staphylococcus antonio carlos pignatari

Prévia do material em texto

Staphylococcus
Dra. Elsa Masae Mamizuka
USP
Dr. Antônio Carlos Pignatari
Diretor do Laboratório Especial de Microbiologia - LEMC
Introdução a cocos Gram-positivos 
Características do Gênero Staphylococcus
Staphylococcus aureus
Enzimas Extracelulares
Testes de aglutinação rápida para coagulase
Padrões de Hemólise
Regulação de Fatores de Virulência
Staphylococcus epidermidis
Outras espécies de Staphylococcus
Identificação simplificada dos cocos Gram positivo de importância clínica
Chave Geral para a Identificação de Staphylococcus
Staphylococcus saprophyticus
Detecção de resistência de Staphylococcus aureus à oxacilina e ou vancomicina
Resistência aos Antibióticos
Staphylococcus aureus resistente à oxacilina-ORSA
Métodos laboratoriais para a detecção da resistência à oxaclina ( meticilina)
Resistência à Vancomicina
Detecção da VISA/VRSA
Relação de drogas testadas para Staphylococcus aureus e relatadas no antibiograma
índice
Introdução a cocos Gram-positivos 
Os cocos Gram positivos (CG+) compõem um grupo de grande importância clínica. São responsáveis por inúmeras e variadas afecções e síndromes. 
Os CG+ anaeróbios facultativos de importância clínica pertencem a uma de duas famílias: 
Micrococcaceae ou Streptococcaceae
Pesquisa de catalase na bactéria
A partir da caracterização da amostra como CG+ através da coloração de Gram, a determinação da família é feita pela prova da catalase. 
A prova da catalase consiste em colocar uma amostra de bactéria em contato com o peróxido de hidrogênio, e pesquisar a formação de bolhas de oxigênio.
Introdução a cocos Gram-positivos 
Micrococcaceae
+
As bactérias desta família são catalase POSITIVAS
Streptococcaceae
-
As bactérias desta família são catalase NEGATIVAS
Introdução a cocos Gram-positivos 
Esta estrutura característica lembra cachos de uva. 
Características do Gênero Staphylococcus
As sp mais importantes na clínica
S. lugundensis
S. schleiferi
S. sciuri
S. lentus
S. caseolyticus
S. hyicus
S. chromogenes
S. intermedius
S. delphini
S. carnosus
S. simulans
S. cohnii
S. xylosus
S. saprophyticus
S. gallinarium
S. kloosii
S. equorum
S. arlettae
S. epidermidis
S. capitis
S. warnei
S.saccharolyt.
S. caprae
S. hominis
S. haemolyticus
S. auricularis
S. aureus
Características do Gênero Staphylococcus
As mais importantes no laboratório clínico são:
S. lugundensis
S. schleiferi
S. sciuri
S. lentus
S. caseolyticus
S. hyicus
S. chromogenes
S. intermedius
S. delphini
S. carnosus
S. simulans
S. cohnii
S. xylosus
S. saprophyticus
S. gallinarium
S. kloosii
S. equorum
S. arlettae
S. epidermidis
S. capitis
S. warnei
S.saccharolyt.
S. caprae
S. hominis
S. haemolyticus
S. auricularis
S. aureus
Características do Gênero Staphylococcus
Staphylococcus aureus
De todas as espécies do gênero, o S. aureus é o mais importante. É responsável pelo segundo maior número de infecções em seres humanos. 
O S.aureus está presente no trato respiratório superior, especialmente nas narinas, de aproximadamente 60% da população em geral, e assim permanece sem causar doença em condições normais. 
O gênero Staphylococcus é composto por várias espécies: 
S. lugundensis
S. schleiferi
S. sciuri
S. lentus
S. caseolyticus
S. hyicus
S. chromogenes
S. intermedius
S. delphini
S. carnosus
S. simulans
S. cohnii
S. xylosus
S. saprophyticus
S. gallinarium
S. kloosii
S. equorum
S. arlettae
S. epidermidis
S. capitis
S. warnei
S.saccharolyt.
S. caprae
S. hominis
S. haemolyticus
S. auricularis
S. aureus
Características do Gênero Staphylococcus
O nome “aureus” significa “dourado” em latim, qualidade atribuída ao pigmento amarelado característico produzido pela bactéria. 
