연쇄상 구균은 그람 양성, 비운 동성, 비포 자 형성 구균의 약 0.5 그룹입니다. -1.2µm 크기. 그들은 종종 쌍으로 또는 사슬로 자라며 oxidase와 catalase에 대해 음성입니다.
S pyogenes는 상부 호흡기를 식민지화하는 경향이 있으며 숙주 방어 시스템을 극복하기 때문에 매우 독성이 있습니다. S pyogenes 질병의 가장 일반적인 형태는 호흡기 및 피부 감염을 포함하며 일반적으로 각 형태를 담당하는 다른 균주가 있습니다.
S pyogenes의 세포벽은 매우 복잡하고 화학적으로 다양합니다. 세포의 항원 성분은 독성 인자입니다. 질병 과정을 담당하는 세포 외 성분에는 인바 신과 외독소가 포함됩니다. 가장 바깥 쪽의 캡슐은 히알루 론산으로 구성되어 있으며, 숙주 결합 조직과 유사한 화학 구조를 가지고있어 세균이 숙주의 공격 물질로 인식되는 것을 피할 수 있습니다. 따라서 박테리아는 호중구 또는 대 식세포에 의한 식균 작용을 피하여 식민지화 할 수 있습니다. 세포막에 위치한 리포 테이 코 산과 M 단백질은 세포벽을 가로 질러 캡슐 외부로 돌출합니다.
상피 세포 침입
S pyogenes의 특징 상피 세포를 침범하는 유기체의 능력입니다. 페니실린이 환자, 특히 S pyogenes의 보균자 인 환자의 목에서 S pyogenes를 박멸하지 못하는 경우가 점점 더보고되고 있습니다. 한 연구의 결과는 보균 상태가 상피내 세포 연쇄상 구균 생존으로 인해 발생하는 경우, 페니실린이 섭취 한 S 파이 오게 네스를 죽이지 못하는 것은 상피 세포로의 효과적인 페니실린 유입 부족과 관련이있을 수 있음을 강력하게 제안했습니다. 이러한 관찰은 보균자를 이해하고 S 파이 오게 네스 감염을 관리하는 데 임상 적 영향을 미칠 수 있습니다.
박테리아 독성 인자
세포벽 항원에는 캡슐 형 다당류 (C- 물질)가 포함됩니다. ), 펩티도 글리 칸 및 리포 테이 코산 (LTA), R 및 T 단백질, M 단백질, 섬유질 단백질, 피브로넥틴 결합 단백질 (예 : 단백질 F) 및 세포 결합 스트렙토 키나아제를 포함한 다양한 표면 단백질.
C- 물질은 L- 람 노즈와 N- 아세틸 -D- 글루코사민의 분 지형 중합체로 구성됩니다. 침습 능력을 증가시키는 역할을 할 수 있습니다. R 및 T 단백질은 역학 마커로 사용되며 독성에서 알려진 역할이 없습니다.
다른 독성 인자 인 C5A 펩 티다 제는 C5A의 보체 성분을 절단하여 화학 주성 신호를 파괴합니다.
M 단백질, 주요 독성 인자는 박테리아 세포벽에 돌출하는 세포막에 존재하는 섬유질에 통합 된 거대 분자입니다. 이는 GAS 간의 항원 이동 및 항원 이동의 주요 원인입니다. (아래 이미지 참조)
연쇄상 구균 그룹 A 감염. M 단백질. M 단백질은 숙주 피브리노겐에 결합하고 기본 펩티도 글리 칸에 대한 보체의 결합을 차단합니다. 이것은 식균 작용을 억제함으로써 유기체의 생존을 허용합니다. 다량의 M 단백질을 포함하는 균주는 식균 작용에 저항하고 인간 조직에서 빠르게 증식하며 질병 과정을 시작합니다. 급성 감염 후 M 단백질 활성에 대해 특정 유형의 항체가 발생하는 경우도 있습니다.
