07.genere streptococcus - Facoltà di Medicina e Chirurgia
07.genere streptococcus - Facoltà di Medicina e Chirurgia
07.genere streptococcus - Facoltà di Medicina e Chirurgia
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UNIVERSITA' degli STUDI <strong>di</strong> PERUGIA<br />
<strong>Facoltà</strong> <strong>di</strong> MEDICINA e CHIRURGIA<br />
Corso <strong>di</strong> Laurea in Me<strong>di</strong>cina e <strong>Chirurgia</strong><br />
AA 2011-2012<br />
Genere<br />
Streptococcus
cocchi Gram +: 21 generi che colonizzano l’uomo<br />
i generi “catalasi +” sono:<br />
• Staphylococcus<br />
• Micrococcus<br />
• Alloiococcus<br />
• Stomatococcus<br />
i generi “catalasi –” sono:<br />
• Streptococcus<br />
• Enterococcus<br />
Genere Streptococcus<br />
principali specie:<br />
• S. pyogenes<br />
• S. agalactiae<br />
• S. anginosus<br />
• S. bovis<br />
• S. mitis<br />
• S. mutans<br />
• S. salivarius<br />
• S. pneumoniae
• cocchi Gram+ a catenella<br />
• aerobi-anaerobi facoltativi<br />
• <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> 0.5-2.0 micron<br />
• crescono in agar-sangue<br />
• colonie <strong>di</strong> 1-2 mm<br />
(emolisi: alfa, beta, gamma)<br />
• capsulati, immobili, asporigeni<br />
• metabolismo omolattico<br />
• catalasi negativi<br />
Genere Streptococcus
Genere Streptococcus<br />
Gli streptococchi si classificano in base a:<br />
1) proprietà sierologiche (gruppi <strong>di</strong> Lancefield)<br />
2) caratteristiche emolitiche (emolisi alfa, beta, gamma)<br />
3) caratteristiche biochimiche (fisiologiche)<br />
S. pyogenes<br />
S. mutans S. agalactiae
Genere Streptococcus<br />
Classificazione <strong>di</strong> Lancefield:<br />
in base al carboidrato gruppo specifico<br />
Rebecca Craighill Lancefield<br />
• antigeni gruppo-specifici: carboidrati della parete<br />
messi in evidenza con test rapi<strong>di</strong><br />
• con tale classificazione si identificano solamente alcuni<br />
streptococchi (gruppi antigenici da A a H e da K a V)<br />
• n.b.:<br />
gli streptococchi α-emolitici e non-emolitici <strong>di</strong> solito<br />
non presentano gli antigeni gruppo-specifici
Gruppo D: enterococchi<br />
Classificazione degli streptococchi<br />
S. pneumoniae e viridanti: manca l’antigene <strong>di</strong> Lancefield<br />
da P.R. M urra y, K.S. Rose nthal, G .S . K obayashi, M .A. Pf aller<br />
Mic ro biolog ia<br />
EDI SES
Streptococchi e<br />
malattie associate<br />
da P.R. M urra y, K.S. Rose nthal, G .S . K obayashi, M .A. Pf aller<br />
Mic ro biolog ia<br />
EDI SES
Streptococcus pyogenes
Genoma dello S.pyogenes<br />
• Recentemente sono stati sequenziati gli interi genomi <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>versi ceppi <strong>di</strong> S.pyogenes con <strong>di</strong>fferenti proprietà<br />
sierologiche e <strong>di</strong> virulenza. Un carattere <strong>di</strong>stintivo è la<br />
presenza <strong>di</strong> genomi fagici completi, che costituiscono il<br />
10% del genoma totale. Sono i fagi i protagonisti del<br />
trasferimento genico orizzontale in S.pyogenes, e quin<strong>di</strong><br />
della sua complessiva evoluzione, col continuo emergere<br />
<strong>di</strong> nuovi cloni con nuove caratteristiche e nuovi profili <strong>di</strong><br />
virulenza.
• emolisi <strong>di</strong> tipo Beta<br />
• nella parete sono presenti<br />
Genere Streptococcus<br />
Streptococcus pyogenes<br />
antigeni gruppo-specifici<br />
e<br />
antigeni tipo-specifici
Streptococcus pyogenes<br />
antigeni gruppo-specifici<br />
Carboidrato gruppo specifico:<br />
- costituisce il 10% del peso secco della cellula<br />
- è un <strong>di</strong>mero <strong>di</strong> N-acetilglucosamina e ramnosio.<br />
Streptococcus pyogenes: gruppo A
Streptococcus pyogenes<br />
antigeni tipo-specifici<br />
Proteina M (tipo-specifica)<br />
- la proteina è tipo-specifica, associata agli streptococchi<br />
virulenti.<br />
- è formata da 2 catene polipepti<strong>di</strong>che unite a formare una<br />
alfa-elica.<br />
- l’estremità COOH-terminale è ancorata alla membrana<br />
citoplasmatica ed è costante.<br />
- l’estremità NH 2-terminale è responsabile della <strong>di</strong>versità<br />
antigenica <strong>di</strong> più 100 sierotipi M.<br />
Le proteine M sono sud<strong>di</strong>vise in classe I (associata alla<br />
febbre reumatica) e classe II<br />
Sono co<strong>di</strong>ficate a livello del “gene emm"
Streptococcus pyogenes<br />
Altri componenti <strong>di</strong> superficie:<br />
- Proteine tipo-M: sono co<strong>di</strong>ficate nel “gene emm"<br />
(geni deputati alla sintesi della proteina M, tipo M ed<br />
altre che si legano alle Ig)<br />
Il sequenziamento del gene emm che co<strong>di</strong>fica per<br />
la proteina M permette la classificazione a fini epidemiologici<br />
M protein gene (emm) typing Streptococcus pyogenes
Controllo genico della patogenicità<br />
• Il controllo e l’espressione <strong>di</strong> questi <strong>di</strong>versi fattori <strong>di</strong>pende da<br />
complessi sistemi <strong>di</strong> modulazione genetica, <strong>di</strong> cui l’es. più<br />
conosciuto è Mga (multiple gene activator). Il gene mga<br />
co<strong>di</strong>fica una proteina che si lega ai siti promotori <strong>di</strong> alcuni geni<br />
<strong>di</strong> virulenza regolandone la sintesi. Diversi <strong>di</strong> questi geni sono<br />
a<strong>di</strong>acenti uno all’altro all’interno del cosiddetto Mga regulon<br />
(che rappresenta una delle principali isole <strong>di</strong> patogenicità <strong>di</strong><br />
S.pyogenes) e sono espressi in modo coor<strong>di</strong>nato (tra questi il<br />
gene emm della proteina M). Altri <strong>di</strong> questi geni, la cui sintesi è<br />
regolata dal prodotto mga, hanno invece <strong>di</strong>fferenti<br />
localizzazioni genetiche.