Staphylococcus aureus
Enzimas Extracelulares
A enzima extracelular mais importante é a coagulase. A produção de coagulase é exclusiva ao Staphylococcus aureus, sendo inclusive, um critério para a identificação de uma amostra como pertencente à espécie. 
coagulase
protrombina
Fibrinogênio
Fibrina
Estafilotrombina
Causa coagulação
Fatores de Virulência do Staphylos
Staphylos não é o único que produz coagulase
No laboratório clínico, faz-se um ensaio com plasma de coelho. A bactéria em questão é inoculada num tubo com plasma de coelho. Se o plasma coagular, a espécie é S. aureus. 
Staphylococcus aureus
Se não coagular deixar mais 20h, totalizando 24h verificar novamente
Staphylococcus aureus
Testes de aglutinação rápida para coagulase
Testa a presença de proteina A e fator de coagulação (clamping factor)
Fornece resultado + em 5 a 20 seg.
Mostra correlação de 80% com mét.classico
preço e mbalagem com 150un. U$116.00 
Teste de aglutinação do latex azul para detecção do clumping factor e protein A associado à Staphylococcus aureus 
Resultado em 60 seg
Sensibilidade/especificidade: 99/92%
Inclui partícula de latex , cartão p/teste, haste, e controles positivo e negativo
Preço: embalagem de 105 um. U$ 105.62
Validade 18 meses
Padrões de Hemólise
esverdeado
Regulação de Fatores 
de Virulência
Os fatores de virulência produzidos por S. aureus não são expressados a toda hora, são dependentes da fase de crescimento da bactéria.
tempo
no de células
 Proteína A 
 adesinas
 coagulase
 hemolisinas
Toxinas
 Alimento em abundância
 Proteína A 
 adesinas
 coagulase
 hemolisinas
 toxinas
 alimento
Taxa estacionária
A segunda espécie mais importante do gênero Staphylococcus é o Staphylococcus epidermidis. 
O Staphylococcus epidermidis faz parte da flora normal da pele e da mucosa de seres humanos e animais superiores. 
Staphylococcus epidermidis
Importante na infecção hospitalar
O Staphylococcus epidermidis é uma espécie bem menos virulenta do que S. aureus. Não apresentam a produção de coagulase e algumas cepas apresentam a produção muito tímida de certas enzimas proteolíticas. 
Todavia, isto não significa que S. epidermidis não possa ser patogênico. Esta espécie tem muitos fatores de adesão e forma muito biofilme, sendo perigosa para pacientes que fazem uso de material invasivo de plástico (cateter, próteses, stents, etc.).
Staphylococcus epidermidis
O Staphylococcus epidermidis é um risco para pacientes imunocomprometidos e para usuários de drogas intravenosas, podendo causar endocardite e infecções generalizadas não-piogênicas. 
Staphylococcus epidermidis pode causar septicemia, endocardite, peritonite, ventriculite e infecções em locais com prótese.
Staphylococcus epidermidis
Outras espécies de 
Staphylococcus
No laboratório clínico, usualmente se faz a diferenciação entre Staphylococcus coagulase positiva (S. aureus) e Staphylococcus coagulase negativa (não aureus). 
Os Staphylococcus coagulase negativa de interesse são subdivididos em dois grupos: saprophyticus e não saprophyticus, baseado na sua suscetibilidade à novobiocina.
No laboratório clínico, usualmente se faz a diferenciação entre Staphylococcus coagulase positiva (S. aureus) e Staphylococcus coagulase negativa (não aureus). 
Os Staphylococcus coagulase negativa de interesse são subdivididos em dois grupos: saprophyticus e não saprophyticus, baseado na sua suscetibilidade à novobiocina.
Outras espécies de 
Staphylococcus
Gênero		Catal.	Motilidade NaCl 5% 	Oxidase	Aeróbio 	Tétrade							Estrito 
Staphylococcus 	+	neg	+	neg	não	não
Planococcus	+ 	+	+	neg	+	variável
Micrococcus 	+ 	neg	+ 	+	variável	variável
Enterococcus	neg	variável	+	neg	não	não
Streptococcus 	neg	neg	variável	neg	não	não
Aerococcus 	neg	neg	+ 	neg	não	+
Stomatococcus * 	variável	neg	neg	neg	não	variável
* aderente ao meio
Identificação simplificada dos cocos Gram positivo de importância clínica
Chave Geral para a 
Identificação de Staphylococcus
Coco GRAM +
Micrococcaceaecatalase
+
Streptococcaceae
-
DNAse
+
Staphylococcus sp.
