и цефалоспоринам. Во-вторых, такие штаммы способны "аккумулировать" гены антибиотикорезистентности и поэтому нередко обладают устойчивостью к нескольким классам антимикробных препаратов одновременно, тем самым значительно затрудняя лечение пациентов. И, наконец, в-третьих, такие штаммы способны к эпидемическому распространению, вызывают тяжелые формы внутрибольничных инфекций. Несмотря на то, что в последующие годы метициллин был заменен на оксациллин или диклоксациллин, термин MRSA прочно закрепился в научной литературе.

4.2. Клиническое значение

В настоящее время MRSA являются ведущими возбудителями внутрибольничных инфекций в стационарах многих странах мира. Частота их выделения в стационарах США, Японии, многих стран Западной Европы достигает 40-70%. Исключение составляют, по-видимому, только ряд скандинавских стран, где исторически были приняты жесткие противоэпидемические меры по контролю за распространением таких штаммов. В стационарах Российской Федерации частота выделения MRSA колеблется от 0 до 89%. Наибольшая частота выделения отмечается в реанимационных, ожоговых, травматологических и хирургических отделениях стационаров, расположенных в крупных городах. Одной из основных причин этой закономерности является концентрация в таких стационарах пациентов с нарушениями целостности кожных покровов и поврежденными иммунологическими барьерами. Наиболее частым местом локализации инфекции являются послеоперационные и ожоговые раны и дыхательные пути. Первичные и вторичные бактериемии наблюдаются примерно у 20% инфицированных больных. В случае инфицирования ожоговых больных частота бактериемий нередко возрастает до 50%. Факторами, способствующими развитию бактериемии, является присутствие центрального венозного катетера, анемия, гипотермия и назальное носительство. Развитие бактериемии значительно увеличивает вероятность летального исхода. Особенно высокая смертность, обусловленная бактериемией, наблюдается среди пациентов, находящихся в ожоговых и отделениях интенсивной терапии, где она может достигать 50% по сравнению с 15% в контрольной группе. Риск развития летального исхода возрастает почти в три раза среди пациентов, у которых бактериемия обусловлена MRSA, по сравнению с пациентами, инфицированными метициллинчувствительными штаммами S.aureus . Развитие госпитальной бактериемии приводит к значительному увеличению стоимости госпитализации. В современных условиях лечение таких пациентов требует, как правило, внутривенного введения ванкомицина, тейкопланина или линезолида, однако клиническая эффективность этих препаратов нередко оказывается значительно ниже, чем у антибиотиков, используемых для лечения пациентов с осложнениями, вызванными метициллинчувствительными S.aureus . По данным Центра по контролю за заболеваниями (США), средняя продолжительность пребывания пациента в больнице в случае хирургического вмешательства составляет 6,1 дня, тогда как при возникновении осложнений, вызванных MRSA, она увеличивается до 29,1 дня, при этом средние расходы возрастают с 29455$ до 92363$ в пересчете на каждый случай.

Заболевания, вызванные MRSA, могут начинаться на фоне терапии антибиотиками, в том числе аминогликозидами и цефалоспоринами. В этой связи необходимо отметить, что неадекватное назначение антибиотиков в случае тяжелых ВБИ драматически ухудшает прогноз заболевания. Летальность при осложнениях, вызванных MRSA, значительно колеблется и зависит как от возраста пациента, сопутствующего заболевания (артериальная гипертензия, диабет и др.), так и от присоединения дополнительной микрофлоры. Наиболее распространенными вторичными проявлениями инфекции, обусловленной MRSA, являются эндокардиты, гематогенный остеомиелит, септический артрит. Одним из наиболее грозных осложнений, вызываемых MRSA, является синдром токсического шока (СТШ). Клинические проявления СТШ включают следующий симптомокомплекс: гипертермия, сыпь, рвота, диарея, гипотензия, генерализованный отек, острый респираторный дистресс синдром, полиорганная недостаточность, диссеминированная интраваскулярная коагуляция. СТШ может развиться как осложнение после родов, хирургических вмешательств, при суперинфицировании S.aureus трахеальных повреждений, вызванных вирусом гриппа. Недавно описанные стафилококковая скарлатина и синдром упорной десквамации эпителия рассматривают как варианты СТШ.

