Streptococcus

Genere Streptococcus

Principali specie

• S. pyogenes

• S. agalactiae ( infezioni batteriche perinatali)

• S. mitis

• S. mutans

• S. salivarius

• S. pneumoniae( faringiti più gravi polmoniti

,meningiti sepsi)

Gli Streptococchi sono:

1. Batteri sferici disposti in coppie o catenelle

2. Capsulati

3. Immobili

4. Asporigeni

5. Gram positivi

6. Ossidasi negativi

7. Catalasi negativi

8. Per farli crescere è utile l’aggiunta di sangue ,liquidi organici,

e siero

9. Sono aerobi-anaerobi facoltativi ( preferiscono l’anaerobiosi )

10. Costituiscono una gran parte della popolazione microbica orale

e faringea e possono trovarsi anche nel tratto cutaneo e

vaginale.

ossidasi + ( su una striscia di

carta assorbente imbevuta di

para- aminodimetilammina si

mette la coltura batterica . Se

c’è la produzione di ossidasi

si ossida la para-

aminodimetilammina e c’è

sviluppo di colore

Catalasi Converte il

perossido di idrogeno in H2O

ed ossigeno ENZIMI

Streptococcus pyogenes

• colonizzano il tratto respiratorio superiore

e la cute e possono provocare

• Fringiti

• Infezioni cutanee

• Shock tossico

• Febbre reumatica

• glomerulonefrite

Streptococcus

• Fisiologia e

struttura:

• Sferici, corte catene

• Crescono in agar

sangue

• Colonie di 1-2 mm

• Colonie con emolisi

Gli streptococchi si classificano in base a:

1) proprietà antigeniche (gruppi di Lancefield)

2) caratteristiche emolitiche (emolisi alfa, beta,

gamma)

3) caratteristiche biochimiche (fisiologiche)

Genere Streptococcus

S. mutans

alpha emolitico S. agalactiae

non emolitico

S. pyogenes

beta emolitico

Alcune specie sono dotate di potere patogeno:

S. pyogenes , S. agalactiae, S. pneumoniae,

mentre altre specie possono essere commensali

dell’organismo umano. Gli streptococchi fecali sono

oggi classificati nel genere Enterococcus

CLASSIFICAZIONE

gli streptococchi sono classificati sulla base:

1. della capacità di dare emolisi in piastre di agar

sangue

2. delle caratteristiche antigeniche di alcuni

polisaccaridi della parete

CARATTERISTICHE ANTIGENICHE

Sulla base dell’antigene polisaccaridico C gli streptococchi

sono divisi in circa 20 gruppi che vengono identificati con le

lettere dell’alfabeto secondo la classificazione di Lancefield ,

S. pyogenes appartiene al gruppo A

S. agalactiae appartiene al gruppo B

EMOLISI . Sulla base del tipo di emolisi

che danno è possibile dividerli in 3

gruppi e precisamente in

• Alfa emolitici o viridanti

• Beta emolitici

• Gamma emolitici o non emolitici

Le colonie alfa emolitiche sono circondate da un alone di

emolisi incompleta

Le colonie beta emolitiche sono circondate da un alone di

emolisi completa

S. pyogenes è beta emolitico

S. agalactiae è non emolitico o beta emolitico

S. pneumoniae e altri streptococchi del cavo orale sono viridanti

S. Pyogenes è dotato di:

1. capsula (colonie mucose e potere patogeno). La capsula è

formata da acido ialuronico e non è immunogena

2. Proteina M

3. Proteine R e T e F

4. Acidi tecoici e lipotecoici

5. Prodotti extracellulari ( tossine esoenzimi)

Enzimi

Tossine

Tossine

Carboidrato gruppo specifico:

- costituisce il 10% del peso secco della cellula

- è un dimero di N-acetilglucosamina e ramnosio.

Streptococcus pyogenes

antigeni gruppo-specifici

The coiled-coil dimeric nature of M protein and its relationship to the

bacterial cell surface is shown. The N-terminal region of the M protein,

distal to the cell surface, varies among different M types, thereby

providing the molecular basis of Dr. Lancefield's method of serotyping

group A streptococci.