그러나 이러한 항체는 동종 M 단백질 유형에 의한 감염으로부터 보호하지만 다른 M 유형에 대한 내성. 이 관찰은 현재까지 8 천만 개 이상의 혈청 형이 기술 되었기 때문에 S pyogenes 백신 설계에 대한 주요 이론적 장애물을 나타내는 요인 중 하나입니다.
특정 연쇄상 구균 질환은 특정 M 유형과 관련되는 경향이 있습니다. 따라서 M 혈청 형 분석은 역학 연구에 매우 중요했습니다.
박테리아 부착 인자
최소 11 개의 서로 다른 GAS 표면 성분이 접착에있는 역할. 1997 년에 Hasty와 Courtney는 GAS가 다양한 환경 틈새 시장에서 서로 다른 배열의 접착제를 표현할 것을 제안했습니다. 그들의 리뷰에 따르면, M 단백질은 인간의 협측 세포가 아닌 HEp-2 세포에 대한 부착을 매개하는 반면, FBP54는 HEp-2 세포에 대한 부착이 아닌 협측 세포에 대한 부착을 매개합니다. 단백질 F는 랑게르한스 세포에 대한 접착을 매개하지만 각질 세포에 대해서는 그렇지 않습니다.
접착 과정과 관련하여 제안 된 이론 중 하나는 2 단계 모델입니다. 숙주로부터 박테리아의 정전 기적 반발을 극복하는 초기 단계는 약하고 가역적 인 접착력을 제공하는 LTA에 의해 매개됩니다. 두 번째 단계는 특히 조직 특이 적 M 단백질, 단백질 F 또는 FBP54에 의해 매개되는 견고하고 비가 역적 접착의 형태를 취합니다.일단 부착이 일어나면 연쇄상 구균은 식균 작용에 저항하고 증식하며 국소 조직을 침범하기 시작합니다.
GAS는 다양한 균주 간의 수평 전송에 의해 구동되는 거대하고 진화하는 분자 다양성을 보여줍니다. 다른 연쇄상 구균과 비교할 때도 마찬가지입니다. 번식의 획득은 파지 관련 독성 인자를 통해 독성을 부여 할뿐만 아니라 숙주 방어에 대한 박테리아 생존을 증가시키는 다양한 다양성을 설명합니다.
세포 외 생성물 및 독소
GAS에서 생성되는 다양한 세포 외 성장 산물과 독소는 숙주 세포 손상 및 염증 반응을 담당합니다.
Hemolysins
S pyogenes는 2 개의 별개의 헤 몰리 신을 정교화합니다. 이러한 단백질은 혈액 한천 플레이트에서 관찰되는 용혈 영역을 담당하며 감염된 숙주에서 조직 손상의 병인에도 중요합니다. Streptolysin O는 심근을 포함한 다양한 세포 유형에 독성이 있으며 면역 원성이 높습니다. 이 단백질 (antistreptolysin O titer)에 대한 항체 반응의 결정은 최근 감염의 혈청 진단에 종종 유용합니다.
Streptolysin S는 다형 핵 백혈구를 손상시킬 수있는 또 다른 독성 인자입니다. 세포 내 소기관. 그러나 streptolysin O와는 달리 면역 원성이없는 것으로 보입니다.
발열 성 외독소
연쇄상 구균 계열 발열 성 외독소 (SPE)에는 SPE A, B, C 및 F가 포함됩니다. 이러한 독소는 성홍열 발진의 원인이됩니다. 이러한 물질로 인한 다른 병원성 영향으로는 발열 성, 세포 독성 및 내 독소에 대한 감수성 향상이 있습니다. SPE B는 독성의 또 다른 결정 인자 인 시스테인 프로테아제의 전구체입니다.
