• GRONKOWCE

• RODZAJ Staphylococcus

• Gramdodatnie bakterie o kształcie sferycznym, rosnące zwykle w postaci gron (greckie staphyle = grona)

• Nieruchliwe, nie tworzące przetrwalników

• Mogą tworzyć otoczki

• Względne beztlenowce, katalazo-dodatnie (większość szczepów)

• Rosną na pożywkach prostych

• Gronkowce wchodzą w skład naturalnej flory bakteryjnej skóry i jamy nosowo-gardłowej. Występują w przedsionku nosa(!), w przewodzie słuchowym, na włosach i  na skórze, w przewodzie pokarmowym, moczowo- płciowym, w okolicy pach i pachwin

• Szeroko rozpowszechnione w środowisku: w powietrzu, kurzu, glebie, ściekach

• Nosicielstwo S,aureus

• nos- główna nisza ekologiczna S.aureus u ludzi

• „nasal carriers”- zwiększone ryzyko zakażeń tym patogenem

• eradykacja S.aureus z nosa- zmniejsza ryzyko infekcji u pacjentów poddawanych leczeniu operacyjnemu i hemodializie (zwykle izolaty- z nosa oraz wywołujący zakażenie- ten sam genotyp/ typ fagowy)

• nosicielstwo w przedsionku nosa (zdrowi dorośli):

• trwali nosiciele 20%

• tymczasowi 30%

• „non- carriers” 50%

• Nosicielstwo S.aureus

• Ok.80% infekcji szpitalnych S.aureus ma charakter endogenny! Są one wywoływane przez bakterie obecne na skórze / błonach śluzowych jeszcze przed przyjęciem na oddział szpitalny!

• Gronkowce

• Zdolne do produkcji dużej liczby zewnątrzkomórkowych enzymów i toksyn

• Dość odporne na czynniki zewnętrzne (wysychanie, temp.)- otoczka!

• Warunki wzrostu: temp. 7 - 47,8ºC, z optimum przy 37ºC; pH 4,5 - 9,3 z optimum przy ok. 7. Gronkowce są zdolne do wzrostu przy aktywności wody niższej niż 0,86 (do 0,83).

• To drobnoustroje halotolerantne!

• RODZAJ Staphylococcus

• Obecnie ponad 40 gatunków

• Wśród nich 7 gat. koagulazododatnich:

• S. aureus

• S. intermedius

• S. pseudintermedius

• S. hyicus

• S. schleiferi subsp. coagulans

• S. delphini

• S. lutrae

Szczepy koagulazododatnie uznawane są za bardziej chorobotwórcze, co jednak nie zawsze jest uzasadnione

• Gronkowce koagulazo-ujemne: CNS ( coagulase-negative staphylococci)

• CNS- coagulase- negative staphylococci- habitat preference

• S. capitis- głowa

• S. cohnii- stopy

• S. saprophyticus- układ moczowo płciowy i przewód pokarmowy

• S.epidermidis- skóra

• Najczęściej z próbek klinicznych izolowane są:

• CNS: coagulase- negative staphylococci

• S.epidermidis- zakażenia zw. z użyciem cewników,wkłuć centralnych, sztucznych zastawek, endoprotez; zdolność do tworzenia biofilmu, znaczny odsetek szczepów wielolekopornych

• S.saprophyticus- F!

Z przypadków infekcji Ho izoluje się też: S. haemolyticus, S. warneri, S. caprae, S. lugdunensis

CNS-> wywołują także:

Endocarditis (NVE, PVE), endophthalmitis, BSI, SSI, foreign body-related infections, mastitis

• CNS –bogactwo gatunków

• S. carnosus

• S. capitis

• S. sciuri

• S. microti

• S. muscae

• CNS- specyfika gatunkowa

• CNS jako składnik kultur starterowych

• Kultury starterowe– odpowiednio wyselekcjonowane drobnoustroje (bakterie, pleśnie lub drożdże), dodawane do żywności w celu poprawy jej wyglądu, zapachu, smaku lub przedłużenia trwałości. Stosowane przede wszystkim w mleczarstwie i wędliniarstwie

• S. xylosus

• S. carnosus

• S. pasteuri

• S. equorum

Drobnoustroje te odpowiadają za rozwój korzystnego zapachu oraz powstanie odpowiedniej barwy produktu

• S. aureus

Wśród wszystkich przedstawicieli rodzaju Staphylococcus najbardziej chorobotwórczy -> gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus)

Zanieczyszczenie żywności S. aureus może stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumenta ze względu na enterotoksyny produkowane przez wiele szczepów

• S. aureus

• Jeden z najczęstszych patogenów człowieka (zatrucia pokarmowe, zakażenia skóry i tkanek podskórnych, syndrom szoku toksycznego, infekcje układu moczowego i oddechowego, zapalenia wsierdzia, szpiku kostnego i kości, opon mózgowych, mięśnia sercowego)

• Wytwarza szereg czynników wirulencji (zewnątrzkomórkowe toksyny i enzymy, otoczka i białka powierzchniowe).

