n.8 Streptococchi Enterococchi

Streptococcus species
STREPTOCOCCHI
CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE:
 cocchi Gram-positivi
 disposti a coppie o a catenella
 immobili
 capsulati (capsula ben evidente)
 asporigeni
 catalasi-negativi
DURANTE LA DIVISIONE L’ASSE DI
DIVISIONE CELLULARE È SEMPRE
PERPENDICOLARE ALL'ASSE MAGGIORE
DELLA CATENA DI SVILUPPO
CARATTERISTICHE COLTURALI:
batteri esigenti
Crescono bene in terreni arricchiti con liquidi
organici (sangue, siero, liquido ascitico)
CARATTERISTICHE METABOLICHE:
aerobi facoltativi con predilezione
per la condizione di anaerobiosi
CLASSIFICAZIONE
IN BASE ALL’EMOLISI:
alfa-emolitici (parziale, alone verdastro attorno alle colonie)
beta-emolitici (totale, alone trasparente attorno alle colonie)
gamma-emolitici (assenza di emolisi)
DIFFERENZE ANTIGENICHE DEL POLISACCARIDE C:
18 tipi da A ad H e da K a T (Lancefield 1933)
Gruppo A (S. pyogenes )
Gruppo B (S. agalactiae) gruppi emolitici C, F e G (S. equisimilis o S.
anginosus),
S. pneumoniae (pneumococcus) agente eziologico della meningite difetta
del gruppo.
S. mutans, S. sanguis, S. salivarius , S. milleri fanno parte della flora orale e
possono contribuire alla patogenesi di endocarditi
CLASSIFICAZIONE DEI PIU’ COMUNI STREPTOCOCCHI IN
BASE ALL’EMOLISI E AL POLISACCARIDE C
GRUPPO
EMLISI
SPECIE
PRINCIPALI PATOLOGIE
COMPONENTI CELLULARI
CAPSULA (ac. Ialuronico)
PARETE CELLULARE
Peptidoglicano
ac. Teicoico
ac. Lipoteicoico (LTA)
polisaccaride C
proteina M (classe I, classe II)
proteina T
proteina R
Fattore di opacità sierica (OF)
OF+ = Tipi cutanei
OF- = Tipi respiratori
Proteina associata a M (MAP)
MAP I  M OF–
MAP II M OF+
Proteine leganti il plasminogeno
C5a-peptidasi
Enolasi
Gliceraldeide 3-P-deidrogenasi
CAPSULA
 Costituita da acido ialuronico contenente molecole
ripetute di acido glucuronico e di N-acetilglucosammina
 non immunogena (mimetismo antigene)
 Dotata di elevato potere antifagocitario
 Inibisce la chemiotassi e la fagocitosi a opera dei
granulociti
PROTEINA M
Formata da 2 catene polipeptidiche unite a formare una struttura ad a- elica.
 Ancorata alla membrana plasmatica si proietta verso l’esterno complessata ad
acidi teicoici, formando delle fibrille
 l’estremità COOH terminale è altamente conservata nell'ambito del gruppo A
degli streptococchi
 L'estremità animino-terminale, attraversa la parete cellulare fino alla superficie
della cellula ed è responsabile della diversità antigenica di più di 80 sierotipi M.
 Le proteine M sono suddivise in molecole di classe I e molecole di classe II. Le
proteine M di classe I hanno la regione costante (C) esposta, mentre gli anticorpi
non si sviluppano contro la regione C delle proteine M di classe II. Questo sembra
sia importante per i pazienti clic manifestano la febbre reumatica, poiché la loro
malattia è mediata da ceppi con proteine M di classe I.
Microfotografia al microscopio elettronico di una
sezione ultrasottole di una catena di streptococchi di
gruppo A. Alla superficie cellulare sono ben evidenti le
fibrille costituite essenialmente di proteina M.
PROTEINA M
Fattore H (derivati del C3b)
proteina M
Fibrinogeno
peptidoglicano
 Dotata di potere antifagocitario
 Favorisce l’accumulo degli streptococchi nel sito dell’infezione.
