Stafilococchi: STAFILOCOCCO AUREUS | Schemi e mappe concettuali di Microbiologia

Stafilococchi

Genere: Staphylococcus

Conta diverse specie, fra cui quella patogena per l’uomo è la specie S. Aureus di cui possiamo trovare

diversi tipi es. S. Aureus Meticillino Resistente.

Cocchi piogeni: Gram +

Sferici (forma coccoide) di diametro fra 0.8-1 micron, disposizione in genere a grappolo (nel vetrino

vedremo un ammasso di cellule), privi di capsula evidente (es. Aureus è capsulato anche se ad una prima

analisi non sembra così), immobili e asporigeni.

Sono catalasi e ossidasi positivi, aerobi-anaerobi facoltativi, metabolismo dei carboidrati di tipo

fermentativo in anaerobiosi (questo è molto importante per distinguere le varie specie, ad es. Aureus

fermenta il mannitolo, le altre specie no).

Resistono a temperature comprese fra 10°-45°C con un optimum a 30°-37° e a pH tra 4 e 9 con optimum a

7-7,5.

Le colonie sono rotonde (2-3 mm), a margini netti e convesse, di colore bianche o dorato (nel caso di

aureus, a volte anche giallo).

Tollerano e quindi possono crescere in presenza di alte concentrazioni di NaCl al di sopra del 7,5% e fino al

10%; questo insieme alla catalasi è fondamentale per identificarli.

Il genere comprende 32 specie e 15 sottospecie, la più importante è S.Aureus.

STAFILOCOCCO AUREUS

Viene isolato in terreno ricco di NaCl arricchito con zuccheri fermentati solo da questa specie (mannitolo)

con l’aggiunta di qualche antibiotico. Possiamo usare Agar sangue per evidenziare la produzione di

emolisine. Non è esigente e quindi possiamo coltivarlo anche in AT e cresce anche rapidamente.

Le colonie appaiono dorate, se la crescita avviene a temperatura ambiente, per la produzione di pigmenti

carotenoidi. Cresce rapidamente su terreni non selettivi, sia in presenza che in assenza di O2, forma colonie

grandi in 24h.

È largamente diffuso in molte specie animali e ci sono molti portatori sani di Aureus a livello della cute e del

nasofaringe. È l’agente più frequente di infezioni cutanee.

La patogenicità è data da:

- Adesine

- Invasine: enzimi che invadono i tessuti per far penetrare in microrganismo dagli epiteli fino al

circolo linfatico e al torrente circolatorio; [fra questi Ialuronidasi, Stafilisina, Leucocidina,

Leucotomina, Coagulasi e Stafilochinasi]

- Tossine [TSST1 tossina dello shock tossico, EFT, SE A-G] provocano shock da risposta immunitaria,

sono causa di intossicazioni (es. nella panna)e tossinfezioni. Le tossine indipendentemente dalla

sede di ingresso e da quella di colonizzazione sono in grado di stabilire un quadro clinico nell’ospite;

