СТРЕПТОКОККОВАЯ ИНФЕКЦИЯ ГРУППЫ А: ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ И ДИАГНОСТИКА Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

В помощь практическому врачу

Стрептококковая инфекция группы А: ее значение и диагностика

И.А. Иськова, И.Л. Кляритская, Т.А. Цапяк, В.В. Кривой

Group A streptococcal infection: its significance and diagnosis

I.A. Iskova, I.L. Kliaritskaia, T.A. Tsapyak, V.V. Krivoy

ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», Медицинская академия имени С.И. Георгиевского

Ключевые слова: ß-гемолитический стрептококк группы А, диагностика, экспресс-тесты

Резюме

Стрептококковая инфекция группы А: ее значение и диагностика

И.А. Иськова, И.Л. Кляритская, Т.А. Цапяк, В.В. Кривой

В статье рассмотрены общая характеристика возбудителя, эпидемиологические особенности и диагностика стрептококка группы А. Стрептококковые инфекции группы А входят в число наиболее острых проблем здравоохранения во всех странах мира. Стрептококковая инфекция группы А широко распространена и наносит огромный социально-экономический ущерб. По данным ВОЗ, в мире ежегодно возникает свыше 111 млн. случаев стрептодермии и 616 млн. случаев стрептококковых фарингитов. Возбудитель стрептококковой инфекции - Streptococcus pyogenes является типовым видом рода Streptococcus семейства Streptococcaceae. Степень вирулентности штамма определяет наличие и соотношение факторов патогенности. Одним из наиболее изученных факторов патогенности S. pyogenes является типоспецифический антиген и белок М. Клинические проявления, наблюдаемые при СГА-инфекциях, крайне разнообразны. Выделяют первичные, вторичные и редко встречающиеся формы. Вся серологическая диагностика БГСА основана на диагностике специфического иммунного ответа. Бактериологическое исследование является «золотым стандартом» выявления БГСА-инфекции. Альтернативой культуральному методу могут служить экспресс-тесты, основанные на иммунохроматографическом методе определения возбудителя. При несвоевременной диагностике, нерациональной терапии возможно развитие осложнений в виде острой ревматической лихорадки, гломерулонефрита и других иммуновоспалительных процессов. Ключевые слова: ß-гемолитический стрептококк группы А, диагностика, экспресс-тесты

Иськова Ирина Александровна - к.м.н., доцент кафедры терапии, гастроэнтерологии, кардиологии, общей врачебной практики (семейной медицины), Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, e-mail - irinasimf@yandex.ru

Кляритская Ирина Львовна - д.м.н., зав. кафедрой терапии, гастроэнтерологии, кардиологии, общей врачебной практики (семейной медицины), Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, e-mail -Klira3@yandex.ru

Цапяк Татьяна Анатольевна - к.м.н., доцент кафедры терапии, гастроэнтерологии, кардиологии, общей врачебной практики (семейной медицины), Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, e-mail- tsapyak69@yandex.ru

Кривой Валерий Валентинович - к.м.н., доцент кафедры терапии, гастроэнтерологии, кардиологии, общей врачебной практики (семейной медицины), Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, e-mail - valeriy-kryvy@mail.ru

