Золотистый стафилококк
-
Описание золотистого стафилококка
- Грамположительная бактерия сферической формы
- Часто встречается в верхних дыхательных путях и на коже
- Факультативный анаэроб, может расти без кислорода
-
Патогенность и устойчивость
- Может вызывать кожные инфекции, респираторные инфекции и пищевые отравления
- Патогенные штаммы продуцируют факторы вирулентности
- Устойчив к антибиотикам, включая MRSA
-
История и эволюция
- Открыт в 1880 году Александром Огстоном
- В 1884 году идентифицирован Фридрихом Юлиусом Розенбахом
- В 1930-х годах использовался тест на коагулазу
- В 1940-х годах устойчивость к пенициллину стала распространенной
-
Эволюция и генетика
- Существует десять доминирующих человеческих линий
- Геномы бактерий одной линии консервативны, за исключением мобильных генетических элементов
- Геном золотистого стафилококка содержит некодирующие участки
-
Коэволюция с человеком
- Бактерия может переноситься в носоглотке человека без симптомов
- Около 50% населения являются носителями, 20% — постоянными, 30% — периодическими
- Факторы, определяющие бессимптомное носительство, включают возраст, пол, диабет и курение
-
Микробиология и размножение
- Неподвижен, не образует спор
- Размножается бесполым путем, полное разделение дочерних клеток опосредуется S. аутолизином aureus
- Положительно реагирует на каталазу, тесты на активность каталазы используются для дифференциации от других стафилококков
-
Роль в охране здоровья
- Присутствует в верхних дыхательных путях, кишечнике и коже как представитель нормальной микробиоты
- Может вызывать заболевания при определенных условиях хозяина и окружающей среды
-
Роль в развитии болезни
- Вызывает бактериемию, инфекционный эндокардит, инфекции кожи и мягких тканей
- Передается при контакте с гноем, кожей и предметами, используемыми инфицированным человеком
- Основная причина хронических инфекций на медицинских имплантатах
-
Симптомы и течение болезни
- Носитель остается заразным до двух недель после начала симптомов
- Болезнь может быть смертельной при отсутствии лечения
- Глубоко проникающие инфекции могут быть тяжелыми
-
Кожные инфекции
- Наиболее распространенная форма инфекции
- Включает фурункулы, фолликулит, импетиго и целлюлит
- Часто встречается у людей с атопическим дерматитом
- Антибиотики рекомендуются только при систематическом недомогании
-
Пищевое отравление
- Золотистый стафилококк выделяет токсины из пищи
- Инкубационный период от 30 минут до 8 часов
- Рекомендуется мыть руки перед приготовлением пищи и поддерживать температуру продуктов
-
Инфекции костей и суставов
- Включают остеомиелит, септический артрит и инфекции после операций
- Бактериемия связана с повреждениями кожи или слизистых оболочек
- Летальность при бактериемии без лечения составляет около 80%
-
Инфекции медицинских имплантатов
- Золотистый стафилококк часто обнаруживается в биопленках
- Биопленки не уничтожаются антибиотиками
- Хирургическое удаление инфицированного устройства и лечение антибиотиками
-
Новые методы лечения
- Изучаются наночастицы серебра, бактериофаги и антибиотики растительного происхождения
- Ферменты могут разрушать матрицу биопленки
-
Инфекции у животных
- Золотистый стафилококк выживает на собаках, кошках, лошадях и курах
- Собаки могут быть источником резистентного к антибиотикам стафилококка
- Золотистый стафилококк вызывает мастит у молочных коров
-
Факторы вирулентности
- Ферменты: коагулаза, гиалуронидаза, дезоксирибонуклеаза, липаза, стафилокиназа, бета-лактамаза
- Токсины: EsaD, TspA, Tsai, EsxB, EsxC, EsxX
- T7SS: EssC, EsaA, EssB, EssA, EsaD, EsaE, EsaG, TspA, Tsai
- Малая РНК: RNAIII, SprD, SprC, RsaE, SprA1, SSR42, ArtR, SprX, Teg49
- Восстановление ДНК: RexAB
- Посттранскрипционная регуляция с помощью 3′-нетранслируемой области
-
Регуляторная функция 3’UTR
- 3’UTR мРНК icaR взаимодействует с 5’UTR, влияя на инициацию трансляции и генерируя субстрат для РНКазы III
- Удаление мотива UCCCCUG приводит к накоплению репрессора IcaR и ингибированию биопленки
-
Биопленки S. aureus
- Биопленки состоят из тейхоевых кислот, белков хозяина, eDNA и PIA
- Биопленки устойчивы к антибиотикам и иммунному ответу хозяина
- Матрица биопленки защищает клетки и содержит ферменты, разрушающие антибиотики
-
Иммуноэвазивные стратегии
- Белок А прикрепляется к пептидогликановым мостикам, связываясь с Fc-областью антител
- Мутации генов белка А снижают вирулентность S. aureus
- Стафилоксантин защищает бактерии от иммунной системы, но может быть подавлен препаратами
-
Диагностика и лечение
- Диагностика включает окрашивание по Граму, культивирование на агаре с солью маннита и ферментативные тесты
- Современные методы включают количественный ПЦР-анализ и MLST
- Лечение включает пенициллин, оксациллин, флуклоксациллин, ванкомицин и комбинированную терапию с гентамицином
-
Исторический контекст и устойчивость к антибиотикам
- Исторически рифампицин использовался для лечения бактериемии, вызванной S. aureus, но не показал общего эффекта.