Controllo genico della patogenicità<br />
• I complessi sistemi che presiedono al controllo e alla regolazione<br />
dell’espressione dei vari fattori <strong>di</strong> patogenicità sono soggetti a una<br />
continua evoluzione. Lo <strong>di</strong>mostra, la <strong>di</strong>versa virulenza dei ceppi<br />
che hanno prevalso in tempi <strong>di</strong>versi, con conseguenze cliniche ben<br />
<strong>di</strong>verse: ad es. in relazione alla gravità dei quadri <strong>di</strong> faringotonsillite<br />
e alla potenzialità reumatogena (oggi assai minore che in<br />
passato), o alla tendenza a sviluppare infezioni invasive (oggi, in<br />
aumento). Un ruolo cruciale, in questa continua evoluzione e<br />
<strong>di</strong>versificazione dei ceppi <strong>di</strong> S.pyogenes e della loro potenzialità<br />
patogena, è svolto dagli intensi scambi genetici fra i <strong>di</strong>versi ceppi<br />
(spesso me<strong>di</strong>ati da fagi), che tendendo a garantire una sempre<br />
maggiore fitness e possono conferire nuove e <strong>di</strong>verse<br />
caratteristiche <strong>di</strong> virulenza.
Streptococcus pyogenes<br />
- Proteina T (proteina tripsina-resistente)<br />
- Proteina F: facilita il legame alla cellula ospite<br />
legandosi alla fibronectina presente sulla superficie<br />
della cellula ospite<br />
- Acido lipoteicoico: insieme alla proteina F<br />
determina il legame alla fibronectina
Fattori <strong>di</strong> virulenza<br />
degli streptococchi<br />
<strong>di</strong> gruppo A<br />
da P.R. M urra y, K.S. Rose nthal, G .S . K obayashi, M .A. Pf aller<br />
Mic ro biolog ia<br />
EDI SES
Streptococcus pyogenes<br />
FATTORI DI VIRULENZA<br />
- capsula<br />
- tossine<br />
- enzimi<br />
Capsula:<br />
• composta da acido ialuronico<br />
• non immunogena<br />
• possiede attività antifagocitaria (insieme alla proteina M)
Streptococcus pyogenes<br />
fattori <strong>di</strong> virulenza: TOSSINE<br />
Esotossine pirogeniche streptococciche<br />
(Spe) dette anche tossine eritrogeniche:<br />
sono 4: SpeA, SpeB, SpeC e SpeF<br />
• Prodotte da ceppi lisogeni<br />
• Agiscono da superantigeni<br />
• Permettono il rilascio <strong>di</strong> grosse quantità <strong>di</strong><br />
citochine che me<strong>di</strong>ano <strong>di</strong>versi effetti biologici<br />
tra cui lo shock, l’insufficienza d’organo e il<br />
collasso.<br />
• SONO RESPONSABILI DELL’ERITEMA<br />
DELLA SCARLATTINA.
Streptococcus pyogenes - FATTORI DI VIRULENZA<br />
ENZIMI (a)<br />
Streptolisina<br />
• Streptolisina S: siero-solubile, ossigeno stabile.<br />
Lisa globuli rossi, leucociti, piastrine.<br />
Stimola il rilascio <strong>di</strong> enzimi lisosomiali dopo fagocitosi.<br />
Non è immunogena.<br />
• Streptolisina O: ossigeno labile.<br />
Lisa leucociti, piastrine, eritrociti, stimola il rilascio <strong>di</strong><br />
enzimi lisosomiali.<br />
È immunogena: induce Ab rivelabili con il TAOS
Streptococcus pyogenes - FATTORI DI VIRULENZA<br />
ENZIMI (b)<br />
Streptochinasi:<br />
2 forme: Streptochinasi A e Streptochinasi B.<br />
• Lisano i coaguli <strong>di</strong> sangue.<br />
• Sono responsabili della rapida <strong>di</strong>ffusione dello<br />
S. pyogenes nei tessuti infetti.<br />
• Anticorpi anti-streptochinasi sono markers utili per<br />
la <strong>di</strong>agnosi dell’infezione.<br />
Desossiribonucleasi (da A a D):<br />
• Depolimerizzano il DNA libero presente nel pus,<br />
favorendo la <strong>di</strong>ffusione del batterio nell’ospite.<br />
• Inducono la produzione <strong>di</strong> anticorpi.
Streptococcus pyogenes - FATTORI DI VIRULENZA<br />
ENZIMI (c)<br />
C5a peptidasi:<br />
• la componente C5a del complemento me<strong>di</strong>a<br />
l’infiammazione reclutando e attivando i fagociti. La C5a<br />
peptidasi inattiva il processo infiammatorio degradando il<br />
C5a.<br />
• Ialuronidasi (presunto sprea<strong>di</strong>ng factor)<br />
• Altre proteine sono: la proteina SIC (streptococcal<br />
inhibitor of complement), la proteina Mac, e una<br />
endoglicosidasi (EndoS).
