A streptococcusok a gram-pozitív, nem mozgó, nem spóraképző kokkok nagy csoportja, kb. 0,5 -1,2µm méretű. Gyakran párban vagy láncban nőnek, és negatívak az oxidázra és a katalázra nézve.
Az S pyogének hajlamosak a felső légutak gyarmatosítására és erősen virulensek, mivel legyőzik a gazdaszervezet védelmi rendszerét. Az S pyogenes betegség leggyakoribb formái közé tartoznak a légúti és a bőrfertőzések, az egyes formákért általában különböző törzsek felelősek.
Az S pyogenes sejtfala nagyon összetett és kémiailag sokszínű. A sejt antigén komponensei a virulencia faktorok. A betegség folyamatáért felelős extracelluláris komponensek közé tartoznak az invazinok és az exotoxinok. A legkülső kapszula hialuronsavból áll, amelynek kémiai szerkezete hasonlít a gazdaszervezet kötőszövetéhez, lehetővé téve a baktérium számára, hogy elkerülje a gazda felismerését bűncselekményként. Így a baktérium a neutrofilek vagy a makrofágok révén elkerüli a fagocitózist, lehetővé téve a kolonizációt. A sejtmembránon elhelyezkedő lipoteichoesav és M-fehérjék áthaladnak a sejtfalon, és a kapszulán kívülre vetülnek.
Hámsejtek inváziója
Az S pyogének jellemzője a szervezet azon képessége, hogy behatoljon a hámsejtekbe. Egyre gyakrabban számoltak be arról, hogy a penicillin nem képes kiirtani az S pyogeneseket a betegek torkából, különösen azokról, akik S pyogenes hordozók. Egy tanulmány eredményei határozottan azt sugallják, hogy ha a hordozó állapot az intraepithelialis sejtek streptococcusainak túléléséből adódik, akkor a penicillin sikertelensége a bevitt S pyogének elpusztításában összefüggésben állhat a penicillin hatékony bejutásának hiányával a hámsejtekbe. Ezeknek a megfigyeléseknek klinikai vonatkozásai lehetnek a hordozók megértésére és az S pyogenes fertőzés kezelésére.
Bakteriális virulencia faktorok
A sejtfal antigének közé tartozik a kapszulás poliszacharid (C-anyag) ), peptidoglikán és lipoteichoesav (LTA), R és T fehérjék, valamint különféle felszíni fehérjék, beleértve az M fehérjét, a fimbriális fehérjéket, a fibronektinhez kötődő fehérjéket (pl. az F fehérjét) és a sejtekhez kötött streptokinázt.
A C anyag L-ramnóz és N-acetil-D-glükózamin elágazó láncú polimeréből áll. Szerepe lehet a megnövekedett invazív kapacitásban. Az R és T fehérjéket epidemiológiai markerként alkalmazzák, és a virulenciában nincs ismert szerepük.
Egy másik virulencia faktor, a C5A peptidáz a C5A komplement komponensének lehasításával elpusztítja a kemotaktikus jeleket.
M fehérje, a fő virulenciafaktor a bakteriális sejtfalra vetülő sejtmembránon lévő fimbriae-kba beépült makromolekula. Ez az elsődleges oka az antigén eltolódásnak és a GAS közötti antigén sodródásnak. (Lásd az alábbi képet.)
Streptococcus A csoport fertőzések. M fehérje. Az M fehérje megköti a gazda fibrinogént, és blokkolja a komplement kötődését az alapul szolgáló peptidoglikánhoz. Ez lehetővé teszi a szervezet túlélését a fagocitózis gátlásával. Azok a törzsek, amelyek rengeteg M-fehérjét tartalmaznak, ellenállnak a fagocitózisnak, gyorsan szaporodnak az emberi szövetekben, és elindítják a betegség folyamatát. Akut fertőzés után bizonyos esetekben típus-specifikus antitestek alakulnak ki az M-fehérje aktivitása ellen.
Bár ezek az antitestek védenek egy homológ M-fehérje típusú fertőzés ellen, nem adnak immunitás más M-típusokkal szemben. Ez a megfigyelés az egyik tényező, amely jelentős elméleti akadályt jelent az S pyogenes vakcina kialakításában, mivel napjainkig több mint 80 M szerotípust írtak le.
Közösségi alapú járványok bizonyos streptococcus betegségek általában bizonyos M-típusokkal társulnak; ezért az M szerotipizálás nagyon értékes volt az epidemiológiai vizsgálatok során.
