Большой проблемой на сегодняшний день являются инфекционные поражения дыхательных путей, которые проявляются симптомами ринита, синусита, бронхита, пневмонии и вызываются как вирусами (90% случаев), так и бактериями (в 9% случаев), к которым относят стафилококки, стрептококки, пневмококки и огромное количество других микробов. Особенно тяжело протекают и имеют высокую вероятность развития осложнений пневмонии, которые в более, чем 80% случаев вызываются пневмококком. Эта бактерия также нередко становится причиной ринита, отита и синусита. Борьба с пневмококком ведется уже более ста лет, однако даже сегодня при проведении антибактериальной терапии тяжелые формы этого заболевания в более, чем 25% случаев заканчиваются летальным исходом.
Пневмококки
Пневмококки, или бактерии Streptococcus pneumoniae, представлены грамположительными альфа – гемолитическими (в аэробных условиях) и бета – гемолитическими (в анаэробных условиях) факультативными анаэробными микроорганизмами. Эти бактерии были признаны одной из главных причин развития пневмонии в 19 веке. Этот возбудитель использовался в многочисленных опытах по изучению гуморального компонента иммунной защиты.
Так, в 1928 году Фредериком Гриффитом был проведен опыт по введению убитого высокопатогенного и безвредного видов пневмококков в живую мышь, что приводило к летальному исходу животного. Это явление он назвал существованием “трансформирующего фактора”. В 1944 году Освальдом Авери, Колином Маклеодом и Маклином Маккарти было установлено, что “трансформирующий фактор” – это ДНК. Именно эти труды были началом молекулярной генетики.
Бактерия пневмококка является частью нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей, и, как правило, становится причиной инфекционного процесса при ряде условий. Кроме того, у пневмококка имеется ряд патогенных факторов, позволяющих этому микроорганизму уклоняться от факторов иммунной защиты.
Пневмококк у ребёнка
Острые болезни дыхательных путей являются наиболее распространенными инфекционными патологиями в детском возрасте, при этом пневмококк у ребёнка становится причиной более 60% бактериальных поражений легких, среднего уха и околоносовых пазух. Кроме того, при генерализованных формах инфекционного процесса у детей до трех лет в более, чем 80% случаев выявляется пневмококк. Основные причины такого широкого распространения этого микроорганизма в детском возрасте не только в его способности уклоняться от иммунного ответа, но и в низком уровне иммунной защиты ребёнка, что связано с ее незавершенным созреванием.
Так, во внутриутробном периоде плод, при отсутствии патологии беременности и нормально функционирующем иммунитете матери не сталкивается с возбудителями инфекционных заболеваний, что связано с гемоплацентарным барьером. После рождения организм ребёнка сталкивается с огромным разнообразием микроорганизмов окружающей среды, что на фоне становления иммунитета делает его уязвимым к развитию инфекционных болезней и, в том числе, пневмококка. У ребёнка можно выявить определенные периоды жизни, в которые вероятность возникновения болезней несколько повышается.
В первые 4 недели жизни иммунная система ребёнка не способна самостоятельно противостоять инфекционным агентам окружающей среды. Это обусловлено тем, что гуморальный иммунитет ребёнка в это время представлен иммуноглобулинами класса А, получаемыми с грудным молоком и класса G, полученными через плаценту еще во время нахождения в утробе матери. В связи с этим, у ребёнка значительно повышается риск развития инфекционного поражения дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Это также обусловлено тем, что дыхательная система недостаточно развита, что проявляется малым количеством сурфактанта в терминальных отделах легких, низким уровнем муко-цилиарного клиренса и низкой продукцией слизи бронхиальными железами).
Также следует отметить 4-й месяц жизни детей, когда происходит биологически обусловленное разрушение полученных от материнского организма иммуноглобулинов класса G. По мере того, как уровень этих антител снижается, основу гуморального компонента иммунитета начинают составлять иммуноглобулины класса М вырабатываемые организмом ребёнка после встречи с возбудителем. Этот класс антител обладает более низкой эффективностью ввиду особенностей строения (так как содержат меньше мономеров, чем IgG) и механизма появления (при активации синтеза IgG отбираются наиболее специфичные антитела). В этом периоде существенно возрастает вероятность развития инфекционных процессов у ребёнка. Пневмококк, стрептококк, стафилококк, а также вирусы приводят к развитию местных и генерализованных форм инфекционного заболевания. Именно в этом возрасте начинают выявляться генетически связанные дефекты иммунной защиты, что проявляется затяжным и тяжелым течением заболевания.
