Стрептококки (Streptococcus) — род грамположительных бактерий, представители которого имеют большое значение для клинической микробиологии. Одни виды входят в состав нормальной микробиоты человека, другие могут вызывать инфекции различной локализации.
Для лабораторного исследования важно не только обнаружить стрептококки, но и по возможности установить их вид или группу. Для этого используют совокупность морфологических, культуральных, биохимических, серологических и современных инструментальных методов. После идентификации микроорганизма при наличии соответствующих показаний проводят определение чувствительности к антимикробным препаратам.
В статье разберём, какие бывают стрептококки, чем отличаются основные виды, как проводится идентификация Streptococcus и какие методы применяются для определения антимикробной чувствительности.
Что такое стрептококки
Streptococcus — род грамположительных кокков. При микроскопии клетки стрептококков могут располагаться парами или образовывать цепочки различной длины. Для представителей рода характерна отрицательная реакция на каталазу, что используется при дифференциации от некоторых других грамположительных кокков.
Название «стрептококки» объединяет большое количество видов, которые отличаются биологическими свойствами, особенностями колоний, типом гемолиза и клиническим значением.
Некоторые представители могут присутствовать в составе нормальной микробиоты человека. Поэтому само обнаружение бактерий рода Streptococcus не всегда означает наличие инфекционного процесса: при интерпретации результата учитывают вид микроорганизма, материал для исследования и клиническую ситуацию.
Какие бывают стрептококки
Стрептококки можно классифицировать по нескольким признакам. В лабораторной практике большое значение имеют характер гемолиза на кровяном агаре и принадлежность к серологической группе Лэнсфилд.
Классификация стрептококков по типу гемолиза
Одним из традиционных признаков, используемых при исследовании культуры стрептококков, является характер разрушения эритроцитов на кровяной питательной среде.
- α-гемолиз — неполный гемолиз, при котором вокруг колоний появляется зона зеленоватого окрашивания среды;
- β-гемолиз — полный гемолиз эритроцитов с образованием прозрачной зоны вокруг колонии;
- γ-гемолиз — отсутствие заметного гемолиза.
Тип гемолиза является важным ориентиром при предварительной характеристике культуры, однако сам по себе не всегда позволяет установить вид бактерии. Для окончательной идентификации используют дополнительные признаки и методы.
Группы стрептококков по Лэнсфилд
Другой подход к классификации связан с выявлением группоспецифических антигенов клеточной стенки — групп Лэнсфилд. В лабораторной практике могут определяться, в частности, группы A, B, C, F и G.
Серологическая группа и вид микроорганизма — не одно и то же. Поэтому реакция на антиген определённой группы может быть частью идентификационного алгоритма, но для точного установления вида в некоторых случаях требуются дополнительные исследования.
Основные виды Streptococcus и их медицинское значение
Среди стрептококков выделяют несколько видов и групп, которые особенно важны для медицинской микробиологии.
| Вид или группа | Типичные особенности | Медицинское значение |
|---|---|---|
| Streptococcus pyogenes | β-гемолитический стрептококк, группа A | Инфекции ротоглотки, кожи и мягких тканей, инвазивные инфекции |
| Streptococcus agalactiae | β-гемолитический стрептококк, группа B | Имеет значение при инфекциях новорождённых и беременных, а также при инвазивных инфекциях |
| Streptococcus pneumoniae | Пневмококк, обычно α-гемолитический | Инфекции дыхательных путей и инвазивные пневмококковые инфекции |
| Viridans group streptococci | Группа близкородственных стрептококков, часто α-гемолитических | Могут входить в состав нормальной микробиоты, но способны вызывать оппортунистические инфекции |
| Streptococcus mutans | Представитель оральной микробиоты | Имеет значение в развитии кариеса |
| Streptococcus gallolyticus | Представитель группы S. bovis | Может быть связан с бактериемией и эндокардитом |
Таким образом, понятие «стрептококки» включает микроорганизмы с различными свойствами. Поэтому при лабораторном исследовании важно по возможности перейти от определения рода к более точной идентификации.
Где встречаются стрептококки
Представители рода Streptococcus могут обнаруживаться на коже и слизистых оболочках человека. Некоторые виды входят в состав микробиоты ротоглотки, полости рта, кишечника и других биотопов.
При этом наличие стрептококков в исследуемом материале необходимо оценивать с учётом его происхождения. Один и тот же микроорганизм может иметь разное клиническое значение в зависимости от места выделения, количества, вида бактерии и других результатов лабораторного исследования.
Какие заболевания вызывают стрептококки
Разные представители рода Streptococcus могут быть связаны с инфекционными процессами различной локализации.
К основным направлениям относятся:
- инфекции ротоглотки;
- инфекции дыхательных путей;
- инфекции кожи и мягких тканей;
- инфекции у новорождённых;
- инвазивные инфекции и бактериемия;
- эндокардит;
- инфекции полости рта.
При этом клиническое значение определяется конкретным видом стрептококка и результатами исследования, а не только фактом обнаружения бактерий рода Streptococcus.
