Исследование некоторых патогенных свойств золотистого стафилококка
Актуальность:
Стафилококковая инфекция является одной из наиболее часто возникающих инфекций. Связано это с чрезвычайной распространенностью стафилококков в природе. Для человека особую важность имеют несколько видов стафилококка, в том числе и золотистый стафилококк. Золотистый стафилококк является возбудителем таких болезней как фурункулы, ячмени, пиодермия (стафилодермия), ангина, нагноение ран, панариций (воспаление кожного валика вокруг ногтя), а также служит причиной пищевых отравлений и тяжелых инфекций, протекающих по типу заражения крови. Десятки заболеваний людей и зверей обязаны своим появлением стафилококку, при лечении стафилококка доктора испытывают серьезные затруднения, нет на земном шаре человека, у которого хотя бы раз в жизни не возникли осложнения со здоровьем, связанные именно со стафилококком.
Стафилококки -
это целый класс
Коварность и болезнетворность любой бактерии, а стафилококк в данном аспекте не исключение, обозначается присутствием так называемых "факторов патогенности" - т. е. опасен не микроб сам по себе, а совершенно определенные вещества (либо входящие в состав создаваемые бактерией в процессе жизнедеятельности).
Стафилококки
– распространенное семейство бактерий.
Они присутствуют у большинства
людей и являются частью нормальной
микрофлоры кожных покровов, слизистых
оболочек и нижнего отдела кишечника.
Носительство стафилококка часто встречается
и у медицинского персонала. Заражение
стафилококком в больницах и
роддомах происходит воздушно-капельным
путем и через загрязненные руки
медиков. Заразиться можно через
открытые раны, ожоги, глаза, кожу, кровь.
Возможна передача инфекции с инструментами,
катетерами, перевязочным материалом,
предметами ухода, а также пищей.
MRSA – это «модификация»
Цель: изучение некоторых
факторов патогенности золотистого стафилококка,
таких как: :плазмокоагулазная, лецитиназная
, гемолитическая активность, а также
воздействие лизоцима и температурного
фактора на рост колоний стафилококка
in vitro и in vivo.
Задачи:
1.Выделить
чистую культуру штаммов
2.Оценить температурную резистентность читинских клинических штаммов золотистого стафилококка.
3.Определить температурную резистентность плазмокоагулазы, лецитиназы .
4.Исследовать
влияние «лизоцима»
5.Выявить
гемолитическую активность
Введение
Исторические данные. Гнойно-воспалительные заболевания кожи, мягких тканей и внутренних органов известны с древнейших времен. В 1880 г. Л. Пастер впервые обнаружил возбудителей в гное из фурункула и назвал их «пиогенными вибрионами». В 1884 г. они были изучены и описаны Ф. Розенбахом под названием «стафилококки». Большая заслуга в изучении стафилококковых заболеваний принадлежит отечественным ученым: М. Г. Данилевичу, В. А. Цинзерлингу, В. А. Хрущовой, О. И. Базан, Г. Н. Вы-годчикову, Г. Н. Чистовичу, Г. А. Тимофеевой, А. К. Акатову, В. В. Смирновой, Г. А. Самсыгиной.
Стафилококк — это вид бактерий, относящихся к граммоположительным коккам. На сегодняшний день их насчитывается уже 37 разновидностей. Примерно 14 различных видов стафилококка постоянно находятся на коже и слизистых оболочках человека. Однако не все из них способны вызвать заболевания. Лишь некоторые из бактерий стафилококка опасны тем, что провоцируют самые различные симптомы.