Streptococcus pyogenes<br />
Patogenesi e immunità<br />
La virulenza è determinata dalla capacità che ha lo streptococco <strong>di</strong><br />
effettuare il percorso:<br />
adesione invasione evasione dell’opsonizzazione e della<br />
fagocitosi capacità <strong>di</strong> produrre una grossa quantità <strong>di</strong> tossine<br />
ed enzimi<br />
Adesione: adesine, acido lipoteicoico,<br />
Proteina M, Proteina F<br />
Invasione: Proteina M e F (ingresso nelle cellule epiteliali)<br />
Eviasione dell’opsonizzazione e della fagocitosi: Proteina M;<br />
inoltre si lega al fattore H del Complemento<br />
Produzione <strong>di</strong> C5a peptidasi:<br />
inattiva il C5a e blocca la chemiotassi dei PMN e macrofagi
Streptococcus pyogenes<br />
Epidemiologia<br />
Colonizza l’orofaringe <strong>di</strong> soggetti sani e giovani adulti.<br />
Si trasmette me<strong>di</strong>ante:<br />
• goccioline <strong>di</strong> Flügge<br />
• break cutanei<br />
• contatto <strong>di</strong>retto<br />
• fomiti<br />
• artropo<strong>di</strong> vettori<br />
• per aerosol da persona a persona (zone affollate).
Streptococcus pyogenes beta emolitico <strong>di</strong> gruppo A<br />
Malattie suppurative:<br />
• Faringite<br />
• Scarlattina<br />
• Piodermite<br />
• Erisipela<br />
• Cellulite<br />
• Fascite necrotizzante<br />
• Sindrome da shock tossico<br />
• Polmonite, sepsi puerperale,<br />
linfangite<br />
• Batteriemia<br />
Malattie non suppurative:<br />
• Febbre reumatica acuta<br />
• Glomerulonefrite acuta
Streptococcus pyogenes<br />
Faringite:<br />
• interessa i ragazzi <strong>di</strong> 5-15 anni<br />
• il contagio avviene per via aerea<br />
tramite le goccioline <strong>di</strong> Flügge<br />
• periodo d’incubazione <strong>di</strong> 2- 4<br />
giorni.<br />
• sintomi: gola infiammata, febbre,<br />
malessere, cefalea<br />
• faringe posteriore edematosa con<br />
essudato bianco-giallastro, sulle<br />
tonsille, l’ugola, il palato molle<br />
• è presente linfoadenopatia<br />
cervicale.<br />
• DD con la faringite virale
Scarlattina<br />
• è una complicazione della<br />
faringite<br />
• sono responsabili ceppi <strong>di</strong><br />
S. pyogenes produttori <strong>di</strong><br />
tossina eritrogenica.<br />
• la tossina è co<strong>di</strong>ficata da un<br />
fago lisogeno.<br />
• Periodo d’incubazione:<br />
1- 2 giorni dopo i sintomi<br />
della faringite<br />
Streptococcus pyogenes
Rash eritematoso,<br />
dolore al torace, addome,<br />
<strong>di</strong>ffusione del rash all’estremità<br />
Pallore circumorale (attorno alla bocca),<br />
alle mani, ai pie<strong>di</strong><br />
Lingua a fragola (piccole emorragie<br />
ricoperte da essudato)<br />
Il rash scompare dopo 5 - 7giorni.<br />
ed è seguito da desquamazione.<br />
Streptococcus pyogenes<br />
Scarlattina<br />
Talvolta possono essere<br />
osservati ascessi peritonsillari<br />
Complicazioni (rare):<br />
cervello, cuore, ossa ed articolazioni.
Evoluzione <strong>di</strong><br />
segni e sintomi<br />
della scarlattina<br />
da P.R. M urra y, K.S. Rose nthal, G .S . K obayashi, M .A. Pf aller<br />
Mic ro biolog ia<br />
EDI SES
Streptococcus pyogenes<br />
Piodermite o impetigine<br />
infezione cutanea che colpisce mani,<br />
gambe, viso, braccia, cute, a volte il<br />
tessuto sottocutaneo.<br />
Evoluzione: vescicola, pustola, crosta.<br />
Interessa i bambini <strong>di</strong> 2-5 anni, con<br />
scarsa igiene personale.<br />
Mesi cal<strong>di</strong> e umi<strong>di</strong>.<br />
Linfono<strong>di</strong> regionali ingrossati.<br />
Sovrainfezioni da stafilococchi.<br />
Break cutanei, punture d’insetti
Streptococcus pyogenes<br />
Erisipela: infezione acuta delle pelle.<br />
• Segni locali: eritema, calore, linfono<strong>di</strong><br />
ingrossati<br />
• Segni sistemici: brivi<strong>di</strong>, tossicità sistemica,<br />
febbre, leucocitosi.<br />
• Interessa generalmente viso, tronco, gambe<br />
Cellulite<br />
• Diversamente dalla erisipela, la cellulite<br />
coinvolge il tessuto connettivo<br />
sottocutaneo profondo<br />
• La <strong>di</strong>stinzione tra la cute infetta e quella<br />
non infetta non è facilmente apprezzabile.<br />
• Marcato eritema che spesso è doloroso.<br />
• Infiammazione localizzata e segni sistemici.
Streptococcus pyogenes<br />
Fascite necrotizzante<br />
• Causata da alcuni stipiti <strong>di</strong> S. pyogenes <strong>di</strong><br />
gruppo A produttori <strong>di</strong> tossine pirogeniche<br />
• Infezione che interessa cute, sottocute,<br />
fascia muscolaris, muscoli, grasso.<br />
• La risposta infiammatoria all’infezione<br />
ostacola l’apporto sanguigno con<br />
gangrena e necrosi muscolare<br />
• Sintomi: febbre, ipotensione, <strong>di</strong>sturbi<br />
multiorgano.<br />
• Queste infezioni si possono sviluppare<br />
rapidamente ed essere fulminanti nel giro<br />
<strong>di</strong> 24 ore.