Bakteriális tapadási tényezők
A GAS legalább 11 különböző felületi komponensét javasolták a szerepe a tapadásban. 1997-ben Hasty és Courtney azt javasolta, hogy a GAS különféle adhezin tömböket fejezzen ki a különféle környezeti résekben. Áttekintésük alapján az M-fehérje közvetíti a tapadást a HEp-2 sejtekhez, de nem a bukkális sejtekhez, míg az FBP54 a bukkális sejtekhez, de nem a HEp-2 sejtekhez. Az F fehérje közvetíti a tapadást a Langerhans-sejtekhez, de a keratinocitákhoz nem.
Az adhéziós folyamat kapcsán javasolt elméletek egyike egy kétlépcsős modell. A baktériumok gazdaszervezetből történő elektrosztatikus taszításának legyőzésének kezdeti lépését az LTA közvetíti, amely gyenge, reverzibilis tapadást biztosít. A második lépés szilárd, irreverzibilis tapadás formájában valósul meg, amelyet többek között szövetspecifikus M-fehérje, F-protein vagy FBP54 közvetít.Miután megtörtént a tapadás, a streptococcusok ellenállnak a fagocitózisnak, szaporodnak és elkezdik behatolni a helyi szöveteket.
A GAS óriási és fejlődő molekuláris sokféleséget mutat, amelyet a különböző törzsek közötti horizontális transzmisszió vezérel. Ez akkor is igaz, ha összehasonlítjuk más streptococcusokkal. A prophágok megszerzése a változatosság nagy részét teszi ki, és nemcsak a fághoz kapcsolódó virulencia faktorok révén virulenciát biztosít, hanem fokozza a baktériumok túlélését a gazda védekezésével szemben.
Extracelluláris termékek és toxinok
A GAS által termelt különféle extracelluláris növekedési termékek és toxinok felelősek a gazdasejt károsodásáért és a gyulladásos válaszért.
Hemolizinek
A streptolizin S egy másik virulencia faktor, amely képes károsítani a polimorfonukleáris leukocitákat és szubcelluláris organellák. A streptolizin O-val ellentétben azonban nem tűnik immunogénnek.
Pirogén exotoxinok
A streptococcusok családja a pirogén exotoxinok (SPE) közé tartoznak az A, B, C és F. SPE-k. Ezek a toxinok felelősek a skarlátvörös kiütésért. Ezen anyagok által okozott egyéb patogén hatások közé tartozik a pirogenitás, a citotoxicitás és az endotoxinra való hajlam fokozása. Az SPE B a cisztein proteáz prekurzora, a virulencia másik meghatározója.
A streptococcus TSS-hez társított A csoportú streptococcus izolátumok bizonyos SPE-ket (azaz A, C, F) kódolnak, amelyek képesek superantigénként működni. Ezek az antigének markáns lázas választ váltanak ki, indukálják a T-limfociták szaporodását, és több citokin szintézisét és felszabadulását indukálják, beleértve a tumor nekrózis faktorát, az interleukin-1 bétát és az interleukin-6-ot. Ez a tevékenység annak tulajdonítható, hogy a szuperantigén egyszerre kötődik a T-sejt receptor V-béta régiójához, valamint az antigént bemutató mononukleáris sejtek II. Osztályú fő hisztokompatibilitási antigénjeihez, ami széleskörű, nem specifikus T-sejt proliferációt és fokozott növekedést eredményez. interleukin-2 termelődése.
Nukleázok
Négy antigénileg elkülönülő nukleáz (A, B, C, D) segít a genny cseppfolyósítása és elősegíti a szubsztrát növekedését.
Egyéb termékek
Az extracelluláris termékek közé tartozik a NADase (leukotoxikus) , a hialuronidáz (amely megemészti a kötőszövetet, a hialuronsavat és a szervezet saját kapszuláját), a streptokinázok (proteolitikus) és a streptodornáz AD (dezoxiribonukleáz aktivitás).
Proteináz, az amiláz és az észteráz további streptococcus virulencia tényezők, bár ezeknek a fehérjéknek a szerepe a patogenezisben nem teljesen ismert.
Suppur atív betegség spektrum
Streptococcus pharyngitis
Az S pyogének az esetek 15-30% -át okozzák akut pharyngitisben. A Frank-betegség a bakteriális virulencia mértéke alapján következik be a felső légúti gyarmatosítás után. A pontos diagnózis elengedhetetlen a megfelelő antibiotikum-szelekcióhoz.
Impetigo
A pyoderma a GAS által okozott bőrfertőzés leggyakoribb formája. . Streptococcus impetigo vagy impetigo contagiosa néven is emlegetik, trópusi éghajlaton fordul elő leggyakrabban, de északi éghajlaton is különösen elterjedhet, különösen a nyári hónapokban. A fertőzésre hajlamosító kockázati tényezők közé tartozik az alacsony társadalmi-gazdasági helyzet; az általános higiénia alacsony szintje; és a bőr helyi sérülése, amelyet rovarcsípés, rüh, atópiás dermatitis és kisebb trauma okoz. A töretlen bőr kolonizációja körülbelül 10 nappal megelőzi a pyoderma kialakulását.
