Gli streptococchi e gli stafilococchi orali

1
Gli streptococchi e gli stafilococchi orali
2

• Microbiologia della cavità orale
• Genere Streptococcus
• Tassonomia Genere appartenente alla famiglia
  delle Streptococcaceae
• Caratteristiche Cocchi Gram-positivi,
  asporigeni, aerobi facoltativi (alcune volte
  anaerobi obbligati), immobili. Disposizione
  caratteristica è la formazione di diplococchi
  che, in terreni liquidi, può progredire in catene
  più o meno lunghe.
• Gruppi di Lancefield Nel 1933 R. C. Lancefield
  li divise in diversi gruppi (dalla A alla W,
  escludendo le lettere I e J) in base ad un
  antigene specifico presente nella loro parete
  cellulare (polisaccaridico o sostanza C, acidi
  teicoici o non tipizzabile)
• I gruppi sierologici sono correlati
  allepidemiologia delle infezioni sostenute dagli
  streptococchi
• gruppo A Streptococcus pyogenes ? gruppo G
  S. canis
• gruppo B Streptococcus agalactiae ?
  gruppo L rar. isolati dalluomo (endocardite)
• gruppo C S. dysgalactiae, S. equi, S.
  equisimilis ? gruppo M endocardite subacuta,
  ascessi
• gruppo D ? Genere Enterococcus ? gruppo N
  streptococchi lattici (Lactococcus)
• gruppo F S. anginosus, S. constellatus, S.
  milleri ? NON tipizzabili (alfa-emolitici o
  non-emolitici)

3
Streptococcus spp
Genere Streptococcus
Caratteristiche generali

• Cocchi Gram-positivi (diametro 0.6-1µm) con
  caratteristica disposizione a catenella
• Aerobi-anaerobi facoltativi
• Asporigeni
• Immobili
• Ossidasi negativi
• Catalasi negativi

4
Streptococcus spp
Suddivisione in base

• Attività emolitica su agar sangue
• a emolisi (Streptococchi viridanti)
• ß emolisi (Streptococcus pyogenes)
  (Streptococcus agalactiae)
• g emolisi
• Antigene C antigene polisaccaridico contenuto
  nella parete cellulare
• Classificazione di Lancefield A, B, C, D e G.

5
Streptococcus spp in chains
6
Streptococcus pneumoniae (diplococcus).
Fluorescent stain
7
Non-groupable

• S. pneumoniae
• pneumonia
• viridans streptococci
• e.g. S. mutans
• dental caries

8
hemolysis reaction - sheep blood agar

• alpha
• partial hemolysis
• green color
• beta
• complete clearing
• A and B
• gamma
• no lysis

9
Hemolysis

• Groups A an B
• beta
• Group D
• alpha
• S. pneumoniae and viridans
• alpha

10
S. pneumoniae
11
S. pneumoniae

• Diplococchi lanceolati
• Alfa emolitico
• pneumolisina
• Degrada i globuli rossi in condizioni di
  anaerobiosi
• cresce su agar sangue
• non possiede antigene di gruppo (Lancefield)

12
Capsula

• Importante fattore di patogenicità
• Ceppi virulenti
• Proprietà anti-fagocitarie
• Proprità antigeniche (carboidrati)
• Variabili nei vari stipiti almeno 83 sierotipi
  diversi

13
Capsula

• immunità
• Sierotipo specifica
• vaccino contiene diversi sierotipi

14
Patogenesi

• Acido Teicoico
• Attivazione del complemento
• Richiamo di un elevato numero di cellule
  infiammatorie al sito dinfezione

15
DISEASES CAUSED BY STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE
PNEUMOCOCCAL INFECTION

• Non-invasive disease
• Sinusitis (sinuses)
• Otitis media (middle ear)
• Pneumonia (lungs)

• Invasive disease
• Bacteraemia (blood)
• Meningitis (CNS)
• Endocarditis (heart)
• Peritonitis (body cavity)
• Septic arthritis (bones and joints)
• Others (appendicitis, salpingitis, soft-tissue
  infections)

Musher, in Principles and Practice of Infectious
Diseases, 1995
16
Diagnosi di laboratorio

• Microscopia e colorazione di Gram diretta
• Esame colturale
• Colonie alpha emolitiche
• Ombellicate
• Identificazione
• Sensibilità alloptochina
• Solubilità al bile
• Reazione di Quellung
• Antibiogramma

17
Identificazione
Sensibile alloptochina
18
Group A streptococcus (S. pyogenes)
19
Streptococcus pyogenes
ß emolitico di Gruppo A (responsabile di circa
il 90 delle infezioni streptococciche umane)