Inizialmente cellulite, poi bolle,<br />
gangrena e sintomi sistemici.<br />
Tossicità sistemica, insufficienza<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>versi organi (MOFS) e morte<br />
(50%).<br />
E’ necessaria una tempestiva<br />
terapia chirurgica.<br />
Streptococcus pyogenes<br />
Fascite necrotizzante:<br />
“flesh-eating bacteria”
Streptococcus pyogenes<br />
Sindrome streptococcica da shock tossico:<br />
I pazienti presentano infiammazione dei tessuti molli,<br />
nel sito d’infezione, dolore e sintomi aspecifici come<br />
ipotensione, dolore, febbre, brivi<strong>di</strong>, malessere.<br />
Può seguire shock e collasso degli organi.<br />
• Soggetti a rischio: immunodepressi, alcolisti<br />
• Sierotipi coinvolti: M1 e M3 che presentano capsule<br />
mucopolisaccari<strong>di</strong>che <strong>di</strong> acido ialuronico.<br />
• La sindrome si deve anche alla produzione esotossine<br />
pirogeniche (SpeA e SpeC)
Streptococcus pyogenes<br />
Batteriemia<br />
• S. pyogenes è uno degli streptococchi betaemolitici<br />
più frequentemente isolati dalle<br />
emocolture.<br />
• È isolato da pazienti affetti da fascite<br />
necrotizzante o sindrome da shock tossico.<br />
• La mortalità è del 40%.
Streptococcus pyogenes<br />
MALATTIE STREPTOCOCCICHE NON SUPPURATIVE:<br />
1. FEBBRE REUMATICA ACUTA<br />
(o reumatismo articolare acuto, RAA)<br />
2. GLOMERULONEFRITE ACUTA (GNA)
Malattie streptococciche non suppurative:<br />
1. Febbre reumatica acuta<br />
• Complicazione non suppurativa associata alla faringite<br />
streptococcica da S. pyogenes beta emolitico <strong>di</strong> Gruppo<br />
A.<br />
• Si hanno processi infiammatori a carico del cuore<br />
(anche pancar<strong>di</strong>te: endocar<strong>di</strong>te+pericar<strong>di</strong>te+miocar<strong>di</strong>te),<br />
• processi infiammatori a carico articolazioni (artralgie,<br />
artriti deformanti a decorso migratorio), vasi sanguigni,<br />
tessuto sottocutaneo, còrea <strong>di</strong> Sydenham (chorea<br />
minor).<br />
• I sierotipi coinvolti sono: M1, 3, 5, 6, 18.
Il danno car<strong>di</strong>aco si deve a :<br />
Streptococcus pyogenes<br />
a) reazione autoimmune. Alcuni antigeni <strong>di</strong> Streptococcus<br />
hanno reattività crociata con molecole presenti nel corpo<br />
umano: in particolare gli Ab evocati dal batterio si legano<br />
al muscolo car<strong>di</strong>aco, a muscoli scheletrici, a muscoli<br />
lisci, a vasi sanguigni<br />
b) <strong>di</strong>struzione <strong>di</strong>retta da parte del germe o da un enzima<br />
prodotto da esso,<br />
c) produzione <strong>di</strong> TNF-α e IFN-γ da parte dei monociti<br />
La causa primaria è una faringite o la scarlattina curata<br />
male.
Non esistono test specifici per identificare la febbre<br />
reumatica.<br />
La <strong>di</strong>agnosi è su base clinica e documentata dal riscontro<br />
<strong>di</strong> infezione da S. pyogenes β emolitico <strong>di</strong> gruppo A con:<br />
• Isolamento colturale<br />
• Dimostrazione dell’antigene <strong>di</strong> gruppo A<br />
• Valutazione degli anticorpi<br />
Anti-ASO<br />
Anti-DNasi-B<br />
Anti-ialuronidasi<br />
Streptococcus pyogenes
Eritema marginato del tronco<br />
Valvolite attiva:<br />
la valvola aortica è ispessita e mostra<br />
vegetazioni sterili ("verrucae”)<br />
Stenosi della valvola mitrale<br />
vista dall’atrio sinistro:<br />
le cuspi<strong>di</strong> sono ispessite<br />
e le commessure sono fuse
Malattie streptococciche non suppurative:<br />
2. Glomerulonefrite acuta<br />
• Complicazione <strong>di</strong> infezione<br />
(sia cutanea che respiratoria)<br />
• Infiammazione acuta con edema,<br />
ipertensione ematuria, proteinuria<br />
• Disfunzione renale<br />
• Si deve ad immunocomplessi che<br />
attivano il Complemento.<br />
antigeni<br />
batterici
Diagnosi microbiologica delle infezioni da<br />
Streptococcus pyogenes<br />
• campioni biologici: tamponi tonsillari, faringei.<br />
• esame microscopico: cocchi Gram+ a catena<br />
• Esame colturale: semina su agar-sangue (beta emolisi)<br />
• ricerca degli antigeni <strong>di</strong> gruppo con anticorpi<br />
monoclonali coniugati con latex<br />
• Test alla bacitracina<br />
• Presenza dell’enzima L-pirrolidonil arilamidasi (S.<br />
pyogenes: +)<br />
• Ricerca degli anticorpi<br />
(TAOS: titolo anti-O;<br />
anti-streptochinasi, anti-ialuronidasi)
Streptex®<br />
Lancefield Streptococci Latex Test<br />
Group A, B, C, D, F, and G latexes<br />
Test <strong>di</strong> agglutinazione con anticorpi<br />
Gruppo-specifici coniugati con lattice<br />
Test alla bacitracina
Streptococcus pyogenes<br />
PREVENZIONE, TRATTAMENTO, CONTROLLO<br />