Sensível à 
novobiocina?
-
Coagulase
-
Staphylococcus 
aureus
+
+
Staphylococcus
não saprophyticus
Staphylococcus grupo saprophyticus
Outras espécies de 
Staphylococcus
No laboratório clínico, usualmente se faz a diferenciação entre Staphylococcus coagulase positiva (S. aureus) e Staphylococcus coagulase negativa (não aureus). 
Os Staphylococcus coagulase negativa de interesse são subdivididos em dois grupos: saprophyticus e não saprophyticus, baseado na sua sensibilidade à novobiocina.
Chave Geral para a 
Identificação de Staphylococcus
 Espécies de Staphylococcus 
do gruponão saprophyticus
(Grupo epidermidis)
Espécies de Staphylococcus 
do grupo saprophyticus
S. saprophyticus
S. cohnii
S. xylosus
S. epidermidis 
S. haemolyticus
S. hominis
S. capitis
S. warneri
Staphylococcus saprophyticus
O Staphylococcus saprophyticus é de interesse clínico pois frequentemente causa infecção do trato urinário, especialmente em mulheres, podendo chegar a causar cistite, uretrite e pielonefrite, e em casos extremos bacteremia.
As outras espécies de Staphylococcus de interesse clínico causam infecções parecidas com o S. epidermidis, e o tratamento é igual. Logo, o mais importante é discriminar o Staphylococcus coagulase positiva (S. aureus) do Staphylococcus coagulase negativa.
Detecção de resistência 
de Staphylococcus aureus 
à oxacilina e ou vancomicina
Resistência aos Antibióticos
Sir Alexander Fleming
A primeira vez que um antibiótico foi usado, clinicamente, foi contra uma infecção por Staphylococcus aureus.
A penicilina funcionou bem contra infecções estafilocócicas até os anos 60, quando rapidamente começaram a surgir cepas resistentes à penicilina.
Resistência aos Antibióticos
Para contornar o problema, foi criado o beta-lactâmico sintético meticilina, que era resistente à ação das beta-lactamases.
meticilina
Resistência aos Antibióticos
Anel b-lactâmico
A meticilina funcionou bem até os anos 70, quando começaram a surgir as cepas resistentes a meticilina (MRSA). 
meticilina
Resistência aos Antibióticos
Resistência aos Antibióticos
penicilina
PBP2a
Todo antibióticos beta-lactâmico se liga a enzimas que participam da síntese da parede celular chamadas PBPs (Proteínas Ligadoras de Penicilina). O MRSA desenvolveu uma outra PBP, chamada PBP2' ou PBP2a. Esta PBP é plenamente funcional mas não tem afinidade por beta-lactâmicos.
(PVN) ligadora de penicilina = enzima
Resistência aos Antibióticos
Devido a este mecanismo de resistência, as cepas MRSA/ORSA são resistentes não só à penicilina, mas a todos os antibióticos beta-lactâmicos!
No laboratório clínico, deve-se reportar num antibiograma resistência a todos os beta lactâmicos (inclusive cefalosporinas e carbapenemas às vezes são suscetíveis = ocorre apenas “in vitro”) quando a amostra for MRSA mesmo quando são sensíveis a alguns beta lactâmicos in vitro. 
A PBP2a é codificada pelo gene mecA. Este gene é carreado num elemento genético móvel chamado de Cassete Cromossômico Estafilocócico mec (SCCmec). 
b la: b -lactamase; CIM em m g/ml; Subp-R: subpopulação resistente. 
Staphylococcus aureus 
resistente à oxacilina-ORSA
Métodos laboratoriais para a detecção da resistência à oxaclina ( meticilina)
Para detectar a resistência a oxacilina no laboratório clínico, pode-se utilizar a
técnica de disco difusão em ágar (Kirby-Bauer). 
Também pode-se detectar cepas MRSA através de um ágar screening de oxacilina que é ágar Müller-Hinton com NaCl a 4% e uma concentração de oxacilina de 6g/mL de oxacilina. O crescimento de uma ou mais colônias indica resistência a oxacilina. 
