Staphylococcus

COCCHI GRAM :

- piccole, a goccia di rugiada- a cratere - Morfologia delle colonie

- Emolisi su agar sangue- Disposizione al Gram

2 FAMIGLIEStreptococcaceae Micrococcaceae

STREPTOCOCCUS

α-emolisi (viridanti)TEST DELLA CATALASI

:-

- rialzate, opache, cremose- bianche o pigmentate (Stafilococchi)- talvolte β-emolitiche

es. S. sanguis S. mitis

S. mutans S. salivarus

S. pneumoniae

FERMENTAZIONE DEL GLUCOSIO

solubilità in bilesensibilità all'optochinafermentazione inulina

3 GENERI

gruppi (carboidrato C)

STAPHYLOCOCCUS

MICROCOCCUS

PLANOCOCCUSm.o. marini non

associati ad infezioni umanecolonizzano

occasionalmente la pelle e le mucose dell'uomo.

Raram.Ù patologie

:

S. aureus

TEST DELLA COAGULASI

:

FERMENTAZIONE DEL MANNITOLO

:

β-emolisi

γ-emolisi

unica specie tra gli stafilococchi che infettano l'uomo capace di produrre

coagulasi

Stafilococchi coagulasi negativi (CNS)

es: S. epidermidisS. saprophyticus

-TA

+ 80 tipi (proteina M)

S. pyogenes

S. faecalis

sensibilità alla bacitracina

GENERE GENERE StaphylococcusStaphylococcus (STAFILOCOCCHI) (STAFILOCOCCHI)Include microrganismi ubiquitari che possono infettare sia l’uomo che gli animali;causano principalmente infezioni cutanee suppurative, ma possono anche causareinfezioni gravi in qualunque sito dell’organismo (es: polmoniti, meningiti, osteomielitiecc.). SONO TRA I PRINCIPALI PATOGENI NOSOCOMIALISONO TRA I PRINCIPALI PATOGENI NOSOCOMIALI.

Caratteri morfologici:Caratteri morfologici:Gram positivi, di forma sferica (COCCHI),immobili, asporigeni, in genere privi dicapsula, tipicamente disposti in ammassiirregolari (dal greco stafule=grappolo).

Caratteri metabolici:Caratteri metabolici: catalasi positivicatalasi positivi(hanno l’enzima catalasi che catalizza lascissione dell’H2O2 in H2O + O2) anaerobianaerobifacoltativifacoltativi, producono energia perfermentazione degli zuccheri conproduzione di acido lattico(fermentazione omolattica)

SPECIE DI SPECIE DI StaphylococcusStaphylococcus ISOLATE DALL’UOMO ISOLATE DALL’UOMO

COAGULASI-POSITIVICOAGULASI-POSITIVI

COAGULASI-NEGATIVICOAGULASI-NEGATIVI

Staphylococcus aureus

Numerose specie che si distinguono in due gruppi in base alla capacità diprodurre un enzima, la COAGULASI, che fa coagulare il sangue

S. epidermidisS. epidermidisS. saprophyticusS. saprophyticusS. hominisS. hominisS. haemolyticusS. haemolyticusS. warneriS. warneriS. capitisS. capitisS. saccharolyticusS. auricularisecc..ecc..

Possono comportarsi dapatogeni opportunistisoprattutto in ambitonosocomiale: infezioni delle vieurinarie, infezioni di cateterivenosi centrali, batteriemie,infezioni di ferite ecc…

Possono comportarsi dapatogeni opportunistisoprattutto in ambitonosocomiale: infezioni delle vieurinarie, infezioni di cateterivenosi centrali, batteriemie,infezioni di ferite ecc…

la specie più patogena per l’uomo;può essere implicato in gravisindromi invasive e/o tossiche

la specie più patogena per l’uomo;può essere implicato in gravisindromi invasive e/o tossiche

Coltivazione:Coltivazione:Crescono facilmente sulla maggior parte dei terreni batteriologici; sonomolto resistenti ad agenti chimici e fisici e persistono a lungo vitalinell’ambiente.TOLLERANO ELEVATE CONCENTRAZIONI DI NaCl (germi ALOFILI);TOLLERANO ELEVATE CONCENTRAZIONI DI NaCl (germi ALOFILI);LA MAGGIOR PARTE DEI CEPPI PATOGENI FERMENTA LA MANNITELA MAGGIOR PARTE DEI CEPPI PATOGENI FERMENTA LA MANNITE