• Penicillina (nessuna segnalazione dello S. pyogenes<br />
resistente alla penicillina e più in generale ai beta-lattamici)<br />
• In pazienti allergici alla penicillina: eritromicina,<br />
cefalosporina. Resistenza dello S.pyogenes ai macroli<strong>di</strong><br />
del 40%.<br />
• Terapia: almeno 10 giorni.<br />
• Infezioni miste con stafilococchi: utilizzare anche oxacillina<br />
o vancomicina.<br />
• drenaggio e pulizia della ferita<br />
• screening dei portatori
Streptococcus pneumoniae
Diplococchi Gram+<br />
Forma lanceolata<br />
Capsulati (capsula polisaccari<strong>di</strong>ca)<br />
Diametro <strong>di</strong> 0,5 -1,2 micron<br />
In agar sangue:<br />
• alfa emolitici in aerobiosi<br />
• beta emolitici in anaerobiosi<br />
Fermentano zuccheri con produzione<br />
<strong>di</strong> acido lattico.<br />
Catalasi negativi<br />
Streptococcus pneumoniae
Antigeni <strong>di</strong> S. pneumoniae:<br />
CAPSULA POLISACCARIDICA (classifica S. pneumoniae in 90<br />
sierotipi)<br />
ACIDI TEICOICI (polisaccaride C)<br />
ricchi <strong>di</strong> galattosamina, fosfato e colina, non correlato ai gruppi <strong>di</strong><br />
Lancefield<br />
Il polisaccaride C precipita una frazione <strong>di</strong> globulina sierica<br />
(proteina C reattiva, PCR*) in presenza <strong>di</strong> calcio. La PCR è<br />
presente a bassa concentrazione nei soggetti sani e in elevata<br />
concentrazione in soggetti affetti da malattie infiammatorie acute.<br />
ACIDI LIPOTEICOICI (antigene F)<br />
può dare reazioni crociate con gli Ag <strong>di</strong> superficie <strong>di</strong> Forssman<br />
presenti su cellule alcuni mammiferi.<br />
Associati a FOSFORILCOLINA<br />
* PCR: da non confondere con “polymerase chain reaction”!!!
Streptococcus pneumoniae<br />
Patogenesi ed immunità<br />
• Colonizzazione e migrazione<br />
• Distruzione del tessuto<br />
• Sopravvivenza alla fagocitosi
Colonizzazione e migrazione<br />
• Le proteine <strong>di</strong> superficie si <strong>di</strong>vidono in 3 famiglie:<br />
• a) Proteine legate alla parete: al primo gruppo appartengono una<br />
ialuronidasi e una neuraminidasi.<br />
• b) Proteine che legano la colina: Le principali sono una proteina<br />
A(PspA), che interferisce con l’attivazione del complemento e con<br />
la captazione del ferro, una proteina C (PspC), coinvolta<br />
nell’adesività all’epitelio delle alte vie respiratorie, e una autolisina<br />
(Lyta), che sembra contribuire alla patogenicità, permettendo la<br />
liberazione <strong>di</strong> altri fattori <strong>di</strong> virulenza e componenti della parete.<br />
•<br />
• c) Lipoproteine : contribuiscono sia alla colonizzazione che alla<br />
virulenza.
Colonizzazione e migrazione<br />
• La IgA1-proteasi: elimina la rimozione da parte <strong>di</strong><br />
cellule epiteliali ciliate me<strong>di</strong>ata dalle IgA secretorie<br />
• Pneumolisina:<br />
può <strong>di</strong>struggere<br />
le cellule epiteliali ciliate<br />
formando PORI<br />
• Neuraminidasi:<br />
scinde il muco<br />
Streptococcus pneumoniae
Distruzione del tessuto<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
l’infezione provoca la mobilizzazione delle cellule<br />
infiammatorie al sito <strong>di</strong> infezione<br />
• Acido teicoico: attiva il Complemento per via alternativa<br />
• Frammenti <strong>di</strong> peptidoglicano: attivano la via alternativa<br />
• Pneumolisina: attiva la via classica<br />
• Perossido <strong>di</strong> idrogeno: permette ai ROI <strong>di</strong> provocare<br />
danno tissutale.<br />
• Fosforilcolina della parete: si lega al recettore del PAF,<br />
permettendo ai batteri <strong>di</strong> entrare nelle cellule dell’ospite.
Streptococcus pneumoniae<br />
Sopravvivenza alla fagocitosi:<br />
Capsula: azione antifagocitaria<br />
Pneumolisina: sopprime l’aumento del consumo <strong>di</strong><br />
ossigeno (burst ossidativo) delle cellule fagocitarie.
Streptococcus pneumoniae<br />
Epidemiologia<br />
• Commensale della gola e del nasofaringe <strong>di</strong> persone sane.<br />
• La trasmissione avviene attraverso goccioline <strong>di</strong> saliva e<br />
secrezioni respiratorie.<br />
• La comparsa <strong>di</strong> anticorpi sierotipo-specifici riduce lo stato<br />
<strong>di</strong> portatore.<br />
• La malattia si verifica quando i microrganismi commensali<br />
vengono aspirati.<br />
• Può verificarsi in seguito ad una infezione respiratoria<br />
virale (influenza, morbillo) e altre con<strong>di</strong>zioni che<br />
interferiscono con l’eliminazione dei batteri come una<br />
malattia cronica polmonare, alcolismo, insufficienza<br />
car<strong>di</strong>aca congestizia, <strong>di</strong>abete mellito e malattia renale<br />
cronica.
