στρεπτόκοκκοι

Ε. Σκούλικα χειμ. εξαμ 2007

στρεπτόκοκκοι μορφολογία

γένος: streptococci

• Ετερογενής ομάδα Gram θετικών βακτηρίων με ευρεία σημασία στην ιατρική και την βιομηχανία

• Μερικοί στρεπτόκοκκοι αποτελούν μέρος της φυσιολογικής χλωρίδας στον άνθρωπο και τα ζώα

• Άλλοι μπορούν να προκαλέσουν οξεία ή χρόνια νόσο

• Στην βιομηχανία χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία γαλακτοκομικών αλλά και ως δείκτες ρύπανσης

:

ταξινόμηση των στρεπτοκόκκων

• β-αιμολυτικοί: πλήρης λύση των ερυθροκυττάρων (πυογόνοι στρεπτόκοκκοι)

• α-αιμολυτικοί: μερική λύση των ερυθροκυττάρων (πρασινίζοντες στρεπτόκοκκοι)

• γ-αιμολυτικοί: απουσία αιμολυτικής δράσης

ονοματολογία

• Streptococcus pyogenes (ομάδα Α ή GAS)

• Streptococcus pneumoniae (πνευμονιόκοκκος)

• Streptococcus agalactiae (ομάδα B)

• S. mutans/S. sorbinus

• S. millieri group

• S. sanguis

• S. mitis/S. oralis

πρασινίζοντες

αντιγονικές ομάδεςταξινόμηση κατά Lancefield

• Ομάδα C: S. equi, S. equisimillis, S. disgalactiae,

S. zooepidemicus

• Ομάδα D: S. bovis, S. equinus, νυν Enterococci

• Ομάδα G: (λοιμώξεις με υποκείμενη κακοήθη νόσο)

Συνολικά αναγνωρίσθηκαν 18 αντιγονικές ομάδες που μπορεί να απαντώνται σε περισσότερα από ένα είδη.

Δεν αποδόθηκε αντιγονική ομάδα στον πνευμονιόκοκκο

Rebecca Craighill Lancefield (1895-1981)

Εργαστηριακές δοκιμασίες

• Χρώση κατά Gram• Αντίδραση καταλάσης• Βιοχημικές ιδιότητες• Ορολογικές αντιδράσεις (αντιστρεπτολυσίνη)• Ευαισθησία στην βακιτρακίνη (GAS10% GrC&G 3-

5%R)• Για τον πνευμονιόκοκκο χρησιμοποιείται η

ευαισθησία στη χολή ή την οπτοχίνη (ενεργοποιούν αυτολυτικά ένζυμα)

• Μοριακές μέθοδοι

ταυτοποίηση των στρεπτοκόκκων

δοκιμασία καταλάσης

Στρεπτόκοκκοι

Δοκιμασίες ταυτοποίησης δίσκοι ικανότητα ανάπτυξης

οπτοχίνη βακιτρακίνη 6,5% NaCl εσκουλίνη

S pneumoniae Ε Α - -

S pyogenes A E - -

E faecalis A E + +

group D strepto A A - +

πρασινίζοντες Α Α - -

-+

σταφυλόκοκκοι

ιατρικά σημαντικοί στρεπτόκοκκοι

ινίδια στην επιφάνεια των streptococci

φωτογραφία ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ενός υπό διαίρεση ζεύγους στρεπτοκόκκου Α (20,000X). Τα ινίδια της επιφάνειας του κυττάρου αποτελούνται από την πρωτεϊνη Μ. Στην επιφάνεια του κυττάρου βρίσκονται και πρωτεΐνες προσκόλλησης όπως η fibronectin-binding protein. Το κυτταρικό τοίχωμα διακρίνεται φωτεινότερο μεταξύ των ινιδίων και του σκουρότερου κυτταροπλάσματος.

Η πρωτεΐνη Μ (γονίδιο emm)

>100 τύποι

Δομή τοιχώματος

Τι είναι ο στρεπτόκοκκος της ομάδας Α; group A streptococcus (GAS)

Ο GAS είναι ένα βακτήριο που βρίσκεται συχνά στον φάρυγγα και στο δέρμα μας. Οι άνθρωποι που φέρουν το

βακτήριο μπορεί να μην έχουν συμπτώματα νόσου. Οι περισσότερες λοιμώξεις από GAS είναι σχετικά ελαφρές

όπως η φαρυγγίτιδα ή το μολυσματικό κηρίο. Σπάνια αυτά τα βακτήρια μπορεί αν προκαλέσουν σοβαρές λοιμώξεις με

μεγάλη θνητότητα.