Стафилококки обычно встречаются в виде скоплений, напоминающих виноградную гроздь. Отдельные кокки, приметно 1 мкм в диаметре, имеют тенденцию объединяться в скопления, поскольку их деление происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и дочерние клетки сохраняют своеобразное пространственное групповое взаиморасположение. При специальных условиях они могут располагаться поодиночке, попарно, или в виде коротких цепочек. Они неподвижны, не образуют спор и активно растут практически на всех искусственных средах, обычно образуя непрозрачные, гладкие, блестящие колонии. Поскольку стафилококки продуцируют каталазу, перекись водорода, образующаяся как метаболит при аэробных условиях, для них не токсична, и, большей частью, они лучше растут в присутствии кислорода. Однако, они легко переносят отсутствие кислорода, а некоторые из них даже являются строгими анаэробами. Они лучше растут при температуре 25 - 35°С, но могут расти и при 8° и при температуре выше 48°С. При культивировании на кровяном агаре в аэробных условиях образуют пигменты - от золотистого до лимонно желтого и белого цвета. Золотистый пигмент дал название одному из видов стафилококка - Staphylococcus aureus. Однако, при этом, некоторые штаммы золотистого стафилококка могут продуцировать и белый пигмент. Стафилококки устойчивее других бактерий к действию жара, света, высушивания, экстремальных температур и химических агентов. Они выдерживают 60°С в течение часа, а отдельные штаммы даже 80°С в течение 30 минут, хотя большинство вегетативных форм бактерий погибают при воздействии 60°С в течение 30 минут. Благодаря своей устойчивости к высушиванию стафилококки могут переноситься с частицами пыли, могут недели и месяцы сохраняться в высохшем гное или мокроте. Другой особенностью стафилококков является их устойчивость в солевой среде (не погибают при концентрации NaCl до 15%). В связи с этим способны сохраняться в консервированных продуктах (пресервах). В продуктах питания, сохраняемых путем соления, стафилококки могут расти и продуцировать энтеротоксин. Эти микробы устойчивы к действию фенола и большинству других дезинфектантов, чувствительны к основным красителям. Имеют тенденцию к формированию резистентности к сульфаниламидам и антибиотикам. Около 80% штаммов Staphylococcus aureus резистентны к пенициллину. Род Staphylococcus представлен тремя видами:
- Staphylococcus aureus;
- Staphylococcus epidermidis;
- Staphylococcus saprophyticus.
Виды различаются преимущественно по биохимическим свойствам и вырабатываемым ферментам. Staphylococcus aureus ферментирует манит в анаэробных условиях и продуцирует коагулазу, тогда как два других вида лишены этих свойств.
Стафилококк золотистый (S. аureus) — относится к трем наиболее опасным видам микроба Вид золотистого стафилококка включает не менее 6 биоваров (А, В, С, D, E, F). Возбудителем заболеваний человека является биовар А, остальные варианты патогенны для различных животных и птиц. Он является основным виновником гнойных процессов, а его колонии — под микроскопом отличаются золотистым оттенком. При попадании в кровь он вырабатывает коагулазу, образующую тромбы. Именно они защищают стафилококк золотистый от действия иммунитета и антибиотиков. Стафилококк золотистый легко и незаметно распространяется по всему организму. Потому он становится причиной внезапных заболеваний: поражения клапанов сердца, маститов, отитов, пневмоний. Яды стафилококка золотистого вызывают синдром токсического шока у женщин при менструации, сильные пищевые отравления при употреблении жирных продуктов, мяса и консервов.
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
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 . 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 (ячменей, фурункулов, карбункулов и т. д.) — это золотистый стафилококк .
Учитывая современные
тенденции в классификации
В патогенезе стафилококковой инфекции, наибольшее значение имеют плазмокоагулаза, ДНК-аза, гиалуронидаза, лецитиназа, фибринолизин, протеиназа.
-плазмокоагулаза обусловливает свертывание плазмы;
- гиалуронидаза способствует распространению стафилококков в тканях;
-лецитиназа разрушает лецитин, входящий в состав оболочек клеток;
-фибринолизин растворяет фибрин, отграничивающий местный воспалительный очаг, способствуя генерализации патологического процесса.
Патогенность стафилококка в первую очередь обусловлена способностью вырабатывать токсины:
- гемолизины — альфа (а), бета (р), гамма (у), дельта (5), эпсилон (е),
-лейкоцидин,
- эксфолиативные,
-энтеро-токсины (А, В, Cj, Сг, D, E, F),
- Токсин-1 (TSST-1).