연쇄 구균 TSS와 관련된 A 군 연쇄 구균 분리 물은 초 항원으로 기능 할 수있는 특정 SPE (즉, A, C, F)를 인코딩합니다. 이러한 항원은 현저한 발열 반응을 유도하고, T 림프구의 증식을 유도하고, 종양 괴사 인자, 인터루킨 -1 베타 및 인터루킨 -6을 포함한 다중 사이토 카인의 합성 및 방출을 유도합니다. 이 활성은 T 세포 수용체의 V- 베타 영역과 항원 제시 단핵 세포의 클래스 II 주요 조직 적합성 항원에 동시에 결합하는 초 항원의 능력에 기인하여 광범위한 비특이적 T 세포 증식 및 증가 인터루킨 -2 생성.
핵 세포
항원 적으로 구별되는 네 가지 뉴 클레아 제 (A, B, C, D)가 고름의 액화 및 성장을위한 기질 생성을 돕습니다.
기타 제품
다른 세포 외 제품에는 NADase (백질 독성)가 포함됩니다. , 히알루로니다 제 (숙주 결합 조직, 히알루 론산 및 유기체 자체 캡슐을 소화), 스트렙토 키나제 (단백질 분해) 및 스트렙토 도르 나제 AD (데 옥시 리보 뉴 클레아 제 활성)
단백 분해 효소, 아밀라아제 및 에스테라아제는 추가 연쇄상 구균 독성 인자이지만 병인에서 이러한 단백질의 역할은 완전히 이해되지 않았습니다.
Suppur 원인 질병 스펙트럼
연쇄 구균 인두염
S pyogenes는 급성 인두염 사례의 최대 15-30 %를 유발합니다. Frank 질병은 상부 호흡기의 식민지화 후 세균 독성의 정도에 따라 발생합니다. 적절한 항생제 선택을 위해서는 정확한 진단이 필수적입니다.
Impetigo
Pyoderma는 GAS로 인한 피부 감염의 가장 흔한 형태입니다. . 연쇄상 구균 농가진 또는 농가진 contagiosa라고도하며 열대 기후에서 가장 흔하게 발생하지만 특히 여름철에 북부 기후에서도 매우 널리 퍼질 수 있습니다. 이 감염에 걸리기 쉬운 위험 요소에는 낮은 사회 경제적 지위가 포함됩니다. 낮은 수준의 전반적인 위생; 벌레 물림, 옴, 아토피 피부염 및 경미한 외상으로 인한 피부 국소 손상. 깨지지 않은 피부의 군집화는 약 10 일 전에 농피 종이 발생하기 전에 발생합니다.
연쇄상 구균 농 피종은 특정 인구 집단에 속한 어린이와 과밀 기관에서 발생할 수 있습니다. 전송 모드는 직접 접촉, 환경 오염 및 집파리입니다. 농피증을 유발하는 연쇄상 구균의 균주는 삼출성 편도선염을 유발하는 균주와 다릅니다.
박테리아 독소는 표피 및 표피층의 단백질 분해를 유발하여 박테리아가 피부층을 따라 빠르게 확산되도록합니다. 물집이나 화농성 병변을 유발합니다. 농가진의 다른 일반적인 원인은 황색 포도상 구균입니다.
폐렴
침습성 GAS는 종종 빠른 진행과 함께 폐 감염을 일으킬 수 있습니다. 괴사 성 폐렴에.
괴사 성 근막염
괴사 성 근막염은 박테리아가 피하 조직으로 침입하여 발생하며, 이후 표면과 깊은 근막을 통해 퍼집니다. 비행기. GAS의 확산은 박테리아 독소와 효소 (예 : 리파아제, 히알루로니다 아제, 콜라게나 아제, 스트렙토 키나아제), 유기체 간의 상호 작용 (상승 성 감염), 국소 조직 인자 (예 : 혈액 및 산소 공급 감소) 및 일반적인 숙주 인자 (예 : , 면역 저하 상태, 만성 질환, 수술).
감염이 근막면을 따라 깊숙이 퍼지면 혈관 폐색, 조직 허혈 및 괴사가 발생합니다. 괴사 성 근막염의 경우 GAS가 분리되는 경우가 많지만이 질환 상태는 흔히 다 균성입니다.
