Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Грам оң бактериялар түрі
Species of Gram positive bacterium
Staphylococcus aureus – Грам оң, шар тәрізді бактерия, Bacillota тұқымдасына жатады және организмнің микробиотасының әдеттегі мүшесі болып табылады, көбінесе жоғарғы тыныс алу жолдарында және теріде кездеседі. Ол каталаза және нитратты азайту реакцияларына оң нәтиже береді, сондай-ақ оттегі қажеттілігіне қарамастан өсе алатын факультативті анаэроб болып табылады. S. aureus көбінесе адам микробиотасының комменсалы ретінде әрекет етеді, бірақ ол мүмкіндік туғанда патогенге айналып, тері инфекцияларына (іріңді жаралар, синусит сияқты тыныс алу жолдары инфекциялары, тамақ улануы) себеп болатын жиі кездесетін фактор болып табылады. Патогенді штаммдар көбінесе инфекцияны күшті протеин токсиндері сияқты вируленттілік факторларын өндіру арқылы және антиденелерді байланыстырып, олардың белсенділігін жоятын жасуша бетіндегі протеиннің экспрессиясы арқылы күшейтеді. S. aureus – антимикробтық резистенттілікпен байланысты өлім-жітімнің басты себептерінің бірі, ал метициллинге резистентті S. aureus (MRSA) сияқты антибиотиктерге төзімді штаммдардың пайда болуы клиникалық медицинада бүкіл әлемде маңызды мәселе болып табылады. Көптеген зерттеулер мен әзірлемелерге қарамастан, S. aureus-қа қарсы вакцина әлі мақұлданған жоқ. Адам популяциясының шамамен 21-30% S. aureus-тің ұзақ мерзімді тасымалдаушысы болып табылады, сондай-ақ әйелдердің төменгі репродуктивтік жолының қалыпты тұрғыны болып табылады. S. aureus түрлі ауруларды тудыруы мүмкін, олардың ішінде шағын тері инфекциялары (қызылша, импетиго, қайнау, целлюлит, фолликулит, карбункул, күйген тері синдромы, іріңді жаралар) және пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит, токсикалық шок синдромы, бактериемия және сепсис сияқты өмірге қауіпті жағдайлар бар. Бұл әлі де ауруханада жұқтырылатын инфекциялардың бес ең көп таралған себебінің бірі болып табылады және хирургиядан кейін жара инфекцияларының себебі болып табылады. Жыл сайын АҚШ-тағы шамамен 500 000 аурухана науқасы стафилококк инфекциясына, негізінен S. aureus-тан шалдығады. АҚШ-та жылына 50 000-ға жуық өлім жағдайы стафилококк инфекциясымен байланысты.
Staphylococcus aureus is a Gram positive spherically shaped bacterium, a member of the Bacillota, and is a usual member of the microbiota of the body, frequently found in the upper respiratory tract and on the skin. It is often positive for catalase and nitrate reduction and is a facultative anaerobe that can grow without the need for oxygen. Although S. aureus usually acts as a commensal of the human microbiota, it can also become an opportunistic pathogen, being a common cause of skin infections including abscesses, respiratory infections such as sinusitis, and food poisoning. Pathogenic strains often promote infections by producing virulence factors such as potent protein toxins, and the expression of a cell surface protein that binds and inactivates antibodies. S. aureus is one of the leading pathogens for deaths associated with antimicrobial resistance and the emergence of antibiotic resistant strains, such as methicillin resistant S. aureus (MRSA), is a worldwide problem in clinical medicine. Despite much research and development, no vaccine for S. aureus has been approved. An estimated 21% to 30% of the human population are long term carriers of S. aureus, and as a normal inhabitant of the lower reproductive tract of females. S. aureus can cause a range of illnesses, from minor skin infections, such as pimples, impetigo, boils, cellulitis, folliculitis, carbuncles, scalded skin syndrome, and abscesses, to life threatening diseases such as pneumonia, meningitis, osteomyelitis, endocarditis, toxic shock syndrome, bacteremia, and sepsis. It is still one of the five most common causes of hospital acquired infections and is often the cause of wound infections following surgery. Each year, around 500,000 hospital patients in the United States contract a staphylococcal infection, chiefly by S. aureus. Up to 50,000 deaths each year in the U. S. are linked to staphylococcal infection.
Ашылу
1880 жылы шотландтық хирург Александр Огстон операция жасап жатқанда хирургиялық абсцестен алынған іріңде бактериялардың топтарын байқап, Staphylococcus жара инфекциясын тудыратынын анықтады. Ол микроскоп астында көрінетін шоғырланған түріне байланысты оны Стафилококк деп атады. 1884 жылы неміс ғалымы Фридрих Юлиус Розенбах Staphylococcus aureus-ті анықтады және оны Staphylococcus albus-тан, яғни туысқан бактериядан ажыратып көрсетті. 1930 жылдардың басында дәрігерлер S. aureus инфекциясын анықтау үшін коагуляза тестілеуін қолдана бастады, бұл бактерия өндіретін ферментті анықтауға мүмкіндік берді. 1940 жылдарға дейін S. aureus инфекциясы көптеген науқастар үшін өлімге алып келді. Бірақ дәрігерлер пенициллиннің S. aureus инфекциясын емдеуге көмектесетінін анықтады. Алайда, 1940 жылдардың соңында пенициллинге төзімділік осы бактериялардың арасында кеңінен тарады және төзімді штаммдардың ошақтары пайда бола бастады.
In 1880, Alexander Ogston, a Scottish surgeon, discovered that Staphylococcus can cause wound infections after noticing groups of bacteria in pus from a surgical abscess during a procedure he was performing. He named it Staphylococcus after its clustered appearance evident under a microscope. Then, in 1884, German scientist Friedrich Julius Rosenbach identified Staphylococcus aureus, discriminating and separating it from Staphylococcus albus, a related bacterium. In the early 1930s, doctors began to use a more streamlined test to detect the presence of an S. aureus infection by the means of coagulase testing, which enables detection of an enzyme produced by the bacterium. Prior to the 1940s, S. aureus infections were fatal in the majority of patients. However, doctors discovered that the use of penicillin could cure S. aureus infections. Unfortunately, by the end of the 1940s, penicillin resistance became widespread amongst this bacterium population and outbreaks of the resistant strain began to occur.
