Патогенетическая микробиология

Еще одной задачей, которую приходится решать, служит расшифровка того, являются ли антитела результатом текущего заболевания или они возникли раньше, от инфекции, случившейся месяцы или годы тому назад. Для ответа на этот вопрос используется то, что можно назвать количественной и качественной сероконверсией. Количественная конверсия основана на колебаниях титров специфических антител в динамике заболевания. Обнаружение значительного подъема антител говорит об участии патогена в происхождении болезни. О качественной сероконверсии судят по изотипу (классу) выявляемых антител, а также по спектру антител к различным антигенам возбудителя. В первом случае обычно измеряют IgM-антитела против подозреваемого микроба, которые при большинстве инфекций появляются первыми, исчезая через несколько недель или месяцев после начала болезни.

Спектр антител выявляют в реакции иммуноблоттинга (от англ. blot — промокать, пятно). Она сочетает в себе иммуноферментный анализ с электрофорезом и предназначена для изучения профиля гуморального ответа к антигенным смесям. Это имеет важное значение для исключения ложноположительных результатов и применяется в диагностике таких инфекций, как гепатит С и СПИД.

Принцип метода показан на рис. 6. Смесь антигенов, экстрагированных из исследуемого объекта (в данном случае вируса иммунодефицита человека — ВИЧ), разделяют на фракции при помощи электрофореза в полиакриламидном геле. Гель покрывают (промокают) нитроцеллюлозной мембраной, воспроизводя на ней точную копию белковых фракций, полученных в полиакриламидном блоке. На заключительном этапе полоски (стрипы) нитроцеллюлозы анализируют в реакции ИФА с исследуемой сывороткой. Количество выявленных фракций (пятен) отражает спектр антител к антигенам анализируемой смеси. Наличие антител к двум и более антигенам предполагаемого возбудителя не может быть случайным, подтверждая диагноз заболевания.

Выявление клеточного иммунитета. Т-клеточные реакции играют доминирующую роль в иммунном ответе против некоторых бактерийных, фунгальных, протозойных и вирусных инфекций. В крови инфицированных людей можно обнаружить лимфоциты, обладающие повышенной чувствительностью к антигенам соответствующих микробов, и на этом основании строить ретроспективные суждения о зараженности тем или иным агентом.

Наибольшее признание получили кожные тесты, выявляющие гиперчувствительность (аллергию) IV типа к микробным продуктам. Таких инфекций немного, так как внутрикожное введение микробных ингредиентов чревато большим числом ложноположительных и ложноотрицательных реакций. Отметим лишь один пример — пробы с туберкулином, белковыми дериватами туберкулезной палочки. Правильная оценка туберкулиновых реакций (ее проводят через 48—72 ч) оказывает существенную помощь в оценке туберкулезного процесса у индивидуальных больных, позволяя своевременно принимать профилактические и лечебные меры.

* * *

Современная микробиология оснащена аналитическими приемами, которые позволяют решать комплекс проблем, связанных с диагностикой, лечением и профилактикой инфекционных заболеваний. Поражает техника иммунохимических реакций, в которых используются меченые антитела. По своей точности и чувствительности они близко стоят к культуральному методу, но превосходят его по универсализму. Еще больше перспектив у реакций, основанных на молекулярном выявлении генных продуктов микроорганизмов. Уже сегодня результаты многих из них соответствуют классическому тестированию с использованием трудоемких методов культурального анализа. В этом будущее микробиологического анализа, целью которого является высококачественная экспресс-диагностика инфекций, т.е. быстрая индикация возбудителей без выделения чистой культуры.

 

Стафилококки

Не так страшно стадо зверей, как один лиходей.

• Золотистый стафилококк :
  • местные и системные инвазии;
  • факторы инвазии;
  • резистентность к антибиотикам;
  • специфические интоксикации;
  • иммунитет.
• Болезнетворность «непатогенных» стафилококков.
• Внутрибольничные инфекции.

