Genere Staphylococcus

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1 UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA Facoltà di FARMACIA Corso di Laurea in FARMACIA Genere Staphylococcus Fisiologia e struttura Patogenesi e immunità Epidemiologia Sindromi cliniche Diagnosi Trattamento - Prevenzione - Controllo

2 cocchi Gram +: 21 generi che colonizzano l uomo i generi catalasi + sono: Staphylococcus Micrococcus Alloiococcus Stomatococcus i generi catalasi - sono: Streptococcus Enterococcus

3 Disposizione spaziale delle Coccaceae Staphylococcus (stafulh = grappolo)

4 Genere Staphylococcus cocchi Gram+ diametro di micron immobili asporigeni capsulati anaerobi facoltativi catalasi + T di crescita: C alofili (NaCl 10%) Specie patogene per l uomo: S. aureus S. epidermidis S. haemolyticus S. lugdunensis S. saprophyticus

5 Staphylococcus aureus FISIOLOGIA E STRUTTURA STRUTTURA DELLA PARETE Capsula e slime layer Peptidoglicano Acido teicoico (Polisaccaride A) Citoplasma Proteina A Fattore di coagulazione Membrana citoplasmatica

6 Staphylococcus aureus Effetti sull ospite (locali e sistemici) Le IgG si legano alla proteina A Proteina A Capsula Tossine Antigeni e Superantigeni - attività antifagocitaria - danneggiamento della membrana cellulare - induzione del rilascio di citochine ADESIONE Coagulazione, Danneggiamento dei tessuti, etc

7 CAPSULA O SLIME: è di natura polisaccaridica impedisce la fagocitosi e la chemiotassi nei confronti dei PMN facilita l adesione a cateteri, protesi valvolari Staphylococcus aureus FISIOLOGIA E STRUTTURA PEPTIDOGLICANO legame crociato: pentaglicina da L-lys a D-ala

8 Staphylococcus FISIOLOGIA E STRUTTURA ACIDI TEICOICI: polimeri specie-specifici legati covalentemente al peptidoglicano ACIDI LIPOTEICOICI: legati con legame lipofilo alla membrana citoplasmatica Mediano l attacco degli stafilococchi alla FIBRONECTINA S. aureus: acido ribitol-teicoico (polisaccaride A) S. epidermidis: acido glicerol-teicoico (polisaccaride B)

9 PROTEINA A: copre tutta la superficie del batterio. possiede una spiccata affinità di legame per il recettore Fc di IgG1, IgG2 e IgG4, bloccandone la funzione. ha funzione antigenica attiva il Complemento Staphylococcus FISIOLOGIA E STRUTTURA Non è presente sugli stafilococchi che non producono l enzima coagulasi (coagulasi-negativi)

10 L adesione batterica è mediata da una famiglia di proteine ADESINE indicate con l acronimo MSCRAAM: Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecule capaci di interagire specificamente con proteine della matrice extracellulare (fibronectina, collagene, laminina e fibrinogeno).

11 Staphylococcus aureus - FATTORI DI VIRULENZA COMPONENTI STRUTTURALI capsula peptidoglicano proteina A acido teicoico ENZIMI coagulasi catalasi ialuronidasi fibrinolisina lipasi nucleasi penicillinasi TOSSINE citotossine (a, b, g, d, Leucocidina P-V) tossine esfoliative (ETA, ETB) enterotossine (A-E, G-I) TSST-1

12 Staphylococcus aureus - FATTORI DI VIRULENZA ENZIMI Coagulasi reagendo con un fattore presente nel plasma e trasforma il fibrinogeno in fibrina li aggrega e protegge il batterio dalla fagocitosi

13 Principali specie responsabili di patologie infettive Coagulasi + Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Coagulasi detti anche CoNS Staphylococcus haemolyticus Staphylococcus hominis Staphylococcus lugdunensis Staphylococcus saprophyticus Staphylococcus warneri

14 Staphylococcus ENZIMI Catalasi Converte il perossido di idrogeno in H 2 O ed ossigeno Nucleasi Staphylococcus aureus, DNAsi + Staphylococcus saprophyticus, DNAsi -

15 Staphylococcus aureus TOSSINE Fattori citolitici: 4 tossine alfa, beta, gamma, delta leucocidina di Panton-Valentine Lisano i leucociti (soprattutto PMN) con rilascio di enzimi lisosomiali che provocano danno ai tessuti circostanti.

16 Staphylococcus aureus TOSSINE Tossina gamma e Leucocidina di Panton-Valentine LukF sono tossine bicomponente (componente F e componente S) agiscono lisando PMN e macrofagi producono dei pori, aumentano la permeabilità delle membrane cellulari causando instabilità osmotica LukS

17 Sindromi cliniche da Staphylococcus aureus Sindromi mediate da tossine Sindrome della cute ustionata Sindrome dello shock tossico Intossicazione alimentare Infezioni cutanee Infezioni profonde

18 Responsabile: tossina esfoliativa La tossina evoca la produzione di anticorpi neutralizzanti proteggenti che portano alla risoluzione del processo tossico. La patologia colpisce i bambini di 1-3 anni

19 Sindrome Stafilococcica della Cute Scottata (SSSS) o Malattia di Ritter Clinica: dermatite esfoliativa, colpisce i bambini di circa 1 anno caratterizzata da: eritema periorale Staphylococcus aureus vescicole cutanee con fluido chiaro con o senza microrganismi e leucociti Il recupero si ha dopo 7-10 giorni quando compaiono gli anticorpi.