- Устойчивость к антибиотикам у S. aureus началась с пенициллина, который был эффективен до 1950 года.
- К 1960 году 80% изолятов S. aureus были устойчивы к пенициллину.
-
Метициллинрезистентный золотистый стафилококк (MRSA)
- MRSA устойчив к большинству β-лактамных антибиотиков, таких как пенициллин и цефалоспорины.
- Для борьбы с MRSA используется ванкомицин, гликопептидный антибиотик.
- MRSA чаще всего обнаруживается в больницах, но становится все более распространенным при внебольничных инфекциях.
-
Устойчивость к антибиотикам и механизмы резистентности
- Устойчивость к пенициллину обусловлена выработкой пенициллиназы.
- Устойчивые к пенициллиназе β-лактамные антибиотики, такие как метициллин, используются для лечения MRSA.
- Устойчивость к метициллину опосредуется опероном mec, который кодирует измененный пенициллинсвязывающий белок.
- Аминогликозидные антибиотики, такие как канамицин, также стали неэффективными из-за механизмов резистентности.
-
Современные методы лечения и резистентность к гликопептидам
- В Великобритании только 2% изолятов S. aureus чувствительны к пенициллину.
- Пенициллины, устойчивые к β-лактамазам, используются для лечения пенициллинрезистентного S. aureus.
- MRSA лечится не-β-лактамными антибиотиками, такими как клиндамицин и ко-тримоксазол.
- Средства первой линии лечения серьезных инфекций, вызванных MRSA, включают гликопептидные антибиотики, такие как ванкомицин и тейкопланин.
-
Резистентность к ванкомицину и дренажные насосы
- Резистентный к ванкомицину S. aureus (VRSA) стал устойчивым к гликопептидам.
- Дренажные насосы, такие как MFS и ABC, способствуют устойчивости к антибиотикам и образованию биопленок.
- Модулирование активности эффлюксных насосов может изменить фенотип резистентности и восстановить эффективность антибиотиков.
-
Носительство и распространение
- Около 33% населения США являются носителями S. aureus, а около 2% — MRSA.
- Медицинские работники также могут быть носителями MRSA.
- S. aureus передается через носовые ходы и уши, что способствует внутрибольничной и внебольничной инфекции.
-
Причины и распространение золотистого стафилококка
- Золотистый стафилококк возникает при ослабленном иммунитете хозяина и способности бактерии обходить врожденный иммунитет.
- Носительство стафилококка связано с инфекциями.
- Передача происходит через контакт человека с человеком и через домашних животных.
- Загрязнение окружающей среды играет меньшую роль.
-
Профилактика и контроль
- Использование одноразовых фартуков и перчаток снижает риск передачи инфекции.
- Этанол и четвертичный аммоний эффективны против MRSA.
- Плановая и окончательная очистка организма важна для профилактики внутрибольничных инфекций.
- Негорючие пары спирта в системах CO2 NAV-CO2 не воздействуют на металлы и пластмассы.
-
Устойчивость и лечение
- Золотистый стафилококк погибает при высоких температурах, но устойчив к замораживанию.
- Некоторые штаммы устойчивы к хлору.
- Мазь мупироцин снижает частоту инфекций, вызванных носительством.
- Назальная дезактивация и применение антибиотиков могут снизить частоту инфекций в месте хирургического вмешательства.
-
Вакцины и исследования
- По состоянию на 2021 год нет одобренной вакцины против золотистого стафилококка.
- Вакцины-кандидаты, такие как Nabi и Пентастаф, не показали защиты от инфекции.
- Pfizer’s SA4Ag получила статус ускоренной вакцины, но не продемонстрировала значительного снижения послеоперационной инфекции.
- Novartis Vaccines and Diagnostics опубликовала многообещающие доклинические результаты вакцины 4C-staph.
-
Альтернативные методы лечения
- Проводятся исследования по разработке альтернативных методов лечения, таких как фаготерапия и антимикробные пептиды.
-
Стандартные штаммы
- Ряд стандартных штаммов золотистого стафилококка используется в научных исследованиях.