Стафилококк и палочка коха

Обновлено: 24.04.2024

Пригожина Мария, научный сотрудник, автор журнала "Домашняя аптека" (сокращенный вариант журнальной статьи).

Консультант - д.м.н., профессор Владимирский М.А.

КАК У НИХ, ТАК И У НАС - ТОЛЬКО ХУЖЕ

После открытия противотуберкулезной вакцины (БЦЖ) и успешного лечения туберкулеза лекарственными препаратами казалось, что страшный недуг побежден и остался где-то там, далеко в прошлом. Тогда он назывался чахоткой и считался болезнью бедняков.
Однако последнее утверждение - всего лишь миф. Множество известных обеспеченных людей пострадали от этой напасти. К сожалению, и сегодня каждую минуту на нашей планете кто-то умирает от туберкулеза - по данным Всемирной Организации здравоохранения (ВОЗ) треть населения Земли инфицирована (заражена) так называемой палочкой Коха. В России уровень заболеваемости в 10 раз выше, чем в странах Западной Европы, причем 25% больных находятся в тюрьмах.

"ВОЛШЕБНАЯ" ПАЛОЧКА КОХА
Немецкий ученый Роберт Кох доказал инфекционную природу туберкулеза, открыв ее возбудителя - представителя особого вида бактерий, называемых микобактериями.
Все бактерии - одноклеточные организмы, то есть состоят всего лишь из одной клетки - потому и называются микроорганизмами или попросту микробами. Размеры их так малы, что разглядеть эти мельчайшие существа можно только под микроскопом. За удлиненную форму бактерию, вызывающую туберкулез, нарекли палочкой. Так она и стала палочкой Коха.
В отличие от большинства других микробов этот неплохо себя чувствует и в снегу, и во льду, и под кислотным, щелочным или спиртовым "душем". "Волшебная" палочка выдерживает даже кипячение в течение 1-2 минут.
И все-таки кое-что и ей не нравится. Длительное воздействие высоких температур, солнечных лучей или хлорсодержащих веществ убивает палочку Коха.

ИНФИЦИРОВАННЫЙ ИЛИ БОЛЬНОЙ?

Вовсе не каждый заразившийся палочкой Коха обязательно заболевает. Около 90% людей даже и не подозревают о грозящей им опасности. Иммунная система или полностью справляется с инфекцией или, что бывает гораздо чаще, держит ее под контролем, не давая болезни развиться. Такая дремлющая форма туберкулеза называется латентной. Носители "мирно" почивающей палочки Коха не опасны для окружающих и не проявляют никаких симптомов болезни. Однако любое ослабление иммунной системы может привести к размножению и активизации затаившегося врага. Это происходит, например, при заболевании диабетом, СПИДом или просто в преклонном возрасте, при отравлениях, в результате стрессов или при ухудшении условий жизни.
В последние годы туберкулез в нашей стране "помолодел". Если в начале 90-ых годов заболевали главным образом люди от 35 до 55 лет, то сейчас большинство новых случаев приходится на возраст от 25 до 45 лет. Основной путь заражения - воздушно-капельный, - поэтому туберкулез легких встречается чаще других видов болезни. Однако коварная палочка Коха поражает и иные органы, например, глаза, кожу, кости, кишечник, мочеполовую систему. Заразиться можно где угодно, необязательно при тесном контакте с больным, ведь возбудитель, как уже отмечалось, не боится холода, тепла, влажности и месяцами сохраняется на страницах книг, в воде и в земле. В крупном городе каждый житель может встретиться с больным туберкулезом 7-8 раз в сутки (в метро, трамвае, троллейбусе, в гостях и т.д.).
Если болезнь протекает в активной форме, палочка Коха быстро размножается и выделяет токсины, отравляя организм хозяина. Происходит так называемая туберкулезная интоксикация. Половина людей, по той или иной причине не лечившихся, умирают в течение одного - двух лет. У остальных болезнь переходит в хроническую форму. Не выявленные и не госпитализированные, они становятся распространителями туберкулеза.

КТО РИСКУЕТ?

Вероятность заболевания зависит от состояния иммунной системы и от количества попавших в организм микробов. Самый большой риск заболеть у людей, длительное время находящихся в тесном контакте с больными активной формой туберкулеза. Переполненность помещений, отсутствие в них солнечного света, плохое питание, антисанитария, несвоевременная и неточная диагностика способствуют быстрому распространению болезни. Ни для кого не секрет, что "центрами" заражения часто становятся тюрьмы, казармы, больничные палаты, но, иногда, и обычные городские квартиры. Практически каждый человек, содержащийся в СИЗО, заражен палочкой Коха, а каждый десятый страдает активной формой и опасен для окружающих. После отбывания срока наказания бывшие заключенные возвращаются, принося с собой и болезнь.
Особенно подвержены туберкулезу беременные женщины, больные СПИДом, люди, страдающие различными хроническими заболеваниями легких, сахарным диабетом, психическими расстройствами, язвой желудка или двенадцатиперстной кишки, алкоголизмом, наркоманией, а также те, кто проходит курс лечения большими дозами гормональных препаратов.

ТУБЕРКУЛЕЗ МЛУ

Кроме обычного туберкулеза, есть еще и созданный руками человека - туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ). Если больной прерывает лечение или лечится нерегулярно, микробы "привыкают" к лекарствам. При их размножении появляется потомство бактерий, которым не страшны противотуберкулезные препараты. А затем болезнь распространяется так же, как и обычный туберкулез, поражая других людей.

ИСТОЧНИКИ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Чаще всего туберкулез распространяется при кашле, чихании или сплевывании человека, страдающего активной формой этой болезни. За сутки один такой больной выделяет около семи миллиардов микобактерий. Так как болеют не только люди, но и животные (главным образом, крупный рогатый скот), все они являются источниками опасных микробов. В продуктах питания и на предметах, которыми пользовались больные, палочка Коха может жить месяцами. В тюрьмах, лагерях беженцев, среди людей без определенного места жительства и т.п. туберкулез распространяется очень быстро. Главные причины - отсутствие или неточность диагностики и плохие условия жизни.

