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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
cocchi Gram +:
21 generi che colonizzano l’uomo
i generi catalasi + sono:
• Staphylococcus
• Micrococcus
• Alloiococcus
• Stomatococcus
i generi catalasi - sono:
• Streptococcus
• Enterococcus
Disposizione spaziale delle Coccaceae
Staphylococcus
(stafulh = grappolo)
Genere Staphylococcus
•
•
•
•
•
•
•
•
•
cocchi Gram+
diametro di 0.5-1.5 micron
immobili
asporigeni
capsulati
anaerobi facoltativi
catalasi +
T° di crescita: 18 - 40 °C
alofili (NaCl 10%)
Specie patogene per l’uomo:
S. aureus
S. epidermidis
S. haemolyticus
S. lugdunensis
S. saprophyticus
Staphylococcus aureus
FISIOLOGIA E STRUTTURA
STRUTTURA DELLA PARETE
Capsula e “slime layer”
Peptidoglicano
Acido teicoico (Polisaccaride A)
Proteina A
Citoplasma
Fattore di coagulazione
Membrana citoplasmatica
Staphylococcus aureus
Effetti sull’ospite (locali e sistemici)
Le IgG si legano alla proteina A
Proteina A
Tossine
Antigeni
e
Superantigeni
Capsula
ADESIONE
- attività antifagocitaria
- danneggiamento della
membrana cellulare
- induzione del rilascio
di citochine
Coagulazione,
Danneggiamento dei tessuti, etc
Staphylococcus aureus
FISIOLOGIA E STRUTTURA
CAPSULA O SLIME:
• è di natura
polisaccaridica
• impedisce la fagocitosi
e la chemiotassi nei
confronti dei PMN
• facilita l’adesione a
cateteri, protesi valvolari
PEPTIDOGLICANO
• legame crociato:
pentaglicina
da L-lys a D-ala
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)
Staphylococcus
FISIOLOGIA E STRUTTURA
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
• Non è presente sugli stafilococchi
che non producono l’enzima
coagulasi (coagulasi-negativi)
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).
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
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
Principali specie responsabili di
patologie infettive
Coagulasi +
Staphylococcus aureus
Staphylococcus epidermidis
Staphylococcus haemolyticus
Coagulasi –
Staphylococcus hominis
detti anche
Staphylococcus lugdunensis
CoNS
Staphylococcus saprophyticus
Staphylococcus warneri
Staphylococcus
ENZIMI
Catalasi
Converte il perossido di idrogeno in
H2O ed ossigeno
Nucleasi
Staphylococcus aureus, DNAsi +
Staphylococcus saprophyticus, DNAsi -
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.
Staphylococcus aureus
TOSSINE
Tossina gamma
e
Leucocidina di Panton-Valentine
LukF
• sono tossine bicomponente
LukS
(componente F e componente S)
• agiscono lisando PMN e macrofagi
• producono dei pori, aumentano la permeabilità delle
membrane cellulari causando instabilità osmotica
Sindromi cliniche da Staphylococcus aureus
Sindromi mediate da tossine
 Sindrome della cute ustionata
 Sindrome dello shock tossico
 Intossicazione alimentare
Infezioni cutanee
Infezioni profonde
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
Staphylococcus aureus
Sindrome Stafilococcica della
Cute Scottata (SSSS)
o Malattia di Ritter
Clinica:
dermatite esfoliativa, colpisce i
bambini di circa 1 anno
caratterizzata da:
• eritema periorale
• vescicole cutanee con fluido chiaro
con o senza microrganismi e
leucociti
Il recupero si ha dopo 7-10 giorni
quando compaiono gli anticorpi.
Staphylococcus aureus
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)
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.
Staphylococcus
aureus
Infezioni
cutanee
Infezioni cutanee (1)
Follicolite
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
Staphylococcus aureus
Infezioni
cutanee
Infezioni
cutanee (2)
Impetigine
 Piodermite superficiale
 Colpisce soprattutto i bambini
 Contagiosa
 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.
Staphylococcus
aureus
Infezioni
cutanee
Infezioni cutanee (3)
Ascesso stafilococcico
Infezioni profonde aureus
Staphylococcus
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%
Infezioni ospedaliere
Staphylococcus
aureus
Infezioni ospedaliere:
contaminazione di
cateteri intravascolari
Staphylococcus
Infezioni
ospedaliere
aureus
• 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.
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
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
Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus
Esame microscopico diretto
cocchi Gram positivi ad ammassi
emocoltura
aspirato da ascesso
Isolamento colturale
semina in terreni solidi e/o liquidi
Terreni di base
AGAR SANGUE
Terreni selettivi/differenziali
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
Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus
• coagulasi
Coagulasi legata:
solo S. aureus è positivo
Coagulasi libera:
anche altre specie positive
(ad es. S. lugdunesnis)
Diagnosi delle infezioni da Staphylococcus aureus
• Esame sierologico: ricerca
degli Ab anti acidi teicoici
S. aureus: evoluzione della antibiotico-resistenza (1)
Penicillina
S. aureus
[anni ’50]
Meticillina
S. aureus
penicillino-resistente
[anni ’80]
Vancomicina
S. aureus
meticillino-resistente
(MRSA)
[anni ’90]
[anni ’90]
Enterococcus sp
vancomicino-resistente
(VRE)
S. aureus
intermedio-vancomicina
[1997]
(VISA)
Meccanismi di resistenza
Resistenza a:
Meccanismo alla base:
Gene
Penicillina
Beta-lattamasi
Plasmidico
Meticillina
PBP2a
mecA
Vancomicina
low level resistance
Intrappolamento
nel cell wall
Vancomicina
high level resistance
Peptidoglicano
modificato
che non lega la V.
vanA
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
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
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