Эволюция
Staphylococcus aureus-ті адамзаттың он басты тұқымына бөлуге болады. Сонымен қатар көптеген екіншілік тұқымдар да бар, бірақ олар халық арасында сирек кездеседі. Бір тұқымдағы бактериялардың геномдары көбінесе сақталады, мобильді генетикалық элементтерден басқа. S. aureus-те жиі кездесетін мобильді генетикалық элементтерге бактериофагтар, патогендік аралдар, плазмидтер, транспозондар және стафилококк кассеталық хромосомалары жатады. Бұл элементтер S. aureus-тің үнемі эволюциялануына және жаңа қасиеттерге ие болуына мүмкіндік береді. S. aureus түрінде генетикалық әртүрлілік өте жоғары. Фицджеральд және авторлар (2001) жүргізген зерттеу S. aureus геномның шамамен 22%-ы кодталмайтындығын және бактериядан бактерияға өзгеше болуы мүмкін екенін көрсетті. Бұл айырмашылықтың мысалы түрдің патогендігінде көрінеді. Адамдарда инфекция тудыратын S. aureus-тің тек бірнеше штаммы ғана бар. Бұл түрдің инфекциялық қабілетінің кең диапазоны бар екенін көрсетеді. Түр ішіндегі жоғары гетерогенділіктің себебі оның әртүрлі инфекцияларға тәуелді болуы болуы мүмкін деген болжам бар. Бұл бір хост ішінде бірнеше түрлі S. aureus түрлері инфекция тудырғанда болады. Әртүрлі штамдар әртүрлі ферменттерді бөліп шығаруы немесе топқа әртүрлі антибиотиктерге төзімділікті әкелуі мүмкін, бұл оның патогендік қабілетін арттырады. Осылайша, көптеген мутациялар мен мобильді генетикалық элементтерді алу қажет. S. aureus түрінің маңызды эволюциялық процесі – оның адамдармен бірге эволюциялануы. Уақыт өте келе, бұл паразиттік қарым-қатынас бактерияның симптомдар немесе инфекция тудырмай адамның мұрын-жұтқыншағында тасымалдануына әкелді. Бұл оның адам популяциясында таралуына және түр ретінде жарамдылығын арттыруына мүмкіндік береді. Алайда, адамдардың шамамен 50%-ы ғана S. aureus тасымалдаушысы, оның 20%-ы тұрақты тасымалдаушылар, ал 30%-ы мерзімік тасымалдаушылар. Бұл ғалымдарды S. aureus-тің адамдарда асимптоматикалық тасымалдануын анықтайтын көптеген факторлар бар деген сенімге итермелейді, оның ішінде жеке адамға тән факторлар да бар. 1995 жылы Хофман және авторлар жүргізген зерттеуге сәйкес, бұл факторларға жас, жыныс, қант диабеті және темекі шегу кіреді. Сонымен қатар, олар S. aureus-тің отарлау қабілетін арттыратын адамдардағы кейбір генетикалық өзгерістерді анықтады, атап айтқанда глюкокортикоид рецепторлары геніндегі полиморфизм, бұл кортикостероид өндірісінің жоғарылауына әкеледі. Қорытындылай келе, осы бактерияның кез келген штаммы инвазивті бола алатынына дәлелдер бар, өйткені бұл адам факторларына байланысты. S. aureus жылдам көбейіп, микроэволюциялық деңгейі жоғары болса да, түрдің эволюциясына кедергі келтіретін бірнеше тосқауылдар бар. Мұндай тосқауылдардың бірі – бактерия ішіндегі жасайтын гендік реттегіш AGR. Бұл реттегіш бактерияның патогендік деңгейімен байланысты. Бұл гендегі функцияны жоғалтуға байланысты мутациялар оны қамтитын бактерияның жарамдылығын арттырады. Осылайша, S. aureus түр ретінде сәтті болуы үшін сауда жасауы керек, төмендеген патогендікті жоғары дәрі-дәрмекке төзімділікпен алмастыру. Эволюцияға кедергі келтіретін тағы бір фактор – Sau1 I типті шектеу-модификация (RM) жүйесі. Бұл жүйе бактерияны бөтен ДНК-дан оны ыдырату арқылы қорғайды. Бір тұқымның ішінде ДНК алмасу бұғатталмайды, өйткені олардың ферменттері бірдей және RM жүйесі жаңа ДНК-ны бөтен деп тани алмайды, бірақ әртүрлі тұқымдар арасындағы трансферт бұғатталады. Медициналық әдебиетте бактерия көбінесе S. aureus, Staph aureus немесе Staph a деп аталады. S. aureus микроскоп арқылы қарағанда стафилококктар (жүзім тәрізді шоғырлар) ретінде көрінеді және қан агар тақталарында өскенде үлкен, дөңгелек, алтын сары колониялары бар, көбінесе гемолизбен. S. aureus бинарлық бөліну арқылы жыныссыз көбейеді. Қыз клеткаларының толық бөлінуіне S. aureus autolysin көмектеседі, ал оның болмауы немесе мақсатты ингибициялануы қыз клеткаларының бір-біріне жабысып қалуына және шоғырлар түзеді. S. aureus каталазаға оң реакция береді (яғни каталаза ферментін өндіре алады). Каталаза сутек пероксидін су мен оттегіге айналдырады. Каталаза белсенділігін анықтау сынақтары кейде стафилококктарды энтерококктардан және стрептококктардан ажырату үшін қолданылады. Бұрын S. aureus басқа стафилококктардан коагулаза сынағы арқылы ажыратылған. Алайда, S. aureus штамдарының барлығы да коагулазаға оң реакция бермейді және түрді дұрыс анықтамау тиімді емдеу мен бақылау шараларына әсер етуі мүмкін. Табиғи генетикалық трансформация – бір бактериядан екінші бактерияға ДНК-ның аралық орта арқылы берілуі және гомологтық рекомбинация арқылы донор тізбегінің реципиент геномына енуі процесі. S. aureus табиғи генетикалық трансформацияға қабілетті екені анықталды, бірақ қолданылған тәжірибелік жағдайларда төмен жиілікте. Келешектегі зерттеулер табиғи генетикалық трансформацияға қабілеттіліктің дамуы тиіс жағдайларда айтарлықтай жоғары болуы мүмкін екенін көрсетті.
Staphylococcus aureus can be sorted into ten dominant human lineages. There are numerous minor lineages as well, but these are not seen in the population as often. Genomes of bacteria within the same lineage are mostly conserved, with the exception of mobile genetic elements. Mobile genetic elements that are common in S. aureus include bacteriophages, pathogenicity islands, plasmids, transposons, and staphylococcal cassette chromosomes. These elements have enabled S. aureus to continually evolve and gain new traits. There is a great deal of genetic variation within the S. aureus species. A study by Fitzgerald et al. (2001) revealed that approximately 22% of the S. aureus genome is non coding and thus can differ from bacterium to bacterium. An example of this difference is seen in the species' virulence. Only a few strains of S. aureus are associated with infections in humans. This demonstrates that there is a large range of infectious ability within the species. It has been proposed that one possible reason for the great deal of heterogeneity within the species could be due to its reliance on heterogeneous infections. This occurs when multiple different types of S. aureus cause an infection within a host. The different strains can secrete different enzymes or bring different antibiotic resistances to the group, increasing its pathogenic ability. Thus, there is a need for a large number of mutations and acquisitions of mobile genetic elements. Another notable evolutionary process within the S. aureus species is its co evolution with its human hosts. Over time, this parasitic relationship has led to the bacterium's ability to be carried in the nasopharynx of humans without causing symptoms or infection. This allows it to be passed throughout the human population, increasing its fitness as a species. However, only approximately 50% of the human population are carriers of S. aureus, with 20% as continuous carriers and 30% as intermittent. This leads scientists to believe that there are many factors that determine whether S. aureus is carried asymptomatically in humans, including factors that are specific to an individual person. According to a 1995 study by Hofman et al., these factors may include age, sex, diabetes, and smoking. They also determined some genetic variations in humans that lead to an increased ability for S. aureus to colonize, notably a polymorphism in the glucocorticoid receptor gene that results in larger corticosteroid production. In conclusion, there is evidence that any strain of this bacterium can become invasive, as this is highly dependent upon human factors. Though S. aureus has quick reproductive and micro evolutionary rates, there are multiple barriers that prevent evolution with the species. One such barrier is AGR, which is a global accessory gene regulator within the bacteria. This such regulator has been linked to the virulence level of the bacteria. Loss of function mutations within this gene have been found to increase the fitness of the bacterium containing it. Thus, S. aureus must make a trade off to increase their success as a species, exchanging reduced virulence for increased drug resistance. Another barrier to evolution is the Sau1 Type I restriction modification (RM) system. This system exists to protect the bacterium from foreign DNA by digesting it. Exchange of DNA between the same lineage is not blocked, since they have the same enzymes and the RM system does not recognize the new DNA as foreign, but transfer between different lineages is blocked. In medical literature, the bacterium is often referred to as S. aureus, Staph aureus or Staph a S. aureus appears as staphylococci (grape like clusters) when viewed through a microscope, and has large, round, golden yellow colonies, often with hemolysis, when grown on blood agar plates. S. aureus reproduces asexually by binary fission. Complete separation of the daughter cells is mediated by S. aureus autolysin, and in its absence or targeted inhibition, the daughter cells remain attached to one another and appear as clusters. S. aureus is catalase positive (meaning it can produce the enzyme catalase). Catalase converts hydrogen peroxide to water and oxygen. Catalase activity tests are sometimes used to distinguish staphylococci from enterococci and streptococci. Previously, S. aureus was differentiated from other staphylococci by the coagulase test. However, not all S. aureus strains are coagulase positive and incorrect species identification can impact effective treatment and control measures. Natural genetic transformation is a reproductive process involving DNA transfer from one bacterium to another through the intervening medium, and the integration of the donor sequence into the recipient genome by homologous recombination. S. aureus was found to be capable of natural genetic transformation, but only at low frequency under the experimental conditions employed. Further studies suggested that the development of competence for natural genetic transformation may be substantially higher under appropriate conditions, yet to be discovered.