Caratteristiche utilizzate per l’allestimento di terreni di colturaSELETTIVI e DISCRIMINATIVI

AGAR SALE MANNITEAGAR SALE MANNITE: terreno utilizzato per l’isolamento di Stafilococchi patogeni:CONTIENE 7.5% NaCl che inibisce la crescita della maggior parte degli altrimicrorganismi.CONTIENE LA MANNITE COME UNICA FONTE DI CARBONIO

S. aureus: colonie acidificanti per fermentazione dellamannite e viraggio al giallo dell’indicatore rosso fenolo

S. epidermidis: colonie alcaline (rosa);non fermenta la mannite

DETERMINANTI DI PATOGENICITÀDETERMINANTI DI PATOGENICITÀDETERMINANTI DI PATOGENICITÀ

S. aureusS. aureus è capace di sopravvivere su cute e mucose è capace di sopravvivere su cute e mucose produce quindi fattoriproduce quindi fattoricoinvolti nell’aderenza alle superfici ed enzimi che ne permettono la sopravvivenza.coinvolti nell’aderenza alle superfici ed enzimi che ne permettono la sopravvivenza.

È capace di penetrare nei tessuti e di sfuggire alla fagocitosiÈ capace di penetrare nei tessuti e di sfuggire alla fagocitosi produce quindiproduce quindienzimi di diffusione (invasine) e fattori e tossine con attività antifagocitaria.enzimi di diffusione (invasine) e fattori e tossine con attività antifagocitaria.

È capace di provocare danno tissutaleÈ capace di provocare danno tissutale producendo tossine che agiscono nel sitoproducendo tossine che agiscono nel sitodell’infezione o a distanza.dell’infezione o a distanza.

La patogenicità di La patogenicità di S. aureusS. aureus è èmultifattoriale ed è legata siamultifattoriale ed è legata siaa a componenti cellularicomponenti cellulari che a che afattori extracellularifattori extracellulari che siritiene entrino in gioco inmaniera sequenziale nel corsodell’infezione

CAPSULA:CAPSULA: non sempre è presente; ha proprietà antifagocitarie

2) componenti extracellulari2) componenti extracellulari2) componenti extracellulari

PROTEINA A:PROTEINA A: l legata covalentemente al peptidoglicano di quasitutti i ceppi di S. aureus o liberata in forma solubile dal germe;

lega la regione Fc delle IgG di quasi tutte le specie dimammifero;

inibisce l’opsonizzazione competendo con i recettori per l’Fc suineutrofili;

ACIDI TEICOICI:ACIDI TEICOICI: mediano l’adesione

TOSSINETOSSINE ENZIMIENZIMI

A) CITOLITICHEA) CITOLITICHE

B) ENTEROTOSSINEB) ENTEROTOSSINE

C) PIROGENICHEC) PIROGENICHE

D) EPIDERMOLITICHED) EPIDERMOLITICHE

1) componenti cellulari1) componenti cellulari1) componenti cellulari

A) TOSSINE CITOLITICHEA) TOSSINE CITOLITICHEEMOLISINE o STAFILOLISINE (EMOLISINE o STAFILOLISINE (αα, , ββ,, γ γ,, δ δ))

Litiche su globuli rossi di varie specie animali

Responsabili di una beta emolisi su agar sangue

Alcune sono anche leucocidiche, cioè lisano iglobuli bianchi facilitando la sopravvivenzalocale dei germi contro i fagociti

LEUCOCIDINA di Panton-ValentineLEUCOCIDINA di Panton-ValentineHa attività leucotossica edantifagocitariaLisa macrofagi e PMN, ma noneritrociti

Piccole proteine, relativamente termostabilitermostabili (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 azioneMeccanismo di azione non completamente noto: agiscono a livello intestinale, dadove lo stimolo sensorio tramite il nervo vago ed il sistema simpatico raggiunge ilcentro emetico. La diarrea è dovuta ad una inibizione dell’assorbimento di acqua.

Appartengono ad una famiglia di tossine (PIROGENICHE)tossine (PIROGENICHE) insieme alle tossineeritrogeniche A, B, C, D streptococciche ed alla tossina 1 della sindrome da shocktossico (TSST-1) ed oltre all’attività enterotossica si comportano da mitogeni per ilinfociti T (superantigeni).

B) ENTEROTOSSINE (SE)B) ENTEROTOSSINE (SE)

C) TOSSINA 1 DELLA SINDROME DA SHOCK TOSSICO (TSST-1)Fa parte del gruppo delle tossine pirogeniche che si comportano da superantigenisuperantigeni;

Stimola in maniera semi-specifica una larga proporzione di linfociti T con massicciorilascio di mediatori solubili (es: TNFα) che causano effetti sistemici quali febbre,ipotensione, vasodilatazione, shock.