Para a determinação da concentração inibitória mínima de oxacilina, o método de macrodiluição em caldo deve ser feito com caldo Müller-Hinton com uma concentração final de 4% de NaCl.
 O estudo das CIM mediante prova de E-test com fita de oxacilina é uma alternativa válida em casos de dúvida, com uma eficácia diagnóstica praticamente similar ao do método de referência de dilução em ágar hiper salino, a concentração crítica de 6 µg/ml de oxacilina (NCCLS,1997). 
Sistemas automatizados de micro diluição nem sempre oferecem sensibilidade, especificidade e eficácia suficientes para a detecção deste tipo de cepas, quando comparado aos métodos de referência (Sánchez, 1998), 
Um método alternativo, rápido e eficaz, embora nem sempre aplicável em rotina, é a detecção do gene mecA, por métodos de amplificação por PCR (Murakami et al., 1991). Este método teria a vantagem de não estar sujeito às condições do crescimento da cepa, podendo ser aplicado em grande número de isolados, empregado em casos de dúvida com valores de CIM próximo do limite. 
Métodos laboratoriais para a detecção da resistência à oxacilina ( meticilina)
Resistência à Vancomicina
O mecanismo de resistência à vancomicina em Staphylococcus aureus ainda não foi elucidado, e parece ser bem mais complexo do que ocorre em Enterococcus, envolvendo uma multiplicidade de genes. 
Em S. aureus, ocorrem fenômenos bizarros e pouco ortodoxos em relação à resistência à vancomicina. Primeiramente, a morfologia das colônias de VRSA é heterogênea, dando a impressão de contaminação. 
VSSA
VRSA
VRSA
VSSA
VRSA
VRSA
Resistência aos Antibióticos
Em 1997, foi relatada no Japão, a primeira cepa clínica de Staphylococcus aureus resistente à vancomicina (VRSA), pelo Prof. Keiichi Hiramatsu, da Univesidade Juntendo em Tóquio.
Em 2000, foram encontradas as primeiras 5 cepas de Staphylococcus aureus resistentes à vancomicina (VISA) no Brasil, num Hospital de referência de queimados.
Infection Control & Hospital Epidemiology. 22(7):443-448, July 2001.
ISOLATION IN BRAZIL OF NOSOCOMIAL STAPHYLOCOCCUS AUREUS WITH REDUCED SUSCEPTIBILITY TO VANCOMYCIN
Oliveira Geraldo A. MD; Dell'Aquila, Adriana M. MD; Masiero, Rita L. Pharm; Levy, Carlos E. PhD; Gomes, Marcia S. Pharm; Cui, Longzhu PhD; Hiramatsu, Keiichi PhD; Mamizuka, Elsa M. PhD
Faculty of Pharmaceutical Sciences, University of Sao Paulo (Oliveira, Levy, and Mamizuka) General Public Hospital, Sao Paulo, Brazil (Dell'Aquila, Masiero, and Gomes) Department of Bacteriology, Juntendo University, Tokyo, Japan. (Cui, and Hiramatsu)
Resistência aos Antibióticos
Outro fenômeno comum à oxacilina e a vancomincina é a ocorrência da resistência heterogênea (hetero-resistência) de S. aureus a estes antibióticos. Ocorre que certas cepas apresentam um MIC baixo de vancomicina (<4g/mL), ou a oxacilina (<2g/mL), sendo consideradas sensíveis por métodos tradicionais de avaliação sensibilidade. Todavia, no caso da vancomicina por ex. estas cepas podem conter subpopulações de células que apresentam um MIC  8g/mL, numa freqüência de 1:106 células. Estas células não são detectadas por métodos tradicionais (antibiograma e MIC).
A única forma de se detectar uma cepa hetero-VRSA é através de uma análise de populações, onde se inocula diferentes diluições de uma suspensão bacteriana em meio de cultura sóilido adicionado de concentrações crescentes de vancomicina. 
Resistência à Vancomicina
Quando o resultado é plotado num gráfico obtém-se três possibilidades distintas de curva: 
VRSA
hetero-VRSA
VSSA
Resistência à Vancomicina
Sensível à Vancomicina
Observou-se também, por morfometria, que enquanto as cepas sensíveis à vancomicina apresentavam um espessamento da parede celular normal, VRSA apresentavam uma espessura bem maior, e a hetero-VRSA ficando entre a VRSA e VSSA
Resistência à Vancomicina
Parece portanto, que a resistência à vancomicina está ligada a uma exacerbação da síntese da parede celular, em que inúmeros genes regulatórios estariam envolvidos. 