-Крымский терапевтический журнал-

Abstract

Group A streptococcal infection: its significance and diagnosis

I.A. Iskova, I.L. Kliaritskaia, T.A. Tsapyak, V.V. Krivoy

The article discusses the general characteristics of the pathogen, epidemiological features and diagnosis of group A streptococcus. Group A streptococcal infections are among the most acute health problems in all countries of the world. Group A streptococcal infection is widespread and causes enormous socioeconomic damage. According to the WHO, over 111 million cases of streptoderma and 616 million cases of streptococcal pharyngitis occur annually in the world. The causative agent of streptococcal infection, Streptococcus pyogenes, is a type species of the Streptococcus genus of the Streptococcaceae family. The degree of virulence of a strain determines the presence and ratio of pathogenicity factors. One of the most studied pathogenicity factors of S. pyogenes is the type-specific antigen and protein M. The clinical manifestations observed in S. pyogenes infections are extremely diverse. There are primary, secondary and rare forms. All serological diagnostics of S. pyogenes is based on the diagnosis of a specific immune response. Bacteriological research is the «gold standard» for detecting S. pyogenes infection. Express tests based on the immunochromatographic method for determining the pathogen can be an alternative to the culture method. In case of untimely diagnosis, irrational therapy, complications may develop in the form of acute rheumatic fever, glomerulonephritis and other immune-inflammatory processes. Keywords: beta-hemolytic streptococcus of group A, diagnosis, rapid tests

Во всём мире стрептококковые инфекции относятся к наиболее острым проблемам здравоохранения. Всемирная организация здравоохранения ежегодно регистрирует более 618 млн. случаев острого фарингита и более 111 млн. случаев стрептодермии, ежегодно регистрируется более 2 млн. заболевших ревматическими заболеваниями сердца, более 500 тыс. умирает от осложнений. Распространенность тяжелых форм БГСА-инфекций (инфекций, вызванных b-гемолитическим стрептококком серологической группы А) составляет 18,1 млн случаев, ежегодно в мире регистрируется более 1,8 млн случаев генерализованной инфекции и более 111 млн случаев кожных форм [1]. В Российской Федерации ежегодно заболевают острой респираторной стрептококковой инфекцией группы А около 10 млн. детей и подростков, заболеваемость скарлатиной также остается достаточно высокой и составляет около 40 случаев на 100 тыс. населения.

Заболевания, которые вызываются стрептококковой инфекцией - бактерией вида Streptococcus pyogenes или b-гемолитическим стрептококком серологической группы А (БГСА), относятся к антро-понозным заболеваниям с преимущественно с воздушно-капельным путем передачи возбудителя, характеризуются поражением верхних дыхательных путей, кожных покровов с местными нагноитель-ными процессами и развитием постстрептококковых аутоиммунных и токсико-септических осложнений.

Возбудитель стрептококковой инфекции -Streptococcus pyogenes является типовым видом рода Streptococcus семейства Streptococcaceae, это неподвижный неспорообразующий каталазо- и оксидазо-отрицательный факультативно-анаэробный грам-положительный кокк, образующий цепочки разной длины. Стрептококки растут в температурном интервале 25-450 С, образуя колонии на кровяном агаре диаметром до 1-2 мм с большой зоной полно-

го гемолиза эритроцитов (в-гемолиз), чем отличаются от других видов стрептококков. Стрептококки хорошо переносят высушивание, нагревание до 60 0С, устойчивы во внешней среде, месяцами сохраняются в высохших биологических средах, погибают в течение 15 минут под воздействием дезинфицирующих сред [2].

Разнообразие клинических форм БГСА-инфекции обусловлено наличием значительного количества факторов патогенности, одна часть из которых являются ферментами и токсинами, выделяемыми бактериальной клеткой, вторая — структурными компонентами клеточной стенки микроорганизма. Степень вирулентности штамма определяет наличие и соотношение факторов патогенности. Одним из наиболее изученных факторов патогенности S. pyogenes является типоспецифический антиген и белок М, кодируемый геном emm микроорганизма и обеспечивающий устойчивость бактерий к фагоцитозу. Именно антитела к М-белку обеспечивают длительную невосприимчивость к повторному заражению и регистрируют их почти у всех больных на 2-5-й неделе болезни. На сегодняшний день выявлено около 240 emm-типов М-белка. Антитела, выработавшиеся к определенному М-белку, предотвращают повторное, обусловленное конкретным М-типом, заражение, но не защищают от других М-типов стрептококков.

