caratteristiche generali STAFILOCOCCHI
-GRAM+ (come tutti i cocchi tranne le Neisserie che sono GRAM-)
-asporigeni
-ubiquitari (ambiente, animali, uomini)
-resistono al caldo (fino a 50 gradi) e a quasi tutte le condizioni
-aerobi anaerobi facoltativi
-immobili
-alcuni hanno capsula (s.aureus può averla)
-sono CATALASI positivi ovvero producono un’enzima che quando durante la fagocitosi viene liberato perossido di idrogeno tossico (acqua ossigenata H2O2) lo converte in O2 e H2O detossificando l’ambiente
-sono la causa più frequente di infezione NOSOCOMIALE di solito contratta in ospedale a 48h dal ricovero
-fanno parte della flora residente del nasofaringe e della cute in particolare le zone umide (ascelle, gomito, ginocchio, palmi, piante) e grasse sebacee e acide che alcalinizzano grazie a produzione di lipasi (zona T torace e schiena)
specie patogene di stafilococchi
-staphylococcus AUREUS: sono coagulasi positivi ovvero producono questo enzima che trasforma fibrinogeno in fibrina formando coaguli in cui si nascondono dal SI (producono poi altri enzimi che degradano il coagulo per liberarsi) e sono i più virulenti
-staphylococcus COAGULASI NEGATIVI: si trovano sulla cute e di solito sono avirulenti ma possono produrre biofilm e diventare patogeni opportunisti in determinate condizioni es.
- s.epidermidis ha la capsula e produce biofilm, infetta protesi e cateteri vascolari che vanno rimossi se infetti (principale causa rimozione), si diagnostica con coltura su pus/sangue e spettrometria di massa, terapia= beta lattamici
- s.saprophyticus causa infezioni vie urinarie nelle donne fertili
- s.haemoliticus infetta cateteri vascolari e causa batteriemie, device da rimuovere
- staphylococcus lugdunensis: è coagulasi NEG ma presenta quasi la stesa virulenza degli aureus
stafilococchi coagulasi negativi (CoNs)
-alcuni sono emolitici perchè producono emolisina (ma non coagulasi)
-tranne il lugdunensis che è molto patogeno sono poco virulenti e colonizzano cute, narici e mucose come patogeni opportunisti
-aderiscono facilmente a device medici come protesi valvola/ortopediche, cateteri e derivazioni SNC ventricolari interne (che drenano liquor dal ventricolo cerebrale al circolo ematico/cavità peritoneale) ed esterne (drenano fuori dal corpo)
-formano macrocolonie sul device da cui partono microcolonie che vanno in circolo e possono formare micro emboli
-se bisogna rimuovere e reinserire la protesi bisogna trattare con antibiotici BETA LATTAMAICI scelti con antibiogramma perchè ci sono molte resistenze (fosfomicina, rifampicina, oxazolidinoni, glicopeptidi, lipopeptidi, meticillina) per rendere il tessuto sterile e non rischiare ad es. endocarditi tardive (essendo poco virulenti possono dare sintomi dopo)
-diagnosi con identificazione colonie tramite PCR e spettrometria di massa
staphylococcus aureus
-20% delle persone sono portatori sani quindi l’infezione può essere endogena o esogena
-l’infezione può avvenire per contatto diretto, oggetto contaminato o per ingestione di cibo
-alcuni stipiti producono tossine e causano intossicazioni alimentari
-sulla superficie presentano sacchi mucillaginosi polisaccaridici simil capsula con funzione di adesione aspecifica e attività antifagocitaria (anche se di solito la produzione di materiale mucoso è tipico dei coagulasi negativi)
-diversi ceppi producono biofilm
-la maggior parte dei cappi sono MRSA resistenti a penicillina
-presentano proteine adesive superficiali MSCRAMM tra cui la proteina A esposta in superficie (è inserita nel PPG) che legandosi alla porzione Fc dell’IgG ostacola direttamente la fagocitosi bloccando attivazione del complemento e l’opsonizzazione, inoltre può formare immunocomplessi con gli anticorpi consumando complemento e la proteina legante fibronectina sulle cellule mucosali