В то же время поведенческие особенности ребёнка (такие, как активное изучение окружающей среды), которые проявляются в возрасте 2 – 4 лет, оказывают наименьшее влияние на распространение пневмококка, что обусловлено более низкой вероятностью контактного пути передачи, по сравнению с воздушно – капельным.
Гораздо большее влияние на вероятность инфицирования пневмококком ребёнка оказывает их тесное общение в детских коллективах. Так, огромное количество детей постоянно контактируют друг с другом в детских садах и школах, что при легкости распространения с помощью воздушно-капельного пути существенно увеличивает количество инфицированных. В ряде случаев возможно даже формирование эпидемических вспышек, что наблюдается особенно часто в зимнее время года. Однако, из-за того, что нередко заболевания, вызванные пневмококком, проходят в легкой форме и не требуют проведения идентификации возбудителя.
Пневмококк у взрослых
Если человек имеет хороший уровень иммунной защиты, то при встрече с пневмококком, даже если инфицирующая доза высока, происходит развитие обычного ринита или здорового бактерионосительства, не проявляющегося симптомами поражения органов дыхания (у взрослых в среднем составляет 2 недели). В то же время развитие инфекционных процессов c поражением органов дыхания и ЦНС возможно лишь при снижении иммунитета.
Как правило, вероятность пневмококковой инфекции у взрослых повышается зимой, что обусловлено снижением уровня иммунной защиты на фоне местного или общего переохлаждения. Также вероятность инфекционного поражения возрастает при переохлаждении и в теплое время года, что также связано со снижением иммунитета.
В настоящее время на состояние иммунной системы большинства населения существенное влияние оказывает образ жизни людей в современном обществе. Так, стресс, неправильный режим сна и питания, а также регулярное переутомления являются серьезными факторами, снижающими уровень иммунитета. Большое влияние на состояние иммунной системы, обеспечивающей защиту от инфекции, вызываемой пневмококком оказывают вредные привычки, такие как курение и прием алкогольсодержащих напитков.
Также особое внимание следует уделить иммунодефицитным состояниям, имеющим в этом возрасте вторичный характер (так как первичные наблюдаются уже с 6-месячного возраста). Вторичные иммунодефициты могут быть инфекционной (при ВИЧ) и неинфекционной (при опухолях) природы.
Как правило, заболеваемость пневмококком у взрослых значительно выше в больших коллективах. Это обусловлено высокой скоростью, легкостью и масштабами распространения пневмококка и возбудителей других инфекционных болезней.
Пневмококк у пожилых
Пневмококки как возбудители заболевания также широко распространены у лиц пожилого возраста. Это обусловлено, как правило, возрастными изменениями в работе иммунной системы, а также дегенеративными процессами в слизистых. Также на работе иммунитета серьезно сказываются большое количество сопутствующих заболеваний, ограничивающих компенсаторные возможности организма.
Так, у людей после 60 лет начинают прогрессировать дегенеративные процессы в слизистых носовой полости, пазух и верхних дыхательных путей. Это проявляется атрофией слизистой с уменьшением ее толщины, а также снижением количества вырабатываемого секрета, покрывающего изнутри респираторный тракт. На этом фоне снижается мукоцилиарный клиренс, обеспечивающий отток слизи из органов дыхательной системы, содержащей слущенный эпителий и микробы. Это значительно повышает восприимчивость организма к развитию пневмококковой и других инфекций.
Также имеется связь между сопутствующими заболеваниями (хроническим бронхитом у курильщиков и сахарным диабетом 2 типа у лиц с избыточной массой тела) и эффективностью иммунной защиты.
Изменения иммунной системы, связанные со старением организма, обуусловлены:
- инволютивными процессами в тимусе;
- дегенеративными процессами в лимфоидных органах;
- дегенеративными процессами костного мозга.