ДИАГНОСТИКА

Человек, заболевший туберкулезом, может первое время не замечать происходящих с ним изменений. Температура тела обычно не поднимается выше 37 - 37,5?С. Боли в груди и кашель появляются не сразу и могут быть следствием курения или бронхита. Постепенно, в результате отравления токсинами, которые выделяют микробы, больной худеет, ощущает слабость и разбитость, быстро утомляется, потеет (особенно ночью), становится раздражительным, у него снижается аппетит. Но подобные симптомы присущи и иным тяжелым недугам. Даже примесь крови в мокроте при кашле не является прямым доказательством туберкулеза - такое бывает и при других заболеваниях легких и сердца.
Иногда болезнь начинается остро: температура повышается до 38?С и выше, возникают озноб и головная боль. К сожалению, и в этом случае чаще всего ставится диагноз гриппа или воспаления легких. Только после длительного безуспешного лечения делают пробы на туберкулез.
С помощью рентгена можно выявить начальные изменения в легких, но причина их появления останется неизвестной. Даже в более поздней стадии, когда начинается разрушение легких, нельзя утверждать, что у больного именно туберкулез, т.к. подобные процессы происходят при самых различных заболеваниях. Еще сложнее диагностировать туберкулез других органов (кишечника, костей, почек и т.д.).
Чтобы подтвердить диагноз, необходимо обнаружить возбудителя заболевания, то есть палочку Коха. Сложное и длительное микробиологическое исследование выделений больного (мокроты, мочи, гноя и др.) позволяет это сделать, но лишь в поздних стадиях болезни. И в чем же оно заключается? Лаборант просто рассматривает под микроскопом небольшой мазок. Понятно, что только опытный специалист может разглядеть микобактерии палочки Коха. Ошибки, к сожалению, встречаются не слишком редко.
Так как данная методика не обладает высокой точностью, если возбудитель не обнаружен, исследование повторяют три раза.
Известная всем реакция Манту еще менее точна. Диаметр инфильтрата, равный 5-9 мм, считается нормой. Инфильтрат более 10 мм чаще всего указывает на инфицирование туберкулезом.
Что же это такое - реакция Манту? Австрийский педиатр Кл. Пирке в 1907 году и французский ученый Ш. Манту в 1908 году предложили вводить под кожу туберкулин (вытяжки из бактерий, вызывающих туберкулез). У больных туберкулезом и у людей, которым когда-либо делали прививку от этого заболевания (БЦЖ), образуется инфильтрат, который обычно рассасывается через несколько дней.
Прошло целое столетие, но, как мы видим, с тех пор почти ничего не изменилось.

ЛЕЧЕНИЕ
Лечение туберкулеза современными препаратами под наблюдением опытных врачей практически всегда приводит к полному выздоровлению. Через 2 - 3 недели распад легких прекращается или резко снижается, а в мокроте больше не обнаруживается палочка Коха. В это время больной уже не опасен для окружающих, но ему рекомендуют продолжать лечение (не менее 6 месяцев). Если по какой-то причине прием лекарств будет прерван, болезнь вернется, но уже в новой тяжелой форме (МЛУ).
Обычный туберкулез можно вылечить в среднем за 6 месяцев, МЛУ - за 2 и более лет и не всегда успешно. При выявлении последнего пациенту назначают более сильные лекарства. Многие из них токсичны и вызывают серьезные побочные эффекты. Иногда врачи прибегают даже к хирургическому удалению очагов болезни, но обязательно в сочетании с лечением медикаментами. Полное выздоровление наступает только у 50 - 80% больных, а нарушение режима лечения МЛУ может привести к появлению абсолютно неизлечимой формы туберкулеза.
Стоимость лечения обычного туберкулеза - 200-300 $США, а МЛУ - от 3000 до 10000 $США. В нашей стране все расходы берет на себя государство.

ПРОФИЛАКТИКА

Хорошо известно, что всякую болезнь легче предупредить, чем лечить. В России главная роль отводится иммунопрофилактике. Своевременно сделанные прививки БЦЖ призваны предотвратить размножение палочки Коха при попадании ее в организм человека. Тем не менее, прививка не дает полной гарантии того, что привитый человек не заболеет туберкулезом. Вероятность, как заражения, так и заболевания, а также тяжелых осложнений (менингит, пневмония, кровотечение и пр.) снижается во много раз, но защита действует только 4-7 лет после вакцинации. В более поздние сроки вакцина может продолжать "работать", но значительно слабее. При стечении неблагоприятных обстоятельств, воздействующих на иммунную систему, или при попадании в организм очень вирулентных (агрессивных) бактерий, прививка может оказаться неэффективной.
Означает ли это, что следует отказаться от вакцинации? Конечно же, нет. Прежде всего, потому что она защищает детей, и даже при неблагоприятных обстоятельствах туберкулез будет протекать в более легкой форме.
Ревакцинация взрослых не предусмотрена, потому что после 30 лет большинство людей уже инфицированы (даже если и не болеют).
Вакцинацию относят к специфическим методам, т.е. действующим непосредственно на возбудитель туберкулеза. Существуют также неспецифические способы, направленные на общее повышение иммунитета, уничтожение бактерий, соблюдение правил гигиены. Для снижения опасности заражения палочкой Коха в домашних условиях можно использовать хлорсодержащие дезинфицирующие средства. Бактериям трудно прижиться в хорошо проветриваемом светлом помещении, особенно там, куда попадают прямые солнечные лучи. Поэтому полезно вывешивать постельное белье на солнце. Мясные и молочные продукты надо хорошо проваривать или прожаривать. Пища должна быть доброкачественной и содержать все необходимые витамины и микроэлементы. Голодание снижает сопротивляемость организма.

И ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ?