-l’espressione delle MSCRAMM è promossa dall’operone agr quando la densità batterica è bassa, quando è alta invece promuove invasione con tossine ed enzimi idrolitici, SI BLOCCA segnalazione operone con apolipoproteina B
tipologie di infezione da stafilococco aureus
-LOCALIZZATA sulla cute/tessuti molli: acne, impetigine bollosa (macchie che evolvono in papule con pus che diffonde eritema, forma localizzata di SCS), ascessi e foruncoli (se si uniscono formano favi che raggiungono tessuti profondi), otite, orzaiolo, sinusite, follicolite infezioni bulbo pilifero e cute/ferita chirurgica (spesso a decorso benigno ma serve antibiotico)
-GENERALIZZATA spesso parte da localizzata e quindi associata a batteriemia o da ferita chirurgica, lo stafilococco sfrutta i suoi meccanismi di virulenza infettando altri tessuti più profondi: polmonite (ematogena, necrotizzante o da aspirazione), endocardite (valvola nativa), meningite e osteomielite (ossa lunghe con ascesso di brodie e vertebre), cistiti e infezioni vie urinarie, ascessi parenchima renale, artrite settica
-associata a TOSSINE: alcuni stipiti producono tossine, non è necessario che il batterio si replichi ma basta la tossina a causare vomito e diarrea (enterotossina, no antibiotico) o la tossina da shock tossico e esfoliativa (sindrome di Ritter o da cute scottata) associate a replicazione del batterio che nel mentre produce tossina, si antibiotico (anche enterocolite)
CITOTOSSINE rilasciate dagli stafilococchi aureus
-le tossine prodotte da s.aureus si dividono in citotossine e superantigeni
-le citotossine sono dette anche EMOLISINE perchè legano eritrociti e li lisano (ma non tutte hanno questa funzione)
-alfa emolisina: quasi tutti i ceppi la producono, distrugge muscolo liscio vasi e tossica per molte cellule su cui forma un poro causando scompenso osmotico e lisi
-tossina beta o sfingomielinasi C che idrolizza fosfolipidi di membrana e causa lisi
-tossina gamma e delta che è emolitica ma non super specifica
-leucocidina di Panton-Valentine: è una tossina leucotossica di derivazione fagica, ovvero un Fago che ha infettato il batterio lasciando un gene che codifica per due proteine che si assemblano in una porina unica che forma un poro da cui esce acqua uccidendo il leucocita, gli stipiti CA che presentano questo gene hanno un secondo gene di resistenza beta-lattamica in particolare alla meticillina MRSA (solo 2% degli isolati, trasducibile)
SUPERANTIGENI rilasciati da s.aureus
-tossine esfoliative: sono due tossine serin proteasi A e B che causano sindrome della cute scottata o di Ritter inibendo formazione di desmosomi, non sono associate a lisi/infiammazione quindi nell’epidermide coinvolta non si trova ne batterio ne leucociti, poi si sviluppano Ab protettivi che risolvono processo tossico
-enterotossine: da A a X e causano intossicazioni alimentari, resistenti a calore e a enzimi gastrici/digiuno di cui modificano istologia a causa dell’infiltrazione leucocitaria, inducono rilascio mediatori infiammazione dei mastociti causando vomito e diarrea
-tossina dello shock tossico TSST-1: gene cromosomico che stimola rilascio citochine fino a tempesta con effetti sistemici gravi (shock ipovolemico) insieme a tossine esfoliative è associata a replicazione batterica (enterotossine no)
enzimi prodotti da stafilococchi aureus
-gli enzimi prodotti da s.aureus sono fattori di virulenza