При инволютивных процессах в тимусе – органе иммунной системы, в котором созревают и отбираются Т-лимфоциты, обеспечивающие клеточный иммунный ответ, может снижаться его эффективность. В большей степени это проявляется повышением заболеваемости инфекционными процессами вирусной природы и онкологическими заболеваниями, однако также повышается восприимчивость и к бактериальным инвазиям, в том числе, к пневмококку.
Также на работу иммунитета оказывает значительное влияние снижение уровня сывороточных белков, являющихся гуморальным компонентом иммунной защиты организма. Как правило, это становится причиной генерализации пневмококковой инфекции, а также более тяжелого течения болезни.
Следует обратить особое внимание на высокую частоту соматических болезней, при которых нарушается кровоснабжение легочной ткани с развитием гипостатических осложнений. Как правило, пневмонии в этих ситуациях носят тяжелый, жизнеугрожающий характер не только в связи с высокой вероятностью генерализации процесса, но и в связи с низкими компенсаторными возможностями организма.
Виды пневмококков
В настоящее время известно более 85 видов пневмококков, или серотипов, на которые они подразделяются в соответствии с капсульными антигенами. Для них характерны следующие факторы патогенности:
- капсула, позволяющая уклоняться от фагоцитоза;
- тейхоевые кислоты, принимающие участие в активации комплемента, и, таким образом, повреждающие собственные ткани организма.
Все виды пневмококков также обладают высокой способностью к повреждению генетического материала (ДНК), что сильно снижает их чувствительность не только к огромному количеству антибиотиков и других противомикробных средств, но и к оксидативному взрыву, являющемуся одним из главных механизмов уничтожения чужеродных агентов.
Пневмококки – возбудители заболеваний
Достаточно часто пневмококки вызывают заболевания верхних дыхательных путей в больших коллективах как среди детей, так и среди взрослых. Однако, пневмококк как возбудитель того или иного воспалительного процесса, далеко не всегда идентифицируется в связи с экономической нецелесообразностью проведения такой диагностики. Ее проводят, в свою очередь, при тяжелом течении процесса при иммунодефицитных состояниях у конкретного пациента, либо при крупных эпидемических вспышках.
Тем не менее, среди стрептококков, пневмококк является одним из самых распространенных возбудителей инфекционных процессов не только верхних дыхательных путей, но и других локализаций. Как правило, нередко причиной активизации пневмококка является вирус, поражающий организм человека и снижающий уровень иммунной защиты.
Пневмококк – бактерия или вирус
Пневмококк – не вирус, а бактерия. Это подтверждается типичным для бактерии строением. Так, у них имеются кольцевидная ДНК, клеточная стенка, в основе которой лежит пептидогликан, тейхоевые кислоты, липопротеины и белки. Также бактерия пневмококка имеет мощную полисахаридную капсулу, защищающую этот микроорганизм от фагоцитоза и организации.
В то же время, при инфекционном поражении верхних дыхательных путей с развитии типичной клинической картины, внешне отличить вирус гриппа от пневмококка достаточно сложно. В связи с этим, для подтверждения пневмококковой инфекции требуется проведение лабораторных исследований.
Пневмококк – палочка или кокк
Бактерия пневмококка – не палочка, а кокк, то есть при изучении с помощью специальной окраски по Граму, имеет круглую форму. Однако, принципиального значения для течения заболевания это не играет, так как гораздо большее значение имеют различные факторы патогенности, позволяющие поражать организм и уклоняться от защитных факторов.
Стрептококк и пневмококк – одно и то же?
Внимание пневмококки как возбудители заболевания привлекли впервые в 1881 году, когда были одновременно и независимо выделены французским химиком Луи Пастером и врачом армии США Джорджем Штернбергом. В 1920 году этот организм был назван Diplococcus pneumoniae из-за характерного вида в мокроте. Эту бактерию переименовали в Streptococcus pneumoniae в 1974 году из-за большого количества общих черт с родом стрептококков. Пневмококки также сыграли большую роль в изучении генетического материала.
Стрептококками называют род факультативно-анаэробных бактерий шаровидной формы, относящихся к семейству Streptococcaceae. Эти микроорганизмы могут поражать как человека и животных и, как правило, являются представителями нормофлоры человека. Наибольшее распространение среди стрептококков получил Streptococcus pyogenes, который наряду со Staphylococcus aureus является типичным представителем нормофлоры человека, обитая на коже и слизистых. И именно этот вид стрептококка обычно подразумевают во время разговора по поводу различных инфекционных процессов.