Кому из мам, имеющих маленьких детей, не знакомы процедуры пробы Манту? Вроде бы и не прививка вовсе, а сколько переживаний!
"Посмотри, какая красивая пуговка!"
Но почему-то далеко не каждому ребенку она нравится. Ну, а если через несколько дней размер этого новоявленного "украшения" не устроит также и медицинского работника, начнутся такие проблемы, которые уж никому не понравятся. Придется делать рентген легких, сдавать разные анализы, пить профилактические, отнюдь не безвредные, лекарства. Да вдобавок к тому же еще и слезы, страх, переживания, очереди в туберкулезном диспансере и т.д., и т.п. А причиной увеличения папулы (следа от пробы Манту), возможно, была просто необычная аллергическая реакция.
Может быть, выберем флюорографию? Недаром же положено делать ее регулярно. К сожалению, зачастую рентгеновский снимок истолковывают по-разному. К тому же иногда встречаются застарелые очаги туберкулеза, и отличить их от активных весьма затруднительно.
Тогда остановимся на микробиологическом исследовании. Как тут обстоят дела?
Ученые придумали, как повысить точность долговременного и утомительного анализа, но от этого он стал еще более длительным и нудным. Микробов размножают до количества, хорошо различимого под микроскопом. Палочка Коха в искусственных условиях растет медленно - 2-3 месяца. И в течение всего времени, пока идет исследование, больных лечат стандартным набором препаратов, к которым нечувствительны возбудители туберкулеза МЛУ.
Выход в совмещении всех известных методов. Вот почему приходится проходить продолжительное обследование.
А между тем давно уж разработана и действует новая методика диагностики - полимеразная цепная реакция (открыта в 1989 году американским ученым К.Мюллисом). Способ применяется в самых разных областях медицины, в том числе и для обнаружения возбудителей туберкулеза. С помощью полимеразной реакции можно за несколько часов размножить в десять миллионов раз даже не саму бактерию, а специфический участок ДНК, присущий именно палочке Коха любой разновидности. И тогда этот обрывок легко идентифицируется известными методами (гельэлектрофорез или специфический ДНК-зонд).
Как же достают именно нужную ДНК (или ее часть) из мазка мокроты? Ведь там много самых разных микробов пребывают. Оказывается, очень просто - с помощью иммуносорбентов (магнитных частиц, содержащих антитела). Они-то и "привязываются" к специфическим генным участкам палочки Коха и переносят искомый материал в пробирку.
Итак, все для выявления, а, стало быть, и своевременного лечения больных туберкулезом, у нас есть. Конечно, ученым всегда не хватает финансирования, но дело не только в этом - необходимо массовое обследование, хотя бы в группах риска.
Так зачем Коху палочка, тем более такая вредная? Да не нужна она ему! И нам тоже ни к чему. Что ж, когда-нибудь, лет через э-э. Ведь победили же оспу, как говорится, 'всем миром'. Очередь за туберкулезом!

Новость

Структурная формула нового пептидного антибиотика.

Автор

Редакторы

Антибиотики
Биомолекулы
Биотехнологии
Здравоохранение
Микробиология
Фармакология

Немецкие ученые обнаружили новое оружие для борьбы с больничным монстром — мультирезистентным золотистым стафилококком. Долгие годы оно скрывалось не в вечной мерзлоте или Марианской впадине, а прямо под нашим носом. Вернее — в нём.

В последние годы во всем мире увеличилось количество инфекционных заболеваний, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями. Организмы с множественной лекарственной резистентностью (multidrug-resistant organisms, MDRO), такие как метициллин-резистентный золотистый стафилококк, нечувствительные к ванкомицину энтерококки или резистентные к цефалоспоринам третьего поколения грамотрицательные бактерии, в ближайшие десятилетия могут стать более частыми причинами смерти, чем рак [1].

Несколько лет назад удалось обнаружить, что представители человеческой микробиоты способны производить бактериоцины, поражающие близкородственных бактерий [2]. Например, в 2014 году из человеческого комменсала Lactobacillus gasseri выделили и описали новый синтезируемый рибосомами тиопептидный антибиотик — лактоциллин [3].

Семейные разборки

Немецкий исследователь Александр Ципперер со своими сотрудниками в июле 2016 года сообщил о том, что обнаружил в человеческом носу бактерию Staphylococcus lugdunensis IVK28, которая подавляет рост метициллин-резистентного золотистого стафилококка (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) [1].

Золотистый стафилококк

Стафилококки относятся к типичным бактериям-комменсалам, колонизирующим кожу и поверхности слизистых оболочек. Staphylococcus aureus — шаровидные грамположительные бактерии, вырабатывающие каротиноидный пигмент, который придает их клеткам золотистый цвет (рис. 1). Эти микроорганизмы чрезвычайно устойчивы к внешним воздействиям и выживают в воздухе, пыли, почве, продуктах питания, на оборудовании пищевых производств и предметах быта [6], [7].

Рисунок 1. Staphylococcus aureus и лейкоциты.

Рисунок 2. Метициллин-резистентные золотистые стафилококки.

Staphylococcus aureus — бактерия условно-патогенная, проявляющая свои патологические свойства только в благоприятных условиях, а создает их, как правило, ослабление иммунитета носителя. Активная жизнедеятельность стафилококка может привести к разнообразным заболеваниям [5], [7], [8]:

кожи (прыщи, фурункулы, синдром ошпаренной кожи);
органов дыхания (плеврит, пневмония);
костной и соединительной тканей (артрит, остеомиелит);
нервной системы и органов чувств (отит, менингит);
сердечно-сосудистой системы (эндокардит, флебит, стафилококковая бактериемия).

Факторы патогенности S. aureus — это микрокапсула, компоненты клеточной стенки, ферменты агрессии и токсины. Микрокапсулы защищают клетки бактерий от фагоцитоза, способствуют их адгезии и распространению по организму хозяина. Составляющие клеточной стенки (например пептидогликан, тейхоевые кислоты и белок А) вызывают развитие воспаления, обездвиживают фагоциты и нейтрализуют иммуноглобулины. Коагулаза, главный фермент агрессии, вызывает свертывание плазмы крови [7], [9].

Наиболее опасны метициллин-резистентные стафилококки (methicillin-resistant S. aureus, MRSA) (рис. 2). Метициллин — это модифицированный пенициллин, с помощью которого еще недавно успешно боролись со стафилококковой инфекцией. MRSA устойчивы не только к метициллину, но и к другим антибиотикам пенициллиновой группы (диклоксациллину, оксациллину, нафциллину и др.), а также к цефалоспоринам. В последнее время выявлены штаммы и с более широким спектром устойчивости: ванкомицин-резистентные (VRSA) и гликопептид-резистентные (GISA) [6], [9], [10].

