PRELEKCJA 5
Paciorkowce
Morfologia:
- Gram(+) ziarenkowce
- katalazo-ujemne
- wywołują alfa-, beta- lub gamma-hemolizę
- tlenowe (w większości względne tlenowce) i beztlenowe
- rosną najlepiej na agarze z krwią, który dostarcza katalazę i umożliwia wzrost tlenowy
Czynniki zjadliwości:
- toksyny
- otoczki
Typy hemolizy:
a) alfa-hemoliza - hemoliza niecałkowita, powoduje zielone zabarwienie hemoglobiny, dlatego paciorkowce tej grupy nazywane są zieleniejącymi
- większość paciorkowców tej grupy nie ma otoczek z wyjątkiem S. pneumoniae (który posiada 80 typów otoczkowych)
- paciorkowce zieleniejące
b) beta-hemoliza - hemoliza całkowita (pojawia się przezroczysta strefa na agarze)
- paciorkowce tej grupy odpowiedzialne są za większość chorób paciorkowcowych, chociaż nie wszystkie Streptococcus beta-hemolizujące są patogenne
- do beta-hemolizujących należą S. pyogenes i S. agalactiae!
c) gamma-hemoliza - inaczej brak hemolizy
- gamma-hemolizujące paciorkowce zwykle nie są chorobotwórcze
Tabela - różnicowanie paciorkowców beta-hemolizujących:
Gatunek |
Grupa serologiczna |
Wrażliwość na bacytracynę |
Wrażliwość na ko-trimoksazol |
Test CAMP |
Rozkład hipuranu sodu |
Test PYR |
S. pyogenes |
A |
wrażliwe |
oporne |
- |
- |
+ |
S. agalactiae |
B |
oporne |
oporne |
+ |
+ |
- |
S. equisimilis |
C |
oporne |
wrażliwe |
- |
- |
- |
S. constelatus |
F lub A |
oporne |
wrażliwe |
- |
- |
- |
Klasyczny podział na grupy serologiczne wg Lancefield uwzględnia różnice w budowie wielocukrów wchodzących w skład ściany komórkowej.
a) Grupy Lancefield o istniejącym znaczeniu klinicznym i ich przedstawiciele:
A - S. pyogenes, nieliczne szczepy S. anginosus i S. constelatus
B - S. agalactiae,
C - S. dysgalactiae subsp. equisimilis, S. equi subsp. equi, S. equi subsp. zooepidemicus
D - S. bovis (=equinus), Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium
F - niektóre paciorkowce grupy S. millieri
G - m.in zwierzęce paciorkowce ropotwórcze (S. canis)
Identyfikacja serologiczna:
- testy lateksowe (odczyn bierny odwrócony)
- w przypadku grup A i B określenie przynależności do grupy jest równoznaczne z identyfikacją gatunku (A - S. pyogenes, B - S. agalactiae)
- w przypadku innych grup przynależność gatunkowa określana jest przy użyciu testów biochemicznych
Paciorkowce grupy A - Streptococcus pyogenes:
Czynniki determinujące chorobotwórczość:
1. białka:
a) białko M:
- właściwości antyfagocytarne i antykomplementarne, działa też cytotoksycznie na neutrofile
- silnie immunogenne, występuje ponad 80 typów
b) białko F - białko wiążące fibronektynę:
- czynnik adhezyjny, pozwala paciorkowcom wiązać się z komórkami nabłonkowymi gardła
c) białko G:
- wiąże region Fc przeciwciał - zapobiega opsonizacji
2. otoczka hialuronowa:
- nie jest immunogenna
3. wielocukier C i antygeny błony cytoplazmatycznej:
- przypuszczalnie rola w nieropnych następstwach zakażenia paciorkowcowego
- przypominają ludzkie antygeny (szczególnie te w sercu, nerkach i stawach) - mogą doprowadzić do autoagresji (rozwija się gorączka reumatyczna, kłębuszkowe zapalenie nerek itd.)