Основным в группе гемолизинов является а-гемолизин, продуцируемый золотистым стафилококком. Он вызывает повреждение тканей, дермонекротический, нейротоксический и кардиотоксический эффекты.
а-гемолизин оказывает цитотоксическое действие на клетки амниона и фибробласты человека, клетки почек обезьян, культуры тканей HeLa, тромбоциты, макрофаги.
р-гемолизин лизирует эритроциты человека, кролика, барана, собаки, птиц, оказывает литическое действие и на лейкоциты.
у-гемолизин обладает широким спектром цитотоксической активности, в низких дозах, подобно холерному энтеротоксину, вызывает увеличение уровня цАМФ и повышение секреции ионов Na+ и С1+ в просвет кишки.
Лейкоцидин оказывает губительное воздействие на фагоцитирующие клетки, главным образом, полиморфноядерные лейкоциты и макрофаги, обладает выраженной антигенной активностью.
Эксфолиативные токсины вызывают у человека стафилококковый синдром «обожженной кожи».
Стафилококковые энтеротоксины термостабильные, устойчивые к протеолитическим энзимам, вызывают у детей пищевые отравления. Энтеротоксины обусловливуют развитие в кишечнике изменений, аналогичных псевдомембранозному энтероколиту, вызывают синдром токсического шока, влияют на иммунокомпетентные клетки и их предшественники.
Токсин-1 (TSST-1) обнаруживается
только у некоторых штаммов
Поверхностные структуры микробных клеток стафилококков представляют сложную систему антигенов с разнообразной биологической активностью. Антигенными свойствами обладают: пептидогликан, тейхоевые кислоты, белок А, хлопьеобразующий фактор, типоспецифические агглютиногены, полисахаридная капсула.
Пептидогликан обладает эндотоксиноподобным эффектом (пирогенность, воспроизведение феномена Швартцмана, активация комплемента и др.).
Тейхоевые кислоты вызывают активацию комплемента по классическому пути, реакции гиперчувствительности замедленного типа.
Белок А присутствует в клеточной стенке S. aureus и способен к неспецифическому соединению с Fc-фрагментом IgG, обладает свойствами преципитиногена и агглютиногена.
Хлопьеобразующий фактор препятствует эффективному фагоцитозу.
Полисахаридная
капсула не является компонентом
клеточной стенки стафилококка, однако
связана с ней структурно и
рассматривается как
Стафилококки имеют ряд плазмид, которые обладают признаками устойчивости к антибиотикам, способностью к синтезу коагулазы, гемолитических токсинов, фибринолизина, пигментов. Плазмиды резистентности легко передаются от золотистого стафилококка к эпидермальному, от стафилококков — кишечной, сенной палочке и другим бактериям.
В течение инфекционного
процесса стафилококки могут изменять
свои ферментативные, инвазивные и токсигенные
свойства.
Материалы
и методы исследования
некоторых свойств золотистого
стафилококка.
Бактериологическое исследование стафилококка проводится в три этапа.
В качестве среды накопления используют бульон с 6,5% NaCl, разлитый в пробирки по 5 мл, в который вносят по 0,5 мл смывной жидкости.
1 этап: первичный посев материала.
Для выделения чистой культуры производят на селективные среды: ЖСА, МЖСА, КМПА. Среды с исследуемым материалом помещают в термостат (температура 370 ) на 18-24 часа. Для лучшего выявления пигмента чашки с ЖСА дополнительно выдерживают на свету при комнатной температуре еще 24 часа.
2 этап: изучение культуральных свойств.
При наличии лецитоветилазной активности у стафилококков на ЖСА вырастают колонии, окруженные радужным венчиком, который особенно хорошо виден при косом освещении. Из части выросших колоний стафилококка готовят мазки на стекле, окрашивают по Граму и микроскопируют. При наличии в мазке грамположительных кокков , оставшуюся часть колоний пересевают на скошенный МПА для накопления чистой культуры и помещают в термостат в прежнем режиме на 24 часа.