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Stafilococchi Genere: Staphylococcus Conta diverse specie, fra cui quella patogena per l’uomo è la specie S. Aureus di cui possiamo trovare diversi tipi es. S. Aureus Meticillino Resistente. Cocchi piogeni: Gram + Sferici (forma coccoide) di diametro fra 0.8-1 micron, disposizione in genere a grappolo (nel vetrino vedremo un ammasso di cellule), privi di capsula evidente (es. Aureus è capsulato anche se ad una prima analisi non sembra così), immobili e asporigeni. Sono catalasi e ossidasi positivi, aerobi-anaerobi facoltativi, metabolismo dei carboidrati di tipo fermentativo in anaerobiosi (questo è molto importante per distinguere le varie specie, ad es. Aureus fermenta il mannitolo, le altre specie no). Resistono a temperature comprese fra 10°-45°C con un optimum a 30°-37° e a pH tra 4 e 9 con optimum a 7-7,5. Le colonie sono rotonde (2-3 mm), a margini netti e convesse, di colore bianche o dorato (nel caso di aureus, a volte anche giallo). Tollerano e quindi possono crescere in presenza di alte concentrazioni di NaCl al di sopra del 7,5% e fino al 10%; questo insieme alla catalasi è fondamentale per identificarli. Il genere comprende 32 specie e 15 sottospecie, la più importante è S.Aureus. STAFILOCOCCO AUREUS Viene isolato in terreno ricco di NaCl arricchito con zuccheri fermentati solo da questa specie (mannitolo) con l’aggiunta di qualche antibiotico. Possiamo usare Agar sangue per evidenziare la produzione di emolisine. Non è esigente e quindi possiamo coltivarlo anche in AT e cresce anche rapidamente. Le colonie appaiono dorate, se la crescita avviene a temperatura ambiente, per la produzione di pigmenti carotenoidi. Cresce rapidamente su terreni non selettivi, sia in presenza che in assenza di O2, forma colonie grandi in 24h. È largamente diffuso in molte specie animali e ci sono molti portatori sani di Aureus a livello della cute e del nasofaringe. È l’agente più frequente di infezioni cutanee. La patogenicità è data da:

Adesine
Invasine: enzimi che invadono i tessuti per far penetrare in microrganismo dagli epiteli fino al circolo linfatico e al torrente circolatorio; [fra questi Ialuronidasi, Stafilisina, Leucocidina, Leucotomina, Coagulasi e Stafilochinasi]
Tossine [TSST1 tossina dello shock tossico, EFT, SE A-G] provocano shock da risposta immunitaria, sono causa di intossicazioni (es. nella panna)e tossinfezioni. Le tossine indipendentemente dalla sede di ingresso e da quella di colonizzazione sono in grado di stabilire un quadro clinico nell’ospite;

La capsula: evidente più in vivo che in coltura, composta da Acido Glicosaminuronico e aminoacidi, è immunogena, ha funzione antifagocitaria e inibisce la chemiotassi dei PMN e la proliferazione del monociti ; esistono 11 sierotipi capsulari di Aureus; la capsula facilità l’adesione dei batteri nei cateteri e in altri materiali inerti. Esistono sierotipi capsulari diversi, anche se, quelli patogeni per l’uomo sono il 5 e l’8 associati alla meticillino-resistenza;
Peptidoglicano: gram +, con pentaglicina interposta, ha attività endotossina-simile (cioè stimola la produzione di pirogeni endogeni, attiva il complemento e stimola la produzione di IL1 da parte dei monociti); stimola l’aggregazione dei PMN durante la formazione dell’ascesso.
Acidi teicoici e lipoteicoici: polimeri specie-specifici, si legano alla membrana plasmatica e al peptidoglicano attraverso legami lipofili. Polisaccaride A è costituito dall’acido Libitolteicoico. Hanno affinità per la fibronectina così il batterio riesce a legarsi alla matrice extracellulare; hanno funzione poco immunogena;
Proteina A: attiva il complemento, copre uniformemente la superficie di S. Aureus; è legata al peptidoglicano e lega la porzione FC delle Ig impedendo l’eliminazione efficiente del batterio mediata da Ab (sequestra quindi gli Ab). In alcuni saggi di coagglutinazione si usano ceppi di Aureus ricoperti di proteina A come carrier aspecifici di Ab verso Ag di altri microrganismi (artificialmente questa reazione avviene mediante particelle di Latex); il rilevamento della Proteina A può essere usato come test di identificazione specifica di S.Aureus.
Coagulasi: forma un mantello di fibrina. Detto anche Clumping Factor o Coagulasi legata alla cellula. Converte il fibrinogeno in fibrina che precipita intorno alla cellula batterica e la maschera prima di andare in circolo. In vitro provoca l’aggregazione (clump) delle cellule di Aureus; su siero il rilevamento di questa proteina può essere usato come principale test di identificazione specifica di S.Aureus. si esegue su vetrino mettendo in contatto il siero (contenente fibrinogeno) con il batterio.
Altre proteine di superficie svolgono il ruolo di adesine; interagiscono con le proteine della matrice intercellulare dei tessuti dell’ospite per favorire l’adesione e colonizzazione. Enzimi prodotti da S. Aureus:
Coagulasi secreta: reagisce con un fattore plasmatico (fattore reattivo nei confronti della coagulasi: CRF), trasforma il fibrinogeno in fibrina che si deposita sulla cellula impedendo la fagocitosi. Agisce quando il batterio è già in circolo (test di agglutinazione in provetta: le celluole vengono incubate per due ore in provette con siero)
Stafilochinasi: trasforma il plasminogeno in plasmina che lisa eventuali coaguli nei vasi sanguigni che possono ostacolare l’invasione batterica.
Lipasi: consente la sopravvivenza del batterio nelle zone sebacee di cui si nutre; è questa la caratteristica che permette di dare infezioni cutanee (foruncoli)
Nucleasi o DNasi: termoresistente; ignoto il ruolo nella patogenesi. Secondo alcuni studiosi serve al batterio per ridurre la viscosità nella sede ascessuale, data dai leucociti morti che hanno rilasciato in tale sede acidi nucleici;
Ureasi: potrebbe giocare un ruolo nell’invasione dell’apparato genito-urinario
Jaluronidasi: agendo sul tessuto connettivo facilita la diffusione scindendo l’A. Jaluronico.
Catalasi e SOD (SuperOssidoDismutasi): proteggono il batterio dai meccanismi di Killing intrafagocitario; test con H2O2 su vetrino;
Penicillinasi: conferisce resistenza alla penicillina Tossine prodotte da S. Aureus:

Cocchi piogeni Gram + Sferici, di diametro fra 1 e 1,5 micron, disposti a coppie o catenelle, capsulati, immobili e asporigeni. Catalasi e ossidasi negativi, aerobi tolleranti, metabolismo dei carboidrati di tipo fermentativo (non possiedono i citocromi quindi non possono fare respirazione) con produzione di Acido Lattico, possibili richieste nutrizionali complesse (terreni arricchiti di siero o sangue); si possono trovare come commensali del cavo orale, della faringe, intestino, cute e vagina. Sodio Azite: agente disaccoppiante della fosforilazione, si mette nei terreni per l’identificazione degli Streptococchi (se resistono sono streptococchi). CLASSIFICAZIONE

Caratteristiche metaboliche: fermentazione di particolari zuccheri, idrolisi dell’ippurato
Caratteristiche emolitiche: emolisi completa (beta), emolisi incompleta (alfa detta anche viridante), non emolisi (gamma)
Caratteristiche sierologiche conferite dal polisaccaride della parete cellulare: Carboidrato C (gruppi di Lancefield da A a H, da K a M, da O a V. Stafilococco Classificazione Sierologica Caratteristiche emolitiche Caratteristiche Metaboliche Sito di inezione Patologie S. Pyogenes A β Positivo al PYR Gola, Cute faringite e febbri emolitiche S. Agalactiae B β e γ Positivo all’ Idrolisi dell’Ippurato e al Camp Test Tratto genitale femminile Sepsi e meningite neonatale S. Pneumoniae Non Classificato α in aerobiosi β in anaerobiosi Sensibile all’ Optochina Gola Polmonite, meningite ed endocardit e S. Pyogenes Cocchi con diametro di 0.5-1μm, corte catene in campioni clinici, lunghe in colture liquide. Strutture superficiali:
Carboidrato gruppo specifico (10% del peso secco della celula): è un dimero di NAG e Ramnosio; usato per Classificare gli streptococchi di tipo A.
Proteina M: proteina tipo specifica associata ai batteri più virulenti per la sua attività antifagocitaria. Si ancora alla membrana attraverso il peptidoglicano e la coltre di carboidrati esterna. Sono due fibrille proteiche ad alfa elica (a microscopio ottico si vede una specie di orletto a spazzola attorno al batteri). Complessata agli acidi teicoici forma le fibrille. La n-terminale protrude dalla parete ed è responsabile della diversità di più di 80 sierotipi; la c-terminale è ancorata al citoplasma e si conserva nell’ambito del gruppo; funge da adesina, ha funzione antifagocitaria e degrada c3b del complemento.
Proteina T: proteina tipo specifica presente negli stipiti prvi di proteina M (tripsina resistente)