• Zdolny do nabywania oporności na antybiotyki (MRSA – metycylinooporny Staphylococcus aureus)

• MRSA

• 1961-

• w latach '50 program poszukiwań nowych leków skutecznych wobec klinicznych izolatów S.aureus

• drugs of last resort…

• lata '80 VRE

• 1986r oporny na teikoplaninę S.haemolyticus

• wankomycynooporne S.haemolyticus i S.epidermidis

• lata '90 VISA

• 2002, 2004r raporty CDC na temat pierwszych VRSA w USA!

VRSA

• Czynniki wirulencji

• Otoczka – chroni przed fagocytozą

• Białko A – wiąże fragment Fc przeciwciał z klasy IgG, hamując tym samym odpowiedź immunologiczną

• Katalaza – enzym rozkładający H₂O₂ (ochrona przed makrofagami)

• Toksyny: α, β (uszkadzają erytrocyty), γ (uszkadza lizosomy), leukocydyna (niszczy leukocyty)

• Eksfoliatyna - powoduje powstawanie rozległych pęcherzy i złuszczanie naskórka

• Toksyna zespołu wstrząsu toksycznego TSST-1, superantygen, odpowiada za wstrząs toksyczny

• Czynniki wirulencji- CD

• Koagulaza – tworzy warstwę fibryny wokół bakterii (ochrona przed fagocytozą)

• CF – clumping factor (koagulaza związana ze ścianą komórkową); powoduje agregację bakterii w obecności fibrynogenu

• Próba na CF: metodą szkiełkową - na szkiełku podstawowym umieścić obok siebie dwie krople soli fizjologicznej. W obu kroplach zawiesić ezą bakterie (zawiesina powinna być koloru mleka). Do jednej kropli dodać ezą osocza króliczego i wymieszać. Wynikiem dodatnim jest aglutynacja.

• Food- borne diseases

• choroby o charakterze toksycznym/ zakaźnym spowodowane bądź przypuszczalnie spowodowane spożyciem wody lub żywności

• obecnie znanych ponad 250 FBD

• 2/3 zachorowań ma etiologię bakteryjną

• najczęstsze objawy: biegunka i wymioty

• FBD outbreak- 2 lub więcej przypadków podobnej choroby, wynikających ze spożycia tej samej żywności

• FBD~76mln zachorowań, 325tyś hospitalizowanych każdego roku, 5tyś zgonów (USA)

• wiele przypadków niezgłaszanych!

• Bakteryjne Zatrucia pokarmowe w Polsce od 1 stycznia do 31 grudnia 2010 r.
  oraz w porównywalnym okresie 2009 r.

Zakład Epidemiologii NIZP-PZH http://www.pzh.gov.pl

2010 2009

1. Salmoneloza 9,537 8,847

2. E.coli biegunkotwórcza 1,091 1,259

3. Kampylobakterioza 371 370

4. Gronkowce 217 146

5. Botulizm 30 31

6. Czerwonka bakteryjna 24 30

W przypadku zatruć wywołanych przez gronkowce w ponad 30% przypadków niezbędna była hospitalizacja

• Intoksykacja a toksykoinfekcja pokarmowa

• Intoksykacja- przyczyną zatrucia są toksyny już obecne w żywności w chwili jej spożywania. Do rozwoju objawów zatrucia nie jest konieczne dostanie się do organizmu samego zarazka, który je wytworzył!

• Toksykoinfekcja pokarmowa: do uruchomienia całej kaskady procesu chorobotwórczego i wystąpienia zatrucia pokarmowego niezbędna jest inwazja drobnoustroju. Substancje o charakterze toksyn, wyzwalające objawy chorobowe, wydzielane są dopiero w organizmie gospodarza

• Żywność najczęściej związana z występowaniem zatruć:

• Sery, produkty ze skorupiaków i mięczaków, mleko w proszku i serwatka w proszku

• Ciasta i wyroby cukiernicze

• Rzadziej mięso drobiowe, wędliny, kiełbasy dojrzewające

• Żywność zagrożona

• Żywność szczególnie zagrożona występowaniem enterotoksyn: produkty garmażeryjne, sosy majonezowe, sery, kremy

• Enterotoksyny gronkowcowe

• Wywołują objawy zatrucia pokarmowego po spożyciu zanieczyszczonej żywności,

• Superantygeny ( aktywują limfocyty T – uwalnianie cytokin)

• Ciepłooporne (nawet 100ºC),

• Oporne na hydrolizę w kwaśnej treści żołądka,

• Oporne na enzymy proteolityczne takie jak trypsyna i pepsyna,

• Stymulują ośrodek wymiotny,

• Produkowane przez S. aureus oraz prawdopodobnie przez niektóre szczepy gronkowców koagulazoujemnych

• Enterotoksyny gronkowcowe

• 23 czynniki lub potencjalne czynniki patogenne

• SEA, SEB, SEC, SED, SEE, SEG, SEH, SEI, SElJ, SElK, SElL,

• SElM, SElN, SElO, SElP, SElQ, SER, SES, SET, SElU, SElU2, SElV

SElK

Staphylococcal Enterotoxin-like Superantigen K

SElJ, SElL, SElM, SElN, SElO, SElP, SElQ, SElU, SElU2, SElV

• Wszystkie obecnie znane enterotoksyny
  są superantygenami !