4.3. Факторы патогенности и вирулентность

Многие эпидемические штаммы MRSA продуцируют пирогенные токсины, обладающие суперантигенной активностью (PTSAgs), к числу которых принадлежат энтеротоксины А, В, С и токсин синдрома токсического шока (TSST-1). Взаимодействуя с вариабельной областью -цепи рецепторов Т-клеток PTSAgs активируют значительную популяцию (10-50%) Т-лимфоцитов, что приводит к выбросу большого количества цитокинов. Суперантигены способны разрушать эндотелиальные клетки и могут элиминировать нейтрофилы из очагов воспаления. Они являются причиной или осложняют патогенез острых и хронических заболеваний человека, таких, как септический шок, сепсис, септические артриты, гломерулонефрит и некоторых других. Неменструальный синдром токсического шока может быть ассоциирован не только со штаммами-продуцентами TSST-1, но и со штаммами, продуцирующими энтеротоксины А, В и С. Следует иметь в виду, что распознавание постхирургического токсического шока нередко бывает затруднено вследствие отсутствия характерных для золотистого стафилококка признаков нагноения в области хирургической раны. Отмечена корреляция между сенсибилизацией стафилококковыми энтеротоксинами А и В и тяжестью течения таких заболеваний, как аллергический ринит, атопический дерматит, бронхиальная астма, реактивные артриты. Гены, детерминирующие синтез PTSAgs, могут находиться на мобильных генетических элементах (бактериофагах "островах патогенности") в составе хромосомы MRSA.

Вопрос о вирулентности MRSA остается дискутабельным. Они практически не вызывают заболевания у здоровых лиц из числа медицинского персонала. Вместе с тем в многочисленных исследованиях показано, что прогноз при тяжелых формах внутрибольничных инфекций, таких, как пневмония и бактериемия, значительно хуже среди пациентов, инфицированных MRSA, по сравнению с пациентами, инфицированными метициллинчувствительными S.aureus .

4.4. Генетический контроль устойчивости к метициллину и особенности фенотипической экспрессии

Мишенью действия -лактамных антибиотиков (как пенициллинов, так и цефалоспоринов) являются транс- и карбоксипептидазы - ферменты, участвующие в биосинтезе основного компонента клеточной стенки микроорганизмов - пептидогликана. Благодаря своей способности связываться с пенициллином и другими -лактамами данные ферменты получили название пенициллинсвязывающих белков (ПСБ). У Staphylococcus aureus имеются 4 ПСБ, отличающиеся как по молекулярной массе, так и по функциональной активности. Устойчивость метициллинрезистентных штаммов золотистого стафилококка (MRSA) к -лактамным антибиотикам обусловлена продукцией дополнительного пенициллинсвязывающего протеина - ПСБ-2", отсутствующего у чувствительных микроорганизмов. При подавлении -лактамным антибиотиком активности основных пенициллинсвязывающих белков ПСБ-2", в силу своего более низкого сродства к препаратам данной группы, продолжает функционировать и сохраняет микробной клетке жизнеспособность. Синтез ПСБ-2" кодируется геном mec А, расположенным на хромосоме S.aureus , в специфической области, обнаруживаемой только у метициллинрезистетных штаммов стафилококка - mec ДНК. Мес ДНК представляет новый класс мобильных генетических элементов, который получил название стафилококковая хромосомная кассета mec (Staphylococcal chromosomal cassette mec =SCCmec ). Выявлено существование 4 типов SCСmec , различающихся как размерами (от 21 до 66 т.п.н.), так и набором генов, составляющих данные кассеты. Разделение на типы основано на различиях в генах, образующих собственно комлекс mec , и в наборе генов, кодирующих рекомбиназы ccrА и ccrВ , входящих в различных сочетаниях в стафилококковую хромосомную кассету (рис.1). Комлекс mec может включать: mecА - структурный ген, детерминирующий синтез ПСБ-2"; me mecА ; mecR1 - ген, передающий внутрь клетки сигнал о наличии в среде -лактамного антибиотика; а также инсерционные последовательности IS43 1 и IS1272 . В настоящее время известны 4 варианта комплекса mec (рис.2).