EPIDEMIOLOGIA<br />
soggetti a rischio <strong>di</strong> contrarre le infezioni da<br />
S. pneumoniae<br />
• Soggetti con malattie virali respiratorie antecedenti<br />
• Soggetti che hanno con<strong>di</strong>zioni che interferiscono<br />
sulla clearance batterica del tratto respiratorio<br />
(riflesso epiglottideo, poco muco, riflesso della<br />
tosse)<br />
• Bambini ed anziani con bassi livelli <strong>di</strong> anticorpi<br />
• Soggetti con <strong>di</strong>sor<strong>di</strong>ni ematologici<br />
• Soggetti senza milza<br />
• Soggetti con rene trapiantato
Distribuzione endogena:<br />
dall’orofaringe o dal nasofaringe si <strong>di</strong>ffonde in<br />
situazioni particolari a:<br />
• Seni: sinusiti<br />
• Polmoni: polmoniti<br />
• Orecchie: otiti<br />
• Sangue: batteriemie<br />
• Meningi: meningiti<br />
Streptococcus pneumoniae
• Polmonite<br />
• Sinusite<br />
• Otite me<strong>di</strong>a<br />
• Meningite<br />
• Batteriemia<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
Clinica
Polmonite<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
l’infezione è contratta me<strong>di</strong>ante:<br />
- goccioline <strong>di</strong> Flügge (aerosol) o<br />
- aspirazione <strong>di</strong> organismi endogeni orali<br />
Barriere <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa naturale ridotte: riflesso epiglottideo, muco,<br />
riflesso della tosse, clearance mucociliare.<br />
Periodo d’incubazione 1 - 3 giorni<br />
Febbre elevata 39-41°C.<br />
Tosse produttiva con sputo tinto <strong>di</strong> sangue<br />
Dolore toracico (infiammazione pleurica).<br />
Poiché la malattia è associata ad una aspirazione, è localizzata ai<br />
lobi inferiori dei polmoni (polmonite lobare).<br />
Dopo terapia appropriata: guarigione dopo 2 - 3 settimane.<br />
Mortalità del 5%. Aumenta in pazienti anziani o con fattori <strong>di</strong><br />
rischio.
Soggetti a rischio:<br />
• Alcolisti<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
Polmonite<br />
• Pazienti con <strong>di</strong>sturbi car<strong>di</strong>aci<br />
• Pazienti con <strong>di</strong>abete mellito<br />
• Pazienti con <strong>di</strong>sturbi renali cronici
Sinusite:<br />
• Infezioni acute dei seni paranasali e<br />
dell’orecchio. La malattia è una<br />
sovrapposizione ad una infezione virale<br />
del tratto respiratorio superiore, dopo che<br />
i PMN infiltrano ed ostruiscono i seni ed il<br />
canale dell’orecchio.<br />
Otite:<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
• infezione dell’orecchio me<strong>di</strong>o (otite<br />
me<strong>di</strong>a) viene riscontrata nei giovani,<br />
mentre la sinusite si verifica in pazienti <strong>di</strong><br />
tutte le età.
sinusite<br />
Sinusite: seno etmoidale<br />
otite
Meningite<br />
• Da una batteriemia può originare una infezione del SNC.<br />
• Una infezione dell’orecchio o dei seni nasali, o un trauma<br />
cranico possono provocare una comunicazione tra lo spazio<br />
subaracnoideo ed il nasofaringe.<br />
Batteriemia<br />
• 25-30% con polmonite pneumococcica<br />
• 85% in pazienti con meningiti<br />
Endocar<strong>di</strong>te<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
• In pazienti con danni alle valvole car<strong>di</strong>ache .
Campioni biologici:<br />
• espettorato<br />
• CSF<br />
Streptococcus pneumoniae<br />
Diagnosi<br />
Esame microscopico: <strong>di</strong>plococchi Gram+,<br />
lanceolati con capsula<br />
Esame colturale: semina su agar cioccolato e su<br />
agar sangue
Diagnosi<br />
Ricerca <strong>di</strong> antigeni urinari:<br />
il polisaccaride C viene escreto<br />
nell’urina e può essere rilevato<br />
me<strong>di</strong>ante un immunoassay<br />
Streptococcus pneumoniae
Streptococcus pneumoniae<br />
Identificazione:<br />
test <strong>di</strong> suscettibilità all’optochina (Taxo P)<br />
La sensibilità è <strong>di</strong> circa 80%<br />
test <strong>di</strong> rigonfiamento capsulare (quellung) con<br />
anticorpi anticapsulari tipo-specifici<br />
(Test <strong>di</strong> Neufeld)<br />
test <strong>di</strong> solubilità alla bile<br />
test sierologici<br />
- Ac + Ac
Identificazione<br />
Test dell’optochina:<br />
il cosiddetto “Taxo P”<br />
Negativo<br />
(Not optochin sensitive)<br />
Positivo<br />
(optochin sensitive =<br />
Pneumococco)
Streptococcus pneumoniae<br />
Terapia, profilassi e controllo<br />
• Penicillina (in aumento le resistenze)<br />
• Eritromicina, cefalosporine, cloramfenicolo<br />
(meningite).<br />
• Vaccino costituito <strong>di</strong> 23 <strong>di</strong>versi polisaccari<strong>di</strong><br />
capsulari.
Streptococcus agalactiae<br />
Appartiene al gruppo B della classificazione <strong>di</strong><br />
Lancefield:<br />
Group B Streptococcus, in sigla GBS<br />
• Agente eziologico <strong>di</strong> setticemia, polmonite e<br />
meningite nei neonati e <strong>di</strong> malattie gravi negli adulti.<br />
• Cocchi Gram+ (0,6 -1,2 micron) a catenelle.<br />
• Colonie beta emolitiche o non-emolitiche
Produzione <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi enzimi come:<br />
• DNasi<br />
• Ialuronidasi<br />
• Neuraminidasi<br />
• Proteasi<br />
• Ippurasi<br />
• Emolisine<br />
Streptococcus agalactiae
Streptococcus agalactiae<br />
I ceppi <strong>di</strong> S. agalactiae possono essere sud<strong>di</strong>visi in base a 3<br />
marker sierologici:<br />
1) L’antigene B o antigene polisaccari<strong>di</strong>co della parete<br />
gruppo-specifico (Lancefield; composto da ramnosio, NAG e<br />
galattoso)<br />
2) Polisaccari<strong>di</strong> capsulari tipo-specifici<br />
(9 varianti sierotipiche: Ia, Ib, II-VIII).<br />
3) La proteina <strong>di</strong> superficie, detta antigene C.<br />
I sierotipi sono importanti come marcatori epidemiologici.<br />
I sierotipi Ia, III, V sono associati a colonizzazione e malattia.