4. egzotoksyny:
a) toksyny erytrogenne:
- wytwarzane przez szczepy zarażone bakteriofagiem
- działają na podwzgórze powodując gorączkę
- powodują wysypkę charakterystyczną dla płonicy
b) egzotoksyna A:
- podobna do toksyny erytrogennej i TSST-1
- superantygen odpowiedzialny za ogólne objawy zakażenia
c) egzotoksyna B:
- proteza cysteinowa - niszczy tkanki w martwiczym zapaleniu powięzi
d) toksyna sercowo-wątrobowa
5. hemolizyny:
a) streptolizyna O:
- wrażliwa na tlen
- powoduje beta-hemolizę (przejaśnienia w agarze)
- cytotoksyczne działanie na leukocyty
- silnie immunogenna
b) streptolizyna S:
- niewrażliwa na tlen
- nie jest immunogenna
- działa hemolitycznie i cytotoksycznie
6. czynniki rozprzestrzeniania:
- enzymy pozwalające paciorkowcom rozpuszczać tkanki i skrzepy
- proteinazy, hialuronidaza, streptokinaza, nukleazy (streptodornaza = DNA-aza)
- immunogenne
Zakażenia pierwotne:
1. ostre zapalenie gardła i angina
- najczęstszy czynnik bakteryjny!
2. płonica:
- rozwija się. gdy szczep produkuje toksynę erytrogenną
- drobna grudkowa wysypka, koloru czerwonego, rozsiana po całym ciele
- malinowy język
- gorączka
3. róża:
- rozlane zakażenie skóry i błon śluzowych, zwykle na kończynach i twarzy
4. zakażenia ran
5. liszajec
6. posocznica
7. zapalenie ucha środkowego
8. zapalenie zatok
9. zapalenie płuc
10. martwicze zapalenie powięzi
- występuje gdy szczep produkuje egzotoksynę B
- martwica powięzi i tkanki podskórnej
- dołącza się dodatkowe zakażenie innymi bakteriami
11. paciorkowcowy zespół wstrząsu toksycznego :
- spowodowany przez egzotoksynę A (produkowana przez szczepy lizogenne)
12. cellulitis:
- zakażenie skóry i przylegającej tkanki łącznej
13. gorączka połogowa:
- zakażenie macicy rozwijające się po porodzie
U chorego po przebytym pierwotnym zakażeniu mogą rozwinąć się:
a) gorączka reumatyczna:
- zapalenie mięśnia sercowego i/lub zastawek
- zapalenie stawów (dużych)
- objawy neurologiczne (pląsawica)
- występuje przeważnie u dzieci i młodzieży
-> jest następstwem zakażenia gardła
-> rozpoznanie opiera się na kryteriach Jonesa (do rozpoznania potrzebne dwa duże lub jedno duże razem z dwoma małymi) i badaniach serologicznych (p-ciała przeciw streptolizynie lub DNA-azie B)
- kryteria Jonesa duże: zapalenie serca, zapalenie wielostawowe, pląsawica, guzki podskórne, rumień brzeżny
- kryteria Jonesa małe: gorączka, bóle stawów, wydłużenie P-R, podwyższone OB, gorączka reumatyczna w wywiadzie
-> leczenie gorączki: aspiryna, supresja penicylinowa mająca zapobiegać nawrotom
b) kłębuszkowe zapalenie nerek:
-> zwykle następstwo zakażenia skóry (ew. gardła)
- charakter autoimmunologiczny
-> objawy: obrzęk twarzy, hematuria, nadciśnienie
-> diagnostyka: wzrost mian przeciwciał, spadek składnika C3
c) rumień guzowaty:
- czerwone, podskórne guzki
- prawdopodobnie skutek reakcji nadwrażliwości na peptydoglikan
Leczenie S. pyogenes: penicylina, erytromycyna, cefalosporyny.
Lekowrażliwość paciorkowców grupy A:
- wrażliwe na: penicylina G (leczenie ok. 10 dni), u pacjentów uczulonych na penicylinę: erytromycyna lub cefalosporyny.
- celem leczenia jest nie wyleczenie pacjenta ze schorzenia tylko eradykacja bakterii!!