중이염 및 부비동염
이들은 연쇄상 구균 편도 인두염의 일반적인 화농성 합병증입니다. 유스타키오 관을 통한 유기체의 확산 (중이염) 또는 부비동으로의 직접 확산 (부비동염)에 의해 발생합니다.
비 화농성 질병 스펙트럼
급성 류마티스 열
ARF는 GAS 편도 인두염의 지연 성 비 화농성 후유증입니다. 인두염 후, ARF의 징후 나 증상이 나타나기 전에 2-3주의 잠복기가지나갑니다. 이 질환은 관절염, 심장 염, 무도병, 피하 결절, 마진 홍반 등 다양한 임상 증상을 나타냅니다.
류마티스 열은 숙주 유전 적 소인의 결과 일 수 있습니다. 질병 유전자는 상 염색체 우성 방식 또는 상 염색체 열성 방식으로 전염 될 수 있으며 침투가 제한적입니다. 그러나 질병 유전자는 아직 확인되지 않았습니다.
상부 호흡기의 A 군 연쇄 구균 감염과 ARF 사이의 연관성을 뒷받침하는 상당한 증거가 있지만 특정 M 군 혈청 형 만 있습니다. (즉, 1, 3, 5, 6, 18, 24)이 합병증과 관련이 있습니다. 매우 점액 성 균주, 특히 M 형 18 균주는 류마티스 열이 나타나기 전에 수많은 지역 사회에서 나타났습니다. 류마티스 열은 5 ~ 15 세 아동 (GAS 감염에 가장 취약한 연령대)에서 가장 흔하게 관찰됩니다.
상기도 감염 후 발작 률은 약 3 %입니다. 치료되지 않거나 부적절하게 치료 된 감염을 가진 개인 GAS 감염과 류마티스 열 발병 사이의 잠복기는 2 ~ 4 주입니다. 인두염이나 연쇄상 구균 농 피종을 뒤 따르는 연쇄 구균 후 사구체 신염 (PSGN)과는 달리 류마티스 열은 상부 호흡기 감염 후에 만 발생할 수 있습니다.
심도에도 불구하고 Streptococcus pyogenes의 분자 미생물학에 대해 축적 된 지식, ARF의 병인은 아직 알려지지 않았습니다. 일부 가설에 따르면 연쇄상 구균 세포 외 독소, 특히 streptolysin O의 직접적인 효과가 ARF의 발병 원인 일 수 있습니다. 동물 모델에서 streptolysin O가 심장 독성이 있다는 관찰은이 가설을 뒷받침하지만이 독성을 ARF에서 관찰 된 판막 손상과 연결하는 것은 어려웠습니다.
더 인기있는 가설은 비정상적이라는 것입니다. 그룹 A Streptococcus의 일부 구성 요소에 대한 숙주 면역 반응이 담당합니다. GAS의 M 단백질은 일부 인간 조직과 특정 아미노산 서열을 공유하며, 이는 면역 병리학 적 면역 반응을 일으킬 수있는 유기체와 인간 숙주 사이의 교차 반응의 원천으로 제안되었습니다. 또한, 인간 및 소 심장 판막에서 발견되는 S pyogenes의 그룹 특이 적 다당류와 당 단백질 간의 항원 성 유사성이 인식되었으며, ARF 환자는 복잡하지 않은 인두염을 가진 대조군에 비해 이러한 항체의 지속성이 연장되었습니다. 다른 GAS 항원은 심장 sarcolemma 막과 교차 반응하는 것으로 보입니다.
GAS에 대한 숙주의 면역 반응 과정에서 숙주의 항원은 이러한 분자 모방의 결과로 외부 물질로 오인 될 수 있습니다. 이것은 결과적인 조직 손상과 함께 염증성 캐스케이드로 이어집니다. Sydenham 무도병이있는 ARF 환자의 경우, S pyogenes 세포막과 뇌의 꼬리 핵에서 발견되는 항원에 대한 일반적인 항체가 존재하여 ARF 발생에서 비정상적인자가 면역 반응의 개념을 더욱 뒷받침합니다.