GAS

η κάψα του Streptococcus pyogenes

Αρνητική χρώση του Streptococcus pyogenes στο ΤΕΜ (28,000X). Η αχνή στιβάδα γύρω από την αλυσίδα των κυττάρων αποτελείται από υαλουρονικό οξύ χημικά όμοιο με εκείνο του συνδετικού ιστού του ξενιστή.

μη αντιγονικόμη αντιγονικό

Η κυτταρική μεμβράνη φέρει αντιγόνα παρόμοια με ιστών του ανθρώπου: καρδιάς, σκελετού, νευρικού ιστού, ινοβλαστών καρδιακής βαλβίδος

αντιγονικός μιμητισμόαντιγονικός μιμητισμόςς

Πόσο συχνές είναι οι λοιμώξεις με GAS

• Περίπου 9400 περιπτώσεις λοιμώξεων από GAS συνέβησαν στις ΗΠΑ το 1999. Από αυτές οι 300 ήταν STSS και οι 600 ήταν νεκρωτικές φλεγμονές. Σε σύγκριση, μερικά εκατομμύρια περιστατικά στρεπτοκοκκικής φαρυγγίτιδας και δερματίτιδας συμβαίνουν κάθε χρόνο.

Παθογένεια των GAS

Τι είδους νόσοι προκαλούνται από τους GAS

• Η μόλυνση από GAS μπορεί να προκαλέσει πληθώρα συμπτωμάτων:– Ασυμπτωματική φορεία– Ελαφριά νόσο (φαρυγγίτιδα, δερματίτιδα όπως το μολυσματικό κηρίο) – Σοβαρή νόσο (όπως η νέκρωση απονευρώσεων, στρεπτοκοκκικό τοξικό σύνδρομο)

• Σοβαρή με μεγάλη θνητότητα νόσος από GAS αναπτύσσεται όταν τα βακτήρια εισέλθουν σε εν τω βάθει ιστούς (μύες, πνέυμονες) ή το αίμα. Μιλάμε τότε για διεισδυτική φλεγμονή.

• Δύο από τις πιο σοβαρές αλλά σπάνιες διεισδυτικές φλεγμονές από GAS είναι η νεκρωτική φλεγμονή και το στρεπτοκοκκικό τοξικό σύνδρομο. Η νεκρωτική φλεγμονή (που αναφέρεται ως φλεγμονή από το «σαρκοβόρο βακτήριο») καταστρέφει μύες, λιπωδη ιστό, και δέρμα. Το στρεπτοκοκκικό τοξικό σύνδρομο (STSS), προκαλεί πτώση της πίεσης και κατάρρευση πολλών οργάνων(πχ νεφροί, ήπαρ, πνεύμονες). Το STSS δεν πρέπει να συγχέεται με με το σύνδρομο τοξικού σόκ που οφείλεται στον S. aureus. Περίπου το 20% των ασθενών με νεκρωτική φλεγμονή και >50% με STSS πεθαίνουν. Περίπου 10%-15% των ασθενών με άλλου είδους φλεγμονές από GAS πεθαίνουν.

GAS: κλινικές εκδηλώσεις

• Αναπνευστικό (φαρυγγίτιδα, αμυγδαλίτιδα, πνευμονία)

• Δερματικές λοιμώξεις (μολυσματικό κηρίο)

• Ρευματικός πυρετός

• Σπειραματονεφρίτιδα

• Τοξικό σύνδρομο (ερυσίπελας, οστρακιά)

Πώς μεταδίδεται ο GAS

Αυτά τα βακτήρια μεταδίδονται μέσω της επαφής με τις βλεννογόνους της μύτης και του φάρυγγα ατόμων που είναι μολυσμένοι ή μέσω επαφής με μολυσμένες πληγές του δέρματος.

Τα άτομα που νοσούν (φαρυγγίτιδα ή δερματικές λοιμώξεις) είναι οι κυριότερες πηγές διασποράς του βακτηρίου.