S. pyogenes - zakażenia szpitalne:
- sporadycznie spotykane na oddziałach położniczych i poporodowych (gorączka połogowa) oraz noworodkowych (zakażenia pępka)
- śmiertelność: 30%
- sprzyjające warunki dla infekcji występują też na oddziałach przewlekłej opieki i w domach opieki
Paciorkowce grupy B - S. agalactiae:
- określane mianem GBS - group B streptococcus (infections)
- składnik mikroflory:
- przewodu pokarmowego
- okolicy moczowo-płciowej
- jamy ustnej
- jamy nosowo-gardłowej
- powoduje hemolizę beta
Obraz kliniczny zakażeń GBS:
- sepsa
- zapalenia płuc
- zapalenie wsierdzia
- zapalenie skóry
- zapalenie tkanki podskórnej
- zapalenia układu moczowego
- martwicze zapalenie powięzi
GBS jest przyczyną:
1) u kobiet:
- zapaleń dróg moczowych
- zapaleń błon płodowych
- posocznicy
2) zakażeń okołoporodowych noworodków i niemowląt:
- w okresie wczesnym - do 7. dnia życia: posocznica, zapalenie płuc, rzadziej zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
- w okresie późniejszym - po 7. dniu do 3 miesiąca życia: głównie zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
-> w USA najczęstszy czynnik etiologiczny groźnych dla życia zakażeń noworodków
Profilaktyka: ampicylina u kobiet w ciąży będących nosicielkami!!
Wymaz z pochwy i odbytu.
GBS jest przyczyną zakażeń u dorosłych głównie wtedy, gdy występują następujące czynniki ryzyka:
- podeszły wiek
- obniżona odporność po chemioterapii
- cukrzyca
- ciąża
Postaci zakażeń GBS u dorosłych:
- sepsa
- zapalenie płuc
- zapalenie wsierdzia
- zakażenia skóry
- zakażenia tkanki podskórnej
- zakażenia układu moczowego
- martwicze zapalenie powięzi
CAMP - test wykrywający S. agalactiae (GBS)
Test CAMP:
- służy do wykrywania GBS (Streptococcus agalactiae)
- test wykorzystuje fakt, że GBS produkuje pewien rozpuszczalny czynnik (czynnik CAMP), który wspólnie z beta-lizyną (hemolizyną) produkowaną przez gronkowca złocistego powoduje całkowitą lizę erytrocytów w agarze.
Poniżej najbardziej popularny schemat testu CAMP (wynik pozytywny w górnej części):
Objaśnienia do krążka przedstawionego na zdjęciu:
najdłuższa linia rozciągająca się przez całą średnicę krążka - S. aureus (źródło beta-lizyny)
Krótsze linie, prostopadłe do linii S. aureus - badane szczepy paciorkowców; w powyższym przykładzie są to:
górna linia prostopadła do linii S. aureus - S. agalactiae
dolna linia prostopadła do linii S. aureus - S. pyogenes
Na dodatni wynik wskazuje obecne w górnej linii przejaśnienie w kształcie grota strzałki - wniosek: szczep paciorkowca wysiany w górnej linii prostopadłej do linii S. aureus należy do S. agalactiae!!
Przejaśnienie w kształcie grota strzałki powstaje wskutek nasilonej lizy krwinek obecnych w agarze, za którą odpowiada czynnik uwalniany przez S. agalactiae „współpracujący” z beta-lizynami (hemolizynami) gronkowca.