3 этап: видовая идентификация стафилококков.
Проводится на
основании комплекса
Пересев чистой культуры на плотные питательные среды ( в чашку Петри).
Чашку берут
в левую руку, большим пальцем
левой руки слегка приподнимают крышку,
обжигают на пламени горелки края
чашки в зоне щели , вносят посевной
материал на поверхность питательной
среды, затем растирают его при помощи
стеклянного шпателя или бактериологической
петли. С помощью метода посева штрихом
материал втирают петлей в поверхность
среды у края чашки , избыток снимают, проколов
агар. Оставшийся материал растирают параллельными
штрихами по поверхности среды.
Микробиологическая
диагностика читинских
клинических штаммов
золотистого стафилококка
1.Исследование на носительство стафилококка среди студентов ЧГМА.
Материалом для нашего исследования послужил забор слизи из носовой полости. Забор проводили ватным тампоном, содержимое которого наносили на стерильное предметное стекло, затем проводили окраску по Граму и микроскопировали. В мазках обнаруживали грамположительные кокки диаметром 0,5-1,5 мкм, располагающихся поодиночке, парами, короткими цепочками или в виде гроздевидных скоплений, что и свидетельствовало о наличии стафилококков в исследуемом материале.
2.Оценка влияния лизоцима на стафилококк in vivo.
У себя
и своих одногруппников брали мазки
из носовой полости для выявления носителей
золотистого стафилококка . Всего носителей
оказалось 6 человек. Разбив перепелиное
яйцо мы поместили белок в одноразовые
стерильные пробирки и отдали их носителям
золотистого стафилококка,дополнительно
объяснив, что в течении 5 дней по 15 минут
каждое утро и каждый вечер нужно производить
аппликацию носовой полости ватными тампонами
смоченными в белке перепелиных яиц . И
спустя пять дней мы производили контрольный
посев.
3.Выращевание золотистого стафилококка.
Мы
брали несколько клинических
штаммов золотистого
4.Оценка плазмокоагулазной активности.
Гепаринезированную кровь разводят стерильным физиологическим раствором в соотношении 1 : 3 или 1 :5 и разливают по 0,2—0,3 мл в стерильные пробирки, которые перед стерилизацией должны быть тщательно вымыты, так как остатки химических веществ могут влиять на результат плазмокоагуляции.
Испытуемые
агаровые культуры
хорошо перемешивают. Бульонные культуры вносят пипеткой в объеме 0,1 мл В каждом опыте необходимо ставить контроль с культурами заведомо патогенных стафилококков, дающих коагулазную реакцию, и штаммами коагулазоотрицательных микроорганизмов. Кроме того, часть пробирок с разлитой плазмой следует оставлять не засеянной микробами и выдерживать в термостате на протяжении всего срока опыта. В случае наступления коагуляции хотя бы в одной из них весь опыт нужно переставить с новой порцией крови. Пробирки с исследуемыми
культурами выдерживают в термостате при 37 °С в течение суток. Учет
результатов проводится обязательно дважды: через 2—3 ч и 24 . Учитывают
свертывание плазмы и образование сгустков. Обычно культуры, активно
продуцирующие
коагулазу, дают положительную реакцию
уже через 2—3 ч. а если они обладают и
выраженной фибринолитической активностью,
то первоначально образовавшиеся сгустки
могут подвергнуться расплавлению
к концу суток. Слабокоагулирующие
штаммы могут давать положительную
реакцию в поздние сроки—к концу
суток. Опыты, давшие сомнительный
результат, необходимо повторить.
5.Оценка
температурной резистентности
плазмокоагулазы золотистого
стафилококка.