Streptococcus agalactiae<br />
Patogenesi e immunità<br />
Gli Anticorpi che si sviluppano nei confronti degli antigeni<br />
capsulari tipo-specifici <strong>di</strong> GBS sono protettivi, e ciò<br />
spiega in parte la pre<strong>di</strong>lezione <strong>di</strong> questi batteri per i<br />
neonati.<br />
La colonizzazione genitale con GBS è stata associata<br />
con alto rischio <strong>di</strong> nascita prematura.<br />
I neonati prematuri che hanno bassi livelli <strong>di</strong> Ab materni<br />
tipo-specifici sono ad alto rischio d’infezione.<br />
Neonati con bassi livelli <strong>di</strong> attività del Complemento<br />
sono più suscettibili ad infezione sistemica.
Streptococcus agalactiae - Epidemiologia<br />
Commensali intestinali e del tratto genito-urinario:<br />
nel 10 - 30% delle donne fa parte della popolazione<br />
microbica residente nella vagina.<br />
I sierotipi associati a malattia neonatale sono: Ia, III, V<br />
nell’adulto: Ia e V
Malattia ad esor<strong>di</strong>o precoce:<br />
E’ acquisita in utero (verticale) e si manifesta nei primi<br />
7 giorni <strong>di</strong> vita (anche
PREVENZIONE DELLE INFEZIONI NEONATALI<br />
dal 1996 il Centre for Disease Control (CDC) raccomanda<br />
l’applicazione <strong>di</strong> una delle due strategie <strong>di</strong> prevenzione<br />
dell’infezione neonatale da GBS:<br />
- la SCREENING STRATEGY basata su un test <strong>di</strong> screening<br />
colturale eseguito su tampone vagino-rettale tra la 35a e la<br />
37a settimana <strong>di</strong> gestazione, associato alla valutazione dei<br />
fattori <strong>di</strong> rischio;<br />
- la RISK FACTOR STRATEGY basata sui fattori <strong>di</strong> rischio come:<br />
· Precedente neonato nato con infezione da SGB<br />
· Parto pretermine (< a 37 settimane <strong>di</strong> gestazione)<br />
· Rottura prolungata delle membrane (> 18 ore)<br />
· Iperpiressia in travaglio (Temp. > 38° C)
PROFILASSI<br />
PREVENZIONE DELLE INFEZIONI NEONATALI da<br />
Streptococcus agalactiae<br />
AMPICILLINA + SULBACTAM<br />
IN SOGGETTI ALLERGICI: CLINDAMICINA<br />
LA PROFILASSI ANTIBIOTICA VIENE EFFETTUATA<br />
4 ORE PRIMA DEL PARTO.
Streptococcus agalactiae<br />
Infezioni in donne gravide:<br />
Infezioni del tratto urinario si verificano in donne durante<br />
e subito dopo la gravidanza.<br />
La prognosi è eccellente per coloro che ricevono una<br />
terapia appropriata.<br />
Infezioni in uomini e donne non gravide:<br />
Si verificano intorno ai 50 -70 anni e presentano<br />
con<strong>di</strong>zioni generali <strong>di</strong> debilitazione.<br />
Sintomi sono: batteriemia, polmonite, infezioni<br />
osteoarticolari, infezione della pelle e dei tessuti molli.<br />
La mortalità è molto alta (15 - 32%).
Diagnosi<br />
(tampone vaginale e rettale)<br />
Esame colturale: semina su agar sangue<br />
(beta emolisi)<br />
Identificazione: ricerca degli antigeni gruppospecifici<br />
del carboidrato C <strong>di</strong> Lancefield<br />
con anticorpi monoclonali (Streptex®:<br />
gruppo B)<br />
CAMP test (da Christie, Atkins, Munch,<br />
Petersen: sinergia tra emolisi <strong>di</strong> S. aureus<br />
e GBS)<br />
Test <strong>di</strong> idrolisi dell’ippurato<br />
Streptococcus agalactiae
Streptococcus agalactiae<br />
PREVENZIONE, TRATTAMENTO, CONTROLLO<br />
• Penicillina G ma a dosaggio 10 volte superiore<br />
alla MIC richiesta per S. pyogenes<br />
• Penicillina G + aminoglicoside<br />
• Eritromicina e vancomicina in pz allergici alla<br />
penicillina.<br />
• Eritromicina + aminoglicoside o tetracicline<br />
• Terapia intrapartum (CDC USA)<br />
• Siero immune somministrato a bambini ad alto rischio<br />
ha ridotto la morbi<strong>di</strong>tà e la mortalità
Genere Enterococcus<br />
Enterococchi<br />
Fino al 1984 erano considerati Streptococchi <strong>di</strong> gruppo D<br />
• cocchi Gram+, catalasi negativi.<br />
• le specie più comuni sono: E. faecalis, E. faecium<br />
• anaerobi facoltativi, T° ottimale <strong>di</strong> 35°C.<br />
• crescono su agar sangue con colonie alfa emolitiche,<br />
beta emolitiche o non emolitiche.<br />
• crescono in presenza <strong>di</strong> NaCl al 6,5%, tollerano i sali biliari<br />
al 40% e possono idrolizzare l’esculina.<br />
• altri test d’identificazione sono: reazioni <strong>di</strong> fermentazione,<br />
idrolisi <strong>di</strong> pirrolidonil-beta-naftilammide (PYR), motilità,<br />
produzione <strong>di</strong> pigmento.
microrganismi commensali<br />
Patogenesi<br />
Fattori <strong>di</strong> virulenza: la sostanza aggregante e le<br />
adesine carboidratiche (fattori <strong>di</strong> colonizzazione)<br />
Fattori secreti: citolisina, feromone, gelatinasi,<br />
beta-lattamasi.<br />
Enterococchi
Responsabili <strong>di</strong>:<br />
Enterococchi<br />
• Infezioni del tratto urinario<br />
• Infezioni biliari<br />
• Batteriemia<br />
• Infezioni <strong>di</strong> ferite<br />
• Infezioni ospedaliere
Enterococchi<br />
Epidemiologia<br />
• Batteri enterici che si trovano comunemente<br />
nelle feci dell’uomo e <strong>di</strong> molti animali.<br />
• Intestino crasso e tratto genitourinario.<br />
• La maggior parte delle infezioni umane deriva<br />
dalla flora intestinale del paziente, sebbene i<br />
germi possono essere trasmessi da paziente a<br />
paziente o acquisiti attraverso cibo o acqua<br />
contaminati.