• Ulteriormente suddivisibile in base alle
• caratteristiche antigeniche di alcune
• proteine di parete
• Proteina M
• Proteina T
• Proteina R

20
Streptococcus pyogenes
Fattori di virulenza

• Cellulari
• Capsula (non immunogena)
• Potere antifagocitario
• Proteina M (ca 80 tipi - principale fattore di
  virulenza)
• Potere antifagocitario
• Potere immunogeno
• Principale target dellimmunità naturale
• Variabilità antigenica nellambito della specie
• Possibili reinfezioni con tipi antigenici diversi
• Patogenesi sequele post-infettive
• Super antigene
• Proteina F1
• responsabile per linternalizzazione del
  microrganismo

21
Streptococcus pyogenes
Fattori di virulenza

• Extracellulari
• Esoenzimi
• Ialuronidasi
• Streptochinasi
• NADasi
• DNAsi
• C5a peptidasi
• Tossine
• Eritrogenica (scarlattina)
• Ceppi lisogeni portatori di un fago che codifica
  per la tossina
• 4 varietà antigeniche (A, B, C e D)
• Citotossine/emolisine
• Streptolisina O
• Streptolisina S

22
Streptococcus pyogenes

• Habitat
• Presenti nelluomo
• Tratto respiratorio
• Cute
• Tratto intestinale
• Portatori sani 4-25(le più alte nei bambini)
• Trasmissione
• Interumana(principalmente secrezioni alte vie
  respiratorie)
• Soggetti colpiti
• Particolarmente comune in età pediatrica (5-15
  anni)

23
Streptococcus pyogenes

• Manifestazioni Acute/Suppurative
• Angina streptococcica Scarlattina
• (Complicanze suppurative)
• Ascesso peritonsillare
• Otite media
• Mastoidite
• Polmonite
• Meningite
• Infezioni cutanee e sottocutanee
• Impetigine
• Erisipela
• Cellulite
• Sindrome da shock tossico/fascite necrotizzante
• (Febbre puerperale)

24
Streptococcus pyogenes

• Diagnosi di laboratorio
• Test rapido
• Tampone colturale
• Esame colturale
• Semina su agar sangue
• Colonie 1-2 mm di diametro (aspetto mucoso)
  circondate da ß emolisi
• Identificazione
• Cocchi Gram
• Catalasi-negativi
• Sensibili alla bacitracina
• Gruppo A con test al lattice(agglutinazione
  antigene-anticorpo)

25
Streptococcus pyogenes

• Terapia
• Penicillina(farmaco di prima scelta)
• Macrolidi(farmaci di seconda scelta)

26
Microbiologia della cavità orale La cavità
orale costituisce un ecosistema formato da
habitat molto diversi tra loro. E
caratterizzata da una elevata dinamicità dovuta
alla continua eliminazione ed introduzione di
batteri ed alimenti. Pertanto, anche se esiste
una popolazione batterica residente,
occasionalmente non deve sorprendere il fatto di
ritrovare nella cavità orale microrganismi che di
solito colonizzano altri siti dellospite.
27

• Microbiologia della cavità orale
• Tra i fattori che influenzano lecosistema orale,
  i più importanti sono
• la presenza di placca
• ligiene orale
• i trattamenti odontostomatologici
• le condizioni fisiche personali (aumento della
  quantità di fibronectina, glicoproteina posta
  sullepitelio)
• dieta alimentare

28

• Microbiologia della cavità orale
• Lambiente è formato dalle labbra, guance,
  palato, denti e solco gengivale
• I denti presentano una superficie dura che
  contrariamente a molte altre superfici corporee
  non subisce il fenomeno dello sfaldamento.
• Il dente presenta
• facce prossimali in condizioni di anaerobiosi
• facce vestibolari
• facce linguali
• margine gengivale.

