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