Тем не менее, нельзя говорить, что стрептококк и пневмококк – одно и то же, так как эти понятия относится к разным таксонамическим единицам. Так, под группой стрептококков следует понимать всех представителей рода Streptococcus, в то время как пневмококки являются незначительной частью рода.
Как связаны гемофильная инфекция и пневмококк
Гемофильная палочка, пневмококк и стафилококк являются представителями нормофлоры , в связи с чем достаточно часто обнаруживаются в органах дыхательной системы (миндалинах, гортани, бронхах и легких). Пневмококки и остальные представители нормофлоры в норме, в здоровом организме при высоком уровне иммунной защиты достаточно редко приводят к инфекционным процессам.
Гемофильная палочка, как и пневмококк, была открыта в конце 19 века во время пандемии гриппа, в связи с чем ошибочно считалась возбудителем этого заболевания. Этим можно объяснить сходство названия этой бактерии Haemophilus influenzae с названием вируса гриппа Influenza virus. После открытия вирусов в 1933 году стало понятно, что природа гриппа другая, однако название все равно осталось за бактерией.
Гемофильная инфекция и пневмококк являются причиной более 80% всех бактериальных пневмоний, отитов и менингитов, в связи с чем являются достаточно серьезной проблемой. Кроме того, эти возбудители имеют одинаковые пути передачи, поэтому к ним восприимчивы одни и те же группы населения.
Это иногда приводит к тому, что у пациента одновременно наблюдаются и гемофильная инфекция, и пневмококк. Проведенные американскими учеными исследования показали, что в пробирке пневмококк атакует палочку перекисью водорода, что приводит к ее гибели. Также были предприняты попытки помещения обоих возбудителей заболеваний к организм живой мыши, после чего оценивался полученный результат.
Так, при помещении гемофильной палочки и пневмококка в одну ноздрю, через 2 недели выживала только первая группа бактерий. В то же время при помещении микробов в разные ноздри, пневмококки и возбудители гемофильной инфекции выжили без серьезных изменений их соотношения. Однако, и в том и в другом случае было отмечено, что при совместном воздействии на организм животного серьезно увеличивалось количество нейтрофилов, что не характерно для инфицирования только одним видом возбудителя.
Также был выявлен интересный факт – нейтрофилы после воздействия на них антигенами мертвых гемофильных палочек атаковали пневмококк более агрессивно. В настоящее время это наблюдение объяснить не удалось, однако существует теория, что может быть связано как с активизирующим влиянием гемофильной инфекции на иммунную систему при встрече с пневмококком.
Всегда ли пневмококки живут в легких
В связи с тем, что открытие пневмококка было сопряжено с изучением летальных исходов от тяжелой пневмонии, ассоциированный с вирусом гриппа, считалось, что этот возбудитель ответственен за поражение легких. Пневмококки в самом деле имели отношение к тяжелому течению болезни и высокой частоте развития летальных исходов.
Даже на сегодняшний день считается, что ежегодно пневмококковая инфекция уносит жизни более 1,5 миллионов детей. Однако, во время пандемии гриппа этот показатель был в разы выше, что обусловлено взаимопетенцирующим эффектом вируса и бактерии. Так, вирус гриппа осуществляет повреждение эпителия бронхов и легких, облегчая пневмококку проникновение во внутренние среды организма. Также значительно сказывается на течении заболевания истощение иммунного ответа на фоне тяжелого вирусного поражения.
Формы течения пневмококковой инфекции
Различают следующие формы пневмококковой инфекции:
- здоровое носительство, при котором симптомов заболевания не наблюдается;
- местную (как правило, отмечается поражение верхних дыхательных путей);
- генерализованную (с развитием пневмонии, сепсиса, менингита или эндокардита).
При инфицировании пневмококками, легкие формы наблюдаются в большинстве случаев и представлены здоровым носительством, которое составляет порядка 4 недель и местными процессами. Продолжительность инкубационного периода при местных формах не известна, в то время как при генерализованных требуется 2-3 суток после развития ринита. Причины, по которым пневмококк вызывает генерализованное поражение организма, связаны в большинстве случаев с иммунодефицитными состояниями. В редких ситуациях возможна молниеносная форма болезни с развитием летального исхода в течение 1-2 суток.
