Введение
Бактериальные инфекции – одни из самых распространенных заболеваний, с которыми мы встречаемся в клинической практике, а антибиотики – одни из самых популярных лекарственных средств. И тем не менее наши знания по данной тематике ограничены. В статье представлен обзор исследований, проведенных за последние годы в области бактериальных инфекций, связанных с группой Staphylococcus intermedius.Группа Staphylococcus intermedius: реклассификация
Бактерии рода Staphylococcus являются частью нормальной микрофлоры кожи и слизистых у животных и человека. Однако многие виды также служат оппортунистическими патогенами и могут вызывать серьезные заболевания кожи и других органов и тканей в случае, если защита организма ослаблена. Наиболее часто бактериальное воспаление кожи вызывается коагулазоположительными бактериями. Около 90% случаев болезней собак и кошек связано с Staphylococcus intermedius, реже – со Staphylococcus aureus (менее 5%). Еще реже встречаются Staphylococcus hyicus и Staphylococcus schleiferi, подвид coagulans Staphylococcus aureus – преобладающий патоген у людей.В 1976 году S. intermedius был описан как основной патоген у животных. Патогенность этого вида считалась «промежуточной» («intermediate») между патогенным S. aureus и редко патогенным S. epidermidis, что и дало название виду. В 2005 году было изучено генетическое родство стафилококков группы S. intermedius. Было выявлено, что в эту группу входят три вида: Staphylococcus intermedius, Staphylococcus delphini и Staphylococcus pseudintermedius. После изучения свойств данных микробов выяснилось, что S. pseudintermedius – основной патоген, связанный с инфекциями у собак и кошек, тогда как S. intermedius преимущественно встречается у диких голубей, а S. delphini – у домашних голубей, лошадей и норок, хотя впервые был выявлен у дельфинов в 1988 году.
Стало понятно, что, идентифицируя на протяжении многих лет микроба, выделенного от собак или кошек, как S. intermedius, скорее всего, имели дело со S. pseudintermedius. Поэтому на данный момент выделенный от собак и кошек микроб, соответствующий по своим культуральным свойствам S. intermedius, принято называть Staphylococcus pseudintermedius, если не проводилось генетическое типирование. Для клинической практики это изменение номенклатуры вряд ли окажется значимым, поскольку способы лечения остаются теми же. Однако данные сведения важны, чтобы незапутаться при чтении новой литературы, и необходимы для контроля и статистики распространенности бактерий, особенно в случаях резистентной инфекции.
За шесть лет, прошедших с момента открытия S. pseudintermedius, далеко не все лаборатории (в том числе и российские) перешли на новую номенклатуру. Кроме того, качественная идентификация микроорганизмов требует усовершенствования методик. Так, например, биохимические тесты способны дифференцировать S. intermedius от S. pseudintermedius, но для достоверной дифференциации S. pseudintermedius от S. delphini необходимые молекулярные тесты.
Развитие стафилококковой инфекции
Бактерии, находясь на коже и слизистых, могут взаимодействовать с организмом двумя основными путями: колонизация и инфекция. Колонизация означает, что потенциальный патоген, находясь на коже или ее пораженном участке, не вызывает реакции со стороны организма. В случае инфекции организм борется с микробами, что приводит к появлению клинических симптомов пиодермы. Распознать инфекцию можно при помощи цитологии, бактериологические посевы не позволяют достоверно отличить колонизацию от инфекции. Наличие дегенеративных нейтрофилов и фагоцитированных бактерий в цитологии доказывает реакцию организма, направленную против микробов.Для развития инфекции важным является противостояние факторов вирулентности бактерий и иммунного ответа организма. По результатам исследований не выявлено существенных отличий в патогенных свойствах стафилококков, выделенных от здоровых и инфицированных животных, поэтому принято считать, что главную роль играют изменения со стороны макроорганизма.