Денсаулық сақтаудағы рөлі
Адамдарда S. aureus жоғарғы тыныс алу жолдарында, ішек қабықшасында және теріде қалыпты микробиота құрамында болуы мүмкін. Дегенмен, S. aureus белгілі бір жағдайларда ағза мен қоршаған ортаның әсерінен ауру тудыруға қабілетті болғандықтан, ол "патобионт" деп сипатталады. Атап айтқанда, S. aureus бактериемия және инфекциялық эндокардиттің ең көп кездесетін себептерінің бірі болып табылады. Сонымен қатар, ол түрлі тері және жұмсақ тіндер инфекцияларын қоздыруы мүмкін.
In humans, S. aureus can be present in the upper respiratory tract, gut mucosa, and skin as a member of the normal microbiota. However, because S. aureus can cause disease under certain host and environmental conditions, it is characterized as a "pathobiont". In particular, S. aureus is one of the most common causes of bacteremia and infective endocarditis. Additionally, it can cause various skin and soft tissue infections,
S. aureus медициналық имплантациялардағы созылмалы биофильм инфекцияларының маңызды себебі болып табылады, ал токсиндерді тежеуші инфекция процесінің бір бөлігін құрайды. S. aureus ағзада жылдар бойы анықталмай жасырын күйде қалуы мүмкін. Симптомдар пайда болғаннан кейін, ағза тағы екі апта бойы жұқпалы болады, ал жалпы ауру бірнеше аптаға созылады. Егер емделмесе, бұл ауру өлімге алып келуі мүмкін. Темеңірек енетін S. aureus инфекциялары ауыр болуы мүмкін.
S. aureus is a significant cause of chronic biofilm infections on medical implants, and the repressor of toxins is part of the infection pathway. S. aureus can lay dormant in the body for years undetected. Once symptoms begin to show, the host is contagious for another two weeks, and the overall illness lasts a few weeks. If untreated, though, the disease can be deadly. Deeply penetrating S. aureus infections can be severe.
Тері инфекциялары
С. aureus инфекциясының ең көп таралған түрі – тері инфекциясы. Ол түрліше көрініс береді, мысалы, кішкентай қаусырма іріңдер, фолликулит, импетиго, целлюлит және ауыр, инвазивті жұмсақ тіндер инфекциялары. Көбінесе қолқап асты, шаш және бас терісі сияқты белсенді, қоректік заттарға бай жерлерде кездеседі. Осы аймақтарда пайда болатын ірі тыртықтар инфекцияны күшейте алады. Бұл жаңа туған нәрестелерде кездесетін стафилококктық күйдірілген тері синдромының ауыр түріне алып келуі мүмкін. Атопиялық дерматиті бар адамдарда S. aureus табылуы ауызша антибиотиктермен емдеуді қажет етпейді, себебі дәлелдер пациентке пайдасы бар екенін көрсетпеді. Дегенмен, жергілікті антибиотиктер мен кортикостероидтарды қолдану жағдайды жақсартады. S. aureus колонизациясы атопиялық дерматитте қабынуға себеп болады.
Skin infections are the most common form of S. aureus infection. This can manifest in various ways, including small benign boils, folliculitis, impetigo, cellulitis, and more severe, invasive soft tissue infections. It is mostly found in fertile, active places, including the armpits, hair, and scalp. Large pimples that appear in those areas may exacerbate the infection if lacerated. This can lead to staphylococcal scalded skin syndrome, a severe form of which can be seen in newborns. The presence of S. aureus in persons with atopic dermatitis is not an indication to treat with oral antibiotics, as evidence has not shown this to give benefit to the patient. However, topical antibiotics combined with corticosteroids have been found to improve the condition. Colonization of S. aureus drives inflammation of atopic dermatitis;
Тамақтан улану
S. aureus тағамдық улануға да себепші болады, ол тамақта токсиндер өндіріп, осылайша улануды тудырады. Инкубациялық кезеңі бірден алты сағатқа дейін, ал аурудың өзі 30 минуттан 3 күнге дейін созылуы мүмкін. Аурудың таралуын болдырмау үшін қолданылатын профилактикалық шаралардың бірі – тамақ дайындамас бұрын қолды сабынмен және сумен мұқият жуу. Ауруларды бақылау және алдын алу орталығы (CDC) ауырған кезде тамақтан бас тартуды, ал тамақ дайындаған кезде қол немесе білезікте жара болса, қолғап киюді ұсынады. Тамақты 2 сағаттан артық сақтау қажет болса, оны 4,4°C-тан төмен немесе 60°C-тан жоғары температурада (40°F-тан төмен немесе 140°F-тан жоғары) сақтау ұсынылады.
S. aureus is also responsible for food poisoning and achieves this by generating toxins in the food, which is then ingested. Its incubation period lasts one to six hours, with the illness itself lasting from 30 minutes to 3 days. Preventive measures one can take to help prevent the spread of the disease include washing hands thoroughly with soap and water before preparing food. The Centers for Disease Control and Prevention recommends staying away from any food if ill, and wearing gloves if any open wounds occur on hands or wrists while preparing food. If storing food for longer than 2 hours, it is recommended to keep the food below 4.4 or above 60 °C (below 40 or above 140 °F).
Сүйек және буын инфекциялары
S. aureus – остеомиелит, септикалық артрит және буын алмастыру операцияларынан кейінгі инфекциялар сияқты маңызды сүйек және буын инфекцияларының көп кездесетін себебі.
S. aureus is a common cause of major bone and joint infections, including osteomyelitis, septic arthritis, and infections following joint replacement surgeries.
Бактеримия
S. aureus – көптеген дамыған елдерде қан ағымы инфекцияларының негізгі себебі болып табылады. Инфекция көбінесе хирургиялық араласу, жарақат немесе канюлалар, гемодиализ машиналарын, гиподермалық инелер сияқты тамыр ішіне енгізілетін құрылғыларды пайдалану салдарынан терінің немесе шырыш қабықшаларының зақымдануымен байланысты. S. aureus биофильмі – сүйек-құсқа имплантаттарымен байланысты инфекциялардың басты себебі, бірақ ол жүрек имплантаттарында, қан тамырларының ауыстыруларында, түрлі катетерлерде және косметикалық хирургиялық имплантаттарда да кездеседі. Имплантациядан кейін бұл құрылғылардың беті иесінің ақуыздарымен жабылады, бұл бактериялардың жабысуы мен биофильмнің қалыптасуы үшін қолайлы жағдай жасайды. Құрылғы инфекцияланғаннан кейін оны толығымен алып тастау қажет, себебі S. aureus биофильмін антибиотиктермен жоюға болмайды. Бір класс ферменттер биофильм матрицасын ыдырату қабілетіне ие екені анықталды, демек оларды антибиотиктермен бірге қолданылатын биофильмді таратушы агенттер ретінде пайдалануға болады.
S. aureus is a leading cause of bloodstream infections throughout much of the industrialized world. Infection is generally associated with breaks in the skin or mucosal membranes due to surgery, injury, or use of intravascular devices such as cannulas, hemodialysis machines, or hypodermic needles. S. aureus biofilm is the predominant cause of orthopedic implant related infections, but is also found on cardiac implants, vascular grafts, various catheters, and cosmetic surgical implants. After implantation, the surface of these devices becomes coated with host proteins, which provide a rich surface for bacterial attachment and biofilm formation. Once the device becomes infected, it must be completely removed, since S. aureus biofilm cannot be destroyed by antibiotic treatments. A class of enzymes have been found to have biofilm matrix degrading ability, thus may be used as biofilm dispersal agents in combination with antibiotics.
Жануарлар инфекциясы
S. aureus иттерде, мысықтарда және жылқыларда тіршілік ете алады, сондай-ақ тауықтарда бамблфут (аяқ табанының қабынуы) тудыруы мүмкін. Кейбіреулер денсаулық сақтау қызметкерлерінің иттері антибиотиктерге төзімді S. aureus-тің маңызды көзі болуы керек деп санайды, әсіресе жақсылықсыз жағдайларда. S. aureus сүтті сиырларда маститтің себептерінің бірі болып табылады. Оның үлкен полисахаридтік капсуласы организмді сиырдың иммундық жүйесінен қорғайды.