 Ne esistono circa 100 diversi sierotipi  benchè Ab anti-M siano
protettivi, l’immunità non protegge da infezioni con tipi M diversi.
 Presenta omologie di sequenza con proteine fibrillari umane
(miosina, tropomiosina- a, cheratina) autoimmunità
SIEROTIPI M
FARINGITI
1,3,5,6,14,18,19,24
OF - MAP I
INFEZIONI
CUTANEE
SIEROTIPI
INVASIVI
2, 49,57,59,60,61
OF+ MAP II
1,3,11,12,28
PROTEINA F
Favorisce l’adesione alle cellule epiteliali attraverso il legame
con la fibronectina presente nella matrice intercellulare.
Favorisce l’invasività nelle cellule epiteliali.
S. pyogenes può entrare nelle cellule epiteliali, con un processo mediato
dalla proteina M e dalla proteina F. Questo ingresso nella cellula si pensa
sia importante per il mantenimento delle infezioni persistenti (ad es.
faringite streptococcica ricorrente) come pure per l'invasione nei tessuti
profondi.
PRODOTTI EXTRACELLULARI
STREPTOLISINA O
STREPTOLISINA S
TOSSINA ERITROGENICA (SPE A)
TOSSINE PIROGENE (SPE)
STREPTOCHINASI
PROTEINASI (ESOTOSSINA B)
IALURONIDASI
DESOSSIRIBONUCLEASI (DNasi)
NAD - GLICOIDROLASI
.
Degrada vitronectina e
Fibronectina
Attiva una metalloproteasi
Rilascia chinine
ESOTOSSINE PIROGENE E SUPERANTIGENI
NELLE MALATTIE INVASIVE
SHOCK TOSSICO
INVASIONE DEI TESSUTI MOLLI E CUTE
FASCITE NECROTIZZANTE M1
ESOTOSSINE A,B,C
SPE A
SPE B
SPE C
ESOTOSSINA F (fattore mitogeno)
SUPERANTIGENE STREPTOCOCCICO
SPE F
SSA
ESOTOSSINA 2 MITOGENA
SMEZ
SUPERANTIGENI MITOGENI
SPE C
SPE H
SPE J
STREPTOCOCCO b EMOLITICO DI GRUPPO A
Streptococcus pyogenes
 rappresenta lo Streptococco patogeno più importante
per l’uomo
ANTIGENI DI SUPERFICIE
Antigene capsulare (acido ialuronico)
Antigeni parietali: antigene C specie-specifico e antigeni proteici tipo-specifici
(M,T,U,W,X,Y)
FATTORI DI VIRULENZA
ESOTOSSINE
FATTORI BATTERICI
 capsula
 proteina M
 streptolisina O
 streptolisina S
 tossina eritrogenica (taluni ceppi)
 proteina F
 polisaccaride C
 emolisina intracellulare
 recettori per l’estremo Fc delle IgG
ESOENZIMI
 ialuronidasi
 NADasi
 streptochinasi
 DNAsi
MECCANISMO DI PATOGENICITA’
Manifestazioni patologiche
Angina (faringotonsillite) streptococcica acuta con possibili localizzazioni
a distanza quali: ascessi peritonsillari, otite, mastoidite, meningite,
polmonite, endocardite
Scarlattina (ceppi produttori di tossina eritrogenica)
Infezioni cutanee (impetigine, erisipela, piodermiti)
Fascite necrotizzante (ceppi produttori di tossine eritrogeniche)
Sindrome da shock tossico (ceppi produttori di tosine eritrogeniche)
Infezioni post-partum (oggi scomparsa)
Sequele non suppurative
Glomerulonefrite post-streptococcica
febbre reumatica
eritema nodoso (alcuni casi)
Patologie suppurative
• Non invasive
Faringiti (faringiti, otite media ecc..)
