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Gênero Streptococcus Departamento de Microbiologia e Imunologia Instituto de Biociências - UNESP Distrito de Rubião Júnior s/n Botucatu/ SP /Brasil ary@ibb.unesp.br Prof. Adjunto Ary Fernandes Júnior CLASSIFICAÇÃO Família Streptococcaceae Gênero Streptococcus 111 espécies e 22 subespécies http://www.bacterio.cict.fr/s/streptococcus.html Importância: Animais de sangue quente albergam uma microbiota de estreptococos nas mucosas dos tratos respiratório superior, genital inferior e quase em todo o trato digestório (Enterococos) Família Streptococcaceae GRUPO I Facultativos Streptococcus Enterococcus Aerococcus, Lactococcus Leuconostoc, Pediococcus Gemella, Alloiococcus Vagococcus, Tetragenococcus Globicatella, Helcococcus GRUPO II Anaeróbios Estritos Peptococcus Peptostreptococcus Ruminococcus Coprococcus Sarcina Streptococcus Enterococcus Lactococcus Diferentes espécies (piogênicas), estreptococos do grupo D não enterococos, estreptococos viridans, pneumococo (25 - 37oC) Antigos enterococos do grupo D (10 - 40oC) Estrepto do Grupo N (estreptococos do ácido lático) (To ótima 30oC) Hibridização DNA-RNAr e Sequenciamento de RNAr 16S L. lactis, L. cremoris, L. thermophilus, L. raffinolactis E. faecalis E. faecium 1933 - Rebecca Lancefield Características antigênicas: Carboidrato C Grupos sorológicos de Lancefield A B C D F G Área médica H K L M N O P Q R S T U V (1895-1981) Obs - S. pneumoniae e estreptococcus viridans - Não Agrupáveis CLASSIFICAÇÃO Brow (1919): Introduziu os termos Alfa, Beta e Gama hemólise Shotmuller et al. (1903): Ágar Sangue Grupo (hemólise) Polissacarídeo grupo- específico Espécie A (β-hemólise) ramnose-N- acetilglicosamina S. pyogenes B (β-hemólise) ramnose-glicosamina e galactose S. agalactiae C (β-hemólise) ramnose-N- acetilgalactosamina S. equi, S. equisimilis, S. zooepidemicus, S. dysgalactiae D (α- hemólise, NH) ácido teicóico glicerol com D-alanina e glicose S. bovis F (β (α)-hemólise, NH) glicopiranosil-N- acetilgalactosamina S. milleri - Viridans (α-hemólise, NH) Não possui polissacarídeo grupo-específico S. mutans, S. sanguis, S. salivarius, S. mitis - (α-hemólise) Não possui polissacarídeo grupo-específico S. pneumoniae Classificação de Lancefield e principais espécies de importância na área médica humana e veterinária Grupos de espécies de Streptococcus de acordo com sequência do rRNA 16 S (Koneman, 2001) Nobbs, et al. ( 2009) (Microbiology and Molecular Biology Reviews, vol. 73, n.03, 407-450, 2009) = Grupo S. milleri Aspectos de estudos dos Streptococcus Estrutura Antigênica = Fatores de virulência: Antígenos de Superfície (Parede, Cápsula), Enzimas e Toxinas (Exotoxinas) (fatores de difusão da bactéria) Doenças: Cocos piogênicosSupurativas ( Auto-imumes em Humanos Febre Reumática e Glomerulonefrite) Diagnóstico: Material Clínico: Depende da Doença; Isolamento: Meios Ricos (Agar Sangue) Identificação: Testes Bioquímicos (e Sorologia) Sensibilidade (Antimicrobianos e condições ambientais): -β-lactâmicos (penicilinas, cefalosporinas), estreptomicina, cloranfenicol, SUT. Alguns resistentes a amignoglicosídeos, fluoroquinolonas e tetraciclinas. -Podem sobreviver no pús dessecado por semanas. Sensível a temperaturas entre 55 e 60ºC/30 min. (Pasteurização do leite é importante) Principais doenças causadas por bactérias Cocos Gram positivos Teste da catalase Teste da coagulase Positivo Negativo Positivo Espécies de Staphylococcus Espécies de Streptococcus Espécies de Staphylococcus coagulase negativo (SCN) Staphylococcus aureus Crescimento em Agar Sangue β - Hemólise α - Hemólise Crescimento na presença de Bacitracina Crescimento na presença da optoquina Não Sensível Não Sensível Sim Resistente Sim Resistente Negativo S. pyogenes (estreptococos do grupo A) Outro Streptococcus β - Hemolítico Streptococcus α - Hemolítico S. pneumoniae Fluxograma