Стрептококки группы А способны синтезировать и другие биологически активные вещества, и токсины, способствующие длительной жизнедеятельности, размножению и распространению микроорганизма:

• стрептолизины О и S - токсины, внедряющиеся в стенки эритроцитов и лейкоцитов, приводят к разрушению клеточной мембраны и обеспечивают в-гемолиз;

• SpeB- или цистеин протеаза — фермент, с множеством патогенетических функций, направленных

на противодействие иммунной системе, проникновение и распространение в тканях человека и др.;

• гиалуронидаза - гидролизует гиалуроновую кислоту — компонент межклеточного матрикса, удерживающий клетки макроорганизма вместе, тем самым обеспечивает проникновение БГСА в межклеточное пространство;

• ДНКаза В - повышает мобильность микроорганизма, снижая вязкость экссудата;

• стрептокиназа — протеин, способствует разрушению фибриновых сгустков и позволяет БГСА выходить из зон свернувшейся крови;

• стрептодорназа, липопротеиназа, протеаза — ферменты, разрушающие ткани макроорганизма и способствующие распространению в них БГСА и проникновению их в кровоток;

• C5a пептидаза - фермент, разрушающий компонент комплемента C5a, что позволяет бактерии избежать фагоцитоза.

Также БГСА обладает экстрацеллюлярными факторами патогенности, так называемыми суперантигенами (стрептококковые пирогенные экзотоксины SpeA, SpeC, SpeH, Spei, SpeK, SpeL, SpeM и стрептококковый суперантиген (ssa), ассоциированные с профагами, а также SpeF/MF, SpeG, SpeJ, и стрептококковый митогенный экзотоксин SmeZ), которые вызывают массивную активацию T клеток и в дальнейшем экспрессию цитокинов, оказывающих системный токсический эффект на организм пациента (лихорадка, рвота, диарея, боли в мышцах, сыпь, снижение кровяного давления), и в дальнейшем реализуются в форме скарлатины, стрептококкового токсического шока и некротизирующего фасциита.

Источником БГСА-инфекции всегда является больной человек или бактерионоситель. Длительность периода заражения зависит от выбора терапии, но в среднем составляет до 2-х дней, поскольку активно назначаются антибактериальные препараты. Нельзя забывать о том, что существует длительное бактерионосительство до 1 года и более, которое обеспечивает в коллективе постоянную циркуляцию возбудителя. БГСА передается преимущественно воздушно-капельным путем, также возможны контактно-бытовой и алиментарный пути инфицирования, в этом случае факторами передачи возбудителя становятся грязные руки, предметы обихода, и контаминированная пища. Контактно-бытовым путем чаще передаются кожные формы стрептококковой инфекции (импетиго). Пациенты с импетиго в большинстве случаев становятся глоточными и назальными бактерионосителями БГСА. Восприимчивость к стрептококку очень высокая и иммунитет формируется стойкий, антимикробный и антитоксический.

Заболевания, которые вызывает БГСА, делят на три группы: первичные, вторичные и редко встречающиеся формы.

Первичные формы - стрептококковые поражения ЛОР-органов (тонзиллит, фарингит, отит и др.), кожи (импетиго, эктима), скарлатину, рожу.

Вторичные формы - негнойные заболевания с аутоиммунным механизмом развития (острая ревматическая лихорадка, гломерулонефрит, васкули-ты) и токсико-септические заболевания без аутоиммунного механизма, (метатонзиллярный и пери-тонзиллярный абсцессы, септические осложнения).

Редкие формы - некротические фасциит и миозит, энтерит, очаговые поражения внутренних органов, синдром токсического шока, первичный перитонит, сепсис.