Рис.1. Типы SCCmec

Характеристика типов SCC mec

Рис.1. Типы SCCmec

Рис.2. Генетическая структура комплексов mec различных классов

Генетическая структура комплексов mec различных классов

Класс A, IS431 - mec A-mec R1-mec 1

- Класс В, IS431 - mec A-mec R1-IS1272

- Класс С, IS431 - mec A-mec R1-IS431

- Класс D, IS431 - mec A-mec R1

Рис.2. mecА - структурный ген, детерминирующий синтез ПСБ-2"; me cI - регуляторный ген, влияющий на транскрипцию mecА ;
mecR1 - ген, передающий внутрь клетки сигнал о наличии в среде -лактамного антибиотика; IS 431 и IS 1272 - инсерционные последовательности

Кроме того, различия между типами кассет mec обусловлены присутствием ряда дополнительных генов, расположенных в генетических областях J1a, J1b.

Уникальность метициллинрезистентности заключается также и в существовании феномена гетерорезистентности, суть которого состоит в том, что в условиях инкубации при 37 °С не все клетки популяции проявляют устойчивость к оксациллину. Генетический контроль феномена гетерорезистентности до настоящего времени полностью не выяснен. Известно только, что на экспрессию устойчивости могут влиять регуляторные гены -лактамазы, а также ряд дополнительных генов, так называемые fem (factors essential for methicillin resistance) или aux, локализованные в различных частях хромосомы S.aureus , вне SCCmec . Сложность регуляции проявляется в фенотипических различиях. Выделяют 4 стабильных фенотипа (класса) резистентности. Первые три класса являются гетерогенными. Это означает, что в популяциях стафилококков, относящихся к этим классам, присутствуют субпопуляции микробных клеток с разным уровнем резистентности. При этом клоны стафилококков, получаемые из изолированных колоний (образовавшихся при рассеве первичной культуры) по популяционному составу полностью совпадают с исходной культурой.

Класс 1. Рост 99,99% клеток подавляется оксациллином в концентрации 1,5-2 мкг/мл, рост 0,01% микробов подавляется только при 25,0 мкг/мл.

Класс 2. Рост 99,9% клеток подавляется при концентрации оксациллина 6,0-12,0 мкг/мл, тогда как рост 0,1% микробов подавляется при концентрации >25,0 мкг/мл.

Класс 3. Рост 99,0-99,9% клеток подавляется при концентрации 50,0-200,0 мкг/мл и только рост 0,1-1% микробной популяции подавляется при концентрации оксациллина 400,0 мкг/мл.

Класс 4. Представители этого класса характеризуются гомогенным уровнем устойчивости, который превышает 400,0 мкг/мл для всей популяции.

В связи с наличием гетерогенности по устойчивости к оксациллину могут возникать трудности при идентификации MRSA традиционными микробиологическими методами.