Objawy gronkowcowego zatrucia pokarmowego

• Występują dość szybko (0,5-6 godz.) po spożyciu zanieczyszczonej żywności.

• Mdłości, wymioty, kurczowe bóle brzucha, w cięższych przypadkach bóle głowy, skurcze mięśni i zmiany ciśnienia krwi (zależy to od ogólnego stanu zdrowia pacjenta oraz od spożytej ilości). Czasem krwawe wymioty i stolec.

• Dawka toksyczna wynosi zwykle ok. 1 μg (osiągana, gdy liczebność bakterii przekroczy 10⁶ jtk/g żywności), choć może być tak niska jak 100-200 ng.

• Źródła zanieczyszczenia żywności

• Kontakt bezpośredni (skóra),

• Droga kropelkowa (jama nosowo-gardłowa),

• Zanieczyszczone powierzchnie i narzędzia.

ZAPOBIEGANIE:

- Kontrola stanu skóry pracowników (ropiejące rany na rękach)

- Odzież ochronna (maski na twarz)

- Odpowiednia dezynfekcja narzędzi i powierzchni

• Nie wszystkie szczepy S. aureus produkują enterotoksyny.

• Nieobecność żywych S. aureus w żywności nie wyklucza obecności enterotoksyn. Warunki niesprzyjające wzrostowi bakterii mogą doprowadzić do ich śmierci, podczas gdy dostateczna do wywołania choroby ilość enterotoksyn pozostanie w żywności.

• Żywność podlega badaniu w kierunku enterotoksyn gdy liczba S.aureus przekracza 10⁵ jtk/g badanej żywności

• Wykrywanie enterotoksyn w żywności – metody serologiczne

• Immunodyfuzja w żelu

• Testy lateksowe

• ELISA

PN-EN ISO 6888-1:2001/A1:2004

Mikrobiologia żywności i pasz -- Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków) -- Część 1: Metoda z zastosowaniem pożywki agarowej Baird-Parkera

PN-EN ISO 6888-2:2001/A1:2004

Mikrobiologia żywności i pasz -- Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków) -- Część 2: Metoda z zastosowaniem pożywki agarowej z plazmą króliczą i fibrynogenem

PN-EN ISO 6888-3:2004/AC:2005

Mikrobiologia żywności i pasz -- Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków) -- Część 3: Wykrywanie obecności i oznaczanie małych liczb metodą NPL

• Pożywka Giolitti i Cantoni

• Pożywka wybiórcza do izolowania i namnażania gronkowców

• Chlorek litu hamuje rozwój gramujemnych bakterii

• Telluryn potasu hamuje wzrost gramdodatnich laseczek

• Pirogronian sodu w połączeniu z glicyną stymuluje wzrost gronkowców

• Gronkowce przy wzroście na płynnej pożywce Giolitti-Cantoni powodują wytworzenie szarego lub czarnoszarego osadu, bądź zaczernienie całej pożywki

• Pożywka Baird-Parkera

• W przypadku wyniku dodatniego na pożywce Giolitti i Cantoni, przesiewa się bakterie na podłoże Bairda i Parkera celem potwierdzenia obecności S. aureus

• Zawiera chlorek litu, telluryn potasu z glicyną, pirogronian sodu oraz emulsję jaja kurzego

• S. aureus jest w stanie rozkładać żółtko (lipaza)

• Na pożywce Bairda-Parkera rosną w postaci czarnych, błyszczących kolonii, zwykle otoczonych matową lub przejrzystą strefą (szczepy produkujące lipazę).

• próba na katalazę

• Na szkiełko podstawowe nałożyć kroplę soli fizjologicznej. Zawiesić ezą bakterie w płynie fizjologicznym. Dodać kroplę nadtlenku wodoru. Wynikiem dodatnim jest wytwarzanie bąbelków.

• próba na wytwarzanie koagulazy

• Do jałowej probówki przenieść 0,1 cm³ hodowli, dodać 0,3 cm³ plazmy krwi króliczej. Po 4-6 godzinach inkubacji w temp. 37°C obserwować ścinanie się plazmy. Jeżeli wynik jest ujemny inkubację wydłużyć o kolejne 24 godziny.