-la coagulasi (prodotta in forma libera e legata) forma coaguli trasformando fibrinogeno in fibrina in cui si nascondono i batteri e poi li degradano attivando il plasminogeno in plasmina grazie alla fibrinolisina, attorno al coagulo può formarsi un ascesso
-producono altri enzimi come nucleasi per degradare dna viscoso, lipasi per sopravvivere nelle aree grasse, ialuronidasi per farsi spazio nella matrice del connettivo, fibrinolisina per sciogliere coaguli, stafilochinasi e catalasi
patogenesi stafilococco aureo
-patogeno PRIMARIO
-induce forte risposta immunitaria (infezioni supporative) ma riesce a eludere la clearence immunitaria tramite capsula, proteina A e altri fattori chimici che limitano chemiotassi dei macrofagi al sito del danno e quindi fagocitosi
-adesione specializzata grazie a MSCRAMM
-distruzione tissutale mediante enzimi e tossine
-può creare matrici extracellulari e biofilm che aderiscono a osso e protesi dopo chirurgia
-può dare infezioni croniche con le SCV small colony variants che hanno parete piccola e un metabolismo lento che li fa attaccare meglio alle superfici e resistere agli antibiotici
-forma raccolte ascesualizzate con pus da drenare perchè non vengono raggiunte da antibiotici
-le infezioni più gravi prevedono formazione di emboli settici (grumi di germi misti a materiale tissutale/ematico) che vanno nel circolo fino a ostruire vasi polmonari/cerebrali
diagnosi da stafilococco
-cresce molto bene in coltura e poi si fa identificazione con biochimica e spettrometria confrontando il pattern di proteine con un database matchando al 99.9%
-lo si trova spesso in biopsie ossee e cutanee e nel pus di ascessi e ferite
-si fa EMOCOLTURA per capire se c’è infezione GENERALIZZATA quindi si preleva e incuba il sangue cosi che i batteri producano specie radicali rilevati da una macchina che emette un suono e l’operatore vetrina il campione facendo crescere una coltura
resistenza agli antibiotici degli stafilococchi
-penicillina ad oggi solo 10% dei ceppi di staph sono sensibili a causa delle beta lattamasi o penicillasi che degradano anello beta lattamico
-è stata introdotta la meticillina come beta lattico ad alto spettro ma il 50% dei ceppi aureus ad oggi vi è resistente= MRSA (resistenza a tutti i beta lattamici)
-tutti gli staph hanno proteina PBP2 che serve a fare transpeptidazione sul dimero d-ALA/ d-ALA e sintetizzare PPG (fase tardiva), questa riconosce anche l’anello beta lattamico e lega la penicillina, non producendo più PPG e muore
-i ceppi MRSA hanno una cassetta genica esogena SSC-MEC composta da diversi geni con sequenze mobili codifica per una proteina alterata PBP2A che fa transpeptidazione ma non lega più beta lattamico= resistenza a penicillina,meticillina, cefalosporine fino a 4gen e carpapanemi
-le cefalosporine di 5gen possono superare PBP2A ma sono poco disponibili
-la resistenza ai beta lattamici è dovuta ad alterazione del target
tipologie cassette resistenza stafilococchi aureus
-SSC indica la cassetta genica stafilococcica MOBILE mentre MEC è il gene che codifica per la proteina PBP2A alterata
-la cassetta piò traslocare perchè comprende componenti del complesso ccr
-le cassette SSCMEC nosocomiali (healthcare acquired) sono di tipo 1,2,3 e sono più grandi e quindi traslocano meno, sono spesso associate a geni di resistenza multipli
-le cassette SSCMEC comunitarie sono di tipo 4,5,6 e sono più piccole quindi traslocano meglio e di solito sono associate a geni di virulenza es. tossina PVL e più sensibili ad antibiotici
-si sta perdendo distinzione stafilococchi aureus ospedalieri e comunitari perchè i pazienti si spostano molto da ospedale a casa
vancomicina
-antibiotico battericida glicopeptide inibitore della parete che al posto di legarsi a PBP2 ha come target il dimero d-ALA/d-ALA