Τα άτομα που φέρουν ασυμπτωματικά το βακτήριο είναι σε πολύ μικρότερο βαθμό μολυσματικοί.

Θεραπεία με αντιβιοτικό για >24 ώρες ελαττώνει κατά πολύ την ικανότητα της διασποράς του βακτηρίου. Όμως είναι σημαντικό να συμπληρωθεί ο κύκλος της θεραπείας.

Η μετάδοση του βακτηρίου δεν φαίνεται να γίνεται μέσω

GAS εξωτοξίνες

• Οι στρεπτοκοκκικές εξωτοξίνες (SPEs) ανήκουν στην οικογένεια των υπεραντιγόνων που ενοχοποιούνται για σοβαρές λοιμώξεις.

• Τα SPE Α και C παράγονται μετά την λυσιγονική ενσωμάτωση ενός φάγου. Η SPE B είναι χρωμοσωμιακό γονίδιο, κωδικοποιεί μια εξωκυτταρική κυστεϊνοπτωτεάση και έχει βασικό ρόλο στην παθογένεια και την πρόκληση του συνδρόμου του τοξικού σοκ:

Κόβει την IL-1 στην ενεργή μορφή ΙL-1.8

Καταστρέφει την φιμπρονεκτίνη και την βιτρονεκτίνη του ξενιστή

Κόβει το κινινογόνο του πλάσματος και απελευθερώνει κινίνη

Αναστέλλει την α-ντιφενσίνη

Καταστρέφει το πεπτίδιο LL-37 που έχει ιδιότητες αντι-GAS

S. pyogenes . pyogenes

• Μη διεισδυτικόςΜη διεισδυτικός– φαρυγγίτιδαφαρυγγίτιδα – Πυώδης δερματίτιδαΠυώδης δερματίτιδα

• Διεισδυτική φλεγμονήΔιεισδυτική φλεγμονή – Στρεπτοκοκκικό σύνδρομο του Στρεπτοκοκκικό σύνδρομο του

τοξικού σοκτοξικού σοκ – Στρεπτοκοκκική γάγκραιναΣτρεπτοκοκκική γάγκραινα– Πυογόνος τοξίνηΠυογόνος τοξίνη

μη σηπτικές επιπλοκές

Μόνον ο S. pyogenes οδηγεί σε σοβαρές επιπλοκές • Οξύς ρευματικός πυρετός: ξεκινάει 1-3 εβδομάδες

μετά την λοίμωξη (ανοσολογικής αιτιολογίας?) με πιθανή συνέπεια την καρδιακή βλάβη. Είναι επιπλοκή μόνον της φαρυγγικής λοίμωξης.

• Οξεία σπιραματονεφρίτιδα: μπορεί να είναι επιπλοκή είτε της φαρυγγίτιδας είτε της δερματικής λοίμωξης

Είναι αποτέλεσμα επικάθισης του συμπλέγματος Ag/Ab/complement στην βασική μεμβράνη του νεφρικού σπιράματος

Ρευματικός πυρετόΡευματικός πυρετό

Πρωτεϊνη ΜΠρωτεϊνη Μ – Διασταυρούμενη ανοσολογική αντίδραση με την μυοσίνη Διασταυρούμενη ανοσολογική αντίδραση με την μυοσίνη

του καρδιακού ιστούτου καρδιακού ιστού– Αυτοάνοση αντίδρασηΑυτοάνοση αντίδραση

Κυτταρικά αντιγόναΚυτταρικά αντιγόνα – δεν υδρολύονταιδεν υδρολύονται in vivoin vivo– Παραμένουν στον οργανισμόΠαραμένουν στον οργανισμό

Ορολογική διάγνωση:Ορολογική διάγνωση:

-αντι-ΑΣΟ, αντι -αντι-ΑΣΟ, αντι DNADNAαση, αντι-υαλουρονιδάσηαση, αντι-υαλουρονιδάση

εξωκυττάρια προϊόντα των GAS

Αντοχή

Στην οξεία φαρυγγίτιδα ο σκοπός είναι να αποφευχθεί ο ρευματικός πυρετός και η οριζόντια μετάδοση του παθογόνου