4.5. Особенности эпидемиологии MRSA

С помощью различных молекулярно-генетических методов типирования установлено, что глобальное распространение MRSA носит эпидемический характер. В отличие от метициллинчувствительных S.aureus , подавляющее большинство клинических изолятов MRSA принадлежат к ограниченному числу генетических линий или клонов. Выявленные в разных стационарах различными группами исследователей они первоначально получили и разные названия (табл.1). Так, эпидемические штаммы EMRSA1-EMRSA-16 были впервые идентифицированы английскими исследователями, а эпидемические клоны: Иберийский, Бразильский, Японо-Американский, педиатрический - группой американских исследователей под руководством G. de Lencastre. Следует иметь в виду, что четкой градации между понятиями эпидемический штамм и эпидемический клон не существует. Согласно обычно используемой терминологии, эпидемическим считается штамм, вызвавший три и более случая заболеваний среди пациентов нескольких стационаров. Эпидемический клон - это эпидемический штамм, распространившийся в стационарах стран различных континентов. Вместе с тем многие из первоначально идентифицированных в Великобритании эпидемических штаммов стали фактически эпидемическими клонами в силу своего широкого географического распространения. Использование для типирования метода секвенирования внутренних фрагментов 7 "housekeeping" генов, т.е. генов, ответственных за поддержание жизнедеятельности микробной клетки (метод мультилокусного секвенирования), позволило установить принадлежность этих многочисленных клонов всего лишь к 5 филогенетическим линиям или клональным комплексам: СС5, СС8, СС22, СС30, СС45. Внутри клональных комплексов возможно подразделение на группы или сиквенс-типы, которые различаются 1-3 мутациями или рекомбинациями в структуре секвенированных генов. Установлена довольно жесткая взаимосвязь между принадлежностью MRSA к определенному генетическому "бэкграунду" и содержанием определенного типа mec ДНК. Наиболее диверсифицированными и многочисленными являются клональные комлексы СС5 и СС8, которые содержат эпидемические клоны с различными типами SССmec . В то же время SCCmec типа IV может присутствовать в различных "бэкграундах". Особенно многочисленной является группа St239, которая представляет отдельную ветвь внутри клонального комплекса СС8. Эта группа включает различные эпидемические штаммы и клоны: EMRSA-1, -4, -7, -9, -11, Бразильский, Португальский (табл.1). В настоящее время в стационарах России выявлено эпидемическое распространение штаммов MRSA, генетически родственных EMRSA-1 (Бразильскому клону) и Иберийскому клону.

Таблица 1

Основные эпидемические штаммы и клоны MRSA

Будучи однажды занесенными в стационар, MRSA могут выживать там в течение длительного времени. Это определяет стратегию противоэпидемических мероприятий: очень важно не допустить занос и распространение в стационаре эпидемических штаммов.

Следует отметить, что периодически происходит смена эпидемического штамма, доминирующего на отдельных территориях. Так, по данным стафилококковой референс-лаборатории в Colindale (London), в 1996 г. штаммы EMRSA-15 и EMRSA-16 были ответственны более чем за 1500 инцидентов, охвативших трех и более пациентов, в 309 больницах Англии, тогда как остальные эпидемические штаммы были ответственны только за 361 инцидент в 93 больницах. Распространение этих эпидемических штаммов привело к росту смертности от MRSA в 15, а частоты бактериемии в 24 раза за период с 1993 по 2002 г.г. согласно данным национального департамента статистики Великобритании.

Продолжает нарастать спектр антибиоткорезистентности эпидемических штаммов MRSA. Они гораздо быстрее, чем метициллинчувствительные, приобретают устойчивость к препаратам из группы фторхинолонов. Характерной чертой многих эпидемических штаммов MRSA является устойчивость практически ко всем известным классам антимикробных препаратов, за исключением гликопептидов и оксазолидинонов. В последние годы участились случаи выделения изолятов MRSA, обладающих умеренной чувствительностью к ванкомицину и даже ванкомицинрезистентных. Распространение таких штаммов в стационарах России может иметь драматические последствия.

С проблемой госпитальных штаммов MRSA тесно переплетается и проблема MRSA вне госпитального происхождения. Эти штаммы пока не обладают множественной резистентностью к антибиотикам, генетически отличаются от госпитальных штаммов, их происхождение остается неизвестным. Предполагается, что они сформировались из спорадических госпитальных штаммов. Внегоспитальные штаммы MRSA способны вызывать некротизирующую форму пневмонии, характеризующуюся крайне тяжелым течением и требующую госпитализации пациента, в связи с чем возникает угроза заноса и распространения таких штаммов в стационарах.

Резервуары и источники инфекции

Основным резервуаром и источником инфекции в госпитальной среде являются как инфицированные, так и колонизованные пациенты. Факторами, способствующими инфицированию пациентов MRSA, являются: длительное пребывание в стационаре, неправильное назначение антибиотиков, прием более одного антибиотика, продолжительность антибиотикотерапии более 20 дней. При подозрении на развитие инфекции необходимо проведение микробиологического исследования отделяемого раны, кожных поражений, мест манипуляций, интравенозного катетера, трахеостомы и других видов стом, крови, мокроты, а также мочи у катетеризованных пациентов. В случае возникновения колитов или энтероколитов, ассоциированных с приемом антибиотиков, необходимо проводить исследование кала.

Произошла ошибка

Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.

Основные эпидемические штаммы и клоны MRSA