Staphylococcus

Staphylococcus
COCCHI GRAM :
- rialzate, opache, cremose
- piccole, a goccia di rugiada
- a cratere
- Morfologia delle colonie
- bianche o pigmentate (Stafilococchi)
- Emolisi su agar sangue
- talvolte β-emolitiche
- Disposizione al Gram
2 FAMIGLIE
Streptococcaceae
STREPTOCOCCUS
-
α-emolisi (viridanti)
es. S. sanguis
Micrococcaceae
3 GENERI
TEST DELLA CATALASI
:
PLANOCOCCUS
m.o. marini non
S. mitis
MICROCOCCUS
S. mutans
colonizzano
S. salivarus
solubilità in bile
S. pneumoniae
sensibilità all'optochina
occasionalmente la pelle
STAPHYLOCOCCUS
e le mucose dell'uomo.
Raram.Ù patologie
fermentazione inulina
β-emolisi
FERMENTAZIONE
:
gruppi (carboidrato C)
A
DEL GLUCOSIO
-T
S. pyogenes
Stafilococchi coagulasi
S. aureus
unica specie tra gli stafilococchi che
+ 80 tipi (proteina M)
infettano l'uomo capace di produrre
coagulasi
sensibilità alla bacitracina
γ-emolisi
S. faecalis
associati ad
infezioni umane
:
:
negativi (CNS)
es: S. epidermidis
S. saprophyticus
TEST DELLA
COAGULASI
FERMENTAZIONE
DEL MANNITOLO
GENERE Staphylococcus (STAFILOCOCCHI)
Include microrganismi ubiquitari che possono infettare sia l’uomo che gli animali;
causano principalmente infezioni cutanee suppurative, ma possono anche causare
infezioni gravi in qualunque sito dell’organismo (es: polmoniti, meningiti, osteomieliti
ecc.). SONO TRA I PRINCIPALI PATOGENI NOSOCOMIALI.
NOSOCOMIALI
Caratteri morfologici:
Gram positivi, di forma sferica (COCCHI),
immobili, asporigeni, in genere privi di
capsula, tipicamente disposti in ammassi
irregolari (dal greco stafule=grappolo).
Caratteri metabolici: catalasi positivi
(hanno l’enzima catalasi che catalizza la
scissione dell’H2O2 in H2O + O2) anaerobi
facoltativi,
facoltativi producono energia per
fermentazione degli zuccheri con
produzione di acido lattico
(fermentazione omolattica)
SPECIE DI Staphylococcus ISOLATE DALL’UOMO
Numerose specie che si distinguono in due gruppi in base alla capacità di
produrre un enzima, la COAGULASI, che fa coagulare il sangue
COAGULASI-POSITIVI
COAGULASI-POSITIVI
Staphylococcus aureus
specie più
più patogena
patogena per
per l’uomo;
l’uomo;
lala specie
può essere
essere implicato
implicato inin gravi
gravi
può
sindromi invasive
invasive e/o
e/o tossiche
tossiche
sindromi
COAGULASI-NEGATIVI
COAGULASI-NEGATIVI
S. epidermidis
S. saprophyticus
S. hominis
S. haemolyticus
S. warneri
S. capitis
S. saccharolyticus
S. auricularis
ecc..ecc..
Possono comportarsi
comportarsi da
da
Possono
patogeni opportunisti
opportunisti
patogeni
soprattutto inin ambito
ambito
soprattutto
nosocomiale: infezioni
infezioni delle
delle vie
vie
nosocomiale:
urinarie, infezioni
infezioni didi cateteri
cateteri
urinarie,
venosi centrali,
centrali, batteriemie,
batteriemie,
venosi
infezioni didi ferite
ferite ecc…
ecc…
infezioni
Coltivazione:
Crescono facilmente sulla maggior parte dei terreni batteriologici; sono
molto resistenti ad agenti chimici e fisici e persistono a lungo vitali
nell’ambiente.
TOLLERANO ELEVATE CONCENTRAZIONI DI NaCl (germi ALOFILI);
LA MAGGIOR PARTE DEI CEPPI PATOGENI FERMENTA LA MANNITE
Caratteristiche utilizzate per l’allestimento di terreni di coltura
SELETTIVI e DISCRIMINATIVI
AGAR SALE MANNITE:
MANNITE terreno utilizzato per l’isolamento di Stafilococchi patogeni:
CONTIENE 7.5% NaCl che inibisce la crescita della maggior parte degli altri
microrganismi.