• Πενικιλλίνη για τον S. pyogenes• Επίσης: ερυθρομυκίνη και κλινδαμυκίνη• Υπάρχουν ενδείξεις μεταφοράς μεταθετών στοιχείων

Streptococcus pneumoniae

Χρώση κατά Gram

SEM

στρεπτόκοκκοι μορφολογία

πνευμονιόκοκκος

• Πνευμονία

• Ιγμορίτιδα

• Μέση ωτίτιδα

• Αιμορραγικό σοκ

• μηνιγγίτιδα

Streptococcus pneumoniaeή

πνευμονιόκοκκος

• Κάψα με ξεχωριστή χημική σύνθεση και μεγάλη αντιγονικότητα

• Αναγνωρίζονται > 80 ορότυποι

• Αντιφαγοκυτταρική δράση

• Η απουσία κάψας ακυρώνει την μολυσματικότητα

πνευμονιόκοκκοςΠρωτεϊνες επιφάνειας

• 2 νευραμινιδάσες, και 1 πρωτεάση της IgA

• choline-binding proteins (CBPs)

- PspA (προστατευτικό αντιγόνο), LytA, B, και C (3 αυτολυσίνες), and CbpA (προσκολλητίνη).  

πνευμονιόκοκκοςπαράγοντες παθογένειας

πνευμονιόκοκκοςΑλλαγή φάσης

• Στον πνευμονιόκοκκος συμβαίνει τυχαία και αυθόρμητα «αλλαγή φάσεων» γενετικά καθορισμένων: Οι αποικίες από θολερές μετατρέπονται σε διαφανείς με συχνότητα 1:105.

• Οι διαφανείς αποικίες προσαρμόζονται στον αποικισμό του ρινοφάρυγγα ενώ οι θολερές επιζούν ευκολότερα στο αίμα.

ΠνευμονιόκοκκοςΕργαστηριακή διάγνωση

παθογένεια των S. pyogenes και S.pneumoniae

• Ανήκουν στην φυσιολογική χλωρίδα του ρινοφάρυγγα• Η ανάπτυξη ρυθμίζεται με τον ανταγωνισμό μέσα στο

οικολογικό σύστημα του ρινοφάρυγγα και με την δράση του ανοσοποιητικού συστήματος του ξενιστή

• Αποτυχία ρύθμισης της ανάπτυξης μπορεί να οδηγήσει σε νόσο

• Όμως η νόσος συνήθως προκαλείται από απόκτηση νέου στελέχους λόγω απορύθμισης της χλωρίδας

παθογένεια των S. pyogenes και S.pneumoniae

• Ο S. pyogenes προκαλεί φλεγμονώδεις και πυώδεις βλάβες στην πύλη εισόδου:

το δέρμα και το ανώτερο αναπνευστικό• Μερικά στελέχη εμφανίζουν προτίμηση στον ιστό

που θα προσβάλλουν: τα στελέχη που προσβάλλουν το αναπνευστικό σπάνια δημιουργούν λοιμώξεις του δέρματος.

• Μπορούν να προκαλέσουν: μέση ωτίτιδα, ιγμορίτιδα, πνευμονία, μηνιγγίτιδα, βακτηριαιμία με ενδεχόμενο οστεομυελίτιδας και αρθρίτιδας

παθογένεια των S. pyogenes και S.pneumoniae

• Ο GAS ενοχοποιείται και για την στρεπτοκοκκική γάγγραινα

• Επανεμφάνιση των σοβαρών λοιμώξεων (ερυσίπελας, γάγγραινα, κυτταρίτιδα κλπ) δεν οφείλεται σε ανάπτυξη αντοχής στα αντιβιοτικά αλλά πιθανόν σε εμφάνιση νέων στελεχών.

Άμυνα του ξενιστή

• Η κάψα επιτρέπει την αποφυγή της φαγοκυττάρωσης• Προστατευτικά μακράς διαρκείας αντισώματα έναντι

των πρωτεϊνών Μ• Τα IgA των εκκρίσεων του αναπνευστικού και IgG

στον ορό μπορούν να ενεργοποιήσουν την φαγοκυττάρωση

• Αντίσωμα της ερυθρογενούς τοξίνης (οστρακιά) είναι επίσης μακράς διαρκείας

Επιδημιολογία

• 20-40% φορεία στον πνευμονιόκοκκο

• Για την μετάδοση απαιτείται στενή επαφή λόγω ευαισθησίας του παθογόνου

• Η μόλυνση είναι πιο πιθανή: <2χρ>65χρ, σε μειωμένη ανοσολογική επάρκεια, σε ύπαρξη υποκείμενης νόσου, σε εισβολή νέου πιο μολυσματικού στελέχους.