Респираторная БГСА-инфекция представляет большую проблему для врачей всех специальностей в связи с высокой контагиозностью и схожестью клинической картины с острыми вирусными респираторными заболеваниями и тяжелыми последствиями в случае диагностических ошибок и назначением неадекватной терапии. В большинстве случаев в клинической картине ведущими симптомами является лихорадка, боль в горле и отечность миндалин. Для разделения БГСА-тонзиллита, фарингита с другой патологией были предложены шкалы R. СеМог и Ш. Мс^аак (табл.1) [4]. Шкала R. СеМог учитывает клинические симптомы - лихорадку > 38 °С, отсутствие кашля, увеличение и болезненность шейных лимфоузлов, отечность миндалин и наличие экссудата и не учитывает возраст пациентов, применима только для взрослых пациентов. Шкала Ш. Мс^аак разработана на основе предыдущей, учитывает возраст больных и, соответственно, применима для всех возрастных категорий.

Проведя оценку состояния больного по предложенной шкале, врач получает возможность при первичном осмотре предположить наличие БГСА-инфекции и назначить эмпирическую антибактериальную терапию при отсутствии возможности провести культуральную диагностику или экспресс-тест.

Общие признаки инвазивной БГСА-инфекции возникают в течение 48 ч от начала болезни:

• высокая лихорадка;

• выраженные признаки интоксикационного синдрома;

• распространенные эритематозные пятнистые высыпания с десквамацией эпителия;

• падение систолического артериального давления до уровня 90 мм рт. ст. и ниже;

• мультиорганные поражения с вовлечением двух органов и более:

• поражение почек: содержание креатинина у взрослых равно или превышает 2 мг/дл; у детей в 2 раза превышает возрастную норму;

• коагулопатия: количество тромбоцитов равно или менее 100х109/л, удлинение времени внутри-сосудистой свертываемости крови, низкое содержание фибриногена и наличие продуктов его распада;

• поражение печени: превышение в 2 раза и более возрастной нормы содержания АЛТ, АСТ и общего билирубина;

• острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС);

• некроз мягких тканей.

Инвазивная БСГА-инфекция проходит 4 стадии развития:

1. наличие локализованного очага и бактериемии (при тяжелых формах тонзиллофарингитов

и стрептодермий рекомендованы бактериологическое исследование крови);

2. токсинемия;

3. выраженный цитокиновый ответ;

4. поражение внутренних органов, токсический шок, коматозное состояние.

В диагностике стрептококковой инфекции, как глоточной, так и кожной, необходимо учитывать эпидемиологический анамнез и соотносить с клинической картиной заболевания, и в обязательном порядке проводить бактериологическое исследование. На наличие БГСА-инфекции должны быть обследованы пациенты со следующей патологией или подозрением на нее:

• скарлатина,

• менингит,

• наружный инфекционный отит,

• острый синусит,

• пневмония,

• инфекции кожи и подкожной клетчатки,

• инфекционный миозит, фасциит,

• синдром токсического шока.

БГСА - инфекция всегда сопровождается повышением титров антител к одному из внеклеточных стрептококковых антигенов - стрептолизину О, дезоксирибонуклеазе В, гиалуронидазе или нико-тинамид-аденин-динуклеотидазе. Вся серологическая диагностика БГСА основана на диагностике специфического иммунного ответа, т.е. определении титра антител к стрептококковым антигенам. При остром патологическом процессе (острый тонзиллит, острый гломерулонефрит и др.) всегда происходит повышение титра антистрептококковых антител, но повышение титра начинается к концу второй недели и достигает пика к 4-5 неделе от начала заболевания, когда клиническая картина может уже регрессировать. Если определить антитела к трем различным антигенам, в 97% случаев титр хотя бы к одному из них будет повышен. В данном аспекте большую роль играет экспресс-диагностика БГСА-инфекции. На сегодняшний день разработано около 200 тестовых систем для качественного и полуколичественного определения антител в сыворотке крови для быстрой верификации БГСА на основе ИФА, часть из которых демонстрирует очень высокую чувствительность и специфичность, что позволяет их рассматривать во многих случаях в качестве альтернативы бактериологическому исследованию. Активное применение данного метода в практике позволяет дифференцировать вирусную инфекцию от БГСА-инфекции, и, соответственно, не назначать необоснованно системные антибиотики. Наиболее широко используются тест-системы для определения антистрептолизина-О (АСЛ-О). К не-

достаткам метода можно отнести отсутствие экспресс-тестов для определения антител к другим экстрацеллюлярным антигенам БГСА-инфекции, что не позволяет проводить серодиагностику БГСА-инфекции в комплексе, и снижает ее диагностическую и практическую ценность.