S. aureus can survive on dogs, cats, and horses, and can cause bumblefoot in chickens. Some believe health care workers' dogs should be considered a significant source of antibiotic resistant S. aureus, especially in times of outbreak. S. aureus is one of the causal agents of mastitis in dairy cows. Its large polysaccharide capsule protects the organism from recognition by the cow's immune defenses.
Ферменттер
S. aureus түрлі ферменттерді, мысалы, фибриногенді фибринге айналдыру процесін жеңілдететін коагулязаны (байланысқан және бос коагуляза) өндіреді, бұл тері инфекцияларында маңызды тромбтардың пайда болуына себеп болады. Гиалуронидаза (тарату факторы деп те аталады) гиалурон қышқылын ыдыратып, таралуына көмектеседі. ДНҚ-ны ыдырататын дезоксирибонуклеаза S. aureus-ті нейтрофилдердің клеткадан тыс тұзақтары арқылы жойылмаудан қорғайды. S. aureus сонымен қатар липидтерді қорыту үшін липаза, фибринді ерітуге және таралуға көмектесетін стафилокиназа, ал сондай-ақ дәріге қарсы тұру үшін бета-лактамаза өндіреді.
S. aureus produces various enzymes such as coagulase (bound and free coagulases) which facilitates the conversion of fibrinogen to fibrin to cause clots which is important in skin infections. Hyaluronidase (also known as spreading factor) breaks down hyaluronic acid and helps in spreading it. Deoxyribonuclease, which breaks down the DNA, protects S. aureus from neutrophil extracellular trap mediated killing. S. aureus also produces lipase to digest lipids, staphylokinase to dissolve fibrin and aid in spread, and beta lactamase for drug resistance.
Кіші РНК
S. aureus бактериясының вируленттілігін реттеуге қатысатын шағын РНК тізімі кеңейіп келеді. Бұл, мұндай шағын РНК деңгейі жоғары болғанда биоқабықшаның (биопленканың) қалыптасуының артуы сияқты факторлардың әсерінен жеңілдеуі мүмкін. Мысалы, RNAIII, SprD, SprC, RsaE, SprA1, SSR42, ArtR, SprX және Teg49.
The list of small RNAs involved in the control of bacterial virulence in S. aureus is growing. This can be facilitated by factors such as increased biofilm formation in the presence of increased levels of such small RNAs. For example, RNAIII, SprD, SprC, RsaE, SprA1, SSR42, ArtR, SprX, and Teg49.
ДНҚ-ны жөндеу
Хост нейтрофилдері реактивті оттегі түрлерін өндіру арқылы S. aureus бактериясында ДНК-ның екі жіпті үзілуіне себеп болады. Хостқа инфекция жұқтыру үшін S. aureus хосттың иммундық жүйесінің қорғанысынан туындаған бұл зақымдардан аман қалуы керек. S. aureus бактериясымен кодталған RexAB екі ақуыз кешені ДНК-ның екі жіпті үзілуін рекомбинациялық түрде жөндеуге қатысады. Бактерия биофильмінің матрицасындағы негізгі экзополисахаридтік қосылыстың репрессорын кодтайтын icaR мРНК-ны (mRNA) тағы да зерттеу, 3' UTR-дың 5' UTR-мен байланысуы трансляцияны бастау кешеніне бөгет қойып, RNase III үшін екі жіпті субстратты құрайтынын көрсетті. Бұл өзара әрекеттесу 3'UTR-дағы UCCCCUG мотиві мен 5'UTR-дағы Shine-Dalagarno аймағы арасында жүзеге асады. Мотивті жою IcaR репрессорларының жиналуына және биофильмнің дамуын тежеуге алып келді.
Host neutrophils cause DNA double strand breaks in S. aureus through the production of reactive oxygen species. For infection of a host to be successful, S. aureus must survive such damages caused by the hosts’ defenses. The two protein complex RexAB encoded by S. aureus is employed in the recombinational repair of DNA double strand breaks. Further investigation of icaR mRNA (mRNA coding for the repressor of the main expolysaccharidic compound of the bacteria biofilm matrix) demonstrated that the 3'UTR binding to the 5' UTR can interfere with the translation initiation complex and generate a double stranded substrate for RNase III. The interaction is between the UCCCCUG motif in the 3'UTR and the Shine Dalagarno region at the 5'UTR. Deletion of the motif resulted in IcaR repressor accumulation and inhibition of biofilm development.
Биофильм
Биофильмдер – бактериялар сияқты микроорганизмдердің бір-біріне жабысып, ылғал беттерде өсуінен құралатын топтар. S. aureus биофильмі гликокаликс шырышты қабатына еніп, тейхоик қышқылдары, жануарлар ақуыздары, клеткадан тыс ДНҚ (eDNA) және кейде полисахаридтік клеткааралық антигеннен (PIA) тұруы мүмкін. S. aureus биофильмі аурудың пайда болуында маңызды рөл атқарады, себебі ол антибиотиктерге қарсы тұру қабілетін арттырып, иммундық жүйеден қашуға көмектеседі. Тағы бір гипотеза бойынша, биофильм матрицасының жағдайлары антибиотиктерге өте төзімді, тұйық күйдегі бактериялық жасушалардың – персистерлердің пайда болуына жағдай жасайды. Жануарлардың антиденелері S. aureus биофильміне тиімсіз болады, себебі антигеннің біркелкі емес таралуына байланысты, антиген биофильмнің бір бөлігінде болуы мүмкін, ал екінші бөлігінде мүлдем болмауы мүмкін.
Biofilms are groups of microorganisms, such as bacteria, that attach to each other and grow on wet surfaces. The S. aureus biofilm is embedded in a glycocalyx slime layer and can consist of teichoic acids, host proteins, extracellular DNA (eDNA) and sometimes polysaccharide intercellular antigen (PIA). S. aureus biofilms are important in disease pathogenesis, as they can contribute to antibiotic resistance and immune system evasion. Another hypothesis is that the conditions in the biofilm matrix favor the formation of persister cells, which are highly antibiotic resistant, dormant bacterial cells. Host antibodies are less effective for S. aureus biofilm due to the heterogeneous antigen distribution, where an antigen may be present in some areas of the biofilm, but completely absent from other areas.
Классикалық диагноз
Инфекцияның түріне қарай тиісті үлгі алынып, биохимиялық немесе ферменттік сынақтар арқылы нақты анықтау үшін зертханаға жіберіледі. Бастапқыда бағыт беру үшін грамм бояуы жасалады, онда әдеттегі грам-оң бактериялар, шоғырлы кокктер көрінуі керек. Екінші рет, оқшауланған бактерия 7,5% NaCl қосқан селективті орта – манитол тұзы агарында өсіріледі, бұл S. aureus-тің өсуіне және манитолдың ыдырауы мен ортаның pH деңгейінің төмендеуі нәтижесінде сары түсті колониялардың пайда болуына мүмкіндік береді. Бұдан әрі, түр деңгейінде ажырату үшін каталаза (барлық Staphylococcus түрлері үшін оң), коагулаза (фибрин ұйымдалуы, S. aureus үшін оң), ДНҚза (DNase агарында аймақтың тазаруы), липаза (сары түс және жаман иіс) және фосфатаза (қызғылт түс) сынақтары жүргізіледі. Стафилококк тамақтан улану жағдайында, инфекцияның көзі тамақтан бөлінген стафилококктер екенін анықтау үшін фагтық типілеу жүргізілуі мүмкін.
Depending upon the type of infection present, an appropriate specimen is obtained accordingly and sent to the laboratory for definitive identification by using biochemical or enzyme based tests. A Gram stain is first performed to guide the way, which should show typical Gram positive bacteria, cocci, in clusters. Second, the isolate is cultured on mannitol salt agar, which is a selective medium with 7.5% NaCl that allows S. aureus to grow, producing yellow colored colonies as a result of mannitol fermentation and subsequent drop in the medium's pH. Furthermore, for differentiation on the species level, catalase (positive for all Staphylococcus species), coagulase (fibrin clot formation, positive for S. aureus), DNAse (zone of clearance on DNase agar), lipase (a yellow color and rancid odor smell), and phosphatase (a pink color) tests are all done. For staphylococcal food poisoning, phage typing can be performed to determine whether the staphylococci recovered from the food were the source of infection.