para identificação dos cocos Gram positivos CARACTERÍSTICAS GERAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS Cocos Gram positivos (0,5 – 2,0 m), aos pares, cadeias curtas (espécimes clínicos) ou longas (cultivos líquidos) Ary Fernandes Júnior CARACTERÍSTICAS GERAIS Não esporulados Imóveis Cápsula (Ácido Hialurônico ou Polissacarídica) Septo Parede bacteriana Cápsula de ácido hialurônico Hemólise variável (aspecto muito importante para taxonomia) Nutricionalmente exigentes (Meio de cultura ideal Agar Sangue) Colônias pequenas (puntiformes) (±1,0mm) Facultativos (Alguns Anaeróbios; Capnófilos) Gênero Streptococcus Homo-fermentativos Ácido lático (cuidado no cultivo) -hemólise (completa) Padrões de Hemólise - hemólise (parcial) Padrões de Hemólise - hemólise (não hemolítico) Padrões de Hemólise Isolamento e Identificação•Cultura: Colônias (hemólise) Material Clínico Catalase negativa Ágar sangue Gram: CGP Identificação Diagnóstico Laboratorial Streptococcus pyogenes Grupo A de Lancefield β-hemolítico N-acetilglicosamina e ramnose Aspectos Gerais Considerado um dos patógenos mais frequente em humanos Presença entre 10 e 20% da população (Homem é o reservatório natural desta espécie) Apresenta quantidade significativa de enzimas e toxinas Fatores de disseminação da bactéria Expressão dos genes de virulência depende da localização da bactéria no hospedeiro (superficial ou profunda) Aspectos Gerais Pode acometer qualquer faixa etária, porém mais comum em crianças (5 e 15 anos) (Faringite estreptocócica e Piodermites) Cocos Gram positivos de 1 a 2 m de diâmetro - cadeias Colônias brancas com -hemólise Cápsula de ácido hialurônico CARACTERÍSTICAS GERAIS Septo Parede bacteriana Cápsula de ácido hialurônico FATORES DE VIRULÊNCIA Carboidrato Grupo específico (Ramnose- N-acetilglicosamina) Proteína M (120 tipos de gene emm: 100 sorotipos) M-like (20 genes) (Streptococcus pyogenes e S. equi) FATORES DE VIRULÊNCIA Fator antifagocítico Impede opsonização pelo complemento Aderência FATORES DE VIRULÊNCIA Receptor na célula da mucosa do hospedeiro (Fibronectina) Proteina M + LTA = Fibrila (Proteina M) Membrana da célula do hospedeiro Parede Celular Membrana plasmática do Streptococcus Modificado de Ofek et al (1982) Acido lipoteicóico (LTA) FATORES DE VIRULÊNCIA Estreptolisina S Não imunogênica Lisa eritrócitos, neutrófilos e plaquetas Estreptolisina O Diagnóstico de Febre reumática Lisa eritrócitos, neutrófilos e plaquetas FATORES DE VIRULÊNCIA Estreptoquinase (= Fibrinolisina) Plasminogênio Plasmina Fibrina Dissolve FATORES DE VIRULÊNCIA DNAase (A a D) Anticorpos DNAase C5a peptidase Inativa C5a fator quimiotático para neutrófilos e fagócitos Hialuronidase FATORES DE VIRULÊNCIA TOXINAS (originalmente chamada de toxina eritrogênica) Exotoxinas pirogênicas estreptocócicas – Spe (cepas lisogenizadas) FATORES DE VIRULÊNCIA SpeA SpeB SpeC SpeF etc SUPERANTÍGENOS Escarlatina Fasciíte necrosante Síndrome do choque tóxico estreptocócico Antígenos : 0,01 a 0,1 % células T Superantígenos: 5 a 20% células T SUPERANTÍGENOS Produção excessiva de citocinas PATOGENICIDADEFaringoamigdalites Escolares (5 a 15 anos) Mais comum no inverno (locais fechados) Evolução da doença Sinusite, Otite, Meningite, Septicemia, Pneumonia. Dor de garganta, Febre, Aumento dos linfonôdos cervicais, Exsudato purulento, Astenia, Cefaléia Escarlatina Faringoamigdalite Exotoxina pirogênica estreptocócica - Spe PATOGENICIDADE Faringite, acompanhada de “rash” eritematoso e língua em framboesa PIODERMITES Impetigo - Mais comum no verão - Crianças de 2 a 5 anos PATOGENICIDADE PIODERMITES Erisipela não bem conhecido mecanismo de transmissão (vias aéreas superiores) Sinais Sistêmicos – febre, calafrios, bacteremia PATOGENICIDADE PIODERMITES Celulite Inflamação local e sinais sistêmicos PATOGENICIDADE PIODERMITES Fasciíte Necrosante (= Gangrena Estreptocócica) PATOGENICIDADE