Até agora, todavia, ninguém parece saber por certo quais genes estão envolvidose até que ponto. Uma das grandes limitações no estudo do mecanismo de resistência à vancomicina em S. aureus é que a emergência da resistência é um fenômeno ainda raro. Existem ainda poucas cepas no Mundo atualmente
Resistência à Vancomicina
Detecção da VISA/VRSA
*
*
*
Detecção da VISA/VRSA
Pelo laboratório de referência
*
*
*
Resistência a Macrolídeos
Os macrolídeos são antibióticos de primeira escolha só para Streptococcus pneumoniae, dentre os Gram positivos. 
Os macrolídeos utilizados na clínica são: 
Eritromicina
 Claritromicina
 Azitromicina
O lançamento dos novos macrolídeos recentemente aumentou o uso destas drogas.
Resistência a Macrolídeos
Os macrolídeos são inibidores da síntese protéica bacteriana. Os ribossomos bacterianos têm duas subunidades: 30S e 50S.
Resistência a Macrolídeos
A resistência aos macrolídeos ocorreu pela primeira vez, em 1953. A bactéria metilava o rRNA que perdia afinidade aos macrolídeos. A metilação é feita por uma adenina N6-metiltransferase, cujo gene é denominado erm [Erythomycin Ribosome Methilation].
Os genes erm geralmente estão localizados em elementos genéticos móveis, tal como transposons, geralmente inseridos no cromossoma. Alguns destes transposons residem em plasmídios.
Os genes erm muitas vezes estão associados à presença de genes que conferem resistência à tetraciclina (genes tet).
Resistência a Macrolídeos
Resistência a Macrolídeos
Estes antibióticos são denominados como pertencentes ao grupo MLS
Resistência a Macrolídeos
Clindamicina
(mal indutor)
Eritromicina 
(bom indutor)
Achatamento do Halo
Relação de drogas testadas para Staphylococcus aureus e relatadas no antibiograma
Para Staphylococcus aureus e coagulase negativos oxacilina resistentes, não testar cefalosporinas, penicilinas de amplo espectro ou Imipenem, pois falso resultados sensíveis podem ocorrer.
S. saprophyticus mantem boa sensibilidade e não precisam ser testados pois dificilmente apresentam resistência à SMXTMP, quinolonas e nitrofurantoína, (drogas de escolha).
Staphylococcus aureus ou coagulase negativos sensíveis à penicilina são sensíveis a todos os beta-lactâmicos. Testar pelo disco de penicilina e não de ampicilina. Se produtoras de beta-lactamase pelo testes acidimétrico, iodométrico ou da cefalosporina cromogênica(nitrocefin) considerar resistente a ampicilina e penicilina.
Staphylococcus resistente a penicilina é produtor de penicilinase e é resistente a todas as penicilinas: ampicilina, amoxicilina, piperacilina e ticarcilina. A associação de penicilinas com inibidores: sulbactam, clavulanato e tazobactam só terão atividade para os estafilococos oxacilina-sensíveis.
Staphylococcus aureus e outros coagulase negativos quando resistentes oxacilina considerar como resistentes a :Penicilinas (penicilina, ampicilina com e sem inibidor de beta-lactamase[sulbactam], amoxicilina com e sem inibidor [clavulanato], piperacilina com e sem inibidor, Ticarcilina com e sem inibidor), cefalosporinas de 1a, 2a, 3a, 4ª , Aztreonam( droga sem atividade contra Gram positivos), e Carbapenens(Imipenem, Meropenem e ertapenem)
Staphylococcus spp com teste para gene mecA+= oxacilina R (existem testes de 
	aglutinação específicos para detectar este gene. 
Staphylococcus spp podem desenvolver resistência durante a terapia com quinolonas, por isso amostras diferentes devem ser sempre testadas e não repetir o antibiograma anterior.
Todo Staphylococcus aureus com halo para vancomicina 14mm deve-se testar a CIM e aqueles com CIM4g enviar a Laboratório de referência.
Relação de drogas testadas para Staphylococcus aureus e relatadas no antibiograma
Prevalência de resistência
Prevalência de resistência