CONTIENE LA MANNITE COME UNICA FONTE DI CARBONIO
S. aureus: colonie acidificanti per fermentazione della
mannite e viraggio al giallo dell’indicatore rosso fenolo
S. epidermidis: colonie alcaline (rosa);
non fermenta la mannite
DETERMINANTI
DETERMINANTI DI
DI PATOGENICITÀ
PATOGENICITÀ
La patogenicità di S. aureus è
multifattoriale ed è legata sia
a componenti cellulari che a
fattori extracellulari che si
ritiene entrino in gioco in
maniera sequenziale nel corso
dell’infezione
S. aureus è capace di sopravvivere su cute e mucose produce quindi fattori
coinvolti nell’aderenza alle superfici ed enzimi che ne permettono la sopravvivenza.
È capace di penetrare nei tessuti e di sfuggire alla fagocitosi produce quindi
enzimi di diffusione (invasine) e fattori e tossine con attività antifagocitaria.
È capace di provocare danno tissutale producendo tossine che agiscono nel sito
dell’infezione o a distanza.
1) componenti
componenti cellulari
cellulari
1)
CAPSULA: non sempre è presente; ha proprietà antifagocitarie
PROTEINA A: legata
covalentemente al peptidoglicano di quasi
l
tutti i ceppi di S. aureus o liberata in forma solubile dal germe;
lega la regione Fc delle IgG di quasi tutte le specie di
mammifero;
inibisce l’opsonizzazione competendo con i recettori per l’Fc sui
neutrofili;
ACIDI TEICOICI: mediano l’adesione
2) componenti
componenti extracellulari
extracellulari
2)
TOSSINE
TOSSINE
A) CITOLITICHE
B) ENTEROTOSSINE
C) PIROGENICHE
D) EPIDERMOLITICHE
ENZIMI
ENZIMI
A) TOSSINE CITOLITICHE
EMOLISINE o STAFILOLISINE (α
(α, β, γ,
γ, δ)
δ)
LEUCOCIDINA di Panton-Valentine
Litiche su globuli rossi di varie specie animali
Ha attività leucotossica ed
antifagocitaria
Responsabili di una beta emolisi su agar sangue
Alcune sono anche leucocidiche, cioè lisano i
globuli bianchi facilitando la sopravvivenza
locale dei germi contro i fagociti
Lisa macrofagi e PMN, ma non
eritrociti
B) ENTEROTOSSINE (SE)
Piccole proteine, relativamente termostabili (100 C° per 30 min);
9 tipi antigenici: A, B, C1, C2, C3, D, E, G, I
Sono prodotte da circa 1/3 dei ceppi di S. aureus;
Causano vomito e diarrea.
Meccanismo di azione non completamente noto: agiscono a livello intestinale, da
dove lo stimolo sensorio tramite il nervo vago ed il sistema simpatico raggiunge il
centro emetico. La diarrea è dovuta ad una inibizione dell’assorbimento di acqua.
Appartengono ad una famiglia di tossine (PIROGENICHE) insieme alle tossine
eritrogeniche A, B, C, D streptococciche ed alla tossina 1 della sindrome da shock
tossico (TSST-1) ed oltre all’attività enterotossica si comportano da mitogeni per i
linfociti T (superantigeni).
C) TOSSINA 1 DELLA SINDROME DA SHOCK TOSSICO (TSST-1)
Fa parte del gruppo delle tossine pirogeniche che si comportano da superantigeni;
superantigeni
Stimola in maniera semi-specifica una larga proporzione di linfociti T con massiccio
rilascio di mediatori solubili (es: TNFα) che causano effetti sistemici quali febbre,
ipotensione, vasodilatazione, shock.
D) TOSSINE ESFOLIATIVE (ET) o EPIDERMOLITICHE
Ne esistono due tipi sierologici: ETA (codificata da un gene cromosomico) e
ETB (codificata da un gene plasmidico).
Agiscono sui desmosomi (strutture di connessione intercellulari) dello strato
granuloso della cute determinando il distacco delle cellule epiteliali e/o la
formazione di bolle.