In contrast, the C-terminal region of M protein, commencing at the

pepsin susceptible site, is more conserved. The physical relationship

between the cell membrane, cell wall, the group A specific

carbohydrate and M protein are also indicated.

Proteina M (tipo-specifica) - la proteina è tipo-specifica, associata agli

streptococchi virulenti. - è formata da 2 catene polipeptidiche unite a formare

una alfa-elica. - l’estremità COOH-terminale è ancorata alla

membrana citoplasmatica ed è costante. - l’estremità NH2-terminale è responsabile della

diversità antigenica di più 100 sierotipi M.

Streptococcus pyogenes

antigeni tipo-specifici

Le proteine M sono suddivise in classe I (associata

alla febbre reumatica) e classe II

PROTEINA M:

È un importante fattore di virulenza

ha capacità antifagocitaria

- Proteina T (proteina tripsina-resistente)

- Proteina F: facilita il legame alla cellula ospite legandosi alla fibronectina presente sulla superficie della cellula ospite

- Acido lipoteicoico: insieme alla proteina F determina il legame alla fibronectina

Streptococcus pyogenes

Capsula:

• composta da acido ialuronico

• non immunogena

• possiede attività antifagocitaria (insieme alla

proteina M)

Streptococcus pyogenes

FATTORI DI VIRULENZA

-capsula

- enzimi

-tossine

Streptolisina

• Streptolisina S: siero-solubile, ossigeno stabile.

Lisa globuli rossi, leucociti, piastrine.

Stimola il rilascio di enzimi lisosomiali dopo

fagocitosi.

Non è immunogena.

Streptolisina O: ossigeno labile.

Lisa leucociti, piastrine, eritrociti, stimola il

rilascio di enzimi lisosomiali.

È immunogena: induce Ab rivelabili con il TAOS

Streptococcus pyogenes - FATTORI DI VIRULENZA

ENZIMI

–

a

Streptochinasi:

2 forme: Streptochinasi A e Streptochinasi B.

• Lisano i coaguli di sangue.

• Sono responsabili della rapida diffusione dello

S. pyogenes nei tessuti infetti.

• Anticorpi anti-streptochinasi sono markers utili per la diagnosi dell’infezione.

Desossiribonucleasi (da A a D):

• Depolimerizzano il DNA libero presente nel pus, favorendo la diffusione del batterio nell’ospite.

• Inducono la produzione di anticorpi.

Streptococcus pyogenes - FATTORI DI VIRULENZA

ENZIMI -

C5a peptidasi:

• la componente C5a del complemento

media l’infiammazione reclutando e

attivando i fagociti. La C5a peptidasi

inattiva il processo infiammatorio

degradando il C5a.

Ialuronidasi

digerisce il tessuto connettivo e favorisce la

diffusione nei tessuti

Streptococcus pyogenes - FATTORI DI VIRULENZA

ENZIMI - c

Esotossine pirogeniche streptococciche

(Spe) dette anche tossine eritrogeniche:

sono 4: SpeA, SpeB, SpeC e SpeF

• Prodotte da ceppi lisogeni

• Agiscono da superantigeni

• Permettono il rilascio di grosse quantità di

citochine che mediano diversi effetti biologici

tra cui lo shock, l’insufficienza d’organo e il

collasso.

• SONO RESPONSABILI DELL’ERITEMA

DELLA SCARLATTINA.

Streptococcus pyogenes

FATTORI DI VIRULENZA

Tossine PIROGENE:

(SPEs Streptococcal pyrogenic exotoxins) sono

riconosciute come SPE-A, B, C

Queste tossine sono dei superantigeni (cioe’

attivano i linfociti T non mediante un

riconoscimento classico ma si legano

direttamente all’MHC scatenando una attivazione

anomala) e provocano shock tossico

Patologie da S. pyogenes (β-emolitico gruppo A)

Infezioni

della faringe

della cute e tessuto connettivo

Sistemica

Malattie da tossina

Scarlattina

Malattie post streptococciche

Malattia reumatica

Glomerulonefrite

INVASIVE

• Faringite

• Piodermite

• Erisipela

• Cellulite

• Fascite necrotizzante

• Sindrome da shock tossico

• Batteriemia

DA TOSSINA

• Scarlattina

POST STREPTOCOCCICHE

• Febbre reumatica acuta

• Glomerulonefrite acuta

Streptococcus pyogenes beta emolitico di

gruppo A

Faringite:

• interessa i ragazzi di 5-15 anni

• il contagio avviene per via aerea tramite le goccioline di Flügge

• periodo d’incubazione di 2- 4 giorni.