Штамм S. lugdunensis IVK28 эффективно боролся со своим вредоносным родственником лишь в условиях недостатка железа и только на твердых агаризованных средах (рис. 3, слева). Механизм противостояния был неясен, а потому Ципперер провел транспозонный мутагенез клеток выделенного штамма — чтобы выявить ген, ответственный за синтез смертельного для S. aureus вещества.

В итоге удалось получить мутанта IVK28, который не мог подавлять рост MRSA. Анализ места встройки транспозона показал, что тот нарушил структуру гена предполагаемой нерибосомной пептидсинтетазы (НРПС). Оказалось, что этот ген вместе с другими последовательностями, связанными с биосинтезом антибиотиков, входит в состав оперона размером 30 т.п.н. Это указывало на то, что предполагаемая молекула ингибитора может быть комплексом нерибосомных пептидов.

Оперон методом ПЦР обнаружили во всех культурах S. lugdunensis, а значит, он характерен для всего вида, а не только для штамма IVK28. Однако GC-состав оперона (26,9%) отличался от GC-состава остального генома S. lugdunensis (33,8%), что свидетельствовало о возможном заимствовании этого полезного генетического кластера у других видов бактерий — путем горизонтального переноса .

Оперон состоит из генов lugA, B, C и D, кодирующих пептидсинтетазные белки (см. врезку ниже), а также из других генов, чьи продукты необходимы для синтеза и транспорта нерибосомного пептида.

Чтобы окончательно вменить оперону участие в антибактериальной деятельности S. lugdunensis, наименьший ген (lugD) удалили. Мутант ΔlugD, как и ожидалось, не мог подавлять рост золотистого стафилококка, но когда в него ввели плазмиду с работающим геном lugD, агрессивный фенотип восстановился (рис. 3, в центре и справа).

Секретное оружие

Выделенный Ципперером продукт lug-оперона оказался нерибосомным циклическим пептидом, состоящим из пяти аминокислот (двух D-валинов, L-валина, D-лейцина и L-триптофана) и тиазолидинового гетероцикла (рис. 4). Назвали антибиотик лугдунином.

Химическим синтезом удалось получить продукт с идентичными природному лугдунину химическими свойствами и антибактериальным эффектом. Ученые предположили, что этот антибиотик ингибирует синтез бактериальных биополимеров — белков, ДНК и пептидогликанов [5].

Нерибосомные пептиды

Этот класс пептидов синтезируется в клетках низших грибов и бактерий без участия рибосом. Нерибосомные пептиды (НРП) также встречаются и у высших организмов, которые имеют бактерий-комменсалов [12].

НРП подразделяются на несколько функциональных групп [13]:

антибиотики (ванкомицин);
предшественники антибиотиков (ACV-трипептид — предшественник пенициллина и цефалоспорина);
иммуносупрессоры (циклоспорин);
противоопухолевые пептиды (блеомицин);
сидерофоры (пиовердин);
токсины (HC-токсин);
сурфактанты (сурфактин).

Строение

Синтез

Каждый модуль состоит как минимум из трех доменов:

конденсирующего (принимающего пептидную цепь из предыдущего модуля);
аденилирующего (выбирающего нужную аминокислоту);
пептидильного (образующего пептидную связь).

Нередко модули включают и другие домены, в том числе эпимеризующий, который преобразует L-аминокислоты в D-формы [14].

По аналогии с триплетным рибосомным кодом для синтеза белка существует и нерибосомный, код НРПС, определяемый 10 остатками аминокислот в субстрат-связывающем кармане аденилирующего домена. От комбинации этих остатков зависит то, какая аминокислота будет встроена в пептид конкретным модулем НРПС. Зная этот код, можно предсказывать субстратную специфичность аденилирующих доменов и даже произвольно изменять ее посредством замены аминокислот в домене [14].

В экспериментах немецких ученых лугдунин действовал не только на метициллин-резистентных стафилококков, но и на гликопротеин-резистентных, и даже на других грамположительных бактерий типа листерии и ванкомицин-резистентного энтерококка (табл. 1). Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) нового бактериоцина — 1,5–12 мкг × мл −1 , что говорит о высокой активности вещества. При этом такие концентрации никак не влияли на человеческую сыворотку, не вызывали лизис нейтрофилов или эритроцитов и не ингибировали метаболическую активность моноцитов. Бактериальные же клетки под действием лугдунина в концентрации даже ниже МИК прекращали синтезировать ДНК, РНК, белки и компоненты клеточной стенки. В этом отношении лугдунин напоминает даптомицин, дающий такой же эффект, но способ действия которого пока не изучен. Не было отмечено возникновения резистентности клеток S. aureus к лугдунину даже после их месячного выращивания на малых концентрациях.

Таблица 1. Спектр активности лугдунина

Виды и штаммы	Резистентность	МИК лугдунина (мкг × мл −1 )
Staphylococcus aureus USA300 (LAC)	MRSA	1,5
+ 50% человеческой сыворотки крови	1,5
Staphylococcus aureus USA300 (NRS384)	MRSA	1,5
Staphylococcus aureus Mu50	GISA	3
Staphylococcus aureus SA113	3
Staphylococcus aureus RN4220	3
Enterococcus faecium BK463	VRE	3
Enterococcus faecalis VRE366	VRE	12
Listeria monocytogenes ATCC19118	6
Streptococcus pneumoniae ATCC49619	1,5
Bacillus subtilis 168 (trpC2)	4
Pseudomonas aeruginosa PAO1	>50
Escherichia coli DH5α	>50
Условные обозначения: MRSA — метициллин-резистентные S. aureus; GISA — устойчивые к гликопротеинам S. aureus; VRE — ванкомицин-резистентные Enterococcus. Таблица из [1].