29
Microbiologia della cavità orale Lambiente
orale è colonizzato da Protozoi Miceti
Virus Batteri. Oltre 350 specie batteriche
differenti risiedono in modo permanente nel cavo
orale. Tra le tante il genere Streptococcus
rappresenta una grossa componente eziologica.
30
Microbiologia della cavità orale Genere
Streptococcus Gruppi di Sherman (1937) Jones
(1978) suddivisione in base a caratteristiche
fisiologiche o patogenetiche o di habitat
Streptococchi piogenici S. agalactiae, S.
canis, S. dysgalactiae, S. equi, S. equisimilis,
S. iniae, S. porcinus, S. pyogenes, S. suis, S.
urinalis. Beta-emolitici correlati a patologie
piogeniche Pneumococchi S. pneumoniae Streptococ
chi orali S. anginosus, S. australis, S.
constellatus, S. cricetus, S. cristatus, S.
gordonii, S. infantis, S. intermedius, S.
milleri, S. mitior, S. mitis, S. mutans, S.
oralis, S. parasanguinis, S. peroris, S. ratti,
S. salivarius, S. sanguinis, S. sobrinus, S.
vestibularis. Streptococchi viridanti poiché
alfa-emolitici. Alcuni di essi sono patogeni
opportunisti (isolati da altre sedi in condizioni
normali o patologiche). Eziologia batterica
principale nelle endocarditi (50-70). Causa
primaria di carie (S. mutans, S.
sanguinis). Streptococchi fecali S. avium, S.
faecalis, S. faecium, S. gallinarum (passati al
genere Enterococcus), S. bovis, S. equinus, S.
gallolyticus, S. infantarius. Streptococchi
lattici trasferiti nel genere
Lactococcus Streptococchi anaerobi (in realtà
aerotolleranti e passati ad altri generi)
Recente classificazione (1995) è quella di
Kawamura et al. Basata su omologie di sequenze
delle subunità ribosomiali 16S.
31
Microbiologia della cavità orale Genere
Streptococcus Specie sanguinis Caratteristiche
Cocco Gram-positivo, asporigeno, aerobio
facoltativo, immobile. Raggruppamento non
classificabile secondo Lancefield o appartente al
gruppo H. Alfa-emolitico o più raramente
beta-emolitico o non-emolitico inserito, secondo
Sherman-Jones, negli streptococchi
orali. Streptococcus sanguinis si ritrova in
quantità consistente nella placca dentaria
infatti è la prima specie batterica ad aderire
alla superficie dei denti e viene quindi
considerato il primo agente della carie.
Successivamente, dopo la formazione della placca,
viene sostituito da S. mutans. Può essere agente
eziologico di setticemie ed endocarditi subacute
e viene quindi isolato dal sangue, da cui il
nome. Forme L (cioè prive di parete cellulare)
di questa specie sono state messe in relazione
con casi di stomatite aftosa.
32
Microbiologia della cavità orale Genere
Streptococcus Gruppo mutans Caratteristiche
Cocco Gram-positivo, asporigeno, aerobio
facoltativo, immobile, isolato per la prima volta
nel 1924 da Clark. Raggruppamento non
classificabile secondo Lancefield o qualche ceppo
appartente al gruppo E. Alfa-emolitico o
non-emolitico inserito secondo Sherman-Jones
negli streptococchi orali. Distinto in otto
sierotipi (a-h), da luogo a cinque specie
differenti S. mutans (sierotipi c,e ed f), S.
rattus (sierotipo b), S. cricetus (sierotipo a),
S. sobrinus (sierotipi d e g), S. ferus Isolato
dalla carie dentaria sembra sia il principale
responsabile nel mantenere il processo cariogeno
iniziato da S. sanguinis e la colonizzazione è
favorita da una dieta ricca di zuccheri. Può
essere agente eziologico di endocarditi subacute.
33
Microbiologia della cavità orale Fattori di
patogenicità degli Streptococchi
orali Streptococcus mutans produce un composto
polisaccaridico insolubile extracellulare
derivante dal metabolismo del saccarosio. Altri
microrganismi orali, di contro, non ne sono
capaci a questa rete polisaccaridica questi
ultimi aderiscono, contribuendo alla formazione
della placca batterica. S. mutans presenta
inoltre una spiccata adesività per lo smalto.
Viene mantenuto un pH di 5 o inferiore per
diverse ore dalla placca (smette di funzionare il
tampone della saliva capace di rimuovere tale
microrganismo). S. mitior, S. salivarius, S.
sanguinis non producono acidi dal saccarosio. Gli
acidi che S. mutans, S. sanguinis e S. salivarius
producono sono lacido lattico e lacido acetico,
capaci di attaccare lo smalto e di limitare la
crescita degli altri microrganismi. Lacido
paraminobenzoico (PABA) prodotto da S. mutans è
un fattore di crescita per S. sanguinis.
34

• Microbiologia della cavità orale
• Nuove frontiere nel combattere gli effetti
  negativi di alcuni Streptococchi orali
• Il corredo genomico completo di S. mutans è stato
  sequenziato da Joseph Ferretti et al. (Science
  Center of the University of Oklahoma) e
  pubblicato su Proceedings of the National
  Academy of Sciences.
• Oltre 2 milioni di coppie di basi, individuando
  1963 frammenti del codice genetico, al 63 dei
  quali è stata attribuita una funzione.
• Almeno un centinaio di questi geni sono esclusivi
  del microrganismo.
• In Florida (Jeffrey Hilmann) si sta
  ingegnerizzando un ceppo di S. mutans incapace di
  produrre acido lattico, anche dal glucosio
  inoltre è stata inserita una sequenza, mutacina
  1140, capace di aggredire il batterio normale
  ed altri nocivi attualmente il mutante è
  controllato e limitato da una fonte di D-alanina
  per sicurezza (risultati presentati al Congresso
  Nazionale dellAccademia Italiana di
  Conservativa, Riva del Garda, 21 Aprile 2004)
• In Inghilterra si è in sperimentazione umana
  per la commercializzazione in dentifrici o
  colluttori di un vaccino basato su anticorpi in
  grado di bloccare i siti normalmente attaccati da
  S. mutans