• sintomi: gola infiammata, febbre, malessere, cefalea

• faringe posteriore edematosa con essudato bianco-giallastro, sulle tonsille, l’ugola, il palato molle

Streptococcus pyogenes

Piodermite o impetigine infezione cutanea che colpisce mani,

gambe, viso, braccia, cute,

a volte il tessuto sottocutaneo.

Evoluzione: vescicola, pustola, crosta.

Interessa i bambini di 2-5 anni, con

scarsa igiene personale.

Mesi caldi e umidi.

Linfonodi regionali ingrossati.

Sovrainfezioni da stafilococchi.

Streptococcus pyogenes

Erisipela: infezione acuta delle

pelle. • Segni locali: eritema, calore, linfonodi ingrossati

• Segni sistemici: brividi, tossicità sistemica,

febbre, leucocitosi.

• Interessa generalmente viso, tronco, gambe

Streptococcus pyogenes

Cellulite • Diversamente dalla erisipela, la cellulite

coinvolge il tessuto connettivo sottocutaneo profondo • .Marcato eritema che spesso è doloroso.

• Infiammazione localizzata e segni sistemici.

Fascite necrotizzante

• Infezione che interessa cute,

sottocute, muscoli, grasso.

• La risposta infiammatoria

all’infezione ostacola l’apporto

sanguigno con gangrena e necrosi

muscolare

• Sintomi: febbre, ipotensione, disturbi

multiorgano.

• Queste infezioni si possono

sviluppare rapidamente ed essere

fulminanti nel giro di 24 ore.

Streptococcus pyogenes

Scarlattina:

• Complicazione della faringite

• Sono responsabili i ceppi produttori di

tossina eritrogenica.

• E’ codificata da un fago lisogeno.

• Periodo d’incubazione di 1-2gg

• Rash eritematoso, dolore al torace,

Pallore attorno alla bocca, mani, piedi

Streptococcus pyogenes

la tossina eritrogenica

È un polipeptide

È codificata da un fago

Ha potente azione pirogena

Povoca l’eritema caratteristico

Rash eritematoso, dolore al torace, addome, diffusione del rash all’estremità Pallore circumorale (attorno alla bocca), alle mani, ai piedi Lingua a fragola (piccole emorragie ricoperte da essudato) Il rash scompare dopo 5 - 7giorni. ed è seguito da desquamazione.

Talvolta possono essere

osservati ascessi peritonsillari

Complicazioni (rare):

cervello, cuore, ossa ed articolazioni.

Streptococcus pyogenes

Scarlattina

Streptococcus pyogenes

Scarlattina: Lingua a fragola (piccole emorragie

ricoperte da essudato)

Il rash scompare dopo 5-7gg ed è seguito da

desquamazione.

Ascessi peritonsillari possono essere osservati.

Malattie streptococciche non suppurative:

1. Febbre reumatica acuta

• Complicazione non suppurativa associata alla

faringite streptococcica da S. pyogenes beta

emolitico di Gruppo A.

• Si hanno processi infiammatori a carico del cuore

(anche pancardite)

• processi infiammatori a carico articolazioni

(artralgie, artriti deformanti)

• I sierotipi coinvolti sono: M1, 3, 5, 6, 18.

1. La febbre reumatica è caratterizzata da

infiammazione che riguardano il cuore , i vasi

sanguigni e tessuti sottocutanei

il coinvolgimento del cuore si manifesta come

pericardite

Si può verificare danno cronico e progressivo

delle valvole cardiache

Il danno cardiaco si deve a:

a) reazione autoimmune. Alcuni antigeni di Streptococcus

hanno reattività crociata con molecole presenti nel corpo

umano: in particolare gli Ab evocati dal batterio si legano

al muscolo cardiaco, a muscoli scheletrici, a muscoli lisci,

a vasi sanguigni

b) distruzione diretta da parte del germe o da un enzima

prodotto da esso,

La causa primaria è una faringite o la scarlattina curata

male.