Выращенный стафилококк
забирали стерильной петлёй и помещали
в восемь стерильных пробирок содержащих
5 мл физиологического раствора. Всё
тщательно перемешивали и нагревали
на водяной бане. По мере роста температуры
вынимали пробирки. Первую пробирку нагревали
от 450,вторую до 470,третью до
490 ,четвёртую до 510, пятую до
530, шестую до 570 , седьмую до
600 , контрольную пробирку мы не
подвергали нагреву. Затем мы брали планшету
для титрования и капали туда мерной пипеткой
на 0,2 гепаринезированную плазму донора
,а другой мерной пипеткой на 0,1 капали
стафилококк из пробирок. Планшету помещали
в тёплое место и следили за какое время
образуются фибриновые нити и какой стафилококк
потеряет эту способность из – за нагрева.
6. Оценка роста и лецитовителлазной активности золотистого стафилококка.
Для исследования роста лецитовителлазной активности мы использовали элективно-дифференциальную среду для стафилококков — желточно-солевой агар (ЖСА) . Элективность этой среды обеспечивается высоким содержанием хлористого натрия, а добавленный яичный желток позволяет выявлять лецитовителлазную активность, которая является одним из показателей патогенности стафилококков и в силу этого ЖСА более четко дифференцирует патогенных представителей, чем кровяной агар.
Следует производить
массивный посев исследуемого
материала на чашки с ЖСА,
а инкубацию вести в течение 2 суток при
35—37° С. Посторонняя флора резко
подавляется, стафилококки же на ЖСА вырастают
практически в чистой культуре.
Непосредственно при просмотре чашек
вокруг колоний отмечается образование
радужных венчиков и мутной зоны —
лецитовителлазная реакция.
Чтобы избежать ошибок в определении желточной
реакции, необходимо иметь в виду, что
иногда наблюдается помутнение среды
без радужного ободка, в этом
случае проба на лецитовителлазу
считается отрицательной. Если
же колонии, выросшие на ЖСА, не дают
лецитовителлазной реакции, т.
е. не окружены радужным венчиком, но
имеется рост стафилококков,
то их тоже считают подозрительными
и также отвивают не менее двух из
каждого такого посева на чашки с простым
питательным агаром пятнами диаметром
5—10 мм. После суточного инкубирования
при 37° С полученные макроколонии проверяют
в реакции плазмоагглютинации, для чего
микробную массу размешивают петлей
на стекле в каплях человеческой плазмы,
разведенной 1:4. Образование
хлопьев учитывают в течение
30с—1 мин. При наличии плазмоагглютинации
такие штаммы считают подозрительными
и отвивают на скошенный агар для дальнейшего
изучения в коагулазной реакции.
7.Оценка
роста и лецитовителлазной
активности золотистого
стафилококка при нагреве.
Выращенный стафилококк забирали стерильной петлёй и помещали в стерильные пробирки содержащие 5 мл физиологического раствора. Нагревали пробирки от 600 до 1000С. На чашку Петри со средой ЖСА стерильной петлёй из пробирок наносили штрихи. Ставили в термостат. Оценивали, при какой температуре золотистый стафилококк не растёт, и при какой температуре теряет лецитовителлазную активность.
8. Оценка влияния на рост золотистого стафилококка «лизоцима» перепелиных яиц.
Брали планшету в 12 лунок заливали 0,4 мл физиологического раствора затем добавляли в первую лунку мерной пипеткой на 0, 02 стафилококк и раститровывали его по оставшимся 11 лункам. Нитки смачивали в спирте, после просушивали их и помещали в лунки под номерами 1, 5, 9 и 12 с раститрованным стафилококком. В чашке Петри с ЖСА вырезали треугольник стерильным скальпелем, доставали пропитанные стафилококком нитки и накладывали их поперёк вырезанного треугольника и заливали треугольник белком перепелиных яиц. Ставили чашку в термостат спустя сутки оценивали рост стафилококка.
9. Гемолитическая активность
Для изучения токсигенности стафилококков удобно пользоваться методом,
предложенным Илеком и Леви (1950), позволяющим определить типы гемолизинов. С этой целью готовятся чашки с питательным агаром, содержащим 5% отмытых физиологическим раствором эритроцитов барана, кролика и человека. Посевы инкубируют при 37 °С в течение суток, после чего учитывают результаты.