Enterococchi<br />
Epidemiologia<br />
• Possono causare infezioni letali in soggetti<br />
immunodepressi.<br />
• Sono una delle principali cause <strong>di</strong> infezioni<br />
ospedaliere, responsabili del 10% <strong>di</strong> tutte le<br />
infezioni.<br />
• Il tratto urinario ed il torrente circolatorio sono i siti<br />
più comunemente interessati.<br />
• Le infezioni si hanno in pazienti che hanno cateteri<br />
urinari e intravascolari, in pazienti sottoposti a<br />
terapia ad ampio spettro.
Enterococchi<br />
Diagnosi<br />
• Crescita in agar sangue e agar cioccolato.<br />
• Test biochimici: resistono all’optochina, non sono<br />
solubili alla bile, producono pigmenti e sono mobili.<br />
Terapia, profilassi e controllo<br />
• Ampicillina, vancomicina + amminoglicoside.<br />
• Resistenza a questi antibiotici <strong>di</strong> natura plasmi<strong>di</strong>ca.<br />
• Isolamento <strong>di</strong> pazienti infetti, l’uso <strong>di</strong> grembiuli e guanti<br />
quando si è a contatto con i pazienti.
Resistenza alla Vancomicina<br />
• Primo caso <strong>di</strong> VRE (vancomycin-resistant enterococci)<br />
riportato nel 1980<br />
• la prevalenza è aumentata 34 volte dall’89 al 93 (nelle<br />
Unità <strong>di</strong> Terapia Intensiva).<br />
• Recentemente epidemie <strong>di</strong> VRE si hanno nei reparti<br />
d’oncologia, chirurgia intra-addominale e trapianti.<br />
Fattori associati con la colonizzazione o infezione con VRE:<br />
• Cateteri urinari<br />
• Prolungata degenza ospedaliera<br />
• Uso <strong>di</strong> antibiotici multipli.<br />
Enterococchi
Meccanismi <strong>di</strong> resistenza<br />
• Produzione <strong>di</strong> beta-lattamasi<br />
• La Vancomicina si lega al <strong>di</strong>peptide che è incorporato nel<br />
peptidoglicano che blocca la sintesi della parete cellulare.<br />
• I batteri resistenti sintetizzano <strong>di</strong>pepti<strong>di</strong> alternativi a quelli<br />
legati dalla vancomicina.<br />
- Isolati Van A (alto livello <strong>di</strong> resistenza alla vancomicina;<br />
(MIC > 64 μg/mL).<br />
- isolati Van B (livelli <strong>di</strong> resistenza variabile (MIC compresa<br />
tra 4 e 1000 μg/mL).<br />
Enterococchi
Enterococchi<br />
Combinazioni <strong>di</strong> trattamento<br />
• ampicillina / gentamicina (sinergismo)<br />
• ampicillina / imipenem / vancomicina (sinergismo)<br />
• ampicillina e ciprofloxacina<br />
• per il trattamento del fenotipo van b: teicoplanina.<br />
• sparfloxacina / clinafloxacina +/- gentamicina<br />
• streptogramina (quinupristin /dalfopristin = Synercid<br />
(poco efficace contro E. faecalis).<br />
• Linezolid: efficace sia su E. faecium che su E. faecalis.
Streptococchi viridanti<br />
Streptococcus mutans<br />
“ “ salivarius<br />
“ “ milleri<br />
“ “ oralis<br />
“ “ sanguis<br />
alfa emolitici su agar-sangue, vivono nell’orofaringe<br />
Habitat e trasmissione:<br />
Commensali del cavo orale rappresentano 1/4 della flora<br />
coltivabile della placca sopragengivale e<br />
sottogengivale, e 1/2 della flora isolata dalla lingua e<br />
saliva.<br />
Sono trasmessi dalla madre per via verticale.
Responsabili <strong>di</strong> endocar<strong>di</strong>ti infettive<br />
dovute all’entrata dei germi nel torrente<br />
circolatorio durante gli interventi<br />
chirurgici (estrazione <strong>di</strong> un dente) o,<br />
ad<strong>di</strong>rittura, durante lo spazzolamento dei<br />
denti (quando manca la copertura<br />
antibiotica).<br />
Streptococchi viridanti
• Cocchi Gram+ a catena, alfa emolitici catalasi -<br />
• Non vengono inibiti dalla bile e dalla optochina a<br />
<strong>di</strong>fferenza dei pneumococchi.<br />
• Responsabili della carie<br />
Streptococchi viridanti<br />
Patogenicità<br />
• producono polisaccari<strong>di</strong> extracellulari.<br />
• Il 60% dell’endocar<strong>di</strong>ti sono causate da questi germi<br />
• Endocar<strong>di</strong>ti: danno alle valvole car<strong>di</strong>ache.
Streptococcus mutans<br />
Streptococchi viridanti<br />
• 6 <strong>di</strong>fferenti specie, 8 sierotipi da a ad h<br />
• Streptococcus mutans ha sierotipi c, e, f<br />
Streptococcus sobrinus ha i sierotipi d, g<br />
• Il sierotipo c è quello più <strong>di</strong>ffuso<br />
• Produce polisaccari<strong>di</strong> extracellulari dal saccarosio.<br />
E’ presente in grossa quantità nelle lesioni cariose.<br />
• Produce aci<strong>di</strong> (pH 5): il pH è critico per la lesione<br />
cariosa.