Nazwa testu CAMP pochodzi od pierwszych liter nazwisk jego twórców (Christie, Atkinson, Munch Petersen)
Paciorkowce grupy C i D:
- występują w gardle
- mogą stanowić czynnik etiologiczny:
- zapalenia gardła
- zapalenia zatok
- zakażeń krwi
- zapalenia wsierdzia
Paciorkowce grupy D - fizjologiczna flora końcowego odcinka jelita grubego:
1. Paciorkowce kałowe:
- Enterococcus faecalis
- Enterococcus faecium
2. Paciorkowce niekałowe - lokalizują się w górnych drogach oddechowych i pochwie:
- Streptococcus bovis
- Streptococcus equinus
Charakterystyka:
- tolerują 6,5 % NaCl, hydrolizują żółć, eskulinę
- do zróżnicowania enterokoków od innych paciorkowców grupy D -> test PYR (L-pirazolidyno-beta-naftyloamid); PYR (+) jest dla grup A i D
Streptococcus pneumoniae:
Charakterystyka:
- nie posiada wielocukru C
- posiada polisacharydową otoczkę chroniącą go przed fagocytozą; wyróżniono 83 serotypy otoczkowe
- u ludzi zakażenia wywołują serotypy: 1, 3, 4, 14
- wydziela proteazę IgA inaktywującą wydzielaną IgA
- zakażenia występują najczęściej w skrajnych grupach wiekowych i sprzyja im obniżona odporność
- wrażliwy na żółć i optochinę
- powoduje alfa-hemolizę
- w preparacie mikroskopowym: jajowate i lancetowate ziarenkowce tworzące pary
- katalazo-ujemny
- w przeciwieństwie do S. pyogenes nie występują żadne późne następstwa zakażenia S. pneumoniae
Epidemiologia i patogenność:
1. zakażenie inwazyjne
2. narastająca oporność pneumokoków na penicylinę (przy poważnych zakażeniach zalecane zbadanie wrażliwości na antybiotyki)
3. kolonizuje jamę nosowo-gardłową u kilkunastu procent osób
4. najbardziej narażone są skrajne grupy wiekowe (osoby starsze, cierpiąc na POCHP, z obniżoną odpornością)
Postaci kliniczne zakażenia:
1. płatowe i odoskrzelowe zapalenie płuc - najpoważniejszy czynnik etiologiczny u dorosłych i dzieci
2. zaostrzenie PZO
3. posocznica
4. zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
5. zapalenie ucha środkowego
6. zapalenie zatok
7. ropień podprzeponowy
8. zakażenia miednicy małej
Grupy ryzyka:
1. dzieci <2 r.ż i osoby >65 r.ż.
2. dzieci w wieku 2-5 lata chodzące do żłobków i przedszkoli
3. zaburzenia immunologiczno-hematologiczne
4. urazy i wady OUN, implanty ślimakowe
5. przewlekła niewydolność krążenia, oddechowa, wątroby, nerek
6. immunosupresja indukowana przez wirusy
7. utrata czynności śledziony
Czynniki determinujące chorobotwórczość:
a) gruba otoczka polisacharydowa (niektóre szczepy):
- ma właściwości antyfagocytarne
- tylko szczepy otoczkowe (gładkie) są patogenne
- szczepy otoczkowe nazywane są gładkimi, bezotoczkowe - szorstkimi
- zdolność do wytwarzania otoczki może zostać przekazana szczepom szorstkim wraz z DNA szczepów gładkich w procesie transformacji
- różnice w polisacharydowych antygenach otoczki -> podział na 83 serotypy
b) proteaza IgA
- rozkłada wydzielnicze przeciwciała IgA
Diagnostyka:
a) materiał:
- krew, plwocina, punktaty zatok, wymazy z tylnej ściany gardła, PMR
b) hodowla:
- najlepiej rośnie przy podwyższonym stężeniu dwutlenku węgla
- szybko rośnie na agarze z krwią (który zawiera katalazę i pozwala na rozwój w warunkach tlenowych)
- kolonie są gładkie lub szorstkie w zależności od obecności otoczki
c) identyfikacja:
- wywołuje alfa-hemolizę,
- nie wytwarza katalazy
- wrażliwy na optochinę -> test wrażliwości na optochinę (inne alfa-hemolizujące nie są przez nią hamowane)
- S. pneumoniae rozpuszcza się w żółci - inne alfa-hemolizujące nie!