Жедел диагностика және типтеу
Диагностикалық микробиология зертханалары мен анықтамалық зертханалар *S. aureus* іріктемелерінің жаңа ошақтарын және жаңа штамдарын анықтауда маңызды рөл атқарады. Соңғы генетикалық жетістіктер *S. aureus* клиникалық изоляттарын нақты уақытта сенімді және жылдам анықтау және сипаттау техникаларын дамытуға мүмкіндік берді. Бұл құралдар бактериялық таралуды шектеу және антибиотиктерді тиімді пайдалану үшін инфекцияны бақылау стратегияларын қолдауға көмектеседі. Инфекция ошақтарын анықтау үшін сандық ПТР көбірек қолданылуда. *S. aureus* эволюциясын және модификацияланған әрбір антибиотикке бейімделу қабілетін бағалау кезінде "жолақтық" немесе "тізбектік" деп аталатын екі негізгі әдіс қолданылады. Осы екі әдісті ескере отырып, мультилокустық тізбекті типтеу (MLST), импульстік өрістік гель электрофорезі (PFGE), бактериофагтарды типтеу, spa локусының типтеуі және SCCmec типтеуі сияқты басқа әдістер жиірек қолданылады. Бұл әдістердің көмегімен MRSA штамдарының пайда болған жерін және қазіргі орналасқан жерін анықтауға болады. MLST әдісінде aroE, glpF, gmk, pta, tip және yqiL гендерінің фрагменттері қолданылады. Бұл тізбектерге әрбір аллельдік профильді анықтайтын сандар тізбегі беріледі. Бұл әдіс кеңінен таралған болса да, оның бір кемшілігі – жаңа аллельдік профильдерді анықтайтын микроаррайлерді күтіп ұстау, бұл тәжірибе қымбатқа соғады және көп уақытты алады. Дегенмен, оның қолданылуы бүйректерге зиян келтіру қаупі жоғары болғандықтан, даулы мәселе болып табылады. Емдеу ұзақтығы инфекция орнына және ауырлығына байланысты. *S. aureus* бактериемиясын емдеуде рифампицин бұрыннан қолданылып келген, бірақ рандомизацияланған бақыланатын сынақтардың нәтижелері оның стандартты антибиотикалық емдемеден артық емес екенін көрсетті. 1943 жылы пенициллин алғаш рет пайда болған кезде *S. aureus* антибиотиктерге төзімділігі сирек кездесетін. Шындығында, Александр Флемингтің (Лондон Императорлық колледжі) пенициллий саңырауқұлағының антибактериялық белсенділігін байқаған алғашқы Петри табағында *S. aureus* өсірілген. 1950 жылға қарай ауруханадағы *S. aureus* изоляттарының 40%-ы пенициллинге төзімді болды, ал 1960 жылға қарай бұл көрсеткіш 80%-ға жетті. Метициллинге төзімді *Staphylococcus aureus* (MRSA, көбінесе '/m//ɜr//s//ə/’ немесе '/ɛ//m// //ɑːr// //ɛ//s// //eɪ/’ деп айтылады) – көптеген β-лактам антибиотиктеріне төзімділік танытқан *S. aureus* штамдарының бірі. Осы себепті, ванкомицин, гликопептидтік антибиотик, MRSA-мен күресу үшін жиі қолданылады. Ванкомицин пептидогликан синтезін тежейді, бірақ β-лактам антибиотиктерінен айырмашылығы, гликопептидтік антибиотиктер клетка қабырғасындағы аминқышқылдарына бағытталған және оларды байлайды, пептидогликанның тік байланысын қалыптастырмайды. MRSA штаммдары көбінесе ауруханалар сияқты мекемелермен байланысты, бірақ қоғамда жұқтырылған инфекцияларда да жиі кездеседі. Шағын тері инфекцияларын үш антибиотикпен құрастырылған маймен емдеуге болады. Тағайындалатын жергілікті препараттардың бірі – мупироцин, ол *Pseudomonas fluorescens* табиғи түрде өндіретін ақуыз синтезін тежегіш және *S. aureus* мұрын тасымалын емдеуде сәтті қолданылады. Пенициллинге төзімділік пенициллиназа (бета-лактамазаның бір түрі) өндірісі арқылы жүзеге асырылады: пенициллин молекуласының β-лактам сақинасын ажырататын фермент, бұл антибиотиктің тиімділігін жояды. Пенициллиназаға төзімді β-лактам антибиотиктері, мысалы метициллин, нафициллин, оксациллин, клоксациллин, диклоксациллин және флуклоксациллин стафилококк пенициллиназасының ыдырауына төзімді. Метициллинге төзімділік mec оператоны арқылы жүзеге асырылады, ол стафилококк кассеталық хромосомасының (SCCmec) бөлігі болып табылады. SCCmec – *S. aureus* эволюциясының маңызды қозғаушы күші болып табылатын жылжымалы генетикалық элементтер отбасы. Қызығы, бір зерттеу MRSA вируленттілігін құрбан ететінін, мысалы, токсин өндіру және инвазивтілікті, тіршілік ету және биофильмдер құру үшін көрсетті.
Diagnostic microbiology laboratories and reference laboratories are key for identifying outbreaks and new strains of S. aureus. Recent genetic advances have enabled reliable and rapid techniques for the identification and characterization of clinical isolates of S. aureus in real time. These tools support infection control strategies to limit bacterial spread and ensure the appropriate use of antibiotics. Quantitative PCR is increasingly being used to identify outbreaks of infection. When observing the evolvement of S. aureus and its ability to adapt to each modified antibiotic, two basic methods known as "band based" or "sequence based" are employed. Keeping these two methods in mind, other methods such as multilocus sequence typing (MLST), pulsed field gel electrophoresis (PFGE), bacteriophage typing, spa locus typing, and SCCmec typing are often conducted more than others. With these methods, it can be determined where strains of MRSA originated and also where they are currently. With MLST, this technique of typing uses fragments of several housekeeping genes known as aroE, glpF, gmk, pta, tip, and yqiL. These sequences are then assigned a number which give to a string of several numbers that serve as the allelic profile. Although this is a common method, a limitation about this method is the maintenance of the microarray which detects newly allelic profiles, making it a costly and time consuming experiment. but its use is controversial because of the high risk of damage to the kidneys. The duration of treatment depends on the site of infection and on severity. Adjunctive rifampicin has been historically used in the management of S aureus bacteraemia, but randomised controlled trial evidence has shown this to be of no overall benefit over standard antibiotic therapy. Antibiotic resistance in S. aureus was uncommon when penicillin was first introduced in 1943. Indeed, the original Petri dish on which Alexander Fleming of Imperial College London observed the antibacterial activity of the Penicillium fungus was growing a culture of S. aureus. By 1950, 40% of hospital S. aureus isolates were penicillin resistant; by 1960, this had risen to 80%. Methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA, often pronounced '/m//ɜr//s//ə/ or /ɛ//m// //ɑːr// //ɛ//s// //eɪ/), is one of a number of greatly feared strains of S. aureus which have become resistant to most β lactam antibiotics. For this reason, vancomycin, a glycopeptide antibiotic, is commonly used to combat MRSA. Vancomycin inhibits the synthesis of peptidoglycan, but unlike β lactam antibiotics, glycopeptide antibiotics target and bind to amino acids in the cell wall, preventing peptidoglycan cross linkages from forming. MRSA strains are most often found associated with institutions such as hospitals, but are becoming increasingly prevalent in community acquired infections. Minor skin infections can be treated with triple antibiotic ointment. One topical agent that is prescribed is mupirocin, a protein synthesis inhibitor that is produced naturally by Pseudomonas fluorescens and has seen success for treatment of S. aureus nasal carriage. Staphylococcal resistance to penicillin is mediated by penicillinase (a form of beta lactamase) production: an enzyme that cleaves the β lactam ring of the penicillin molecule, rendering the antibiotic ineffective. Penicillinase resistant β lactam antibiotics, such as methicillin, nafcillin, oxacillin, cloxacillin, dicloxacillin, and flucloxacillin are able to resist degradation by staphylococcal penicillinase. Resistance to methicillin is mediated via the mec operon, part of the staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec). SCCmec is a family of mobile genetic elements, which is a major driving force of S. aureus evolution. Interestingly, one study suggests that MRSA sacrifices virulence, for example, toxin production and invasiveness, for survival and creation of biofilms