Часто ли пневмококк – причина менингита или сепсиса?
Менингит и сепсис часто сопровождаются летальными исходами, одна из наиболее значимых причин которых – пневмококк. Однако это также обусловлено не только вирулентностью этого возбудителя, но и тем, что для развития генерализованных форм необходимо особое состояние организма, сопряженное с низкими компенсаторными возможностями. Это приводит к тому, что даже при грамотном и полноценном лечении, показатели летальности остаются довольно высокими.
Какая инфекция протекает тяжелее – вызванная стафилококком или пневмококком
Как и при инфицировании пневмококком, при стафилококке возможно также развитие местных и генерализованных форм заболеваний. Кроме того, стафилококк является более устойчивым микроорганизмом, что позволяет ему передаваться не только воздушно-капельным, но, также, и контактно – бытовым и пищевым путями, что обусловливает более широкое распространение этого возбудителя в окружающей среде.
При местных формах в отличие от пневмококка, стафилококк обладает более широким спектром влияния, то есть может поражать не только верхние дыхательные пути, но и кожу. Как правило, в большинстве случаев по клинической картине отличить стафилококковую инфекцию от пневмококковой при развитии ринита, отита, а также ряда генерализованных форм – сепсиса, менингита и пневмонии достаточно без проведения специального исследования не является возможным.
В то же время даже несмотря на высокий уровень антибиотикорезистентности, стафилококковая инфекция гораздо больше подвержена лечению антибиотиками.
Диагностика пневмококковой инфекции
Отличить вирус от пневмококка – при развитии заболевания можно с помощью анализа крови, что будет проявляться характерными для вирусного или бактериального поражениями изменениями.
Также для выбора тактики лечения, в ряде случаев требуется идентификация возбудителя, нередко с определением антибиотикочувствительности. Наиболее распространенными для определения пневмококковой инфекции методами, являются:
- бактериологический;
- реакция прямой гемагглютинации;
- реакция латекс агглютинации;
- ИФА;
- ПЦР.
В ряде случаев, если прием антибиотиков согласно общепринятым нормам не помогает, определяют с помощью посева спектр лекарств, к которым чувствителен пневмококк. Лечение после этого проводится антибиотиками, к которому чувствителен возбудитель инфекционного процесса.
Лечение от пневмококка
В связи с высокой вероятностью развития осложнений, а также достаточно большим количеством препаратов, к которым имеется резистентность, лечение от пневмококка должно проводиться специалистом. Так как пневмококковая инфекция имеет бактериальную природу, наиболее эффективным методом ее лечения является антибиотикотерапия.
Какие антибиотики убивают пневмококк
При легких местных формах заболевания, которые вызывает пневмококк, лечение антибиотиками достаточно часто не проводится, так как врачу не известно о причине развития инфекционного процесса. В связи с этим обычно достаточно неспецифического лечения, чтобы добиться выздоровления.
Иначе представлена ситуация при тяжелых формах болезни. Изначально, для того, чтобы вылечить пневмококк, применялись антибиотики, в составе которых имелось бета-лактамное кольцо. Эта группа антибиотиков широко представлена в современной медицине и включает пенициллины, цефалоспорины, монобактамы и карбапенемы.
Однако, уже к 1960 – му году практически везде пневмококк эти антибиотики не уничтожали. Это было обусловлено появлением и широким распространением антибиотикорезистентных штаммов. Как правило, эти виды пневмококков особенно широко были распространены в регионах с высоким уровнем употребления антибиотиков.
В настоящее время наиболее часто при развитии менингита и внебольничной пневмонии, до установления антибиотикорезистентности проводится лечение от пневмококка сочетанием антибиотиков – как правило, цефалоспоринов III поколения с другими препаратами. Также в настоящее время применяются производные фторхинолонов. В настоящее время, в связи с высокими показателями летальности, до сих пор обсуждаются возможные схемы лечения пневмококковой инфекции.
Чем еще лечат пневмококковую инфекцию
Также на эффективность лечении пневмококка большое влияние оказывают такие факторы, как полноценное питание и правильный режим (как правило, полупостельный и постельный). Это, как правило, направлено на повышение иммунных сил организма. Также, при развитии генерализованных форм показано проведение дезинтоксикационной терапии. Госпитализация проводится только при тяжелых, генерализованных формах пневмококковой инфекции.