- testy serologiczne w tym reakcja pęcznienia otoczek (pęcznienie w następstwie związania przez otoczkę specyficznego przeciwciała pozwala na identyfikację serotypu)
Leczenie S. pneumoniae:
- zwykle odpowiada na penicyliny
- poważne zakażenia i szczepy oporne na penicylinę - wstępnie leczymy cefalosporynami III generacji
- wankomycyna stosowana w leczeniu zakażeń szczepami wysoce opornymi
Oporność S. pneumoniae na penicylinę:
a) szybkie narastanie oporności na penicylinę, której zwykle towarzyszy oporność na antybiotyki (chemioterapeutyki) innego rodzaju zwłaszcza:
- tetracykliny, makrolidy, chloramfenikol i ko-trimoksazol
b) jest to oporność na penicylinę typu receptorowego związana ze zmianami w białku PBP
c) w zależności od rodzaju zmiany wyróżniamy wzory oporności:
1. PBP 1a, 2b, 2x - wysoka oporność na penicylinę i wszystkie cefalosporyny
2. PBP 1a, PBP 2x - wrażliwości bądź średnia wrażliwość na penicylinę, oporność na wszystkie cefalosporyny
3. PBP 2b - średnia wrażliwość na penicylinę, wrażliwość na cefalosporyny
Profilaktyka:
1. poliwalentna szczepionka PNEUMOVAX - 23 typy
- zawiera składniki polisacharydowej otoczki
- zalecana dla pacjentów o wysokim ryzyku zakażenia
- mało immunogenna
2. szczepionka Pnu-7C - zawiera 7 typów
3. szczepionka Prevener
Paciorkowce zieleniejące (alfa-hemolizujące):
- S. mitis
- S. salivarius
- S. sanguis
- S. mutans
Paciorkowce zieleniejące - charakterystyka:
- należą do mikroaerofilnych
- brak grupowo swoistych antygenów ściany komórkowej, dlatego nie mogą być klasyfikowane wg podziału Lancefield
- wchodzą w skład flory gardła,
- powodują próchnicę zębów
- po ekstrakcji zęba mogą spowodować podostre zapalenie wsierdzia (endocarditis lenta) oraz zapalenie zastawek (u osób z wadami zastawkowymi)
Enterococcus:
Charakterystyka:
- powodują alfa-, beta lub gamma-hemolizę
- należą do grupy D Lancefield
- rosną w 6,5% NaCl
Wywołują:
- zapalenie wsierdzia (pozaszpitalne)
- zakażenia układu moczowego
- zakażenia w obrębie jamy brzusznej i miednicy małej (często z beztlenowcami)
Zakażenia szpitalne:
- występują u osób z grup ryzyka
- dominują zakażenia endogenne
- zakażenia układu moczowego
- bakteriemia
- bakteryjne zapalenie wsierdzia
- zakażenia jamy brzusznej (drogi żółciowe) i miednicy małej
- zakażenia skóry i tkanek miękkich
- OUN, rzadko kości, płuc, stawów
- zakażenia u noworodków (rzadziej niż u dorosłych)
Różnicowanie i identyfikacja:
a) nie wolno wydawać wyniku Enterococcus sp.!!
b) różnicowanie do gatunku można przeprowadzić przy użyciu zestawu ID 32 Strep.