Аминогликозидтік антибиотиктер, мысалы канамицин, джентамицин, стрептомицин, стафилококк инфекцияларына қарсы тиімді болған, бірақ штаммдар аминогликозидтердің әсерін тежейтін механизмдерді дамытқанға дейін. Бұл механизмдер протонды амин және/немесе гидроксилдік өзара әрекеттесу арқылы бактериялық 30S рибосомалық суббірлігінің рибосомалық РНК-мен жүреді. Аминогликозидтік төзімділіктің үш негізгі механизмі қазіргі уақытта кеңінен қабылданған: аминогликозидтерді өзгертетін ферменттер, рибосомалық мутациялар және бактериялардан дәрі-дәрмектің белсенді шығарылуы. Аминогликозидті модификациялайтын ферменттер аминогликозидке фосфат, нуклеотид немесе ацетил тобын антибиотиктің амин немесе спирт функционалдық тобына (немесе екі тобына) қосып, оның зарядын өзгертеді немесе рибосомаға байланысуын қиындатады. *S. aureus*-та ең жақсы сипатталған аминогликозидті модификациялайтын фермент – аминогликозид аденилтрансферазасы 4' IA (ANT(4')IA). Бұл ферменттің құрылымы рентгендік кристаллография арқылы анықталған. Фермент канамицин және джентамицин сияқты көптеген аминогликозидтердің 4' гидроксил тобына аденил тобын қоса алады. Гликопептидтік төзімділік әдетте vanA генін алу арқылы жүзеге асырылады, ол энтерококктердегі Tn1546 транспозонында кездеседі және ванкомицинге байланыспайтын альтернативті пептидогликанды өндіретін ферментті кодтайды. Бүгінде *S. aureus* көптеген қолданылатын антибиотиктерге төзімді болды. Ұлыбританияда барлық *S. aureus* изоляттарының 2%-ы ғана пенициллинге сезімтал, ал әлемнің басқа бөліктерінде де жағдай осыған ұқсас. Пенициллинге төзімді *S. aureus*-ты емдеу үшін β-лактамазаға төзімді пенициллиндер (метициллин, оксациллин, клоксациллин және флуклоксациллин) әзірленді және әлі де бірінші қатарлы ем ретінде қолданылады. Метициллин бұл класта қолданылған алғашқы антибиотик (ол 1959 жылы енгізілген), бірақ екі жылдан кейін Англияда метициллинге төзімді *Staphylococcus aureus* (MRSA) жағдайының алғашқы жағдайы тіркелді. Бұған қарамастан, MRSA көбінесе ауруханаларда да сирек кездесетін, 1990 жылдарға дейін, ауруханаларда MRSA таралуы күрт өсті және қазір эндемикалық. Қазір метициллинге төзімді *Staphylococcus aureus* (MRSA) тек адам патогені ғана емес, тері және жұмсақ тіндік инфекциялар (SSTI), пневмония және сепсис сияқты әртүрлі инфекцияларды тудырады, сонымен қатар жануарларда да ауру тудыруы мүмкін, ол малмен байланысты MRSA (LA MRSA) деп белгіленеді. Ауруханада да, қоғамда да MRSA инфекциялары көбінесе β-лактам еместі антибиотиктермен, мысалы клиндамицин (линкозаминдер) және ко-тримоксазол (сонымен қатар триметоприм/сульфаметоксазол) емделеді. Осы антибиотиктерге төзімділік жаңа, кең спектрлі грам-оң антибиотиктерді, мысалы линезолидті пайдалануға әкелді, оның ауызға қабылдауға қолжетімділігіне байланысты. MRSA-мен туындаған ауыр инвазивті инфекциялардың бірінші қатарлы емдемесі қазіргі уақытта гликопептидтік антибиотиктер (ванкомицин және тейкопланин) болып табылады. Бұл антибиотиктермен байланысты бірнеше мәселелер бар, мысалы, тамырға енгізу қажеттігі (ауызға қабылдауға дайындықтар жоқ), уыттылық және қандық тесттер арқылы дәрі деңгейін үнемі бақылау қажеттігі. Сонымен қатар, гликопептидтік антибиотиктер инфекцияланған тіндерге жақсы сіңбейді (бұл ми және ми қабығының инфекцияларында және эндокардитте ерекше маңызды). Гликопептидтер метициллинге сезімтал *S. aureus* (MSSA) емдеу үшін қолданылмауы керек, өйткені нәтижелері нашар. Пенициллинге жоғары төзімділік деңгейі және ванкомицинге төзімділік дамыту мүмкіндігіне байланысты АҚШ-тың Ауруларды бақылау және алдын алу орталығы ванкомициннің тиімді пайдалануына қатысты нұсқаулықтарды жариялады. MRSA инфекцияларының таралуының жоғары деңгейі белгілі жағдайларда емдеуші дәрігер инфекция тудырған организм анықталғанша гликопептидтік антибиотикті қолдануды таңдауы мүмкін. Инфекция метициллинге сезімтал *S. aureus* штаммынан туындағандығы расталғаннан кейін емдеу жалғастырылуы мүмкін...
Aminoglycoside antibiotics, such as kanamycin, gentamicin, streptomycin, were once effective against staphylococcal infections until strains evolved mechanisms to inhibit the aminoglycosides' action, which occurs via protonated amine and/or hydroxyl interactions with the ribosomal RNA of the bacterial 30S ribosomal subunit. Three main mechanisms of aminoglycoside resistance mechanisms are currently and widely accepted: aminoglycoside modifying enzymes, ribosomal mutations, and active efflux of the drug out of the bacteria. Aminoglycoside modifying enzymes inactivate the aminoglycoside by covalently attaching either a phosphate, nucleotide, or acetyl moiety to either the amine or the alcohol key functional group (or both groups) of the antibiotic. This changes the charge or sterically hinders the antibiotic, decreasing its ribosomal binding affinity. In S. aureus, the best characterized aminoglycoside modifying enzyme is aminoglycoside adenylyltransferase 4' IA (ANT(4')IA). This enzyme has been solved by X ray crystallography. The enzyme is able to attach an adenyl moiety to the 4' hydroxyl group of many aminoglycosides, including kanamycin and gentamicin. Glycopeptide resistance is typically mediated by acquisition of the vanA gene, which originates from the Tn1546 transposon found in a plasmid in enterococci and codes for an enzyme that produces an alternative peptidoglycan to which vancomycin will not bind. Today, S. aureus has become resistant to many commonly used antibiotics. In the UK, only 2% of all S. aureus isolates are sensitive to penicillin, with a similar picture in the rest of the world. The β lactamase resistant penicillins (methicillin, oxacillin, cloxacillin, and flucloxacillin) were developed to treat penicillin resistant S. aureus, and are still used as first line treatment. Methicillin was the first antibiotic in this class to be used (it was introduced in 1959), but only two years later, the first case of methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) was reported in England. Despite this, MRSA generally remained an uncommon finding, even in hospital settings, until the 1990s, when the MRSA prevalence in hospitals exploded, and it is now endemic. Now, methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is not only a human pathogen causing a variety of infections, such as skin and soft tissue infection (SSTI), pneumonia, and sepsis, but it also can cause disease in animals, known as livestock associated MRSA (LA MRSA). MRSA infections in both the hospital and community setting are commonly treated with non β lactam antibiotics, such as clindamycin (a lincosamine) and co trimoxazole (also commonly known as trimethoprim/sulfamethoxazole). Resistance to these antibiotics has also led to the use of new, broad spectrum anti Gram positive antibiotics, such as linezolid, because of its availability as an oral drug. First line treatment for serious invasive infections due to MRSA is currently glycopeptide antibiotics (vancomycin and teicoplanin). A number of problems with these antibiotics occur, such as the need for intravenous administration (no oral preparation is available), toxicity, and the need to monitor drug levels regularly by blood tests. Also, glycopeptide antibiotics do not penetrate very well into infected tissues (this is a particular concern with infections of the brain and meninges and in endocarditis). Glycopeptides must not be used to treat methicillin sensitive S. aureus (MSSA), as outcomes are inferior. Because of the high level of resistance to penicillins and because of the potential for MRSA to develop resistance to vancomycin, the U. S. Centers for Disease Control and Prevention has published guidelines for the appropriate use of vancomycin. In situations where the incidence of MRSA infections is known to be high, the attending physician may choose to use a glycopeptide antibiotic until the identity of the infecting organism is known. After the infection is confirmed to be due to a methicillin susceptible strain of S. aureus, treatment can be changed to flucloxacillin or even penicillin, as appropriate. Vancomycin resistant S. aureus (VRSA) is a strain of S. aureus that has become resistant to the glycopeptides. The first case of vancomycin intermediate S. aureus (VISA) was reported in Japan in 1996; but the first case of S. aureus truly resistant to glycopeptide antibiotics was only reported in 2002. Three cases of VRSA infection had been reported in the United States as of 2005. At least in part the antimicrobial resistance in S. aureus can be explained by its ability to adapt. Multiple two component signal transduction pathways helps S. aureus to express genes that are required to survive under antimicrobial stress.