Streptococcus pyogenes

Malattia reumatica acuta

( lesioni a livello dei tessuti e delle articolazioni)

e la malattia cardiaca reumatica

puo’ comparire dopo una pregressa lesione

infiammatoria( 1-4 settimane) soprattutto a

localizzazione faringea

Il meccanismo d’azione non si conosce.

Si pensa che ci sia una componente

autoimmune (antigeni degli streptococchi simili

a quelli del tessuto connettivale e del

miocardio).Nei pazienti ci sono anticorpi in grado

di reagire con i tessuti del miocardio

Non esistono test specifici per identificare la febbre

reumatica.

La diagnosi è su base clinica e documentata dal riscontro di

infezione da S. pyogenes b emolitico di gruppo A con:

• Isolamento colturale

• Dimostrazione dell’antigene di gruppo A

• Valutazione degli anticorpi

Anti-ASO ( anti streptolisina O)

Anti-DNasi

Anti-ialuronidasi

Streptococcus pyogenes

Streptococcus pyogenes

Stenosi della valvola mitrale

vista dall’atrio sinistro:

le cuspidi sono ispessite

e le commessure sono fuse

Valvolite attiva:

la valvola aortica è ispessita e mostra

vegetazioni sterili ("verrucae”)

Eritema marginato del tronco

CHE COS'È? La valvola mitrale la valvola che consente, mediante la sua apertura, il passaggio del sangue dall'atrio sinistro al ventricolo sinistro del cuore.

Malattie streptococciche non suppurative:

Glomerulonefrite acuta

• Complicazione di infezione

(sia cutanea che respiratoria)

• Infiammazione acuta con edema, ematuria, proteinuria

• Disfunzione renale

• Si deve ad immunocomplessi che attivano il Complemento.

Si puo’ osservare una perdita progressiva e

irreversibile della funzionalià renale

• S. agalactiae è un membro della normale flora

microbica del tratto gastrointestinale. E’presente in

vagina in 10–30% delle donne.

• L’importanza clinica è dovuta al fatto che

S. agalactiae può essere trasferito al neonato

attraverso il canale del parto e può provocare

può provocare polmonite e meningiti e

setticemia e persino morte del neonato

S. agalactiae

• Per prevenire la malattia nel neonato il

trattatamento con penicillina viene effettuato

durante il parto

• la vaccinazione è considerata una soluzione ideale

tuttavia non esiste ancora un vaccino efficace

Diagnosi microbiologica delle infezioni da

Streptococcus pyogenes

• campioni biologici: tamponi tonsillari, faringei.

• esame microscopico: cocchi Gram+ a catena

• Esame colturale: semina su agar-sangue (beta

emolisi)

• ricerca degli antigeni di gruppo con anticorpi

monoclonali coniugati con latex

• Test alla bacitracina (Gruppo A sensibile alla

bcitaracina ) (S. pyogenes: +)

• Ricerca degli anticorpi (TAOS: anti-

streptochinasi, anti-ialuronidasi)

Test alla bacitracina

Streptex® Lancefield Streptococci Latex Test

Group A, B, C, D, F, and G latexes

Colonizza l’orofaringe di soggetti sani e giovani adulti.

Si trasmette mediante:

• goccioline di Flügge

• break cutanei

• contatto diretto( saliva

o fluidi nasali)

• Fomiti

• per aerosol da persona a persona (zone affollate).

Streptococcus pyogenes

Epidemiologia

SENSIBILITA’ AGLI ANTIBIOTICI

il farmaco di elezione è la penicillina

in caso di reazioni allergiche verso la penicillina si

usa l’eritromicina

non esistono vaccini

anticorpi protettivi sono contro la proteina M

la possibile reazione crociata con antigeni dei tessuti

umani rende difficile preparare un vaccino