GRONKOWCE

RODZAJ Staphylococcus

Gram dodatnie bakterie o kształcie sferycznym, rosnące zwykle w postaci gron (greckie staphyle =

grona)

Nieruchliwe, nietworzące 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

o Wśród nich 7 gat. koagulazododatnich:

S. aureus

S. intermedius

S. pseudintermedius

S. hyicus

S. schleiferi subsp. coagulans

S. delphini

S. lutrae

Szczepy koagulazo-dodatnie 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:

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

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

I.

Salmoneloza 9,537 8,847

II.

E.coli biegunkotwórcza 1,091 1,259

III.

Kampylobakterioza 371 370

IV.

Gronkowce 217 146

V.

Botulizm 30 31

VI.

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.