Эфлюкс сорғылары
МРСА антибиотиктерге қарсы тұруды болдырмау үшін қолданатын әртүрлі механизмдердің арасында (мысалы, препаратты белсенділігінен айыру, нысананы өзгерту, өткізгіштікті азайту) ағынды сорғылардың артық өршуі де бар. Ағынды сорғылар – бұл клеткада ксенобиотикалық қосылыстарды шығару үшін физиологиялық тұрғыдан қажетті, мембранаға енген ақуыздар. Олар алты тұқымға бөлінеді, олардың әрқайсысының құрылымы, функциясы және энергия тасымалдау жолы әртүрлі. S. aureus-тің негізгі ағынды сорғылары – MFS (Major Facilitator Superfamily) тобына жататын MdeA сорғысы, сондай-ақ NorA сорғысы және MATE (Multidrug and Toxin Extrusion) тобына жататын MepA сорғысы. Бұл тұқымдар көлік үшін электрохимиялық потенциал мен иондық концентрация градиентін пайдаланады, ал АТФ байланыстыратын кассеталар (ABC) тұқымы энергиясын АТФ гидролизінен алады. Бұл сорғылар көп дәріге төзімді S. aureus (MDR S. aureus) арқылы артық өршіп, нәтижесінде антибиотик клеткадан тысқары шамадан тыс шығарылып, оның тиімділігін жоғалтады. Ағынды сорғылар өткізбейтін биопленкалардың қалыптасуына да маңызды үлес қосады. Ағынды сорғылардың белсенділігін тікелей реттеу немесе олардың экспрессиясын төмендету арқылы төзімді фенотипті өзгертуге және қолданыстағы антибиотиктердің тиімділігін қалпына келтіруге болады.
Among the various mechanisms that MRSA acquires to elude antibiotic resistance (e. g., drug inactivation, target alteration, reduction of permeability) there is also the overexpression of efflux pumps. Efflux pumps are membrane integrated proteins that are physiologically needed in the cell for the exportation of xenobiotic compounds. They are divided into six families, each of which has a different structure, function, and transport of energy. The main efflux pumps of S. aureus are the MFS (Major Facilitator Superfamily) which includes the MdeA pump as well as the NorA pump and the MATE (Multidrug and Toxin Extrusion) to which it belongs the MepA pump. For transport, these families use an electrochemical potential and an ion concentration gradient, while the ATP binding cassette (ABC) family acquires its energy from the hydrolysis of ATP. These pumps are overexpressed by MDR S. aureus (Multidrug resistant S. aureus) and the result is an excessive expulsion of the antibiotic outside the cell, which makes its action ineffective. Efflux pumps also contribute significantly to the development of impenetrable biofilms. By directly modulating efflux pumps' activity or decreasing their expression, it may be possible to modify the resistant phenotype and restore the effectiveness of existing antibiotics.
Тасымалдау
АҚШ халқының шамамен 33% S. aureus тасымалдаушысы, ал шамамен 2% MRSA тасымалдаушысы болып табылады. Тіпті денсаулық сақтау қызметкерлері де MRSA колонизациясын (тасымалдаушысы) болуы мүмкін. S. aureus тасымалдау, ауруханада жұқтырылатын инфекцияның (сонымен қатар нозокомиалды инфекция деп те аталады) және қоғамда жұқтырылатын MRSA инфекциясының маңызды көзі болып табылады. S. aureus иесінің терісінде кездесуі мүмкін, бірақ оның көп бөлігі мұрын жолдарының алдыңғы бөлігі арқылы тасымалданады. Мұрын жолдарының S. aureus-ті ұстап тұру қабілеті, иесінің әлсіреген немесе бұзылған иммунитетімен және бактерияның иесінің туа біткен иммунитетінен қашу қабілетімен байланысты. Мұрын арқылы тасымалдау стафилококк инфекцияларының пайда болуына да себеп болады.
About 33% of the U. S. population are carriers of S. aureus and about 2% carry MRSA. Even healthcare providers can be MRSA colonizers. The carriage of S. aureus is an important source of hospital acquired infection (also called nosocomial) and community acquired MRSA. Although S. aureus can be present on the skin of the host, a large proportion of its carriage is through the anterior nares of the nasal passages The ability of the nasal passages to harbour S. aureus results from a combination of a weakened or defective host immunity and the bacterium's ability to evade host innate immunity. Nasal carriage is also implicated in the occurrence of staph infections.
Инфекцияны бақылау
S. aureus (соның ішінде MRSA) жұқпасы көбінесе адамнан адамға тікес жанасу арқылы таралады, бірақ соңғы кезде кейбір ветеринар дәрігерлер инфекцияның үй жануарлары арқылы жұғу мүмкіндігін анықтады, ал қоршаған ортаның ластануы оған салыстырмалы түрде аз әсер етеді деп саналады. Сондықтан, қарапайым қол жуу техникаларын сақтау жұқпаның таралуын болдырмауға тиімді. Қызметкерлердің бір рет қолданылатын алжапқыштар мен қолғаптарды пайдалануы терімен теріге тікес жанасуды азайтады, демек жұқтыру қаупі де төмендейді. Жақында АҚШ-тың көптеген ауруханаларында S. aureus жұқпасының көптеген жағдайлары тіркелді. Патогеннің таралуына денсаулық сақтау қызметкерлерінің гигиенасы жеткіліксіз болған медициналық мекемелерде жағдай жасалады. S. aureus – өте төзімді бактерия, зерттеулер көрсеткендей, ол полиэстерде үш айға жуық тіршілік ете алады; ал полиэстер ауруханалардағы жекелендіру перделерін жасау үшін қолданылатын негізгі материал. Бактериялар денсаулық сақтау қызметкерлерінің қолымен тасымалданады, олар оларды сырттай сау, бірақ S. aureus-тің зиянсыз немесе симбиоздық штаммын тасымалдаушы пациенттен алып, одан кейін емделіп жатқан келесі пациентке жұқтыруы мүмкін. Бактерияның қанға енуі эндокардит, менингит және кең таралған жағдайда сепсис сияқты түрлі асқынуларға әкелуі мүмкін. Этанол MRSA-ға қарсы тиімді дезинфекциялау құралы болып табылады. Этанолмен бірге төртіншілік аммоний қолдану дезинфекциялық әрекеттің ұзақтығын арттыруға көмектеседі. Ауруханалық инфекциялардың алдын алу үшін жүйелі және соңғы тазалау жүргізілуі керек. CO2 NAV жүйелеріндегі жанбайтын спирт буының артықшылығы бар, себебі ол медициналық ортада қолданылатын металдар мен пластиктерге зиян келтірмейді және антибактериялық резистенттілікке ықпал етпейді. Қауымдық MRSA отарлануы мен таралуының маңызды және бұрын анықталмаған жолы – жыныстық қатынас кезінде жұғу. S. aureus 78 °C температурада бір минут ішінде, ал 64 °C температурада он минут ішінде өлтіріледі, бірақ тоңдыруға төзімді. S. aureus-тің кейбір штамдары хлорлы дезинфекцияға төзімді екендігі сипатталған. Мупироцин майын қолдану S. aureus-тің мұрын арқылы тасымалдануына байланысты инфекциялардың таралуын азайтуға көмектеседі. S. aureus бактериясын антибиотиктер немесе антисептиктер арқылы мұрыннан деконтаминациялау хирургиялық жараның инфекциясын азайта алатынына қатысты деректер шектеулі. Әр саланың ең көп таралған бактериялары:Қонақжайлылық индустриясыVibrio parahaemolyticus, S. aureus, Bacillus cereusМедицина индустриясыEscherichia coli, S. aureus, Pseudomonas aeruginosa