c) w przypadku wątpliwości należy przeprowadzić testy wymienione w poniższej tabelce:
Gatunek |
Ruch |
Wzrost na podłożu TSA |
Wzrost na podłożu TTA (z tellurynem potasu) |
Krążki diagnostyczne TF |
E. faecalis |
- |
biały |
normalny |
Równomierny wzrost na linii posiewu, kolor od różowego do ciemno-fioletowego |
E. faecium |
- |
biały |
metaliczny połysk |
Brak zabarwienia kolonii |
E. gallinarum |
+ |
biały |
normalny |
|
E. casseiflavus |
+ |
cytrynowo-żółty |
normalny |
|
Enerococcus spp.:
- wysoka naturalna oporność na antybiotyki i chemioterapeutyki
- niskie wymagania odżywcze
- wysoka oporność na niekorzystne czynniki środowiska
Oporność enterokoków:
1. naturalna:
- cefalosporyny, linkozamidy, ko-trimoksazol
- niskie stężenia aminoglikozydów
-> tą naturalną oporność można przełamać stosując połączenie aminoglikozydu z beta-laktamem
2. nabyta:
- oporność na wysokie stężenia aminoglikozydów (HLAR)
- oporność na glikopeptydy (teikoplanina, wankomycyna)
- geny oporności VanA, VanB, VanC, VanD, VanE
- oporność na penicylinę G:
- wytwarzanie beta-laktamazy (E. faecalis)
- nadprodukcja białka PBP o niskim powinowactwie do antybiotyku (E. faecium)
Oporność Enterokoków na wysokie stężenia aminoglikozydów (oznaczanie HLAR):
1. oznaczanie metodą krążkowo-dyfuzyjną:
- krążki z dużym stężeniem gentamycyny (Ge-120 ug) i streptomycyną (S-300 ug)
- oporność na takie stężenia tych dwóch antybiotyków określamy mianem HLAR
- oporność na gentamycynę oznacza oporność na wszystkie aminoglikozydy, nie zawsze jednak oznacza pełną oporność na streptomycynę (inny mechanizm)
2. szczepy oporne na gentamycynę ale wrażliwce na streptomycynę możemy leczyć streptomycyną w połączeniu z beta-laktamami (penicylina, ampicylina) oraz glikopeptydami!!
3. szczepy HLAR najczęściej są wrażliwe na inne antybiotyki: penicylinę, wankomycynę, teikoplaninę, ale mogą też wytwarzać beta-laktamazę co czyni je niewrażliwymi na beta-laktamy
Oporność enterokoków na glikopeptydy:
- naturalna odporność na wankomycynę w mechanizmie VanC występuje u niechorobotwórczych enterokoków
- zmiana miejsca receptorowego - zmiana drugiego aminokwasu w dipeptydzie (normalnie składa się on z: D-Ala-D-Ala)
Typy oporności enterokoków na glikopeptydy:
Gen |
Występowanie |
Typ oporności |
Oporność na antybiotyk |
Poziom oporności |
Dipeptyd |
Przenoszenie |
VanA |
E. faecalis E. faecium |
nabyta |
wankomycyna teikoplanina |
wysoki |
D-Ala-D-lac |
Tn 1546 plazmid |
VanB |
E. faecalis E. faecium |
nabyta |
wankomycyna |
różny |
D-Ala-D-lac |
Tn 1547 plazmid |
VanC |
E. casseiflavus, E. gallinarum |
naturalna |
wankomycyna |
niski |
D-Ala-D-Ser |
chromosom |
VanD |
E. faecalis |
nabyta |
wankomycna teikoplanina |
pośredni |
D-Ala-D-lac |
chromosom |
VanE |
E. faecalis |
nabyta |
wankomycyna |
pośredni |
D-Ala-D-Ser |
chromosom? |
Odczyn antystreptolizynowy (ASO):
- dla S. pyogenes
- do probówek z rozcieńczeniami surowicy pacjenta 1/25 -> 1/600 dodaje się standardową streptolizynę, potem krwinki
- odczyt miana: miano 1/256 jest mianem znamiennym ilościowo
Hemoliza w agarze z krwią wywoływana przez paciorkowce:
1. beta-hemolizę powodują:
a) ludzkie:
- S. pyogenes
- S. agalactiae
- S. equisimilis
b) zwierzęce:
- S. canis
- S. equi (subsp. equi oraz zooepidemicus)
2. alfa-hemolizę - zieleniejące:
- S. mitis, S. oralis, S. sanguis, S. pneumoniae
3. S. bovis, S. equinus:
- alfa-hemoliza lub brak
4. S. mutans i S. sobrinus:
- alfa-hemoliza lub brak
5. S. salivarius:
- brak hemolizy
6. S. anginosus, S. intermedius, S. constelatus:
- alfa-hemoliza lub brak hemolizy (S. constelatus: alfa, beta lub brak hemolizy)
7. Enterococcus:
- E. faecalis - beta-hemoliza lub brak
- E. faecium - alfa-hemoliza lub brak
9