Как идентифицируют стрептококки в лаборатории
Идентификация стрептококков представляет собой последовательность исследований, позволяющих установить принадлежность выделенного микроорганизма к определённому роду, группе или виду.
В зависимости от оснащения лаборатории и поставленной задачи могут использоваться культуральные, микроскопические, биохимические, серологические, масс-спектрометрические и молекулярно-генетические методы.
Бактериологический посев и выделение культуры
При классическом бактериологическом исследовании материал высевают на подходящую питательную среду. После инкубации оценивают рост микроорганизмов, морфологию колоний и другие культуральные признаки.
Для стрептококков большое значение имеет использование кровяного агара, позволяющего оценить характер гемолиза вокруг выросших колоний.
Микроскопия и окраска по Граму
Микроскопическое исследование позволяет оценить морфологию бактерий и их расположение. Для стрептококков характерны грамположительные кокки, располагающиеся парами или цепочками.
Микроскопия является важным этапом предварительной характеристики культуры, но обычно не позволяет самостоятельно установить вид стрептококка.
Определение гемолиза
Характер гемолиза на кровяном агаре помогает разделить выделенные культуры на α-, β- и γ-гемолитические и используется как один из признаков при дальнейшей идентификации.
При этом отсутствие или наличие гемолиза не следует рассматривать как самостоятельный окончательный критерий видовой идентификации. Например, β-гемолиз может быть характерен для нескольких видов стрептококков, а выраженность гемолиза у отдельных штаммов может различаться.
Биохимическая идентификация стрептококков
Биохимические тесты позволяют определить набор свойств микроорганизма и сравнить полученный профиль с характеристиками известных видов.
В зависимости от исследуемой группы микроорганизмов могут оцениваться различные ферментативные и метаболические признаки. Для дифференциации стрептококков применяются, например, тесты на каталазу, PYR, гидролиз эскулина, активность отдельных ферментов и другие биохимические реакции.
При этом конкретный набор реакций выбирают с учётом предполагаемой группы микроорганизмов и используемой методики идентификации.
Серологическая идентификация
Для ряда β-гемолитических стрептококков может использоваться определение антигенов групп Лэнсфилд. Один из известных примеров — выявление антигена группы B при идентификации Streptococcus agalactiae.
Серологические реакции могут использоваться как часть алгоритма идентификации, а при необходимости результат подтверждают дополнительными методами.
Автоматизированная идентификация
В современных микробиологических лабораториях для идентификации бактерий применяются автоматизированные системы и стандартизированные наборы реагентов. Такой подход позволяет исследовать комплекс признаков и получать идентификационный профиль микроорганизма.
Автоматизация особенно полезна при необходимости проводить большое количество исследований с воспроизводимыми условиями постановки и интерпретации результатов.
MALDI-TOF и молекулярные методы
Для видовой идентификации микроорганизмов также применяются современные методы, включая MALDI-TOF масс-спектрометрию и молекулярно-генетические методы.
MALDI-TOF MS позволяет идентифицировать микроорганизмы по характерному спектру белковых компонентов. ПЦР и другие молекулярные методы основаны на выявлении специфических последовательностей нуклеиновых кислот.
Выбор метода зависит от задачи исследования, типа материала, оснащения лаборатории и необходимой точности идентификации.
Чем отличаются основные виды стрептококков
Несмотря на принадлежность к одному роду, разные виды стрептококков могут существенно различаться по гемолитической активности, серологическим характеристикам, биохимическому профилю и клиническому значению.
| Микроорганизм | Гемолиз | Группа/особенность | Почему важна идентификация |
|---|---|---|---|
| S. pyogenes | β | Группа A | Позволяет отличить от других β-гемолитических стрептококков |
| S. agalactiae | Обычно β | Группа B | Имеет специфическое клиническое значение, особенно в акушерстве и неонатологии |
| S. pneumoniae | α | Пневмококк | Требует дифференциации от других α-гемолитических стрептококков |
| Viridans group | Чаще α | Группа близкородственных видов | Важна видовая идентификация при клинически значимом выделении |
Таким образом, один только результат «обнаружены стрептококки» не всегда является достаточным. Для дальнейшей интерпретации исследования может потребоваться более точная идентификация микроорганизма.
Определение чувствительности стрептококков к антимикробным препаратам
После идентификации микроорганизма при наличии показаний может проводиться определение чувствительности к антимикробным препаратам (AST, antimicrobial susceptibility testing).
Результат такого исследования позволяет оценить реакцию выделенного микроорганизма на исследуемые антимикробные препараты и классифицировать чувствительность в соответствии с применяемыми критериями интерпретации.
Диско-диффузионный метод
При диско-диффузионном методе на засеянную питательную среду помещают диски с антимикробными препаратами. После инкубации измеряют зоны подавления роста вокруг дисков.
Размер зоны ингибирования сопоставляют с установленными пограничными значениями. Важно использовать методику и критерии, соответствующие конкретному микроорганизму и действующему стандарту.
Определение МПК методом микроразведений
МПК (MIC, минимальная подавляющая концентрация) — минимальная концентрация антимикробного препарата, при которой в условиях конкретного теста не наблюдается видимый рост микроорганизма.