D) TOSSINE ESFOLIATIVE (ET) o EPIDERMOLITICHED) TOSSINE ESFOLIATIVE (ET) o EPIDERMOLITICHENe esistono due tipi sierologici: ETA (codificata da un gene cromosomico) eETB (codificata da un gene plasmidico).

Agiscono sui desmosomi (strutture di connessione intercellulari) dello stratogranuloso della cute determinando il distacco delle cellule epiteliali e/o laformazione di bolle.

ENZIMI EXTRACELLULARIENZIMI EXTRACELLULARICOAGULASICOAGULASIEnzima che coagula il plasma ossalato o citratato;I ceppi coagulasi positivi sono patogeni per l’uomo (S. aureus); importante criterio diclassificazione;Ruolo nella virulenza: dà luogo alla produzione di coaguli di fibrina che impedisconol’avvicinamento dei neutrofili e dei macrofagi

CATALASICATALASIUtile per l’identificazione: tutti gli StafilococchiStafilococchi sono catalasi positivicatalasi positivi, mentre gliStreptococchi sono catalasi negativi;Può favorire la sopravvivenza all’interno dei fagociti.

STAFILOCHINASISTAFILOCHINASIDissolve la fibrina per attivazione del plasminogeno in plasmina e favorisce leproprietà invasive del germe.

IALURONIDASIIALURONIDASIDigerisce l’acido ialuronico del tessuto connettivo; È un fattore di diffusione.

LIPASI, ESTERASI, FOSFATASILIPASI, ESTERASI, FOSFATASISvolgono azione litica nei confronti dei lipidi;Probabilmente favoriscono la permanenza degli stafilococchi sulla cute rendendolicapaci di metabolizzare le secrezioni sebacee.

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.

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

MALATTIE CAUSATE DAMALATTIE CAUSATE DASTAFILOCOCCHISTAFILOCOCCHI

Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus: MANIFESTAZIONI CLINICHE: MANIFESTAZIONI CLINICHES. epidermidis: fa parte della normale flora della cuteS. 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 LESIONEASCESSO O LESIONE

SUPPURATIVASUPPURATIVA(raccolta di PUS localizzata e

circoscritta)

•Fagociti morti (per lo più neutrofili)•Essudato infiammatorio•Detriti di tessuti•Stafilococchi

La cute integra è resistenteall’infezione stafilococcica;l’infezione e malattia si verificanoquando le barriere cutanee emucose presentano (micro)lesioni(traumi, ferite) ed ilmicrorganismo ha accesso aitessuti sottostanti.

PRINCIPALI QUADRI PATOLOGICI SOSTENUTI DA PRINCIPALI QUADRI PATOLOGICI SOSTENUTI DA S. aureusS. aureus

A) sostenuti da un processo infettivo (proprietà invasive)A) sostenuti da un processo infettivo (proprietà invasive)Infezioni della cute e deitessuti molli

Foruncoli e follicoliti (infezione dei follicoli piliferi o delle ghiandole sebacee),impetigine, infezione di ferite (traumatiche o chirurgiche) o di ustioni

Diffusione da una lesionelocale

Batteriemia: normalmente complicata da ascessi metastatici con varialocalizzazione;Apparato scheletrico: osteomieliteSistema nervoso centrale: ascessi cerebrali; meningitiReni: ascessi renaliValvole cardiache: endocarditi

Infezioni dell'apparatorespiratorio

Polmoniti

Infezioni dell'apparatogenito-urinario

Infezioni delle basse vie urinarie

B) sostenuti da tossineB) sostenuti da tossineSindrome da shock tossico Ceppi produttori di TSST-1Sindrome della cute scottata Ceppi produttori di tossina epidermolitica

(malattia di Ritter del neonato)Intossicazione alimentare Ceppi produttori di enterotossine

SINDROME DA SHOCK TOSSICO:SINDROME DA SHOCK TOSSICO:È sostenuta da ceppi di S. aureusS. aureus produttori di TSST-1;

Inizialmente descritta in soggetti femminili che facevanouso, durante il periodo mestruale, di tamponi interniiperassorbenti in cui il germe può facilmente moltiplicarsie produrre tossina;