• Οι δερματικές μολύνσεις ευνοούνται σε υγρό και ζεστό κλίμα, σε παιδιά <6χρ

• Στο TSS υπάρχει μια εστία ή βακτηριαιμία (αντίθετα με τον σταφυλόκοκκο που η είσοδος του παθογόνου δεν είναι προφανής)

πρασινίζοντες

• Βρίσκονται: στο ανώτερο αναπνευστικό

στο γαστρεντερικό και κυρίως στο στόμα

στο γεννητικό σύστημα της γυναίκας

• Προκαλούν: οδοντική τεριδόνα, περιοδοντική νόσο

ενδοκαρδίτιδα

σηψαιμία

εν τω βάθει αποστήματα

S agalactiaeαντιγόνο ομάδας Β

• Προκαλεί σηψαιμία, πνευμονία και μηνιγγίτιδα στα νεογνά

• Πρωτεΐνη C• Αναπτύσσονται προστατευτικά αντισώματα• Ο πολυσακχαρίτης του ελύτρου είναι τύπου Ia,

Ib και II που έχουν τελικές υπομονάδες από σιαλικό οξύ

P AMX OX CF

TE E L PT

STR KAN GEN C

RA FOS VA SXT

P AMX OX CF

TE E L PT

STR KAN GEN C

RA FOS VA SXT

πνευμονιόκοκκος

VancomycinVancomycin

Sta

ph. e

pide

rmid

is

MR

SA

Sta

ph. a

ure

us

Str

epto

cocc

i(G

rou

p A

an

d G

rou

p B

)

GN

R

RG

NR

Pse

udo

mon

as a

eru

gin

osa

Penicillin G

Methicillin, Oxacillin, Nafcillin, Cloxacillin

Penicillin V

Dicloxacillin, Cloxacillin

Vancomycin

Πλάσμα από κουνέλι ενοφθαλμίστηκε με αποικία μικροβίου. Η αντίδραση είναι:

Α: καταλάση +

Β: καταλάση –

Γ: κοαγκουλάση +

Δ: κοαγκουλάση –

Ε: Αιμόλυση +

Ο είναι δίσκος οπτοχίνης. Ποια από τα παρακάτω είναι το Ε και το Α:

Α: Staphylococcus aureus.

Β: Streptococcus pyogenes (Group A Strep).

Γ: Streptococcus pneumoniae.

Δ: Μη Streptococcus pyogenes (Group A).

Ε: Μη Streptococcus pneumoniae

Ε Α

Ποιο από τα παρακάτω είναι λάθος για τον Streptococcus pyogenes;

• Είναι συνήθης αιτία βακτηριακής φαρυγγίτιδας.• Οι επιπλοκές που οφείλονται σ’ αυτό το

μικροοργανισμό περιλαμβάνουν οξεία σπειραματονεφρίτιδα εξ’ αιτίας της παρουσίας ανοσοσυμπλεγμάτων.

• Συνήθως προκαλεί αυτο-ιάσιμες λοιμώξεις που δεν χρειάζονται θεραπεία.

• Μπορεί να προκαλέσει οξύ ρευματικό πυρετό εξ’ αιτίας των διασταυρούμενων αντιδράσεων των αντιγόνων του τοιχώματός του και των ιστικών αντιγόνων του καρδιακού ιστού.

Ασθενής παρουσιάζεται στα επείγοντα με συμπτώματα γρίπης αρκετών ημερών. Συλλέγεται βρογχικό έκπλυμα από το οποίο το εργαστήριο απομονώνει Gram θετικό διπλόκοκκο με τοξοειδές σχήμα.

Ποια είναι η διάγνωσή σας;

• S. pneumoniae• Clostridium difficile• staphylococcus sp. μη S. aureus• Viridans streptococci

Εργαστηριακές δοκιμασίες

παθογένεια