Профилактика пневмококковой инфекции
Профилактика включает в себя как неспецифические мероприятия (ношение маски в общественных местах при простуде, ведение здорового образа жизни и другие мероприятия, направленные на повышение иммунитета), так и специфические (к которым относится прививка от пневмококка).
Вакцинопрофилактика от пневмококка и гемофильной палочки
Проведение вакцинопрофилактики имеет огромное значение как для снижения выраженности симптомов, так и для предотвращения гемофильной инфекции и интенсивного размножения пневмококка. Гемофильная палочка как возбудитель тяжелых инфекционных заболеваний у детей, попала в список болезней, требующих обязательной вакцинопрофилактики в России в 2011 году (в национальный календарь прививок).
В отличие от гемофильной палочки, пневмококк попал в список возбудителей, по поводу которых следует проводить вакцинопрофилактику, лишь в 2014 году. Первая же вакцина от пневмококка была получена еще 1980 – х годах. В настоящее время она внесена в список Всемирной Организации Здравоохранения как одна из важнейших для обязательной вакцинации.
Вакцина от пневмококка на сегодняшний день представлена:
- полисахаридной вакциной, содержащей антигены 23 серотипов;
- конъюгированной вакциной, содержащей капсульные полисахариды, а также дифтерийный анатоксин CRM197, обладающий высокой иммуногенностью.
При использовании полисахаридной вакцины осуществляется защита от пневмококка за счет стимуляции В-лимфоцитов, активно продуцирующих иммуноглобулины класса M без активации Т-лимфоцитов. Как правило, эта вакцина от пневмококка показывает низкую эффективность при использовании у детей, младше 2 лет, что, возможно, связано с недостаточно зрелой иммунной системой. Для поддержания достаточного уровня иммунной защиты, прививка от пневмококка должна проводиться повторно каждые 5 лет, а также обязательно у лиц пожилого возраста.
При использовании конъюгированных вакцин, прививка от пневмококка имеет более надежный и продолжительный эффект, что обусловлено включением в работу иммунитета Т-клеток, которые не только осуществляют переключение между классами иммуноглобулинов, но и обеспечивают сохранение клеток памяти.
Как правило, иммунитет от конъюгированной вакцины, даже после проведения прививки от пневмококка ребёнку, считается пожизненным. Главным и наиболее сильным недостатком этой вакцины является незначительное количество серотипов пневмококка, от которых создается иммунная защита при проведении вакцинации.
Прививка от гемофильной инфекции также представлена полисахаридной и конъюгированной вакцинами. Проводится детям с иммуноскомпроментированными состояниями.
Когда делают прививку от пневмококка ребёнку
Прививка от пневмококка ребёнку в России включена в национальный календарь и делается в сроки 2, 4,5, 15 месяцев. В Соединенных Штатах Америки рекомендуется проводить эту прививку всем детям в возрасте от 2 до 23 месяцев, а при иммунодефицитных состояниях также в возрасте 24-59 месяцев жизни (до 5 лет). Наиболее оптимальными для вакцинации сроками считаются 2, 4, 6 и 12-14 месяцы.
Вакцины, используемые для профилактики заболеваний, безопасны. Однако, примерно в 10% случаях прививка от пневмококка ребёнку может сопровождаться появлением покраснения в месте инъекции, лихорадкой и изменением времени сна. Развитие тяжелых аллергических реакций встречается очень редко.
Эффективна ли прививка от пневмококка
Проведение прививок от пневмококка и гемофильной инфекции привело к значительному снижению заболеваемости, связанной с этими бактериями. Кроме того, проведение широкой вакцинации сказалось уменьшении количества тяжелых форм инфекционных процессов, связанных с пневмококком и гемофильной палочкой. В ряде европейских стран вакцина от пневмококка активно используется уже более десятка лет. Примером может служить Финляндия, в которой отметили существенное снижение гнойных отитов после введения вакцинопрофилактики.
Также, проведение прививок от пневмококка ребёнку в Европе сказалось на заболеваемости людей пожилого возраста. Это можно объяснить снижением здорового бактерионосительства как среди детей, так и их окружения (родителей, родственников).