-la vancomicina si lega come un cappuccio al dimero impedendo alla PBP di legarlo
-nel 2003 è stato identificato il primo stafilococco aureus vancomicina resistente VRSA
-la resistenza VRSA è stata data da un gene trasferito tramite plasmide da un enterococco a causa della pressione selettiva
-questo gene produce il dimero d-ALA/d-LAC che non viene legato dal glicopeptide vancomicina ma può essere ancora legato dalla PBP e quindi non viene inibita la sintesi della parete, MIC >16
-c’è anche la resistenza VISA che è parziale e non deriva da enterococchi, vengono prodotti dimeri liberi a cui si lega il farmaco ma senza effetto, MIC tra 4 e 8
caratteristiche generali STREPTOCOCCHI
-GRAM+
-asporigeni
-immobili
-catalasi negativi
-aerobi-anaerobi facoltativi (crescono meglio in anaerobiosi, la loro crescita richiede molta co2)
-fanno parte della flora residente orale (soprattutto zone anerobiche come gengive), gastrointestinale, faringe, cute e vagina
-i ceppi più virulenti sono capsulati
-il loro equilibrio nel microbioma può essere alterato da assunzione di antibiotici, aria secca/umida, alimentazione, genetica, fumo e infezioni respiratorie
classificazione streptococchi
-possono essere classificati per caratteristiche EMOLITICHE in:
ALFA EMOLITICI inducono emolisi parziale e assumono colore verde (viridanti)
BETA EMOLITICI inducono emolisi completa e hanno colore dorato come alone attorno alla colonia
GAMMA EMOLITICI non producono emolisina
-un’altra classificazione è in base alle proprietà BIOCHIMICHE (in disuso)
-infine possono essere classificati in base agli ANTIGENI glucidici DI SUPERFICIE si dividono nei gruppi di Lancefield A B C D E F G
-streptococcus pyogens è inserito nel gruppo A ma è anche un beta-emolitico, gli enterococchi sono D e gamma emolitici
-per gli alfa emolitici la classificazione antigenica non è usata
quadri patologici associati a streptococchi
-infezioni localizzate a cute e orofaringe (S.pyogens) GRUPPO A beta emolitico
-polmonite, otite media e meningite causata da otiti e sinusiti non curate (S.pneumoniae) ALFA EMOLITICO (no gruppo lancefield)
-infezioni neonatali causati da colonizzazione del tratto genitale della madre come sepsi, meningite e polmoniti neonatali (s.agalactiae) GRUPPO B beta emolitico
-endocardite contratta da ingresso streptococchi nel sangue per via orale durante manovre odontoiatriche (s.viridanti) ALFA EMOLITICO (no gruppo lancefield)
streptococcus pyogens
-gruppo A e beta emolitico (induce emolisi totale)
-può far parte della flora residente orale (3% adulti 10% bambini) e cutanea (4-25% adulti, 40-60% bambini) quindi ci sono portatori sani
-la colonizzazione asintomatica dell’orofaringe è controllata da SI che sviluppa anticorpi contro proteina M del pyogens e da microrganismi antagonisti
-causa il 15% delle faringiti e il 30% dei casi di impetigine
-uomo è il main serbatoio
-trasmissione per aerosol (faringite) o contatto diretto (infezione cutanea)
-la principale malattia che causa è la faringite batterica o scaralttina ma ha anche altre manifestazioni cliniche
-CAPSULATO in particolare i ceppi piu infettivi a hanno una capsula molto grande
-la capsula ha funzione antifagocitaria SENZA essere immunogenica perchè fatta da stesso acido ialuronico del nostro tessuto connettivo
proteine s.pyogens
-presenta proteina M (e altre M simili) che costituisce le fimbrie e serve per adesione all’orofaringe, internalizzazione del batterio nella faringe invadendo cellule epiteliali e causando possibili RECIDIVE e ha attività antifagocitaria
-proteina M è molto antigenica però ne esistono molte tipologie perchè varia tra ceppi quindi sviluppare anticorpi protettivi non da protezione universale