PIODERMITES Fasciíte Necrosante (designação “bactéria devoradora de carne”) PATOGENICIDADE Síndrome do Choque Tóxico Estreptocócico (M1 ou M3) Infecção de tecidos moles Toxicidade sistêmica (SpeA ou SpeC) Superantígenos Choque e falência de múltiplos orgãos Bacteremia e Fasciíte necrosante PIODERMITES PATOGENICIDADE SEQUELAS PÓS-ESTREPTOCÓCICAS Doenças auto-imunes FEBRE REUMÁTICA linhagens reumatogênicas Consequência de faringoamigdalites (Sorotipos M1, M3, M5, M6, M18) Lesões inflamatórias Coração, articulações, tecido celular subcutâneo e sistema nervoso central Reação cruzada com tropomiosina cardíaca e sarcolema do músculo cardíaco SEQUELAS PÓS-ESTREPTOCÓCICAS Consequências: Lesão progressiva de válvulas cardíacas e artrite progressiva FEBRE REUMÁTICA GLOMERULONEFRITE AGUDA linhagens nefritogênicas Faringoamigdalites (M1, M4, M12, M15) Piodermites (M49, M52, M55, M59-M61) Excesso de complexos Ag-Ac nas membranas dos glomérulos renais, ativa o complemento e gera uma reação inflamatória. Inflamação aguda do glomérulo renal, com edema, hipertensão, hemáturia, oligúria e proteinúria SEQUELAS PÓS ESTREPTOCÓCICA DIAGNÓSTICO Bacterioscopia: Método de Gram Importante - PIODERMITES Isolamento: Agar Sangue DIAGNÓSTICO Identificação Prova de sensibilidade à bacitracina (0,004 U/disco), em Streptococcus dos grupos A, B, C e D de Lancefield. DIAGNÓSTICO L-Pirrilidonil-β-naftilamida PYR – Enzima L-Pirrolidonil-arilamidase (Mais sensível) Composto cromogênico PYR:L- Pirrolidonil arilamidase LAP: Leucina aminopeptidase Identificação Sorológica DIAGNÓSTICO Febre reumática/Glomerulonefrite Detecção de Anticorpos Estreptolisina O- ASO Detecção de Anticorpos DNAase B Infecções cutâneas DIAGNÓSTICO TRATAMENTO Febre reumática Penicilina Benzatina (mensal) medida profilática Penicilina G Eritromicina Streptococcus agalactiae Grupo B de Lancefield Beta hemolítico ramnose-glicosamina e galactose Streptococcus agalactiae “Streptococcus da mastite (1887) Principal causador de sepsis, pneumonia e meningite em recém nascidos Indivíduos sadios colonizados (± 40%) (trato intestinal inferior e geniturinário feminino) Aspectos Gerais Cocos gram positivos (0,6 a 1,2 µm de Ø) - cadeias Cápsula de polissacarídeo – Nove tipos sorológicos (Ia , Ia/c, Ib/c, II, IIc, *III, IV, V, VIII) * mais frequente em mulheres e mais isolado Fator Camp Camp teste positivo Identificação Características Gerais Cápsula de polissacarídeo: Resíduos de ácido siálico - inibe ligação C3 – bloqueando ativação do complemento β-Hemolisina: Citotóxica para células (epiteliais e endoteliais inclusive dos pulmões) C5a peptidase: Inativa o C5a quimiotático para neutrófilos e fagócitos Neuraminidase, Hialuronidase, Protease, DNAase: (???) FATORES DE VIRULÊNCIA PATOGENICIDADE Doença neonatal de início precoce (até 7 dias após nascimento) Adquiridas no útero ou no momento nascimento Pneumonia, Bacteremia, Meningite Ia (35 a 40%), II (30%) e V (15%) Doença neonatal de início tardio (do 7o dia ao 3º mês vida) Fonte exógena Bacteremia e Meningite Maioria sorotipo III PATOGENICIDADE Infecções em adultos Incidência menor Maior em gestantes, trato urinário, endometrite, amnionites, infecções de feridas, Homens e mulheres - infecções de pele, tecidos moles, bacteremias, infecções urinárias, pneumonia. PATOGENICIDADE DIAGNÓSTICO Bacterioscopia: Método de Gram líquor – meningite Secreções do trato respiratório inferior Exsudatos de feridas Isolamento : Enriquecimento Meio Líquido Todd-Hewitt (gentamicina e ácido nalidíxico) (Aumenta em até 50% o isolamento) DIAGNÓSTICO Gestantes de alto risco Rastreamento da colonização em mulheres entre a 35a e 37a semana gestacional Penicilina G ou cefazolina 4 horas antes do parto ou cefazolina mulheres alérgicas + Isolamento - Ágar Sangue DIAGNÓSTICO Identificação: CAMP teste = Christie, Atkins e Munch-Petersen (1944) DIAGNÓSTICO S. aureus (Beta