Spread of S. aureus (including MRSA) generally is through human to human contact, although recently some veterinarians have discovered the infection can be spread through pets, with environmental contamination thought to play a relatively less important part. Emphasis on basic hand washing techniques are, therefore, effective in preventing its transmission. The use of disposable aprons and gloves by staff reduces skin to skin contact, so further reduces the risk of transmission. Recently, myriad cases of S. aureus have been reported in hospitals across America. Transmission of the pathogen is facilitated in medical settings where healthcare worker hygiene is insufficient. S. aureus is an incredibly hardy bacterium, as was shown in a study where it survived on polyester for just under three months; polyester is the main material used in hospital privacy curtains. The bacteria are transported on the hands of healthcare workers, who may pick them up from a seemingly healthy patient carrying a benign or commensal strain of S. aureus, and then pass it on to the next patient being treated. Introduction of the bacteria into the bloodstream can lead to various complications, including endocarditis, meningitis, and, if it is widespread, sepsis. Ethanol has proven to be an effective topical sanitizer against MRSA. Quaternary ammonium can be used in conjunction with ethanol to increase the duration of the sanitizing action. The prevention of nosocomial infections involves routine and terminal cleaning. Nonflammable alcohol vapor in link=carbon dioxideCO2 NAV systems have an advantage, as they do not attack metals or plastics used in medical environments, and do not contribute to antibacterial resistance. An important and previously unrecognized means of community associated MRSA colonization and transmission is during sexual contact. S. aureus is killed in one minute at 78 °C and in ten minutes at 64 °C but is resistant to freezing. Certain strains of S. aureus have been described as being resistant to chlorine disinfection. The use of mupirocin ointment can reduce the rate of infections due to nasal carriage of S. aureus. There is limited evidence that nasal decontamination of S. aureus using antibiotics or antiseptics can reduce the rates of surgical site infections. Top common bacterium in each industryCatering industryVibrio parahaemolyticus, S. aureus, Bacillus cereusMedical industryEscherichia coli, S. aureus, Pseudomonas aeruginosa
Зерттеу
2021 жылға қарай S. aureus-қа қарсы бекітілген вакцина жоқ. Клиникалық сынақтардың алғашқы кезеңдері бірнеше вакцина кандидаттары үшін жүргізілді, мысалы, Nabi компаниясының StaphVax және PentaStaph, Intercell / Merck V710, VRi SA75 және басқалары. Бұл вакцина кандидаттарының кейбіреулері иммундық жауаптар көрсеткенмен, ал кейбіреулері S. aureus инфекциясын күшейтті. Бүгінгі күнге дейін бұл кандидаттардың ешқайсысы S. aureus инфекциясына қарсы қорғаныс қамтамасыз етпейді. Nabi компаниясының StaphVax вакцинасын әзірлеу 2005 жылы III фазалық сынақтар сәтсіз аяқталғаннан кейін тоқтатылды. Intercell компаниясының V710 вакцинасының алғашқы нұсқасы S. aureus инфекциясын дамытқан пациенттер арасында өлім-жүртім мен аурудың жоғары деңгейі байқалғаннан кейін II/III фазасында тоқтатылды. Nabi компаниясының S. aureus вакцинасының жетілдірілген кандидаты PentaStaph 2011 жылы GlaxoSmithKline Biologicals S. A. компаниясына сатылды. PentaStaph-тың қазіргі жағдайы белгісіз. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ДДҰ) құжатында PentaStaph III фазалық сынақ кезеңінде сәтсіз аяқталғаны көрсетілген. 2010 жылы GlaxoSmithKline компаниясы GSK2392103A вакцинасын бағалау үшін 1-фазалық соқыр зерттеуді бастады. 2016 жылдан бастап бұл вакцина белсенді әзірленбейді. Pfizer компаниясының S. aureus төрт антигенді вакцинасы SA4Ag 2014 жылдың ақпан айында АҚШ-тың Тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) тарапынан жылдам қарау мәртебесіне ие болды. 2015 жылы Pfizer SA4Ag вакцинасына қатысты 2b фазалық сынақты бастады. 2017 жылдың ақпан айында жарияланған 1-фазалық нәтижелер SA4Ag-ның өте берік және қауіпсіз иммуногенділігін көрсетті. Вакцина 2019 жылдың маусымына дейін клиникалық сынақтан өтті, ал 2020 жылдың қыркүйегінде жарияланған нәтижелер операциядан кейінгі қан ағыны инфекциясының айтарлықтай төмендеуін көрсетпеді. Вакцина әзірлеумен қатар, МРСА-ны қоса алғанда, антибиотиктерге төзімді штаммдарға қарсы тиімді болатын емдеудің баламалы әдістерін әзірлеу үшін зерттеулер жүргізілуде. Альтернативті емдеу әдістерінің мысалдары – фаг терапиясы, микробқа қарсы пептидтер және иесіне бағытталған терапия.
As of 2021, no approved vaccine exists against S. aureus. Early clinical trials have been conducted for several vaccines candidates such as Nabi's StaphVax and PentaStaph, Intercell's / Merck's V710, VRi's SA75, and others. While some of these vaccines candidates have shown immune responses, others aggravated an infection by S. aureus. To date, none of these candidates provides protection against a S. aureus infection. The development of Nabi's StaphVax was stopped in 2005 after phase III trials failed. Intercell's first V710 vaccine variant was terminated during phase II/III after higher mortality and morbidity were observed among patients who developed S. aureus infection. Nabi's enhanced S. aureus vaccines candidate PentaStaph was sold in 2011 to GlaxoSmithKline Biologicals S. A. The current status of PentaStaph is unclear. A WHO document indicates that PentaStaph failed in the phase III trial stage. In 2010, GlaxoSmithKline started a phase 1 blind study to evaluate its GSK2392103A vaccine. As of 2016, this vaccine is no longer under active development. Pfizer's S. aureus four antigen vaccine SA4Ag was granted fast track designation by the U. S. Food and Drug Administration in February 2014. In 2015, Pfizer has commenced a phase 2b trial regarding the SA4Ag vaccine. Phase 1 results published in February 2017 showed a very robust and secure immunogenicity of SA4Ag. The vaccine underwent clinical trial until June 2019, with results published in September 2020, that did not demonstrate a significant reduction in Postoperative Bloodstream Infection after Surgery. In addition to vaccine development, research is being performed to develop alternative treatment options that are effective against antibiotic resistant strains including MRSA. Examples of alternative treatments are phage therapy, antimicrobial peptides and host directed therapy.
Стандартты штаммдар
Зерттеулерде және зертханалық сынақтарда S. aureus-тің бірқатар стандартты штаммдары (кейде "типтік мәдениеттер" деп те аталады) қолданылады, мысалы:
A number of standard strains of S. aureus (called "type cultures") are used in research and in laboratory testing, such as:
+ Staphylococcus aureus стандартты штаммдары Атауы NCTC ATCC Сақталған жылы Ескерме Оксфорд H 6571 9144 1943 Пенициллиннің тиімділігін тексеруге және бастапқыда пенициллин бірлігін анықтауға қолданылатын стандартты штамм. Rosenbach 12973 29213 1884 EUCAST антимикробтық тұрақтылықты сынау үшін стандартты штамм.
+ Standard strains of Staphylococcus aureus Name NCTC ATCC Year of deposit Comment Oxford H 6571 9144 1943 Standard strain used for testing penicillin potency and by which the penicillin unit was originally defined. Rosenbach 12973 29213 1884 Standard strain for EUCAST antimicrobial resistance testing.