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