Метод микроразведений позволяет получить количественное значение МПК. Для стрептококков, относящихся к требовательным микроорганизмам, при проведении тестирования учитываются специальные требования к условиям исследования и питательной среде. Например, EUCAST рекомендует для стрептококков использовать среду MH-F при определении МПК методом микроразведения.
Автоматизированное определение чувствительности
Для AST также используются автоматизированные и полуавтоматические системы. Они позволяют одновременно исследовать несколько антимикробных препаратов и получать профиль чувствительности исследуемого изолята.
Коммерческие системы и наборы для определения чувствительности должны быть валидированы и использоваться в соответствии с инструкцией производителя и применяемыми критериями интерпретации.
Что такое breakpoint
Breakpoint — пограничное значение, используемое для интерпретации результата определения чувствительности. В зависимости от применяемой системы критериев результат может относиться к категории чувствительности, чувствительности при повышенной экспозиции или устойчивости.
При использовании критериев EUCAST интерпретация результатов проводится с учётом клинических breakpoint для конкретной комбинации микроорганизма и антимикробного препарата. Эти значения связаны не только с МПК, но и с фармакокинетическими и фармакодинамическими характеристиками препарата, клиническими данными и особенностями микроорганизма.
Почему вид стрептококка имеет значение при AST
Критерии определения и интерпретации чувствительности могут различаться для разных видов и групп стрептококков. Например, EUCAST отдельно рассматривает Streptococcus pyogenes, S. agalactiae, S. pneumoniae и viridans group streptococci при разработке корреляций между МПК и диаметрами зон задержки роста.
Поэтому корректная идентификация микроорганизма является важной частью лабораторного процесса: результат AST необходимо интерпретировать в контексте конкретного микроорганизма и используемой методики.
Антибиотикорезистентность стрептококков
Антибиотикорезистентность — способность микроорганизма сохранять жизнеспособность или размножаться при воздействии антимикробного препарата в концентрациях, которые обычно подавляют чувствительные микроорганизмы.
У разных стрептококков могут встречаться различные механизмы устойчивости. Поэтому наличие устойчивости к определённому препарату нельзя автоматически переносить с одного вида на другой.
При лабораторном исследовании важно отличать фактическую устойчивость изолята от предварительного предположения о возможном фенотипе резистентности. Для этого применяют стандартизированные методы AST и актуальные критерии интерпретации.
Почему правильная идентификация важна для определения чувствительности
Идентификация и определение чувствительности — взаимосвязанные этапы лабораторного исследования.
Упрощённо последовательность может выглядеть следующим образом:
- выделение культуры микроорганизма;
- предварительная характеристика культуры;
- идентификация микроорганизма;
- определение чувствительности к антимикробным препаратам;
- интерпретация полученных результатов.
Точная идентификация позволяет выбрать соответствующий алгоритм исследования и применить корректные критерии оценки чувствительности. Поэтому лабораторная диагностика стрептококков не ограничивается определением их рода: в зависимости от задачи необходимо установить вид или другую таксономическую категорию, имеющую значение для дальнейшей работы с изолятом.
Наборы реагентов для идентификации и определения чувствительности Streptococcus
Для лабораторной идентификации микроорганизмов и определения их чувствительности применяются специализированные наборы реагентов и тест-системы. В линейке ЮНОНА ХК II представлены решения для разных этапов исследования.
Набор реагентов XK-24A-L-IVD для идентификации
XK-24A-L-IVD — набор реагентов, предназначенный для идентификации микроорганизмов. Его можно рассматривать в контексте этапа лабораторного определения видовой принадлежности выделенной культуры.
Набор реагентов XK-96A-L-IVD для определения чувствительности
XK-96A-L-IVD предназначен для этапа определения чувствительности к антимикробным препаратам. Такие исследования позволяют получить данные о реакции выделенного микроорганизма на исследуемые препараты и сформировать профиль чувствительности в соответствии с применяемой методикой.
Комбинированный набор XK-96B-L-IVD
XK-96B-L-IVD объединяет задачи идентификации и определения чувствительности к антимикробным препаратам. Такой формат позволяет рассматривать оба этапа исследования в рамках единого лабораторного процесса.
При выборе конкретного набора необходимо учитывать его назначение, область применения, требования к исследуемому материалу и условия проведения анализа. Перед использованием следует руководствоваться актуальной инструкцией производителя.
Заключение
Стрептококки представляют собой неоднородную группу микроорганизмов, поэтому их лабораторное исследование требует комплексного подхода. Предварительная характеристика культуры включает микроскопию и оценку гемолиза, а для более точной идентификации применяются биохимические, серологические, автоматизированные, масс-спектрометрические и молекулярные методы.
После идентификации при наличии соответствующих показаний может проводиться определение чувствительности Streptococcus к антимикробным препаратам. Для этого применяются диско-диффузионные, разведочные и автоматизированные методы, а результаты интерпретируются с использованием актуальных критериев.
Для лабораторных задач, связанных с идентификацией и определением чувствительности микроорганизмов, доступны специализированные наборы реагентов ЮНОНА ХК II, включая XK-24A-L-IVD, XK-96A-L-IVD и XK-96B-L-IVD.