COAGULASI
ENZIMI EXTRACELLULARI
Enzima che coagula il plasma ossalato o citratato;
I ceppi coagulasi positivi sono patogeni per l’uomo (S. aureus); importante criterio di
classificazione;
Ruolo nella virulenza: dà luogo alla produzione di coaguli di fibrina che impediscono
l’avvicinamento dei neutrofili e dei macrofagi
CATALASI
Utile per l’identificazione: tutti gli Stafilococchi sono catalasi positivi,
positivi mentre gli
Streptococchi sono catalasi negativi;
Può favorire la sopravvivenza all’interno dei fagociti.
STAFILOCHINASI
Dissolve la fibrina per attivazione del plasminogeno in plasmina e favorisce le
proprietà invasive del germe.
IALURONIDASI
Digerisce l’acido ialuronico del tessuto connettivo; È un fattore di diffusione.
LIPASI, ESTERASI, FOSFATASI
Svolgono azione litica nei confronti dei lipidi;
Probabilmente favoriscono la permanenza degli stafilococchi sulla cute rendendoli
capaci di metabolizzare le secrezioni sebacee.
MALATTIE CAUSATE DA
STAFILOCOCCHI
1. Infezioni cutanee (impetigine, follicolite,
...foruncoli, favi, infezioni di ferite)
2. Polmonite, empiema
3. Osteomielite
4. Artrite settica
5. Batteriemia e endocardite
6. Tossinfezione alimentare
7. Sindrome da shock tossico
8. Sindrome stafilococcica della cute scottata
Isolamento di stafilococchi dal luogo di infezione.
1+, meno del 10% delle colture positive;
2+, da 10 a 50% delle colture positive;
3+, da 50% a 90% delle colture positive;
4+, più del 90% delle colture positive.
Staphylococcus aureus: MANIFESTAZIONI CLINICHE
S. epidermidis:
fa parte della normale flora della cute
S. aureus:
si localizza nella mucosa nasale (20- 40% degli individui sani);
fonte di infezione ESOGENA O ENDOGENA;
può trovarsi sulla cute proveniente dalle secrezioni nasali.
LESIONE CARATTERISTICA:
ASCESSO O LESIONE
SUPPURATIVA
(raccolta di PUS localizzata e
circoscritta)
•Fagociti morti (per lo più neutrofili)
•Essudato infiammatorio
•Detriti di tessuti
•Stafilococchi
La cute integra è resistente
all’infezione stafilococcica;
l’infezione e malattia si verificano
quando le barriere cutanee e
mucose presentano (micro)lesioni
(traumi, ferite) ed il
microrganismo ha accesso ai
tessuti sottostanti.
PRINCIPALI QUADRI PATOLOGICI SOSTENUTI DA S. aureus
A) sostenuti da un processo infettivo (proprietà invasive)
Infezioni della cute e dei Foruncoli e follicoliti (infezione dei follicoli piliferi o delle ghiandole sebacee),
tessuti molli
impetigine, infezione di ferite (traumatiche o chirurgiche) o di ustioni
Diffusione da una lesione Batteriemia: normalmente complicata da ascessi
locale
localizzazione;
Apparato scheletrico: osteomielite
Sistema nervoso centrale: ascessi cerebrali; meningiti
Reni: ascessi renali
Valvole cardiache: endocarditi
Infezioni dell'apparato
respiratorio
Polmoniti
Infezioni dell'apparato
genito-urinario
Infezioni delle basse vie urinarie
metastatici
B) sostenuti da tossine
Sindrome da shock tossico
Ceppi produttori di TSST-1
Sindrome della cute scottata Ceppi produttori di tossina epidermolitica
(malattia di Ritter del neonato)
Intossicazione alimentare
Ceppi produttori di enterotossine
con
varia
SINDROME DA SHOCK TOSSICO:
È sostenuta da ceppi di S. aureus produttori di TSST-1;
Inizialmente descritta in soggetti femminili che facevano
uso, durante il periodo mestruale, di tamponi interni
iperassorbenti in cui il germe può facilmente moltiplicarsi
e produrre tossina;
La malattia ha inizio con la crescita localizzata di ceppi di
S. aureus,
aureus produttori di tossina, nella vagina o in una
ferita seguita da rilascio della tossina nel torrente
circolatorio;
Sintomi: febbre ipotensione, eruzione cutanea,
desquamazione
SINDROME DELLA CUTE SCOTTATA
o MALATTIA DI RITTER:
È sostenuta da ceppi di S. aureus produttori di
TOSSINE EPIDERMOLITICHE;
Il distacco degli strati superficiali dell’epidermide
ricorda la cute degli ustionati;
Colpisce prevalentemente, neonati o bambini piccoli
nei reparti di neonatologia
INTOSSICAZIONE ALIMENTARE:
È sostenuta da ceppi di S. aureus produttori di ENTEROTOSSINE; è la
forma di intossicazione alimentare più comune nel nostro Paese. Le più
comuni sono piccole epidemie a carattere FAMILIARE.