-è difficile capire se la faringite ricorrente sia causata da recidiva o reinfezione da ceppo diverso
-presenta acidi lipoteicoci che mediano adesione aspecifica
-esprime proteine F e SFB sono due adesine che favoriscono il legame tra batterio e cellula ospite tramite fibronectina
enzimi e tossine s.pyogens
-produce enzimi come C5a peptidasi che blocca complemento e la streptolisina S (emolisina) e O
-contro la streptolisina O si formano Ag rapidamente (si fa test ASO per diagnosi) ma la sua azione viene bloccata dal colesterolo quindi se l’infezione è cutanea test ASO è negativo
-altri enzimi sono STREPTOCHINASI che rilascia plasmina e degrada coaguli affinchè il batterio diffonda meglio a livello tissutale e le PROTEASI come le DNA-asi che depolimerizzano DNA libero nel pus per ridurre viscosità (test diagnostico utile per infezione cutanea)
-produce esotossine superantigeni SPE o eritrogeniche tra cui tossina eritrogenica (causa eritema scarlattina) che interagendo con T-helper e macrofagi inducono rilascio di molte citochine pro infiammatorie e sono associate a manifestazioni gravi di s.pyogens come fascite necrotizzante e sindrome streptococcica da shock tossico
infezioni localizzate pyogens
-erisipela: infezione acuta pelle con dolore localizzato, rossore, infiammazione linfonodi e sintomi sistemici
-cellulite: infezione sottocutanea profonda con infiammazione locale e segni sistemici
-impetigine o piodermite: infezione circoscritta purulenta della cute, il batterio entra da piccole ferite per contatto diretto e forma pustole, possibile ingrossamento linfonodi e diffusione secondaria per il grattarsi
-faringo tonsillite (angina streptococcica acuta) si distingue da faringite virale perchè dopo 3 giorni non passa mal di gola, febbre, faringe posteriore eritematosa, linfoadenopatia cervicale e ci sono placche, possono seguire complicanze come scarlattina, otite media, meningite, polmonite, mastoidite, endocardite ulcerativa
-otite
-sinusite
infezioni profonde pyogens
-miosite e fascite necrotizzante che sono infezioni profonde del sottocutaneo che distruggono anche tessuto adiposo e muscolare
-se non trattate con antibiotici e rimozione chirurgica tessuto necrotico sono mortali
infezioni sistemiche pyogens (batteriemia)
-polmonite
-scarlattina che è una complicanza della faringite causata da ceppi in grado di produrre tossina eritrogenica, caratterizzata da diffusa eruzione cutanea (no area intorno alla bocca= pallore circumorale) più visibili su addome e pieghe della cute (linee di pastia) e lingua a fragola
eritema scompare dopo una settimana e lascia desquamazione strato cutaneo superficiale
-sepsi
-meningite
-endocardite
-sindrome streptococcica da shock tossico (simile alla stafilococcica ma con batteriemia e fascite)
sequele pyogens
-infezioni secondarie NON suppurative (non acute e senza pus)
-sono quadri reumatologici con infiammazione e risposta anticorpale perchè pyogens ha caratteristiche antigieniche simili a articolazioni e tessuto renale
-febbre reumatica (infiammazione articolazioni, cuore e vasi) complicazione faringite
-glomerulonefrite acuta (edema, ipertensione e ematuria) complicazione faringite e impetigine
trattamento s.pyogens
-si usano BETA LATTAMICI a cui risponde bene (penicillina, cefalosporine, amoxicillina) di solito Augmentin (amoxiclavulanico)
-se ci sono recidive si prolunga antibiotico
-in caso di allergia si usano macrolidi
-chirurgia in caso di infezioni gravi dei tessuti molli
-probiotici (flora antagonista pyogens) per reintegrare flora residente
-profilassi antibiotica per prevenire recidive/sequele POCO UTILE