Piodermiti impetigine
• Invasive
Batteriemia, setticemia
Toxin schock-like syndrome
GLOMERULONEFRITE
SIEROTIPI FARINGEI
SIEROTIPI CUTANEI
1,4,12,25
2,49,56,57,60
Latenza: 1-2 settimane
Latenza: 3-6 settimane
Immunocomplessi circolanti che si fissano ai tessuti renali
e fissano il complemento (recettore C3)
Componenti streptococcici depositati nei glomeruli attivano
direttamente il complemento
Proteinasi e streptochinasi alterano i tessuti renali
proteina M12 (Cross-reattività)
FEBBRE REUMATICA
(MALATTIA CARDIACA REUMATICA)
Caratterizzata da lesioni flogistiche
a carico dei tessuti connettivali e/o
muscolari con manifestazioni a
carico del cuore, dei vasi
sanguigni, delle articolazioni.
STREPTOCOCCO b EMOLITICO DI GRUPPO B
Streptococcus agalactiae
Infezione vaginali
• Meningite neonatale
• Setticemia
METODI DI IDENTIFICAZIONE
ESAME MICROSCOPICO DIRETTO:
scarsa utilità, non permette la diagnosi di specie
ESAME COLTURALE:
agar sangue (colonie di 1-2 mm di diametro, spesso di aspetto mucoso,
circondate da un alone di emolisi completa)
IDENTIFICAZIONE DEL POLISACCARIDE C:
test al lattice di polistirolo
REAZIONI SIEROLOGICHE:
titolo anti-streptolisinico O:
importante per monitorare le sequele post-streptococcica
Streptococcus b- emolitico
APPROCCIO CHEMIOTERAPICO DELLE
INFEZIONI STREPTOCOCCICHE
 TERAPIA CON BETA-LATTAMICI
per un periodo non inferiore a 10 gg
sempre efficaci in vitro
 TERAPIA CON MACROLIDI: possibilità di resistenza
RESISTENZA DOVUTA A: produzione di metilasi
Streptococcus pneumoniae
Isolato nel 1881 da Fränkel e Weichselbaum è stato uno dei microrganismi
più studiati dai genetisti e biologi molecolari.
Griffith nel 1928 osservò che mescolando pneumococchi capsulati uccisi
con ceppi vivi privi di capsula e inoculandoli nel topo, si isolavano
dall’animale ceppi vivi provvisti di capsula dello stesso tipo antigenico
presente nei ceppi uccisi. Tale esperimento dimostrò per la prima volta in
vivo lo scambio di materiale genetico attraverso il meccanismo della
trasformazione. Nel 1944 Avery, Mc Leod, Mc Carty riprodussero in vitro tale
fenomeno con DNA estratto da pneumo-cocchi uccisi, evidenziando, quindi,
nel DNA “il principio trasformante”.
In Streptococcus pneumoniae fu dimostrata la funzione antifagocitaria svolta
dalla capsula batterica, la capacità del polisaccaride capsulare di indurre
una immunità umorale protettiva, l’efficacia della penicillina, l’utilizzo del
polisaccaride capsulare a scopo vaccinale.
I pneumococchi sono batteri con
una caratteristica morfologia
lanceolata, presenti in coppie o
brevissime catene.
La polmonite pneumococcica è la più frequente polmonite
batterica in ambito comunitario. Nei paesi industrializzati, come
Stati Uniti ed Europa, è gravata da morbilità, mortalità (variabile
dal 20% al 60% in rapporto all’età) e costi sanitari considerevoli.
Negli Stati Uniti la polmonite pneumococcica rappresenta la
sesta causa di morte. In Italia l’incidenza è di circa 10 casi/1000
abitanti/anno. L’incidenza è più elevata nelle comunità chiuse
come caserme, ospizi ed altro e durante i mesi invernali e
primaverili nelle zone temperate.
Come si può prevenire questa malattia?
Oltre alle generiche misure preventive, come
quella di ridurre ed evitare il sovraffollamento,
l’unica misura veramente sicura ed efficace è
la vaccinazione
NUOVO VACCINO ANTIPNEUMOCOCCICO
Nuove possibilità di prevenzione delle Infezioni Pneumococciche nell’infanzia
7 sierotipi contenuti nel vaccino sono quelli che causano con maggior
frequenza infezioni invasive da pneumococco nei bambini di età inferiore ai
6 anni negli Stati Uniti (14, 6B, 19F, 18C, 23F, 4 e 9V).