S. aureus si
replica nel cibo
e produce
enterotossine
S. aureus
contamina il cibo
proveniente dalle
cavità nasali o
dalla cute o le
mucose
dell’operatore
Creme, salse, rosbiff,
prosciutto ecc.: cibi consumati
freddi e preparati in anticipo
rispetto al momento della
consumazione
MANIFESTAZIONI CLINICHE
Breve periodo di incubazione (1-6 ore)
nausea, vomito, raramente diarrea,
prostrazione, poca febbre, risoluzione
in 1/2 giorni
Ingestione di
cibo contaminato
da enterotossine
Le enterotossine sono
relativamente termostabili e
non vengono inattivate con un
semplice riscaldamento del cibo
Agiscono stimolando i recettori
dei neuroni intestinali
stimolando il centro del vomito.
DIAGNOSI DI LABORATORIO: ISOLAMENTO DI
Staphylococcus aureus
Campioni clinici: Tampone cutaneo, Pus, Espettorato, Sangue, Biopsie, Urine, ecc..
(i più vari in relazione alla localizzazione dell’infezione)
Esame batterioscopico:
Colorazione di Gram:
cocchi Gram positivi in
ammassi irregolari
Isolamento:
Agar sangue
Agar sale mannite
(campioni polimicrobici)
DIAGNOSI DI LABORATORIO: IDENTIFICAZIONE DI
Staphylococcus aureus
Colonie fermentanti la mannite
sulla piastra di primo isolamento
(Agar Sale Mannite)
+
Catalasi positivo
-
Mette in evidenza la produzione di catalasi
mediante la formazione di bolle (O2) in
seguito all’aggiunta di H2O2 sulla coltura.
Coagulasi positivo
Mette in evidenza la produzione di coagulasi mediante
la formazione di coaguli in seguito all’aggiunta della
coltura a plasma citratato di coniglio.
Test biochimici (Staphylococcus
(Staphylococcus aureus)
aureus)
LA FARMACO RESISTENZA DELLO Staphylococcus aureus
L’evoluzione della resistenza ai farmaci va di pari passo con la diffusione dell’impiego di un certo
farmaco a scopo terapeutico. Un esempio è l’acquisizione della farmaco resistenza da parte dello
Staphylococcus aureus,
aureus un germe Gram+ tra i principali patogeni ospedalieri causa di gravi sindromi
invasive o tossiche.
introduzione in
terapia delle
PENICILLINE
VANCOMICINA
ceppi resistenti
dotati di betalattamasi
(inibitore della sintesi della parete)
già descritti i primi ceppi resistenti
una preoccupazione molto attuale è che
i geni plasmidici che conferiscono
resistenza
alla
vancomicina
degli
enterococchi possano venire acquisiti e
distribuiti agli MRSA rendendo al
momento impossibile il trattamento
delle infezioni sostenuti da questi
batteri.
introduzione negli anni 60’ di nuove
penicilline semisintetiche (es.
METICILLINA)
METICILLINA in cui l'anello
betalattamico è protetto da un
grosso gruppo chimico che fa da
schermo ed impedisce alla betalattamasi di raggiungerlo
Comparsa di ceppi resistenti
(meticillin resistant S. aureus, MRSA) per
produzione di una PBP mutata dotata di scarsa
affinità di legame per i beta-lattamici
40% dei ceppi ospedalieri in Italia
9% media europea
1% Paesi Scandinavi
30% Paesi mediterranei