20 Sindrome da Shock tossico Si deve all uso di tamponi iperassorbenti, dove si moltiplicano i batteri che liberano la tossina. Clinica: Ipotensione, febbre, rash sul palmo delle mani e la pianta del piede, seguito da desquamazione. Può interessare più organi (tratto GI, renale, epatico, ematico, SNC) Staphylococcus aureus

21 Intossicazioni alimentari Responsabili le 8 enterotossine (A-E, G-I), più 3 sottospecie della enterotossina C Ingestione di alimenti contenenti le enterotossine (patate salate, gelati, polli, carni, hamburger, creme) Periodo d incubazione: 5-6 ore Le enterotossine sono buoni induttori di IL-1 Stimolano la peristalsi intestinale, hanno un effetto sul SNC e sono responsabili del vomito. Manifestazioni cliniche: nausea, vomito, diarrea, dolori addominali, sudorazione, cefalea.

22 Follicolite Staphylococcus aureus Infezioni cutanee (1) Infezioni cutanee Infiammazione della porzione superficiale del follicolo pilifero (sicosi della barba) Foruncolo Infezione acuta e spesso necrotica che si sviluppa nella porzione profonda del follicolo pilifero. Si presenta come una piccola lesione dolente che tende alla suppurazione Favo Aggregato di foruncoli, con Intensa reazione infiammatoria ed interessamento del tessuto connettivo circostante

23 Impetigine Piodermite superficiale Staphylococcus aureus Infezioni cutanee (2) Colpisce soprattutto i bambini Contagiosa Infezioni cutanee Chiazzette eritematose lesioni pustolo-bollose bianco-giallastre caduta del tetto della pustola crosta caduta della crosta gemizio di essudato contagioso Orzaiolo: quando l infezione si verifica alla base delle palpebre. Sicosi della barba: l infezione dei follicoli piliferi nella zona della barba.

24 Infezioni Staphylococcus cutanee aureus Infezioni cutanee (3) Ascesso stafilococcico

25 Staphylococcus Infezioni profonde aureus Batteriemia a volte il sito d'infezione primaria è noto (polmone, tratto urinario, tratto gastrointestinale), a volte no (cute??) spesso segue disseminazione a siti distali: cuore (endocardite) ossa (osteomielite) articolazioni (artrite) Endocardite acuta: mortalità del 50%

26 Staphylococcus Infezioni ospedaliere aureus Infezioni ospedaliere: contaminazione di cateteri intravascolari

27 Staphylococcus aureus Infezioni ospedaliere Infezioni di ferite: in seguito ad interventi chirurgici (surgical site infection) Artrite settica: dolore all articolazione ed eritema. Per aspirazione si può prelevare materiale purulento.

28 Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus materiale ascessuale (agoaspirato) materiale bioptico sangue campioni respiratori tamponi altri Esame microscopico: cocchi Gram+ a grappolo Esame colturale: semina in terreno MSA

29 Identificazione Colonie lisce, convesse, a margini netti, +/- lucenti Colore delle colonie: giallo oro/bianco grigiastro Emolisi in Agar Sangue: presente/assente Gram: Cocchi gram positivi Catalasi: positiva Coagulasi: positiva/negativa

30 Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus Esame microscopico diretto cocchi Gram positivi ad ammassi emocoltura aspirato da ascesso

31 Isolamento colturale semina in terreni solidi e/o liquidi Terreni di base Terreni selettivi/differenziali AGAR SANGUE MANNITOL SALT AGR PARTICOLARITA Small colony variants: piccole colonie di S. aureus crescono dopo 48 h di incubazione non sono b-emolitiche di solito sono resistenti

32 Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus coagulasi Coagulasi legata: solo S. aureus è positivo Coagulasi libera: anche altre specie positive (ad es. S. lugdunesnis)

33 Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus Esame sierologico: ricerca degli Ab anti acidi teicoici

34 S. aureus: evoluzione della antibiotico-resistenza (1) S. aureus Penicillina [anni 50] S. aureus penicillino-resistente Meticillina [anni 80] S. aureus meticillino-resistente (MRSA) Vancomicina [anni 90] [anni 90] Enterococcus sp vancomicino-resistente (VRE) S. aureus intermedio-vancomicina [1997] (VISA)

35 Meccanismi di resistenza Resistenza a: Meccanismo alla base: Gene Penicillina Meticillina Beta-lattamasi PBP2a Plasmidico meca Vancomicina low level resistance Vancomicina high level resistance Intrappolamento nel cell wall Peptidoglicano modificato che non lega la V. vana

36 Staphylococcus aureus controllo e terapia La Vancomicina è il farmaco di elezione nei MRSA. Nuova classe di antibiotici: Oxazolidinoni LINEZOLID (in Italia Zyvoxyd ) Lavarsi le mani, pulire le ferite, disinfettare la cute. Uso di saponi germicidi, iodio, esaclorofene Controllo dei portatorinasofaringe Chemioprofilassi : Vancomicina+Rifampicina

37 tigeciclina (Tygacil, Wyeth Pharmaceuticals) nuova classe di antibiotici denominati glicilcicline (tetracicline modificate) Tygacil è attivo in vitro contro molti batteri resistenti a più farmaci come lo Stafilococco aureo resistente alla meticillina (MRSA) e l'enterococco resistente alla vancomicina (VRE) Inibisce la sintesi proteica agendo sul ribosoma 30S