До 80% инфекций вызывается собственными штаммами, колонизирующими кожу данного организма. Самые частые инфекции возникают на коже, но могут быть поражены и другие ткани, вследствие чего возникают бактериемия, остеомиелит, эндокардит, конъюнктивит, менингит и пр. Стафилококки также могут воздействовать на организм своими токсинами, вызывая токсический шок, пищевые токсикоинфекции.
Защитные факторы кожи
Кожа формирует защитный барьер, который подразделяют на физический, химический, микробиологический и иммунологический.Физический барьер – это волосы, роговой слой эпидермиса (регулярное обновление клеток), эмульсия из выделений сальных, потовых желез и эпидермальных липидов. Эмульсия также обеспечивает химический барьер против потенциальных патогенов, ингибируя микробную активность. Микробиологическим барьером является резидентная микрофлора, в норме находящаяся и размножающаяся на коже. Состав флоры может меняться с изменением pH, содержания солей, влажности, уровня альбуминов и уровня жирных кислот.Иммунный ответ против бактерий, таких как S. pseudintermedius, направлен на элиминирование бактерий и нейтрализацию токсинов, которые они выделяют. Иммунологический барьер кожи обеспечивают клеточные элементы: клетки Лангерганса, дермальные дендроциты, мастоциты, лимфоциты и эндотелий посткапиллярных венул. Также в эмульсии обнаружены цитокины, система комплемента и иммуноглобулины IgA, IgG, IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG2c, IgM и IgE. Именно эти факторы являются основной защитой при возникновении инфекции.
Роль адаптивного иммунитета считается менее важной в борьбе со стафилококковой инфекцией. Тем не менее антитела и Т-лимфоциты в особенности могут играть роль в поддержании врожденного иммунного ответа. Антитела также могут быть важны в борьбе с заболеваниями, обусловленными токсинами бактерий.
Патогенность стафилококков
Одним из важнейших патогенных факторов является адгезия – прикрепление бактерий к поверхности эпителия. Удержание бактерий на поверхности эпителия необходимо для колонизации, усиление адгезии может способствовать развитию инфекции. Макроорганизм препятствует адгезии, используя физические и химические кожные барьеры, например слущивание роговых чешуек, поддержание рН. Бактерии, в свою очередь, способны изменять рН кожи, а также заряд клеточной стенки, препятствуя соединению с антимикробными факторами.При внедрении стафилококка в ткани начинается привлечение нейтрофилов в зону воспаления с помощью хемоаттрактантов. Хемоаттрактантами могут служить либо пептиды, вырабатываемые бактериями, либо вещества, образующиеся при повреждении клеток организма. Стафилококк может синтезировать некоторые протеины, которые блокируют рецепторы, связывающиеся с хемоаттрактантами. Это приводит к ингибированию активации и миграции лейкоцитов.
Комплемент – это система белков, которые последовательно активизируются при встрече с микробом и являются одним из важных факторов врожденного иммунитета. Протеины комплемента опсонизируют (покрывают) микробную клетку, которая в таком виде становится доступной для фагоцитоза лейкоцитами и макрофагами. Помимо этого, белки комплемента образуют пору в бактериальной стенке, которая способствует гибели микроба. Бактерии в ответ способны связываться с протеинами комплемента, препятствуя их активизации, расщеплять присоединившиеся к бактерии белки, снижая фагоцитоз.
Бактерия экспрессирует некоторые поверхностные протеины и полисахаридную капсулу, препятствующие опсонизации (прикреплению антител и комплемента). Поскольку для фагоцитоза лейкоцитами необходимо распознавание прикрепленных к бактерии комплемента или антитела, процесс фагоцитоза угнетается. Также бактерии могут выживать и после фагоцитоза. В процессе фагоцитоза мембрана фагоцита обволакивает бактерию и погружает внутрь клетки, формируя фагосому.