La malattia ha inizio con la crescita localizzata di ceppi diS. aureusS. aureus, produttori di tossina, nella vagina o in unaferita seguita da rilascio della tossina nel torrentecircolatorio;

Sintomi:Sintomi: febbre ipotensione, eruzione cutanea,desquamazione

SINDROME DELLA CUTE SCOTTATASINDROME DELLA CUTE SCOTTATAo MALATTIA DI RITTER:o MALATTIA DI RITTER:

È sostenuta da ceppi di S. aureus produttori diTOSSINE EPIDERMOLITICHE;

Il distacco degli strati superficiali dell’epidermidericorda la cute degli ustionati;

Colpisce prevalentemente, neonati o bambini piccolinei reparti di neonatologia

INTOSSICAZIONE ALIMENTARE:INTOSSICAZIONE ALIMENTARE:È sostenuta da ceppi di S. aureus produttori di ENTEROTOSSINE; è laforma di intossicazione alimentare più comune nel nostro Paese. Le piùcomuni sono piccole epidemie a carattere FAMILIARE.

Creme, salse, rosbiff,prosciutto ecc.: cibi consumatifreddi e preparati in anticiporispetto al momento dellaconsumazione

S. aureuscontamina il ciboproveniente dallecavità nasali odalla cute o lemucosedell’operatore

S. aureus sireplica nel ciboe produceenterotossine

Ingestione dicibo contaminatoda enterotossine

Le enterotossine sonorelativamente termostabili enon vengono inattivate con unsemplice riscaldamento del cibo

Agiscono stimolando i recettoridei neuroni intestinalistimolando il centro del vomito.

MANIFESTAZIONI CLINICHE

Breve periodo di incubazione (1-6 ore)

nausea, vomito, raramente diarrea,prostrazione, poca febbre, risoluzionein 1/2 giorni

DIAGNOSI DI LABORATORIO: ISOLAMENTO DIDIAGNOSI DI LABORATORIO: ISOLAMENTO DIStaphylococcus aureusStaphylococcus aureus

Campioni clinici:(i più vari in relazione alla localizzazione dell’infezione)

Tampone cutaneo, Pus, Espettorato, Sangue, Biopsie, Urine, ecc..

Isolamento: Agar sale mannite(campioni polimicrobici)Agar sangue

Esame batterioscopico:Colorazione di Gram:cocchi Gram positivi inammassi irregolari

DIAGNOSI DI LABORATORIO: IDENTIFICAZIONE DIDIAGNOSI DI LABORATORIO: IDENTIFICAZIONE DIStaphylococcus aureusStaphylococcus aureus

Mette in evidenza la produzione di catalasimediante la formazione di bolle (O2) inseguito all’aggiunta di H2O2 sulla coltura.

+ -Catalasi positivoCatalasi positivo

Mette in evidenza la produzione di coagulasi mediantela formazione di coaguli in seguito all’aggiunta dellacoltura a plasma citratato di coniglio.

Coagulasi positivoCoagulasi positivo

Colonie fermentanti la mannitesulla piastra di primo isolamento(Agar Sale Mannite)

Test biochimici (Test biochimici (Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus))

LA FARMACO RESISTENZA DELLO LA FARMACO RESISTENZA DELLO Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus

L’evoluzione della resistenza ai farmaci va di pari passo con la diffusione dell’impiego di un certofarmaco a scopo terapeutico. Un esempio è l’acquisizione della farmaco resistenza da parte dello

Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus, un germe Gram+ tra i principali patogeni ospedalieri causa di gravi sindromiinvasive o tossiche.

introduzione interapia dellePENICILLINE

ceppi resistentidotati di beta-

lattamasi

introduzione negli anni 60’ di nuovepenicilline semisintetiche (es.METICILLINAMETICILLINA) in cui l'anello

betalattamico è protetto da ungrosso gruppo chimico che fa daschermo ed impedisce alla beta-

lattamasi di raggiungerlo

Comparsa di ceppi resistenti(meticillin resistant S. aureus, MRSA) per

produzione di una PBP mutata dotata di scarsaaffinità di legame per i beta-lattamici

40% dei ceppi ospedalieri in Italia9% media europea1% Paesi Scandinavi30% Paesi mediterranei

VANCOMICINAVANCOMICINA(inibitore della sintesi della parete)già descritti i primi ceppi resistenti

una preoccupazione molto attuale è chei geni plasmidici che conferisconoresistenza alla vancomicina deglienterococchi possano venire acquisiti edistribuiti agli MRSA rendendo almomento impossibile il trattamentodelle infezioni sostenuti da questibatteri.