Проводя экспресс диагностику БСГА-инфекции, необходимо помнить о ряде особенностей:

• нормальные значения АСЛ-О варьируют в зависимости от возраста больного, географического положения местности и сезона;

• верхняя граница нормы для АСЛ-О не должна превышать 20-процентный уровень над популяци-онными данными (в соответствии рекомендациями ВОЗ), полученными от здоровых лиц определенной возрастной группы, проживающих в конкретном регионе с учетом времени года;

• для каждой серии новых исследований в качестве контроля должны быть использованы стандартизованные сыворотки с известным титром АСЛ-О;

• динамическое повышение титров АСЛ-О подтверждает перенесенную СГА-инфекцию;

• отдельные штаммы стрептококка группы А не продуцируют некоторые экстрацеллюлярные продукты, и, следовательно, не будут синтезироваться антитела;

• синтез экстрацеллюлярных продуктов блокируется антибиотиками, вследствие этого у части больных с активной клиникой стрептококковой инфекции не будет определяться повышенный титр антител [3, 7].

Для качественного и количественного определения ДНК возбудителя применяется метод по-лимеразной цепной реакции (ПЦР). В Российской Федерации на сегодняшний день доступен большой спектр сертифицированных ПЦР-тест-систем. Материалом для проведения ПЦР служат пробы ДНК, выделенные из слюны, мазков из ротоглотки, смывов из бронхов, мокроты, плевральной жидкости, крови, биоптатов, синовиальной жидкости, раневого отделяемого, спинномозговой жидкости (ликвора), мочи.

Бактериологическое, культуральное исследование является «золотым стандартом» выявления БГСА-инфекции. Ключевую роль в данном исследовании играет правильная техника забора биологического материала. Отбор проб из ротоглотки следует проводить натощак до утреннего туалета полости рта. Мазок берется с помощью ватного тампона, не обладающего бактерицидной активностью, с поверхности миндалин и задней стенки глотки, не прикасаясь к языку, зубам и другим участкам слизистой. Пробы из носа получают путем введения ватного тампона на глубину 1-2 см в каждую ноздрю и трения о слизистую носа. Материал не должен отбираться у пациентов, находящихся уже на антибактериальной терапии. Отобранные пробы в сжатые сроки должны быть транспортированы в сертифицированную лабораторию при комнатной температуре. В том случае, если время от забора проб до по-

Табл. 1

Шкала Mclsaac для диагностики БГСА тонзиллита/фарингита (в модификации)

Критерии Оценка

Температура тела > 38 °С Отсутствие кашля Увеличение и болезненность шейных лимфоузлов Отечность миндалин и наличие экссудата Возраст, лет Младше 15 15-44 45 и более 1 1 1 1 1 0 -1

Алгоритм назначения антибактериальной терапии (АБТ) при отсутствии условий для микробиологического исследования: 0-1 балл — АБТ не показана; 2 балла — АБТ по усмотрению врача; 3-5 баллов — АБТ

сева составляет не более двух часов, транспортные среды не используют и помещают ватный тампон в стерильную пробирку. Если период времени до посева материала составляет более двух часов, необходимо использовать транспортную среду Стюарта (хранение в транспортной среде не должно составлять более 24 ч) или метод «полоски фильтровальной бумаги» [5].

К недостаткам метода можно отнести:

• сроки выполнения исследования (от 2 до 3 суток);

• необходимость наличия специализированной микробиологической лаборатории;

• трудности, связанные с забором и транспортировкой биологического материала.