Испытания в боевых условиях

Как и полагается, способность лугдунина лечить стафилококковые инфекции продемонстрировали in vivo на мышиной модели (рис. 5). У шести мышей сбрили шерсть на спине и, повредив кожу многократным приклеиванием/отклеиванием пластыря, нанесли на это место золотистого стафилококка. Затем кожу обработали мазью, содержащей 1,5 мкг лугдунина, и спустя шесть часов оценили результат. Обработка новым антибиотиком сильно сокращала или даже полностью уничтожала популяцию S. aureus. Причем не только на поверхности кожи, но и в более глубоких ее слоях.

Рисунок 5. Общая схема подхода к идентификации природного антибиотика. Из бактериальных популяций человеческого тела отбирают представителей, которые не могут сосуществовать с интересующими патогенными бактериями. Этих возможных конкурентов тестируют по отдельности на средах с инфекционным агентом. Из культуры, успешно подавляющей рост патогенов, выделяют антибиотик, действие которого проверяют на животных моделях.

[5], рисунок модифицирован и адаптирован

Чтобы понять, может ли S. lugdunensis помешать колонизации носовой полости позвоночных животных золотистым стафилококком в естественных условиях, ученые провели следующий эксперимент. В носы хлопковых хомяков ввели два вида смешанных культур (S. aureus + S. lugdunensis IVK28 и S. aureus + S. lugdunensis IVK28ΔlugD) и каждую по отдельности. В контрольных случаях, когда вводили по одному штамму, все три культуры стабильно колонизировали носовую полость. Однако при введении смеси S. aureus + S. lugdunensis IVK28 количество золотистого стафилококка через 5 дней значительно уменьшилось по сравнению со смесью S. aureus + S. lugdunensis IVK28ΔlugD. Этот эксперимент показал, что продукция лугдунина позволяет штамму IVK28 эффективно конкурировать с золотистым стафилококком in vivo.

Оставалось разобраться, предотвращает ли присутствие S. lugdunensis в носу человека колонизацию бактериями S. aureus. Ципперер и его коллеги исследовали мазки из носовых ходов 187 госпитализированных больных. Из них у 60 человек (32,1%) обнаружили золотистого стафилококка и у 17 человек (9,1%) — S. lugdunensis. И только у одного пациента с S. lugdunensis в носу обитал S. aureus. У всех выделенных штаммов S. lugdunensis ПЦР-анализ продемонстрировал наличие lug-оперона, а все обнаруженные штаммы S. aureus оказались восприимчивы к лугдунину.

Перспективы

Лугдунин оказался первым обнаруженным бактериоцином нового класса — макроциклических тиазолидиновых пептидных антибиотиков. Все проверенные штаммы S. aureus (как природные, так и лабораторные) не смогли выработать резистентности к нему. Это дает надежду на то, что лугдунин в будущем станет коммерческим препаратом для борьбы с золотистым стафилококком.

И наконец, сам факт обнаружения нового антибиотика у представителя человеческой микробиоты должен послужить стимулом для активизации поиска других продуцентов бактериоцинов в составе именно таких сообществ. В дальнейшем это поможет медикам успешнее сдерживать наступление мультирезистентных патогенов.

Возбудитель стафилококка - Staphylococcus aureus - это грамположительные неподвижные и не образующие спор анаэробные бактерии, которые имеют округлую форму (форму кокка) и растут гроздьями, поэтому фактически название микроорганизма означает “золотая гроздь винограда”.

О заболевании

При выращивании в чашке Петри с кровяным агаром колонии золотистого стафилококка имеют характерный золотисто-желтый цвет, отсюда и соответствующее название. Этот микроорганизм чрезвычайно распространен, им колонизировано около четверти населения планеты.

Обычно он распространяется в носовой полости, паховой области, подмышках и других частях кожи, но в большинстве случаев является нормальной частью кожной флоры человека и не вызывает никаких проблем.

Однако при увеличении количества бактерий на коже, они начинают проникать в глубокие слои кожи через микротрещины и могут привести к кожным инфекциям и абсцессам.

Патологические процессы могут затрагивать не только различные внутренние органы, такие как печень, почки, селезенка, головной мозг, но и мышцы, кости и суставы, что ведет к крайне плачевным последствиям, поэтому при подозрении на наличие инфекции, следует немедленно обратиться к доктору.

Виды стафилококковых инфекций

Выделяют несколько наиболее распространенных видов стафилококков:

Чаще всего эта инфекция поражает верхние дыхательные пути, вызывая гнойную ангину, фарингит, тонзиллит, бронхит и другие воспалительные заболевания. Данные бактерии очень устойчивы и трудно поддаются терапии.

Данный микроорганизм чрезвычайно устойчив почти ко всем видам антибиотиков пенициллинового ряда, антисептикам, высоким температурам, активным прямым солнечным лучам. Он вызывает различные поражения кожи, такие как экзема, абсцесс, фурункулы, поражения желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных путей, слизистых оболочек, в худшем случае приводит к токсическому шоку.

Этот микроорганизм обитает на поверхности кожи и слизистых любого здорового человека и не несет никакого вреда. Но, если эта бактерия попадает в кровь человека с ослабленным иммунитетом, что чаще всего происходит при хирургических операциях, использовании неправильно обработанных инструментов, катетеров, происходит заражение крови, что ведет к воспалению внутренней оболочки сердца.

Несмотря на то, что этот вид наименее опасный, при заражении он приводит к общей интоксикации организма, вследствие выделения опасных токсинов и ферментов в процессе своей жизнедеятельности. Данные микроорганизмы часто становятся возбудителями воспаления уретры и мочевого пузыря. Преимущественно это характерно для женщин в силу анатомических особенностей строения их мочеполовой системы. При отсутствии лечения цистит влечет за собой воспаление почек и проблемы с зачатием ребенка.

Симптомы и формы стафилококка у взрослых и детей

Симптомы, которые ощущает больной, сильно разнятся в зависимости от способа и места инфицирования и состояния иммунитета. Но можно выделить ряд наиболее характерных признаков:

● нагноение порезов, отечность, гнойные высыпания на коже и слизистых, зуд и покраснение глаз;

● отсутствие обоняния и носового дыхания;

● першение в горле, болезненность при глотании, сухой кашель;

● тошнота, рвота, общее ослабленное состояние;

● сильные головные боли, приступы эпилепсии, сильная одышка;

● болезненные ощущения в суставах.