35
Biofilm di S. mutans
36
Coaggregazione batterica
37
Coaggregazione batterica nella formazione della
placca dentale
38
STAPHYLOCOCCUS spp

• Famiglia Micrococcaceae
• Genere Staphylococcus
• Cocchi Gram-positivi (0.5um-1um)
• Aggregazione a grappolo duva
• Immobili
• Aerobi o Anaerobi Facoltativi
• Catalasi positivi
• Alofili (crescono in presenza di cloruro di sodio
  10)
• Principali componenti della normale flora
  batterica
• cute
• naso

39

Staphylococcus

• Si riconoscono 20 specie di cui 12 sono state
  riscontrate nelluomo
• Coagulasi-positivi
• Staphylococcus aureus (pigmenti carotenoidi)
• Coagulasi-negativi
• Staphylococcus epidermidis
• Staphylococcus saprophyticus
• Staphylococcus capitis
• Staphylococcus haemolyticus, ecc..
• Coagulasi - lega il fibrinogeno e lo converte in
  fibrina insolubile

40
Staphylococcus aureus
41
Fattori di virulenza di Staphylococcus aureus

• Componenti strutturali
• Capsula
• Proteina A
• Tossine
• Citotossine
• Enterotossine (A-E, G-I) 30-50 di ceppi di S.
  aureus
• Tossine esfoliative (ETA e ETB) 5-10 di ceppi di
  S. aureus
• TSST (Toxic Shock Syndrome Toxin-1)
• Enzimi
• Coagulasi
• Catalasi
• Ialuronidasi
• Fibrinolisina
• Lipasi
• Nucleasi
• Penicillinasi

42
Diffusione

• Enzimi che degradano i tessuti
• lipasi
• ialuronidasi ? acido ialuronico del tessuto
  connetivo

43
Causa importante di infezioni opportunistiche
sia in ambito ospedaliero che comunitario

• ascessi/infezioni cutanee

• polmoniti

• osteomieliti

• artriti settiche

• batteremie

• endocarditi

• sindrome dello shock tossico/pelle ustionata/

tossinfezioni alimentari
44
S. aureus

• bambini
• Sindrome della pelle ustionata
• esfoliatina

45
Sindrome dello shock tossico

• febbre
• eritema
• desquamazione
• vomito
• diarrea

46
Staphylococcus epidermidis

• principale componente della normale flora
  batterica della cute
• infezioni batteriemie, endocarditi, ferite
  chirurgiche, vie urinarie
• infezioni opportunistiche/nosocomiali (cateteri,
  shunt, protesi e dialisati peritoneali)

47
Staphylococcus saprophyticus

• infezioni delle vie urinarie/opportunistiche

• coagulasi-negativi
• non facilmente differenziabili da S. epidermidis

48
Diagnosi di laboratorio

• Esame Microscopico
• Esame colturale
• Terreno selettivoMSA
• Test sierologici
• Identificazione
• Coagulasi
• Fermentazione del mannitolo
• Nucleasi termostabile
• Antibiogramma

49
Identificazione S. aureus

• beta emolitici
• agar sangue

• Fermentano il mannitolo

• Pigmentazione giallo-oro (aureus)

• coagulasi-positivi

50
Identificazione Stafilococchi coagulasi -
negativi

• Non-emolitico
• su agar sangue

• Non fermenta il Mannitolo

• Non-pigmentato

• Coagulasi-negativo

51
Terapia, Profilassi e Controllo

• Beta-lattamici 30-50 di S. aureus e la maggior
  parte degli stafilococchi coagulasi negativi sono
  resistenti alle penicilline
• Beta-lattamasi
• mecA codifica per PBP2a in MRSA
• Glicopeptidi
• Controllo della diffusione di MRSA in ambito
  nosocomiale
• Chemioprofilassi per i portatori sani con
  vancomicina e rifampicina

52
Antibiotico terapia

• Resistenza alla penicillina
• penicillinasi
• Antibiotici beta lattamici (inclusa la
  meticillina)
• spesso inefficaci
• Modificazioni nelle PBP (PBP 2a)
• Resistenza alla penicillina
• Vancomicina
• Farmaco di prima scelta
• Resistenza è già stata osservata

53
(No Transcript)