toxina) S. agalactiae (N-acetil-esfingosina) + Hemólise sinérgica Prova do hipurato de sódio pela enzima hipuricase NIHIDRINA - GLICINA Identificação: DIAGNÓSTICO Identificação: DIAGNÓSTICO TRATAMENTO Penicilina Cefalosporina Eritromicina Cloranfenicol Infecções Graves: Penicilina + Aminoglicosídeo Streptococcus pneumoniae Não agrupável pela classificação de Lancefield Alfa Hemolítico Streptococcus pneumoniae (Pneumococo) Primeiros relatos pneumonia – 1881- Diplococcus pneumoniae, 1974 – S. pneumoniae Aspectos Gerais Notório microrganismo em âmbito mundial Atualmente: considerado reemergente (plasticidade genética e resistência a antimicrobianos) Gravidade das infecções pneumocócicas: Crianças com até dois anos e nos adultos em idosos ou no final da meia idade Aspectos Gerais De 5 a 10% dos adultos são portadores no trato respiratório superior Cocos de 0,5 a 1,2 µm, formato oval agrupado ao pares Algumas cepas são capnófilas Características Gerais doi:10.1038/nrg820 Reação de Quellung Permite diferenciar os 90 sorotipos distintos do polissacarídeo capsular de pneumococo epidemiológica e diagnóstica (1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 9V, 14, 18C, 19A, 19F e 23F) Proteína A da superfície do pneumococo CbpA Proteína A ligadora de colina Hialuronidase Neuraminidase NanA e NanB IgA1Protease FATORES DE VIRULÊNCIA Pneumolisina Citotóxica (alvéolos e endoteliais), inflamação pulmões, diminui atividade de neutrófilos, antifagocitário, inibe atividade de células ciliadas. Cápsula Autolisina PATOGENICIDADE Pneumonia Fatores de risco Idade (extremos), Inverno (ambientes fechados), Infecções prévias do trato respiratório (gripe), Etilismo, Tabagismo, Imunossupressão. Sinusite Otite Média PATOGENICIDADE Meningite 15% dos casos de meningite em crianças 30 a 50% dos casos de meningite em adultos PATOGENICIDADE DIAGNÓSTICO Bacterioscopia: Método de Gram Isolamento DIAGNÓSTICO Identificação *Optoquina (*Cloridrato de etil hidrocupreina) Teste da Bile solubilidade DIAGNÓSTICO (Desoxicolato de sódio) DIAGNÓSTICO Identificação sorológica Pesquisa AC na urina TRATAMENTO Penicilina G – se sensível Cloranfenicol Eritromicina Sulfametoxazol-trimetropim Tetraciclina CONTROLE Vacina pneumocócica polissacarídica 23-valente: Inclui antígenos de 23 sorotipos de pneumococos (1, 2, 3, 4, 5, 6B, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23F e 33F) Não é administrada em crianças menores de 2 anos Vacina Pneumocócica Conjugada 7-Valente (VPC-7- Prevenar®) (Sete sorotipos conjugados com uma mutante da toxina diftérica, a proteína CRM197) (EUA); Vacina Pneumocócica Conjugada 13–valente (VPC-13): VPC 7 + seis outros antígenos (EUA) Vacina Pneumocócica Conjugada 10-valente (Synflorix®): (VPC 7 + 3 sorotipos conjugada com proteína D, de H. influenzae e toxinas tetânicas e diftéricas) (Europa e outros países) Streptococcus do grupo viridans Não agrupável pela classificação de Lancefield Alfa Hemolítico Enzima Glicosiltransferase (sacarose Glicanos insolúveis Adesão superfícies lisas dos dentesPlaca dentária (Cáries) Maioria da microbiota do trato respiratório e trato genital; Endocardites (S. mitis, S.sanguis, S. salivarius) (Problemas naturais nas válvulas e/ou devido próteses valvulares) Aspectos Gerais Placa bacteriana A superfície do dente forma uma película (lipídeos e proteínas, incluindo aglutininas salivares glicoprotéicas). Em seguida é colonizada primeiramente por bactérias (Streptococcus oralis, S. mitis, S. gordonii e S. sanguis) que expressam adesinas para aglutininas. Outras bactérias colonizam segundo distribuição espacial e temporal usando receptores e adesinas formando a placa dentária. Aglutininas Adesinas Estreptococcus viridans Agentes etiológicos da cárie dental (S. mutans, S. sanguis, S. salivarius, S. mitis) Streptococcus do grupo D (ácido teicóico glicerol com D-alanina e glicose) S. bovis Endocardites infecciosas