Недостатки метода приводят к очень редкому его использованию в общеврачебной практике, и он замещается «профилактическим» назначением антибактериальных препаратов.

Альтернативой культуральному методу могут служить экспресс-тесты, основанные на иммунохро-матографическом методе определения возбудителя и позволяющие определить БГСА непосредственно в мазке. Преимуществом их является высокая специфичность и чувствительность, а также кратчайшие сроки проведения исследования - 5-7 мин. С 2010 г. в Российской Федерации зарегистрирован иммунохроматографический экспресс-тест, работающий по сэндвич-принципу, STREPTATEST (DECTRA PHARM, Франция). Чувствительность теста составляет 97% (96% ДИ 91-99%), специфичность - 95% (96 ДИ 92-97%), положительное прогнозируемое значение теста - 86% (96 ДИ 79-91%), отрицательное - 99% (96% ДИ 97-100%) по сравнению с куль-туральным исследованием [6]. Практическая значимость экспресс-теста заключается в оценке распространенности БСГА-инфекции, дифференциальной диагностике тонзиллитов/фарингитов вирусной и стрептококковой этиологии, что позволяет своевременно и адекватно назначать этиотропное лечение, уменьшает экономические затраты на оказание медицинской помощи. Экспресс-тесты II-го и III-го поколений должны использоваться в качестве ранней диагностики всех случаев тонзиллитов и фарингитов, а также при выявлении вспышек за-

болеваемости, предположительно вызванной БГСА-инфекцией в организованных коллективах. В случае не диагностированного вовремя возбудителя, даже при спонтанном купировании клиники, возможно развитие вторичных форм БГСА-инфекции как гнойных процессов (паратонзиллярные, ретро-и парафарингеальные абсцессы), а также иммуно-опосредованных заболеваний (острая ревматическая лихорадка, постстрептококковый реактивный артрит, синдром стрептококкового токсического шока, синдром PANDAS, постстрептококковый гло-мерулонефрит).

Многообразие осложнений и вторичных форм БГСА-инфекции диктует нам сконцентрировать наше внимание на проведение своевременной, ранней и активной диагностики возбудителя, предотвращение вспышек заболеваний в организованных коллективах и назначение рациональной антибио-тикотерапии. Будущие и настоящие исследования в области диагностики и лечения острой БГСА-инфекции ориентированы на усовершенствование экспресс-тестов, с целью дифференцирования острой инфекции и носительства, изучение эффективных коротких режимов терапии болезни, а также создание эффективной вакцины против БГСА.

Литература

1. Аксенова А.В., Абельдяев Д.В., Глушкова Е.В. /Эпидемиологические аспекты стрептококковых и постстрептококковых заболеваний в Российской Федерации на современном этапе // Клиницист 2020; 14(1-2): 14-23.

2. Профилактика стрептококковой (группы А) инфекции Клинические рекомендации. - М: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2013-41 с.

3. Б. С. Белов /А-стрептококковые инфекции глотки: диагностика и рациональная антибиотикотерапия // Антибиотики и химиотерапия

- 2018, 63; 7-8 С.68 -75

4. McIsaac W.J., Goel V., To T, Low D.E. /The validity of a sore throat score in family practice // CMAJ - 2000; 163 (7): 811-815.

5. И.В. Отвагин, Н.С. Соколов. /Диагностика инфекций, вызванных стрептококками группы А // Клин микробиол антимикроб химиотер

- 2011 - Том 13 - № 3 - С.223 -230ДА. Жарков, 6. АА. Кузин, С.А. Свистунов, и соавт. / Экспресс-диагностика стрептококковых тонзиллитов в эпидемиологической практике//Журнал инфектологии

- 2017 - Том 9 - № 4 - С. 102-108.

6. Белов БС, Кузьмина НН, МедынцеваЛГ. Профилактика острой ревматической лихорадки: современные аспекты // Научно-практическая ревматология. 2017;55(4):403-408.