Стафилококки принадлежат к группе наиболее популярных объектов медицинской микробиологии. Будучи симбионтами человека и животных, они не всегда ограничивают свои взаимоотношения с хозяином рамками безвредного сожительства. Местом нормального обитания стафилококков служат кожа, ее придатки и слизистые оболочки (чаще носа). Именно здесь обычно возникают первичные очаги инфекции, которые развиваются по типу пиогенных инвазий. Но этим далеко не исчерпывается спектр стафилококковых заболеваний. Он гораздо шире, так как в любой части тела, куда попадает стафилококк, может сформироваться патологический процесс. Всю жизнь человек проводит в среде, обсемененной стафилококками, и лишь редкие люди избегают стафилококковых поражений, хотя, к счастью, тяжелые инфекции встречаются редко.

Стафилококки — грамположительные шаровидные бактерии, 0,5—1,5 мкм в диаметре, неподвижны, образуют скопления, напоминающие гроздья винограда (греч. staphylos — гроздь; рис. 1).

Этих двух признаков (окраска по Граму и морфология) достаточно, чтобы отличить стафилококки от других бактерий. Для дифференциации видов требуется знать биохимические особенности, структурные детали клеточной стенки, ферментативную активность и пр. За небольшим исключением (группа облигатно анаэробных стафилококков-пептококков) все стафилококки — факультативные анаэробы, способные не только выживать в присутствии кислорода, но и утилизировать его в реакциях, обеспечивающих энергию. Стафилококки продуцируют каталазу (фермент, разрушающий перекись водорода), и это в известной мере защищает их от высокотоксичных производных кислорода. Кроме того, в аэробных условиях стафилококки синтезируют каротиноидные пигменты (этим, в частности, объясняется цвет колоний), которые также нацелены против оксидантов. Устойчивость к биологически активным формам кислорода служит одним из факторов резистентности стафилококка в условиях пиогенных инвазий. Стафилококки не образуют спор, но из бесспоровых бактерий они относятся к числу наиболее устойчивых во внешней среде. Отметим и способность стафилококков расти на простых питательных средах. Это значительно упрощает микробиологическую диагностику и другие процедуры, связанные с культивированием бактерий. Не случайно стафилококк был в числе первых бактерий, изолированных от человека. Это сделал Бекер в 1883 г. после того, как Клебсом, Кохом и Пастером была высказана и экспериментально обоснована идея об инфекционной природе нагноений. Название «стафилококк» предложено Огстоном в 1881 г.

Устойчивость и неприхотливость стафилококков проявляется и в том, что они размножаются в присутствии высоких концентраций хлорида натрия (до 10—15%). Этот признак используют при изготовлении дифференциально-диагностических сред: в них добавляют избыток поваренной соли для подавления роста других бактерий. Галофильность золотистого стафилококка имеет и эпидемиологическое значение, способствуя обсеменению энтеротоксигенными штаммами пищевых концентратов (см. ниже). Отмечая устойчивость стафилококков, обратим внимание на их парадоксальную чувствительность к анилиновым красителям, например к кристаллвиолету (1:500000) и к брильянтовому зеленому (1:1000000). Это давно используется в лечении стафилококковых пиодермий.

Известно около 30 видов стафилококка, которые объединены в родовой таксон (Staphylococcus) семейства Micrococcaceae. Из них 14 являются симбионтами человека. Различные виды связаны умеренным генетическим родством: в жестком (рестриктивном) режиме гомология их ДНК не превышает 20%. Человек и животные могут инфицироваться одними и теми же видами, но некоторые стафилококки выделяются преимущественно от животных или людей. У человека доминируют три вида — S. aureus, S. epidermidis и S. saprophyticus. Почти все медицинские проблемы связаны с золотистым стафилококком (S. aureus), наделенным многими атрибутами патогенности. Именно о нем принято говорить как о патогенном стафилококке, отдавая должное его значимости в патологии. Впрочем, учитывая широкое носительство S. aureus здоровыми людьми и зависимость стафилококковых инфекций от дополнительных обстоятельств, золотистый стафилококк следует скорее отнести к разряду условно-патогенных бактерий. Иными словами, стафилококковые заболевания в большинстве вторичны, т.е. протекают по типу пиогенных осложнений.