Результаты
исследования
1.В результате бактериоскопического исследования мы выявили носителей золотистого стафилококка среди студентов ЧГМА, при этом у некоторых лиц грамположительный кокк был выявлен внутри эпителиальной клетки слизистой оболочки носовой полости.
2. Обработка
носовой полости в течении 5 дней
( по 15 минут днём и вечером) никак не повлияла
на количество стафилококка в носовой
полости. По-нашему мнению, причиной этому
явилось наличие наиболее агрессивных
штаммов, часть которых была обнаружена
даже внутриклеточно.
3. Стафилококки, дающие положительную коагулазную пробу, должны рассматриваться как потенциально патогенные, независимо от наличия или отсутствия у них гемолитических свойств и характера пигмента, их относят к виду St. Aureus. Углубленное изучение стафилококков показало, что основной признак патогенности — коагулазная реакция может подвергаться изменчивости при воздействии различных факторов. Во внимание мы взяли влияние температурного фактора на плазмокоагулазу. Результат показал, что плазмокоагулазная активность исчезает почти при температуре 55-600.
При 60 0свёртывание плазмы, вернее появление единичных фибриновых нитей происходит только через сутки.
4.Лецитовителлазная
(фосфолипазная) активность исчезла при
температуре 53+20
С. Читинские клинические штаммы золотистого
стафилококка выдерживают нагрев до 750С
.
5. «Лизоцим» перепелиных яиц тормозит рост золотистого стафилококка только в том случае, если использовалась низкая микробная нагрузка.
6.При исследовании гемолитической активности мы не обнаружили гемолиза. Объяснением этого явилось то , что гемолитическая способность, определяемая на чашках с кровяным агаром, зависит от многих факторов — вида крови, ее концентрации, наличия в ней антитоксинов, толщины слоя среды, содержания углекислого газа в атмосфере культивирования, густоты посева, присутствия и характера сопутствующей флоры и т. д.
При отборе колоний с кровяного агара необходимо отвивать как
гемолитические, так и не дающие гемолиза, особенно если исследование
проводится на
среде с человеческой
кровью, а отсутствие гемолиза на
таких средах не позволяет
заключить об отсутствии вообще
гемолитической активности. Поэтому
использование кровяного агара
для первичного посева целесообразно
только при обследовании объектов,
не содержащих посторонней микрофлоры.
Выводы.
1.Нам удалось
выявить чистую культуру
2.Оценили температурную резистентность стафилококка , которая составила 750
3.Опредили температурную резистентность плазмокоагулазы, составившую 600 , а также температурную резистентность лецитиназы равную 53+20.
4.Перепелиные яйца можно использовать для торможения размножения золотистого стафилококка, если отделить «лизоцим» от альбумина ,т.е. лишить стафилококка питательной среды. Действие «лизоцима» in vivo никак не повлияло на количество грамположительного кокка.
5. Гемолитическая
активность не была нами

- Исследование нервной системы кобеля Гуфи, и лабораторные исследования крови
- Исследование неустановившегося движения газа в пористой среде
- Исследование новых наноструктур на основе углеродных наноторов
- Исследование новых правовых форм бюджетных учреждений и особенности их финансирования (автономные, бюджетные, казенные учреждения)
- Исследование ОАО «Нефтяная компания «ЛУКойл»
- Исследование обеспеченности жильем населения Курской области
- Исследование образа жизни населения России
- Исследование направленное на изучение гендерного аспекта формирования имиджа руководителя
- Исследование на предмет удобочитаемости шрифтов Helvetica и Arial
- Исследование на совместность системы линейных уравнений
- Исследование на содержание витамина С в продуктах
- Исследование насосов типа ЦНС
- Исследование научных воззрений на инновации как инструмент малого предпринимательства в становлении социально-экономической системы ры
- Исследование нейропсихологического статуса детей с диагнозом «Детский аутизм»