Одной из самых распространенных форм стафилококков у взрослых людей является его бессимптомное носительство. Здоровый человек не ощущает каких-либо признаков заболевания до тех пор, пока не появится провоцирующий фактор, который даст толчок развитию болезни.

Для женщин наиболее опасен сапрофитная форма, способная привести к возникновению цистита. Это связано с тем, что уретра женщин располагается очень близко к влагалищу, из-за чего велика вероятность попадания патогенной микрофлоры, в том числе и палочки стафилококка, в уретральный канал, а затем и в мочевой пузырь, вызывая его воспаление.

Так как маленькие дети не обладают окрепшей иммунной системой, риск развития инфекции у ребенка достаточно велик. Причем привести к серьезным осложнениям у детей могут даже те виды стафилококка, которые во взрослом возрасте практически не вызывают проблем. Особенную опасность представляет стафилококк у детей в возрасте до года, так как он с легкостью, в кратчайшие сроки способен распространиться по организму и привести к серьезным последствиям вплоть до летального исхода.

Причины возникновения

Наиболее часто бактерия попадает в организм человека через ранки и микротрещины на коже. Инфекция, проникнув через рану, начинает размножаться в крови, распространяясь по организму и поражая легкие, сердце, мозг, печень, почки, суставы.

При стафилококке заболевания могут быть самые различные такие, как пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит, сепсис и многие другие.

Заражение инфекцией стафилококк может произойти следующими способами:

● Контактно-бытовым путем при использовании личных предметов больного;

● Воздушно-капельным при близком общении с зараженным;

● Фекально-оральным на грязных фруктах, овощах и других продуктах питания, грязных посуде и руках;

● Вертикальным при прохождении ребенка через родовые пути зараженной матери при родах.

● Нередко инфицирование происходит во время хирургического вмешательства через медицинский инструментарий и во время проведения различных манипуляций.

Диагностика

Диагностировать наличие инфекции может только врач по результатам проведенного анализа на стафилококк.

Стоит помнить, что проведение анализа рекомендуется только, если присутствуют симптомы болезни. Наличие бактерии в биологическом материале может означать то, что человек является ее носителем, что само по себе является нормой.

Для анализа осуществляется забор материала из области, где предположительно развивается инфекция. Чтобы обнаружить патологический процесс проводятся несколько тестов, чтобы отследить динамику размножения бактерий. Если их число стремительно увеличивается, можно диагностировать наличие стафилококковой инфекции. Также дополнительный анализ позволит определить конкретный вид инфекции, чтобы доктор смог подобрать персональную схему лечения.

Лечение

Лечение стафилококка может проводиться хирургическим способом при наличии гнойного поражения в области заражения. Также может потребоваться удалить инфицированный имплант, катетер и пр.

В качестве консервативного лечения стафилококка применяют антибиотики, антибактериальные средства в сочетании с иммуномодулирующей терапией. Препараты подбираются с учетом устойчивости стафилококка к большому ряду медикаментов. Большую эффективность показало применение бриллиантового зеленого раствора для обработки зараженных ран.

Какие анализы необходимо сдать

В первую очередь, для определения наличия инфекции сдается анализ на стафилококк.

При заболеваниях дыхательных путей сдают мазок из носо- и-ротоглотки, при цистите - мочу, при расстройстве ЖКТ - кал, при кожных поражениях - соскоб с кожи, а, если есть подозрения на обширное заражение, сдают кровь.

Также перед тем как начать лечение с применением антибиотиков, требуется сдать анализ на резистентность к этим медикаментам.

К какому врачу обращаться

Запущенными случаями заболевания занимается инфекционисту.

Но если у вас только появились подозрения и вы хотите получить точный диагноз, для начала вам следует обратиться к терапевту, с детьми – к педиатру. Доктор проведет диагностику и на основании полученных результатов выпишет вам направление к необходимому врачу.

Профилактика стафилококка

Главной мерой профилактики заражения стафилококком является постоянное соблюдение правил гигиены. После пребывания в общественных местах или контакта с предметами общественного пользования необходимо тщательно мыть руки с мылом. Также важно не контактировать с главным источником заражения стафилококком - больными людьми.

Как предотвратить заболевание

Чтобы предотвратить распространение стафилококка в организме и последующее развитие болезни, необходимо укреплять иммунитет. Для этого рекомендуется вести здоровый образ жизни, заниматься физической активностью, правильно питаться, соблюдая баланс витаминов и всех необходимых микроэлементов, потреблять достаточное количество воды.

Крепкий иммунитет сдержит активность патогенного микроорганизма в пределах безопасной нормы.

Не перестаю удивляться тому, какое множество людей в самых разных уголках мира не имеют ни малейшего представления о животных, живущих с ними бок о бок.

Ребята, давайте жить дружно!

Стафилококки — это целый род микроорганизмов, на сегодня известно уже 27 видов, при этом 14 видов обнаружены на коже и слизистых оболочках человека. Большинство стафилококков абсолютно безвредны: из упомянутых 14 видов только три способны вызывать болезни, но и этих трех более чем достаточно…

Маленькое, невзрачное и неподвижное зернышко — а именно так выглядит стафилококк под микроскопом — оказывается грозным противником: каждая частица, каждый элемент его структуры, каждый биохимический процесс — источник опасности.

Окружающая стафилококк микрокапсула отражает атаки фагоцитов (клеток-пожирателей микробов), способствует проникновению бактерий в ткани организма. Клеточная стенка вызывает воспалительные и аллергические реакции, нейтрализует иммуноглобулины, обездвиживает фагоциты. Многочисленные ферменты разрушают структуры клеток, обезвреживают антибиотики. А еще образуются так называемые гемолизины — вещества, повреждающие эритроциты, лейкоциты и многие другие клетки. Гемолизинов целых четыре разновидности, одна противнее другой. И без того немалый арсенал стафилококка дополняют токсины — сильнейшие яды, каждый со своим действием, а всего их не меньше десятка.