Фагосома сливается с лизосомой и лизосомальные ферменты убивают бактерию. Бактерии способны нейтрализовать выделяемые в фагосому лизирующие вещества и выживать внутри фагоцита.Помимо способности к адгезии и уклонения от иммунного ответа, к патогенным факторам относятся ферменты и токсины, выделяемые стафилококками и приводящие к повреждению тканей и подавлению факторов защиты организма. В сравнении с S. aureus, о S. pseudintermedius известно меньше, однако уже изученные факторы отличаются ненамного, структура продуцируемых протеинов и токсинов сходна. S. pseudintermedius производит ферменты, такие как коагулаза, а также токсины, такие как гемолизины, эксфолиативные токсины и энтеротоксины.
Бактерии, способные к продукции коагулазы , называются коагулазоположительными. К таким бактериям относятся в основном стафилококки: S. aureus, S. delphini, S. hyicus, S. intermedius, S. pseudintermedius и S. schleiferi подвид coagulans. К коагулазонегативным стафилококкам относят S. epidermidis. Выявление продукции коагулазы используют для идентификации стафилококка, также этот фактор является одним из важных патогенных свойств. Коагулазонегативный S. epidermidis считается менее патогенным. Коагулаза способствует переходу фибриногена в фибрин и образованию тромба.
S. pseudintermedius способен вызвать гемолиз эритроцитов, что подтверждает продукция им токсинов с активностью, сходной с α- и β-токсинами S. aureus. Также S. pseudintermedius продуцирует лейкотоксины, которые имеют избирательную токсическую активность по отношению к лейкоцитам. Другие ферменты, такие как протеазы, липазы, нуклеазы и пр. также способствуют разрушению тканей во время инфекции. Эксфолиативный токсин может активно участвовать в развитии поражений при поверхностной пиодерме у собак, расщепляя связи между клетками эпидермиса и приводя к быстрому распространению поражений.
Заключение
Staphylococcus pseudintermedius – новое название «старого» микроба, который считается главным патогеном при кожных инфекциях у собак. У кошек бактериальные инфекции встречаются гораздо реже, однако они также могут быть связаны с данным возбудителем.
Литература:
- J. Ross Fitzgerald. The Staphylococcus intermedius group of bacterial pathogens: spesies re-classification, pathogenesis and the emergence of methicillin resistance. Veterinary Dermatology, 20, 490–495, 2009;
- Sasaki T, Kikuchi K, Tanaka Y, Takahashi N, Kamata S, Hiramatsu K. Reclassification of Phenotypically Identified Staphylococcus intermedius Strains. J Clin Microbiol. 2007 Sep; 45(9): 2770–8;
- T. J. Foster. Colonisation and infection of the human host by staphylococci: adhesion, survival and immune evasion. Veterinary Dermatology, 20, 456–470, 2009;
- J. A. Lindsay. Mechanisms of Staphylococcal infection – host pathogen interaction. Proceedings book, 25 rd Annual Congress of the ESVD-ECVD on Veterinary Dermatology. 8–10 September 2011, Brussels, Belgium;
- J. M. Blondeau. Optimizing antimicrobial therapy – new strategies for improving patient care & minimizing resistance. Proceedings or the Bayer Pre-Congress Symposium WCVD 2008;
- M. Papich. Common myths in dermatological drug therapy. Proceedings book, 23 rd Annual Congress of the ESVD-ECVD on Veterinary Dermatology. 17–19 September 2009, Bled, Slovenia;
- D. W. Scott, W. H. Miller, C. E. Griffin. Small Animal Dermatology, 6 th edition, Philadelphia, WB Saunders Company, 2001;
- P. J. Ihrke. Bacterial skin disease in the dog: A guide to canine pyoderma, Bayer, 1996;
- A. K. Abbas. Basic Immunology, 3 rd edition, Philadelphia, WB Saunders Company, 2011;
- Federation of veterinarians of Europe, Antibiotic Resistance & Prudent use of Antibiotics in Veterinary medicine, 2009.
vetpeterburg