- Infezioni invasive efficace dall’85 al 100%
- Otiti media:
(6-7 %) su tutti gli episodi di otite,
(34%) se si considerano le sole otiti da Pneumococco
(dal 57 al 65%) per le otiti causate dai sierotipi contenuti nel vaccino
(51%) anche per i sierotipi cross-reagenti con questi ultimi
-polmonite:
11%sul numero totale delle polmoniti;
30% delle polmoniti radiologicamente dimostrate
60-70% per le polmoniti lobari
A
E
Tra i circa 90 sierotipi conosciuti, solo un gruppo più
ristretto sembrerebbe in grado di provocare infezioni
invasive, ma la loro distribuzione appare fortemente
diversificata a seconda dell’area geografica, l’età
della persona, l’etnia, il tipo di infezione (meningiti,
batteriemie, polmoniti, ecc.) oltre che presentare
variazioni temporali.
Negli Stati Uniti quelli che con maggior frequenza (80%)
provocano infezioni invasive sono i 7 sierotipi contenuti in questo
nuovo vaccino, in alcuni paesi dell’Europa occidentale gli stessi
sierotipi risultano responsabili del 60-80% delle infezioni invasive
nei bambini
In Italia fra i ceppi invasivi, c'è il ceppo 3, non contenuto nel vaccino, che dà
con una certa frequenza malattie invasive. Inoltre il ceppo 19F, che si ritrova
con un'altissima frequenza nelle otiti medie purulente del bambino, dà scarsa
immunogenicità ed efficacia
COCCHI CATALASI-NEGATIVI
Sono noti come patogeni per l'uomo dodici generi
di cocchi gram-positivi, catalasi-negativi
Enterococcus
sono i generi più frequentemente isolati e più comunemente
responsabili di malattie nell'uomo.
Enterococcus
enterococchi ("cocchi enterici")
Un tempo classificati classificati come streptococchi di gruppo D, poiché
possiedono l'antigene di gruppo D della parete cellulare
Poi differenziati sulla base delle proprietà fisiologiche
Successivamente differenziati mediante l'analisi degli acidi nucleici
Nel 1984 gli enterococchi sono stati riclassificati nel nuovo genere
Enterococcus
Attualmente a questo genere appartengono 16 specie.
Le specie più comunemente isolate e clinicamente importanti sono E. faecalis
("che riguarda le feci") ed E. faecium ("delle feci").
Fisiologia e Struttura
Tipica disposizione a coppie e in corte catenelle
La morfologia al microscopio di questi batteri spesso non può essere
differenziata da quella di S. pneumoniae
Sono anaerobi facoltativi e hanno un optimum di crescita a 35°C, benché la
maggior parte di essi possa crescere tra 10°c 45°C
Crescono facilmente su terreni agar sangue con grandi colonie bianche che
compaiono dopo 24 ore di incubazione
Le colonie sono tipicamente non emolitiche ma possono anche essere alfa o
beta-emolitiche.
Crescono in presenza di NaCI al 6,5%
Tollerano i sali biliari al 40% Possono idrolizzare l'esculina.
Patogenesi
Gli enterococchi sono microrganismi commensali con potenzialità di causare
malattia. Alcuni ceppi possiedono una potente enterotossina
Sindromi cliniche
• Nonostante i pochi fattori di virulenza gli enterococchi sono considerati importanti per la
loro capacità di provocare infezioni letali.
• Sono una delle quattro cause principali di infezioni nosocomiali (contratte in ospedale),
responsabili del 10% di tutte le infezioni.
• I siti più comunemente interessati sono: il tratto urinario e il torrente circolatorio.
• Le infezioni enterococciche sono particolarmente comuni in pazienti con cateteri urinari o
intravascolari
• Una complicanza particolarmente grave della batteriemia da enterococchi è l'endocardite.