Capsula: composta da acido ialuronico, non è immunogena, conferisce maggiore patogenicità. Non ha attività antifagocitaria. Esotossine
Esotossine pirogene (SPE): agiscono come super antigene. La SPE-A (o tossina della scarlattina) agisce sull’endotelio dei capillari. SPE-B agisce sulle proteine della matrice; Spe-C ha struttura e azione simile ad SPE-A; SPE-F agisce sugli endoteli polmonari-vascolari.
Streptolisina S: emolisina (dà beta emolisi in aerobiosi). Ossigeno stabile; non immunogena.
Streptolisina O: emolisina (dà beta emolisi in anaerobiosi); ossigeno labile; immunogena; antigenicamente identica in tutti i sierotipi. Esoenzimi prodotti
Streptochinasi: lisa i coagiuli di sangue per favorire la diffusione del batterio.
Dnasi: depolimerizza il dna libero
C5a peptidasi: idrolizza il c5a del complemento
Nadasi: idrolizza il nad intracellulare danneggiando i leucotiti che lo hanno fagocitato.
Ialuronidasi Malattie suppurative (Malattie infiammatorie immediatamente susseguenti a infezioni): angina (faringite), scarlattina, infezioni cutanee, fascite necrotizzante, sidrome da shock tossico, infezioni post-partum, batteriemia. Sequele non suppurative: glomerulo nefrite post streptococcica, febbre reumatica acuta, eritema nodoso. Il sistema immunitario riesce a contrastare e combattere l’infezione efficacemente, ma in rispostaa all’infezione i complessi Ag-Ab formati si possono accumulare nei reni (alcuni Ag di streptococchi sono simili a Ag self e il sistema immunitario risponde anche nei confronti dell’organismo). Dalle vie respiratorie può passare in circolo e dare infezioni sistemiche; può dare anche infezioni cutanee. Esame microscopico:
Non ha senso nell’essudato faringeo
Tessuto infetto (infezione del tessuto molle e piodermite) è importante fare la colorazione di gram; se troviamo cocchi gram+ assieme a leucociti possiamo dire che si tratta d streptococchi. Rilevazione antigenica: si cerca il carboidrato di gruppo A nei campioni biologici. Test immunologici con anticorpi anti-carboidrato gruppo specifico:
L’antigene si estrae trattando con acido nitroso o con pronasi per 5 min
Gli anticorpi sono immobilizzati su membrana o particelle in lattice. Alta specificità, sensibilità non superiore al 90%. Esame colturale: isolamento su piastre di agar sangue di pecora al 5% (perché inibisce haemophilus haemolyticus che spesso è un commensale del rinofaringe). Su altri terreni cresce più lentamente.

Esame Colturale: è l’unico metodo diagnostico per donne gravide. Avremo colonie grandi dopo 24h. òa beta emolisi può essere scarsa e difficile da osservare soprattutto nelle colture miste, es. da tamponi vaginali, in questi casi si dovrebbe usare un terreno liquido selettivo su cui stemperare il campione prima della coltura in solido. Molto importante è il CAMP TEST. Streptococchi + Stafilococchi aureus Due linee di semina ortogonali: una di stafilococcus aureus e una di Streptococcus Agalactiae. Solo S. Agalactiae produce il fattore CAMP che potenzia l’attività emolitica di un’emolisina prodotta da S. Aureus. Nessuno dei due batteri dà beta-emolisi evidente, questa la vedremo quando le due specie batteriche sono incrociate.

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