Alfa hemolítico em agar sangue Diagrama esquemático para diferenciação de Streptococus alfa hemolíticos Teste da optoquina Susceptível Resistente Bile esculina Streptococcus do grupo viridans Streptococcus do grupo DEnterococcus S. pneumoniae PYR: Pirrolidanil arilamidase Enterococcus (E. faecalis e E. faecium) Grupo D de Lancefield Acido teicóico glicerol com D-alanina e glicose Alfa Hemolítico ou não hemolítico Microbiota: Tratos gastrointestinal e biliar (vagina e uretra masculina), Boca, (solo, alimentos, água, animais) Aspectos Gerais E. faecalis = 85 a 90% das doenças por Enterococcus (menos propenso a resistência) E. faecium = 5 a 10% (mais propenso a resistência). Resistência: Intrínseca (ex: AMINO, CEF, CLI, OXA, LIN ) e aquisição de resistência por mutação (proteção ribossomo) ou plasmídios (PBP) e transposons) (Patógeno nosocomial da década de 90) Cocos Gram positivos Isolados ou cadeias curtas Catalase negativo, Anaeróbio facultativo, Imóveis, Menor exigência nutricional, Maior resistência a agentes físicos Sensibilidade a PEN (AMP) (Comb. PEN e Aminoglicosideos), Preocupação com os VER Aspectos Gerais Os principais fatores de risco para colonização e infecção hospitalar com enterococos resistentes à vancomicina (VRE) incluem proximidade física para pacientes que estão infectados ou colonizados com VRE (ou os quartos destes pacientes); um longo período de internação, internação em longa prazo instalações, unidades cirúrgicas ou unidades de terapia intensiva, a presença de um cateter urinário, e da administração de múltiplos cursos de antibióticos. Muitos antibióticos aumentam a densidade de organismos VRE no trato gastrointestinal, o qual, por sua vez, facilita a difusão destes organismos através de contaminação fecal do ambiente hospitalar, incluindo objetos inanimados e nas mãos dos trabalhadores dos cuidados de saúde e visitantes. Os enterococos podem sobreviver por longos períodos em superfícies ambientais, incluindo equipamento médico, banheiros, grades para camas e maçanetas, e são tolerantes ao calor e algumas preparações contendo álcool e cloro, IV, intravenosa. Arias & Murray. Nature Reviews Microbiology 10, 266-278 (April 2012) Na ausência de antibióticos, células epiteliais intestinais de rato e células Paneth produzem o REGIIIγ (lectina de tipo C), o qual possui uma atividade antimicrobiana contra bactérias gram-positivas (púrpura). A produção de REGIIIγ é desencadeada pela presença de bactérias Gram-negativas (rosa); seus mAmps (microorganismo- associados padrões moleculares), tais como o lipopolissacarídeo membrana exterior (no lúmen intestinal) e flagelina (em tecidos subepiteliais), são reconhecidos por receptores de reconhecimento de padrões, como Toll-like receptor 4 (TLR4) e TLR5, respectivamente. b | administração de antibióticos leva a uma redução nas bactérias Gram-negativas, que diminui a produção de REGIIIγ por células epiteliais intestinais e células Paneth. c | enterococos tirar vantagem desta redução na secreção de REGIIIγ a tornar-se os membros dominantes da flora intestinal. IL-22, interleucina-22. Figura é modificado, com permissão, de Ref. 144 © (2010) American Society for Clinical Investigation. Arias & Murray. Nature Reviews Microbiology 10, 266-278 (April 2012) Não hemólise em agar sangue Bile esculina Estreptococos não hemolítico6,5% NaCl Enterococcus Streptococcus do grupo D Diagrama esquemático para identificação de estreptococos não hemolíticos Beta, alfa ou não hemolítico em agar sangue Bile esculina positiva 6,5% NaCl Enterococcus Streptococcus do grupo D Diagrama esquemático para diferenciação de Streptococus do grupo D e Enterococcus PYR: Pirrolidanilaril amidase Prova da bile esculina Enterococcus S. bovis Crescimento em 6,5% de NaCl Enterococcus S. bovis Identificação Bioquímica de Estreptococos frequentes
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