С одной стороны, становится понятным разнообразие стафилококковых болезней. Это вам не какая-нибудь дифтерийная палочка с одним-единственным токсином и одной-единственной болезнью. От вооруженного до зубов стафилококка ожидать можно чего угодно — и гнойника на коже, и менингита, и воспаления легких, и сепсиса, и кишечной инфекции…

С другой стороны, подлинная опасность конкретного стафилококка определяется именно наличием вышеупомянутых факторов патогенности. Ибо совсем не обязательно, что у данного микроба все эти ужасы присутствуют. Большинство стафилококков — ребята мирные. Мы ведь уже говорили о том, что из 14 видов, на человеке обитающих, только 3 способны вызывать болезни — именно потому, что только они имеют оружие (те самые факторы патогенности). Вот об этой троице и стоит поговорить подробнее.

Эпидермальный стафилококк менее разборчив, жить может где угодно — на любых слизистых оболочках, на любом участке кожи — это нашло отражение и в названии микроба (эпидермис — поверхностный слой кожи). Способность S. epidermidis вызывать болезни невелика — организм здорового человека любого возраста (даже новорожденного) легко с ним справляется. Парадокс: живет эпидермальный стафилококк на коже, но никаких кожных гнойничков не вызывает практически никогда. Абсолютное большинство инфекций возникают у людей ослабленных, перенесших операции, находящихся в реанимационных отделениях. Микроб с поверхности кожи через раны, дренажи, сосудистые и мочевые катетеры проникает в организм… Может возникнуть и заражение крови, и эндокардит (воспаление внутренней оболочки сердца). Именно эпидермальный стафилококк — подлинное наказание для хирургов, занимающихся внутренним протезированием: любые искусственные клапаны, сосуды, суставы если и инфицируются, то почти всегда именно этим стафилококком.

И наконец, самый известный, печально, к сожалению, известный стафилококк — золотистый. На его фоне все остальные представители стафилококкового племени кажутся мирными домашними зверушками. Практически все связанные со стафилококком медицинские проблемы подразумевают присутствие именно золотистого стафилококка.

Только золотистый стафилококк обладает полным арсеналом повреждающих факторов. Только он способен упорно и изобретательно отбиваться от антибиотиков и антисептиков. Никаких поблажек, никаких скидок на пол и возраст — и новорожденные, и взрослые, и старики: все уязвимы, чувствительны, подвержены… Нет такого органа в организме человека, куда бы не смог проникнуть золотистый стафилококк и где бы он не смог вызвать воспалительный процесс. Возникновение не менее ста опаснейших человеческих болезней прямо связано с золотистым стафилококком и только с ним.

Под микроскопом колонии золотистого стафилококка имеют оранжевый или желтый цвет — отсюда и название. Микроб удивительно устойчив во внешней среде. Такой устойчивостью обладают многие другие бактерии, но при воздействии неблагоприятных факторов они образуют споры — микробы погибают, споры остаются. После того как внешние условия улучшатся — споры превращаются в бактерии, а те уже атакуют организм человека. Стафилококк спор не образует. И, тем не менее, устойчив. И всегда готов.

Золотистый стафилококк не теряет активности при высушивании. 12 часов живет под воздействием прямых солнечных лучей. В течение 10 минут выдерживает температуру в 150 °С! Не погибает в чистом этиловом спирте. Не боится перекиси водорода, мало того — вырабатывает особый фермент каталазу, которая разрушает перекись водорода, а сам микроб усваивает образующийся при этом кислород.

Уникальная особенность именно стафилококка — выживать в растворах натрия хлорида, т. е. поваренной соли. 3 чайных ложки соли на стакан воды — выдержит легко. Почему это так важно? Да потому, что только стафилококк может выжить в потовой железе — соленый человеческий пот ему нипочем! А еще микроб вырабатывает фермент липазу, которая разрушает жиры вообще и сальную пробку в устье волосяного мешочка в частности. Очевидное и печальное следствие: практически 100% кожных гнойников (чирей, ячменей, фурункулов, карбункулов и т. д.) — это золотистый стафилококк и только золотистый стафилококк. Уже само знание этого факта легко убедит читателя в том, что нет на земном шаре человека, никогда не имевшего стафилококковой болезни — жизнь прожить и ни разу не обнаружить на себе какого-нибудь прыща практически невозможно.

Но есть у стафилококка и своя, правда очень-очень маленькая, ахиллесова пята: совершенно странная, толком непонятная, но очень высокая чувствительность к некоторым красителям, прежде всего к раствору бриллиантового зеленого — той самой обычной зеленке, что есть в каждом доме.

Упомянутые кожные проблемы — пример типичных для золотистого стафилококка местных инфекций. Воистину это цветочки, в сравнении с ягодками — инфекциями общими, или системными. Микроб вырабатывает особый фермент — коагулазу (этот фермент в принципе есть только у золотистого стафилококка). Когда с поверхности кожи стафилококк попадает в сосудистое русло, то, под действием коагулазы, начинается свертывание крови и бактерии оказываются внутри микротромбов — надежно спрятанные от защитных факторов иммунитета. С одной стороны, так может возникнуть стафилококковый сепсис (т. е. заражение крови, вызванное стафилококком), с другой стороны — стафилококк может попасть в любой орган и, соответственно, в любом органе вызвать гнойный воспалительный процесс.

С поверхности кожи стафилококк может проникать в грудную железу (именно он главная причина гнойных маститов), а со слизистых оболочек верхних дыхательных путей — в полость уха, придаточные пазухи носа, опускаться вниз в легкие (еще один вариант развития стафилококковой пневмонии).

И это еще не все!! Стафилококки вырабатывают сильнейшие яды (токсины), которые сами по себе способны вызывать очень тяжелые заболевания.