이러한자가 면역 반응이 연쇄상 구균 감염과 관련된 소아자가 면역 신경 정신 질환 (PANDAS)으로 알려진 증후군의 발병 기전에 영향을 미치는지에 대한 관심은 상당했지만, 연쇄상 구균 감염 및 이러한 증후군.
연쇄 구균 사구체 신염
사구체 신염은 인두 또는 피부의 A 군 연쇄 구균 감염을 따를 수 있으며 발병률은 지역 사회에서 그룹 A 연쇄상 구균의 소위 신생 균주의 유병률. 12 형은 인두염 후 PSGN을 유발하는 가장 빈번한 M 혈청 형이고, M 형 49는 표피 관련 신염과 가장 흔하게 관련된 혈청 형입니다. GAS 감염과 사구체 신염 발병 사이의 잠복기는 1 ~ 2 주에서 다릅니다.
병인 발생은 면역 학적으로 매개되는 것으로 보입니다. 면역 글로불린, 보체 성분 및 연쇄상 구균 항혈청과 반응하는 항원은 질병의 초기에 사구체에 존재하며, 신생 연쇄상 구균에 의해 유도 된 항체는 사구체 손상을 촉진하는 방식으로 신장 조직과 반응하는 것으로 가정됩니다. 급성 류마티스 열과 달리 PSGN의 재발은 드뭅니다. PSGN의 진단은 임상 기록, 신체 검사 결과, 최근 연쇄상 구균 감염의 확진 증거를 기반으로합니다.
독성 쇼크 증후군
쇼크 및 장기 부전과 관련된 심각한 GAS 감염은 주로 북미와 유럽에서 증가하는 빈도로보고되었습니다.
연쇄 구균 TSS와 연쇄상 구균 괴사 성 근막염 사이에 상당한 중복이 발생합니다. 대부분의 경우 연조직 감염과 관련하여 발생하는 한. 그러나 연쇄상 구균 TSS는 인두 감염을 포함한 다른 국소 연쇄상 구균 감염과 관련하여 발생할 수도 있습니다.
연쇄상 구균 TSS의 병인은 부분적으로 특정 능력과 관련이있는 것으로 보입니다. 즉, A, C, F) 연쇄상 구균 화농성 외독소 (SPE)가 초 항원으로 작용합니다.
주홍 열
시기 급성 연쇄상 구균 인두염의 경우 미세하고 확산되는 홍 반성 발진이 나타나며이 질병을 성홍열이라고합니다. 성홍열 발진은 발열 성 외독소 (즉, SPE A, B, C 및 F)에 의해 발생합니다. 발진은 독소 발현에 크게 의존합니다. 특정 SPE 독소에 대한 기존의 체액 성 면역은 성홍열의 임상 증상을 예방합니다.
성홍열은 지난 수십 년 동안보다 덜 일반적이고 덜 독성이 있습니다. 그러나 발병률은 독소 생성 균주의 유병률과 인구의 면역 상태에 따라 주기적으로 나타납니다. 전염 방식, 사례의 연령 분포 및 기타 역학적 특징은 연쇄 구균 인두염과 유사합니다.
중추 신경계 질환
연쇄 구균 후자가 면역 중추 신경계 (CNS) 질환은 류마티스 열의 신경 학적 증상 인 Sydenham 무도병에 대한 연구에 의해 제공됩니다. A 군 베타 용혈성 연쇄상 구균 감염과 관련하여 발생하는 강박 장애 (OCD), 틱 장애 및 기타 신경 정신병 적 증상에 대한보고는 다양한 CNS 후유증이 연쇄상 구균 후자가 면역에 의해 유발 될 수 있음을 시사합니다.