Streptococcus pyoderma előfordulhat bizonyos népességcsoportokba tartozó gyermekeknél és túlzsúfolt intézményekben. Az átvitel módjai a közvetlen érintkezés, a környezeti szennyeződés és a házi legyek. A pyodermát okozó streptococcus törzsek különböznek az exudatív tonsillitist okozó törzsektől.
A bakteriális toxinok az epidermális és subepidermális rétegek proteolízisét okozzák, lehetővé téve a baktériumok gyors terjedését a bőrrétegekben és ezáltal hólyagokat vagy gennyes elváltozásokat okozhat. Az impetigo másik gyakori oka a Staphylococcus aureus. nekrotizáló tüdőgyulladásig.
Nekrotizáló fasciitis
A necrotizáló fasciitist a szubkután szövetbe történő bakteriális invázió okozza, majd felszínes és mély fasciás úton terjed repülőgépek. A GAS elterjedését bakteriális toxinok és enzimek (pl. Lipáz, hialuronidáz, kollagenáz, sztreptokináz), a szervezetek közötti kölcsönhatások (szinergikus fertőzések), helyi szöveti tényezők (pl. Csökkent vér- és oxigénellátás), valamint általános gazda tényezők (pl. , immunhiányos állapot, krónikus betegség, műtét).
Amint a fertőzés mélyen terjed a fasiális síkok mentén, érelzáródás, szöveti ischaemia és nekrózis lép fel. Bár a GAS-ot gyakran izolálják nekrotizáló fasciitis esetén, ez a betegség gyakran polimikrobiális.
Otitis media és sinusitis
Ezek a streptococcus tonsillopharyngitis gyakori suppuratív szövődményei. Ezeket az organizmusok az eustachiás csövön (otitis media) keresztül történő elterjedése vagy az orrmelléküregekbe történő közvetlen terjedése (sinusitis) okozzák.
Nem szupuratív betegség spektrum
Akut reumás láz
Az ARF a GAS tonsillopharyngitis késleltetett, nem szupuratív folytatása. A garatgyulladást követően 2-3 hetes látens periódus telik el az ARF jeleinek vagy tüneteinek megjelenése előtt. A betegség különféle klinikai megnyilvánulásokkal jár, beleértve az ízületi gyulladást, a szívgyulladást, a chorea-t, a szubkután csomókat és az erythema marginatumot.
A reumatikus láz a gazda genetikai hajlamának eredménye lehet. A betegség génje akár autoszomális-domináns módon, akár autoszomális-recesszív módon terjedhet, korlátozott behatolással. A betegség génjét azonban még nem sikerült azonosítani.
Jelentős bizonyíték támasztja alá a felső légúti A-csoport streptococcus fertőzései és az ARF közötti kapcsolatot, bár csak bizonyos M-csoportú szerotípusok (azaz 1, 3, 5, 6, 18, 24) társulnak ehhez a komplikációhoz. Nagyon nyálkahártya törzsek, különösen az M típusú 18 típusú törzsek jelentek meg számos közösségben a reumás láz megjelenése előtt. A reumás láz leggyakrabban 5-15 éves gyermekeknél figyelhető meg (a GAS-fertőzésekre leginkább fogékony korosztály).
A felső légúti fertőzést követő roham kb. 3% kezeletlen vagy nem megfelelően kezelt fertőzésben szenvedő egyének számára. A GAS-fertőzés és a reumás láz megjelenése közötti látens periódus 2-4 hét között változik. A posztstreptococcus glomerulonephritis (PSGN) -vel szemben, amely akár pharyngitis, akár streptococcus pyoderma után következhet be, a reumás láz csak a felső légúti fertőzés után jelentkezhet.
A mélység ellenére a Streptococcus pyogenes molekuláris mikrobiológiájáról felhalmozott ismeretek, az ARF patogenezise ismeretlen. Egyes hipotézisek szerint a streptococcus extracelluláris toxin, különösen a streptolizin O közvetlen hatása felelős az ARF patogeneziséért. Megfigyelések, amelyek szerint a sztreptolizin O kardiotoxikus az állatmodellekben, alátámasztják ezt a hipotézist, de ezt a toxicitást nehéz összekapcsolni az ARF-ben megfigyelt szelepkárosodással.
Egy népszerűbb hipotézis az, hogy egy abnormális a gazdaszervezet immunválasza az A csoport Streptococcus egyes komponenseire felelős. A GAS M-fehérje bizonyos aminosav-szekvenciákat oszt meg egyes emberi szövetekkel, és ezt a szervezet és az emberi gazdaszervezet közötti keresztreakció forrásaként javasolták, amely immunopatológiai immunválaszhoz vezethet. Emellett felismerték az antigén hasonlóságot az S pyogének és a humán és szarvasmarhafélék szívbillentyűiben található glikoproteinek csoport-specifikus poliszacharidjai között, és az ARF-ben szenvedő betegeknél az antitestek tartósan megmaradnak a komplikáció nélküli garatgyulladással összehasonlítva. Úgy tűnik, hogy más GAS-antigének keresztreakcióba lépnek a szív szarkolemma membránjaival.
A gazda GAS-val szembeni immunválaszának folyamán a gazdaszervezet antigénjei e molekuláris utánzás eredményeként idegennek tévedhetnek; ez gyulladásos kaszkádhoz vezet, amelynek következménye a szövet károsodása. Sydenham chorea-val rendelkező ARF-ben szenvedő betegeknél az S pyogenes sejtmembránban és az agy caudate magjában található antigének ellen szokásos antitestek találhatók, amelyek tovább támogatják az aberrált autoimmun válasz koncepcióját az ARF kialakulásában.
Jelentős volt az érdeklődés, hogy az ilyen autoimmun válaszok szerepet játszanak-e a streptococcus fertőzésekkel járó gyermekkori autoimmun neuropszichiátriai rendellenességek (PANDAS) néven ismert szindróma patogenezisében, bár további munkára van szükség a kapcsolat kialakításához streptococcus fertőzések és ezek a szindrómák.
Poststreptococcus glomerulonephritis
A glomerulonephritis követheti a garat vagy a bőr A csoportú streptococcus fertőzéseit, és az előfordulásuk a az A csoport streptococcusok úgynevezett nefritogén törzseinek prevalenciája a közösségben. A 12. típus a leggyakoribb M-szerotípus, amely a pharyngitis után PSGN-t okoz, az M-típusú 49 pedig a pyoderma-asszociált nephritishez leggyakrabban kapcsolódó szerotípus. A GAS-fertőzés és a glomerulonephritis megjelenése közötti látens periódus 1-2 hét között változik.
Úgy tűnik, hogy a patogenezis immunológiailag közvetített. A streptococcus antiszérummal reakcióba lépő immunglobulinok, komplementkomponensek és antigének a betegség korai szakaszában jelen vannak a glomerulusban, és a nephritogén streptococcusok által kiváltott antitestek feltételezhetően reagálnak a veseszövetekkel oly módon, hogy elősegítsék a glomeruláris sérüléseket. Az akut reumás lázzal szemben a PSGN megismétlődése ritka. A PSGN diagnózisa a klinikai előzményeken, a fizikai vizsgálati eredményeken és a közelmúltbeli streptococcus fertőzés megerősítő bizonyítékain alapul.
Toxikus sokk szindróma
A sokkhoz és szervelégtelenséghez kapcsolódó súlyos GAS-fertőzésekről egyre gyakrabban számoltak be, főleg Észak-Amerikában és Európában.
Jelentős átfedés fordul elő a streptococcus TSS és a streptococcus necrotizáló fasciitis között, amennyiben a legtöbb esetben lágyrész-fertőzésekkel társul. A streptococcus TSS azonban más fokális streptococcus fertőzésekkel, beleértve a garatfertőzést is társulhat.
Úgy tűnik, hogy a streptococcus TSS patogenezise részben összefügg bizonyos ( azaz A, C, F) streptococcus pyogenic exotoxinok (SPE) szuperantigénekként működnek.
Scarlet-láz
Amikor finom, diffúz, erythemás kiütés van jelen az akut streptococcus pharyngitis hátterében, a betegséget skarlátnak hívják. A skarlátvörösség kiütését a pirogén exotoxinok (azaz SPE A, B, C és F) okozzák. A kiütés nagymértékben függ a toxin expressziójától; A specifikus SPE-toxinnal szemben meglévő humorális immunitás megakadályozza a skarlát klinikai megnyilvánulásait.
A skarlátláz nyilvánvalóan ritkábbá és kevésbé virulenssé vált, mint az elmúlt évtizedekben; az előfordulás azonban ciklikus, a toxintermelő törzsek prevalenciájától és a populáció immunállapotától függően. Az átvitel módjai, az esetek életkor szerinti megoszlása és egyéb epidemiológiai jellemzők hasonlóak a streptococcus pharyngitiséihez.
Központi idegrendszeri betegségek
a posztstreptococcus autoimmun központi idegrendszeri betegség (CNS) a Sydenham chorea, a reumatikus láz neurológiai megnyilvánulásának vizsgálata. Az A csoport béta-hemolitikus streptococcus fertőzésével összefüggésben előforduló obszesszív-kompulzív rendellenesség (OCD), tic rendellenességek és más neuropszichiátriai tünetek jelentései arra utalnak, hogy a posztstreptococcus autoimmunitása különböző CNS következményeket válthat ki.