Самая распространенная токсическая стафилококковая болезнь — пищевое отравление. Почти 50% всех золотистых стафилококков выделяют энтеротоксин — яд, вызывающий сильнейший понос, рвоту, боли в животе. Стафилококки прекрасно размножаются во многих пищевых продуктах, особенно любят масляные кремы, овощные и мясные салаты, консервы. В процессе размножения в пище накапливается токсин, и именно с токсином, а не с самим микробом, связаны симптомы заболевания у неосторожного едока. Немалую роль играет устойчивость и микробов, и токсинов к консервирующим концентрациям соли, а также способность выдерживать кипячение.

Вот какое зловредное существо стафилококк! Самое же интересное состоит в том, что,

несмотря на многочисленные ферменты и опаснейшие токсины, несмотря на поразительную устойчивость во внешней среде, микроб ничего не может поделать с иммунной защитой здорового человека: против каждого яда имеется противоядие, системы общего и местного иммунитета способны нейтрализовать факторы патогенности, сдерживать размножение стафилококков, предотвращать возникновение болезней!

На поверхности кожи, на слизистых оболочках носоглотки и влагалища, в кишечнике, наконец, стафилококки могут жить годами, мирно сосуществуя с человеком и не причиняя ему никакого вреда. Знакомство со стафилококком начинается сразу же после рождения — инфицируются практически все новорожденные, но большинство в течение нескольких дней или недель от микроба избавляются. В носоглотке стафилококк постоянно живет у 20% людей, у 60% — эпизодически, и лишь каждый пятый обладает настолько сильной защитой, что носительство микроба оказывается невозможным.

Таким образом, стафилококк сплошь и рядом оказывается абсолютно нормальным и естественным представителем опять-таки абсолютно нормальной и естественной микрофлоры человека. Но, поскольку потенциальная вредность такого соседства очевидна, неудивительно, что стафилококк относят к условно-патогенным бактериям — т. е. микробам, способным вызывать болезни, но лишь при определенных обстоятельствах.

Любые обусловленные стафилококком медицинские проблемы предусматривают возникновение факторов, снижающих иммунную защиту человека. Повреждения кожи (травмы, занозы, трение об одежду, нарушение правил гигиены, аллергические дерматиты, термические и химические ожоги) — предпосылка к местным гнойным инфекциям, снижение иммунитета вследствие других болезней, расстройства питания, стрессы, гиповитаминозы — предпосылки к общим инфекциям, нарушение правил приготовления и хранения продуктов питания — предпосылки к пищевым отравлениям.

Но — и это очень (!) важно — всегда следует разграничивать такие понятия, как стафилококк и стафилококковая инфекция.

Обнаружение стафилококка при отсутствии реальных симптомов болезни — вовсе не повод к незамедлительному спасению и глотанию лекарств.

При всей однозначной теоретической справедливости приведенного выше правила практические действия… На практике все очень часто происходит с точностью до наоборот. В молоке здоровой кормящей женщины обнаруживается стафилококк (как правило, вообще попавший туда с поверхности кожи), и это служит поводом для прекращения кормления! В анализе кала на дисбактериоз или в мазке из зева выявлено присутствие стафилококка, и при отсутствии даже намеков на инфекционную болезнь, при нормальной температуре тела и ненарушенном общем состоянии дитя кормят антибиотиками! Более того, стафилококку часто приписывают болезни, в принципе ему не свойственные, обвиняя его то в запоре, то в аллергическом дерматите, объясняя его присутствием повышенное газообразование в кишечнике, срыгивания, икоту, дрожание подбородка, избыточное образование слюны, хрюканье носом и т. д. и т. п.

Повторимся, учитывая важность вопроса:

лечат людей, а не анализы (вообще); лечат стафилококковую инфекцию, а не стафилококк (в частности).

Лечение стафилококковых болезней — удивительно сложная задача, ибо нет микроба, способного сравниться со стафилококком по способности вырабатывать устойчивость к антибиотикам и другим антибактериальным средствам. Опыт первого применения пенициллина показал его эффективность именно по отношению к стафилококкам. Прошло около 70 лет, и сейчас о таких стафилококках можно только мечтать. Фармакологи синтезируют все новые и новые антимикробные средства, а микробиологи, с не меньшей частотой, обнаруживают стафилококки, к этим средствам не чувствительные.

Главная причина этого явления не только сам стафилококк, но и неоправданно широкое применение антибиотиков в ситуациях, когда без этого вполне можно обойтись. Парадокс, но даже некоторые стафилококковые болезни в лечении антибиотиками не нуждаются — например, пищевые отравления, связанные, как мы уже говорили, не с самим микробом, а с его токсинами.

Стафилококк стафилококку рознь. Самые опасные и устойчивые ко многим лекарствам обитают в больницах. Жизнь там нелегкая (и для бактерий в том числе), но стафилококки, выжившие в условиях постоянного применения дезинфицирующих средств и массового использования антибиотиков — серьезнейший фактор риска, основа так называемой госпитальной инфекции.

Повторимся: лечение стафилококковых болезней — задача сложная, путь к ее решению долог и дорог, но вполне реален. Конкретный стафилококк, устойчивый ко всем антибактериальным средствам, — явление очень редкое. Бактериологические методы позволяют не только обнаружить виновника болезни, но и определить его чувствительность к лекарствам, после чего провести курс эффективной терапии. Гнойные очаги в соответствующих органах устраняются оперативными вмешательствами, используются также антистафилококковые плазма и иммуноглобулины, посредством которых в организм вводятся уже готовые антитела. Огромное значение имеет устранение упомянутых нами провоцирующих факторов, тех, что снижают иммунную защиту и определяют принципиальную возможность возникновение болезни.

Печально, но перенесенная стафилококковая инфекция не оставляет после себя длительного иммунитета. Уж слишком велико количество возможных факторов патогенности. К токсинам одного стафилококка в крови появились антитела, но итог встречи с другим микробом не предсказуем, ибо он может обладать другими токсинами, организму еще не знакомыми.

Человечество обречено жить в соседстве со стафилококком. Соседство это не самое приятное, но терпимое. Все, что мы можем в этой ситуации, — избегать конфликтов. Поддерживать в порядке, укреплять и вовремя латать забор (т. е. систему иммунитета) и строго соблюдать пакт о ненападении — не бросать в соседа камни (антибиотики), до тех пор, пока он нас не трогает.

Читайте также: