Streptocoques

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Microbiologie de base

Division du Streptocoque Le genre streptocoque se compose des coques non-motiles et Gram-positifs qui se développent dans les chaînes parce que quand ils se divisent chaque mur en travers est rendu perpendiculaire au long axe de la chaîne se développante.  Métaboliquement, les streptocoques sont des anaérobies parce qu'ils obtiennent l'énergie par la fermentation, même lorsque développé en air.  Certains sont les anaérobies facultatives tandis que d'autres sont les anaérobies strictes.  Puisqu'ils ne peuvent pas en mesure synthétisez les cytochromes, ils n'effectuent pas la phosphorylation oxydante.  Le produit final de principe de la fermentation est acide lactique.  Par conséquent, les streptocoques sont plus tolérant l'acide que la plupart des bactéries, qui affecte leur écologie.  Une autre conséquence de manquer des cytochromes est l'absence de la enzyme catalase cytochrome-dépendante (2 H2O 2 --> 2 H 2O + O).  Ce dispositif est utile pour l'identification des streptocoques puisque la plupart des autres bactéries préparent la catalase; il explique également pourquoi les streptocoques sont si susceptibles de détruire par les leucocytes polymorphonucléaires qui préparent le peroxyde d'hydrogène comme produit de l'éclat respiratoire.  Les streptocoques presque tout médicalement importants ont des conditions alimentaires multiples (auxotrophies) qui incluent des vitamines, des acides aminés, et des acides nucléiques, et libre-ne vivent donc pas dans l'environnement.  Ceci signifie également que les streptocoques se développent seulement dans des medias nutritionnellement riches, et les colonies sont habituellement petites.
 

Classification des streptocoques

HemolysisLe système de classification le plus commun pour des streptocoques a utilisé journalier dans le laboratoire clinique de microbiologie est basé sur l'aspect des colonies développées sur la surface des medias d'sang-agar.  Comme représenté dans la photographie vers la gauche, des streptocoques sont indiqués en tant que montrer bêta ou gamma l'activité hémolytique d'alpha.  Dans le prétendu ß-hemolysis, le RBCs entourant la colonie sont complètement lysés.  Les toxines spécifiques d'"hémolysine" de protéine sont responsables de ce phénotype.  Les microbes pathogènes importants dans ce groupe sont des streptocoques du groupe A et des streptocoques du groupe B.  Dans le cas de l'-alpha-hemolysis, le RBCs sont intact mais leur colorant est changé de rouge en vert.  La production de peroxyde d'hydrogène est responsable de ce phénotype, et ces streptocoques désigné parfois sous le nom des "viridans" (= vert).    Le microbe pathogène humain le plus important dans ce groupe est streptocoque pneumoniae .   Le gamma-hemolysis  est en fait un terme mal approprié, car il n'y a aucun changement de l'aspect du RBC.

Rebecca Lancefield Les streptocoques ß-hémolytiques sont encore classifiés sur la base d'un arrangement développé par Rebecca Lancefield (1895-1981) ce des essais que la réactivité serologic des antigènes d'hydrate de carbone (substance de C) a dérivés de l'extraction acide des murs bactériens de cellules.  Des sérogroupes identifiés sont donnés des désignations de lettre d'ampèreheure et de kilovolt.  Quelques antigènes de groupe sont partagés par espèce multiple; cependant, seulement une espèce pathogène simple chacune constitue les groupes A (S. pyogenes) et B (S. agalactiae). D'autres streptocoques avec le potentiel pathogène sont trouvés dans les groupes ß-hémolytiques C, F et G (S. equisimilis ou S. anginosus), mais est seulement extrêmement rarement la maladie est associés au groupe D ou d'autres groupes de Lancefield.  [Enterococcus faecalis et E. faecium ont été par le passé classifiés comme streptocoques du groupe D].  S. pneumoniae (pneumococcus), un microbe pathogène humain produisant la pneumonie et la méningite, manque d'un antigène de détail de groupe. De même, aucun antigène de groupe n'est présent dans les streptocoques de viridans (par exemple S. mutans , S. sanguis, S. salivarius, S. milleri ) qui font partie de la flore orale et peuvent contribuer à la pathogénie de l'endocardite dentaire de carie ou de produit sur les valves endommagées de coeur. 
 

Groupe A streptocoque (S. pyogenes , GAS)
   

Manifestations Cliniques 

GAS causent les infections de la région respiratoire supérieure (principalement pharyngite = "gorge de streptocoque", lymphadénite cervicale, abcès peritonsillar, pneumonie et empème), et la peau (impetigo, lymphangitis, cellulitis et érysipèle).  En outre, le GASsont la cause de la scarlatine, et les deux maladies immunologiquement négociées, fièvre rhumatismale et glomérulonéphrite aiguë.  Depuis le milieu des années 80, une augmentation significative des infections profondes et systémiques provoquées par GAS a été observée, en particulier fasciitis de nécrose et la septicémie, a souvent compliqué par le développement du syndrome toxique streptococcique de choc (STSS) et de la panne de système multiorgan.

Images Cliniques de GAZ

Observez un clip visuel de nouvelles de CNN décrire des infections invahissantes de GAS comprenant le fasciitis de nécrose
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Épidémiologie

Le GAS sont exclusivement les microbes pathogènes humains dans des conditions normales.  Des bactéries sont passées de la personne à la personne, par des gouttelettes, ou par le contact direct avec la peau infectée, ou probablement par des fomites.  La pharyngite est plus commune en hiver et printemps dans des climats tempérés, et impetigo-comme la peau les infections sont plus répandues en été, souvent dû aux infections secondaires des morsures d'insecte.  La prédominance du GAS dans les gorges des écoliers change de 5-40%.  L'incidence la plus élevée des infections de GAS est dans les préadolescents.  Le trauma et la varicelle de peau sont des facteurs importants de prédisposer pour des infections graves et invahissantes de GAS. 

Pathogénie

GAS commence par la connexion aux cellules épithéliales du pharynx ou de la peau par l'intermédiaire des fimbriae de hairlike qui dépassent de la surface de cellules et dans la capsule acide hyaluronic de l'organization.  Les fimbriae se composent d'acide lipotechoic et de séries de protéines extérieures sérologiquement distinctes, les protéines de M, qui ont les propriétés antiphagocytic importantes.  La propagation de maladie systémique peut être lancée par des ruptures dans la peau ou les barrières muqueuses ou par invasion cellulaire directe par GAS.  La scarlatine est un résultat de production pyrogène d'exotoxine par l'organization ; des exotoxines pyrogènes sont également senties pour jouer un rôle de principe en déclenchant le lancement immunisé délétère de STSS.

Facteurs Extérieurs de Virulence

La protéine de M est le dispositif simple de virulence le plus étudié et le plus apprécié du GAS.  Les protéines de M se composent de deux chaînes avec enroulé-lovent la structure un-hélicoïdale, très rare dans les bactéries, mais un motif commun en protéines mammifères.  Il y a plus de 80 immunologiquement protéines distinctes de M sur la base de leur hypervariable, négatif-chargé des N-n-termini ; ils possèdent également une région économisée, une région riche de proline/glycine qui intercale la protéine dans le mur de cellules, et une région hydrophobe de point d'attache de membrane.  La variation antigénique est due principalement des substitutions simples d'acide aminé.  En général, les types de protéine de M de GAS liés à l'impetigo et d'autres infections de peau sont différents de ceux liés à la pharyngite clinique.  La fièvre rhumatismale suit toujours la pharyngite et est généralement associée à certains types de M (1.3.5.16.18), bien que beaucoup de sérotypes aient été impliqués.  La glomérulonéphrite peut suivre la pharyngite (généralement M-types 1.4.12.15) ou l'impetigo (M-types 49.52.55.59-61) et semble être limitée à une plus petite liste de contraintes "nephritogenic".  Le syndrome toxique streptococcique de choc a été associé principalement aux types 1 et 3 de M.  Induction des anticorps de protéine d'anti-M ou des T-cellules cytotoxiques qui croix-réagissent avec de la myosine cardiaque ou des neurones basiques de ganglia sont sentis pour jouer un rôle dans la pathogénie du carditis et du chorea de la fièvre rhumatismale, alors que le dépôt des complexes d'antigène-anticorps peut jouer un rôle dans la pathogénie de la glomérulonéphrite poststreptococcal aiguë.

Protéine de MLes protéines de M projettent du mur de cellules comme fimbriae et retardent la phagocytose par des neutrophiles et des macrophages de centre serveur en empêchant le dépôt du complément (C3b) sur la surface bactérienne.  Le mécanisme exact est quelque peu controversé mais comporte probablement lier du facteur H à un ordre exposé et économisé en terminus de C de toutes les protéines de M.  Le facteur H combine avec C3b pour le rendre susceptible du facteur I, qui inactive le convertase alternatif de la voie C3 de complément.  La protéine de M peut avoir d'autres rôles dans la pathogénie, incluant directement ou indirectement dans l'adhérence de médiation aux cellules épithéliales telles que les keratinocytes épidermiques.  La protéine de M lie également le fibrinogène.  Le fibrinogène peut lier plasminogen qui peut être lancé par streptokinase bactérien pour former la plasmine attachée.  Ainsi chaque bactérie pourrait être enduite elle-même avec de la protéase de centre serveur qui peut faciliter le transfert par des tissus de centre serveur.

La capsule acide hyaluronic du GAS est un polymère est essentiellement identique à la substance moulue humaine (? imitation moléculaire pour éviter la détection immunisée). Tout le GAS pathogène ont des capsules, mais quelques contraintes produisent de grandes capsules ; celles-ci sont souvent associées à des infections plus invahissantes et isogène nonencapsulated des contraintes de mutant sont moins pathogènes chez les souris.  La capsule peut également négocier l'adhérence de GAS et l'invasion paracellulaire de tissu par l'intermédiaire de lier au récepteur hyaluronan cellulaire CD44. 

La protéine de F a été montrée surface-pour être exprimée et liée étroitement au fibronectin, la protéine extracellulaire de matrice à laquelle grippage de GAS.  La protéine de M n'est pas exprimée dans les conditions qui favorisent l'expression de la protéine de F (haut O2 et bas CO2), et vice versa.  La protéine de F peut être l'adhesin pour les cellules épithéliales respiratoires mais c'est encore controversée.  Les mutants F- ne lient pas aux cellules de Langerhans dans l'épiderme, mais lient normalement aux keratinocytes.

L'acide de Lipotechoic (LTA) est trouvé dans l'abondance sur la surface du GAS, adhérente à la protéine de M.  Il y a de l'évidence que LTA est un adhesin qui lie le GAS au fibronectin, bien que ce soit controversé, et il se peut que le GAS ait les adhesins multiples qui sont utilisés pour la connexion à différents genres de cellules.

Le GAS possèdent également une famille des protéines adhérent d'immunoglobuline qui ont des similitudes structurales à la protéine de M.  Ces protéines peuvent lier à la région économisée de Fc d'IgG ou d'IgA humain.  Cette attache "non-immunisée" d'Ig empêche l'immunoglobuline moléculaire d'agir en tant qu'opsonine pour les neutrophiles qui soutiennent des récepteurs de Fc sur leur surface.

La peptidase de C5a est une protéine extérieure qui inactive C5a, un peptide chimiotactique efficace, produit par le lancement protéolytique du cinquième composant du complément (C5).  Son rôle dans la pathogénie est improuvé.  Comme les protéines Ig-liantes, ce fait partie de la même batterie de gène (regulon) qui encode la protéine de M.

L'hydrate de carbone du groupe A est ancré au peptidoglycan dans le mur de cellules; il stimule des anticorps, mais ils ne sont pas opsoniques.  C'est l'antigène qui explique la spécificité de groupe.  Il n'a pas un rôle connu dans la virulence.  Les essais rapides de détection d'antigène du groupe A maintenant dans l'utilisation clinique répandue pour le diagnostic de la pharyngite streptococcique sont basés sur l'extraction d'acide nitrique du polysaccharide d'A du mur bactérien de cellules et de sa détection avec de l'anticorps spécifique du l'anti-groupe A.

Facteurs Sécrétés de Virulence

Structure de ruban de SpeA Des exotoxines pyrogènes streptococciques (SPEs) A, B et C désigné autrefois sous le nom des toxines erythrogenic.  Ces toxines semblent être responsables de l'éruption de la scarlatine, et du choc qui peut résulter des infections streptococciques graves.  Chacune des trois toxines induit la fièvre, mais est immunologiquement distincte.  SPE B est une protéase de cystéine qui est encodée sur le chromosome de tout le GAS, mais quelques contraintes ne font pas une protéine active.  SPE B peut fendre le précurseur interleukin-1b (pIL-1b) à son forme active (pIL-1b est libéré par les macrophages inflammatoires), et peut dégrader le fibronectin et le vitronectin.  SPE A et C sont encodés par les bactériophages dans la décennie passée a été associé au reappearance de SPE A produisant des bactéries.  Dans une étude 90% du GAS des patients présentant "la maladie sérieuse" (choc d'invasion de circulation sanguine) a fait SPE A, tandis que SPE A a été trouvé dans seulement 54% d'isolats des patients présentant des infections peu compliquées.  Cependant, dans une étude plus récente SPE A a été trouvé dans seulement 44% d'isolats des patients présentant des infections graves.  Toutes de SPE les protéines ont des propriétés des superantigens, causant l'overactivation non spécifique des T-lymphocytes de l'humain.

Streptolysin S (SLS) est une protéine oxygène-stabile, non-antigénique et petite de poids moléculaire qui peut être principalement cellule liée et est responsable du phénotype solides solubles-hémolytique produit par GAS sur la surface des plats d'sang-agar.  Le gène encodant SLS a été récemment identifié et se trouve à la tête d'un operon de neuf gènes responsables de son lancement et sécrétion sur la surface de cellules.  Streptolysin a des similitudes structurales à d'autres bactériocines bactériennes grampositives, une famille des molécules qui sont toxiques à d'autres membranes bactériennes de cellules et présentent parfois les propriétés hémolytiques ou cytolytiques.  Ainsi la production de SLS peut aider concurrencent contre d'autres bactéries pour une place sur les surfaces épithéliales.  SLS apparaît cependant non suffisamment nécessaire pour l'infection douce profonde de tissu de GAS, car les mutants déficients de SLS ne produisent pas les lésions de peau nécrotiques dans le modèle de souris. 

Streptolysin O (SLO) est un moléculaire oxygène-labile avec l'activité hémolytique faible qui polymérise dans tige-comme les structures qui s'insèrent dans des membranes cholestérol-contenantes aux pores de forme. SLO est cardiotoxic une fois infusé en intraveineuse dans des animaux et SLO est antigénique.  L'anticorps contre SLO est souvent employé pour diagnostiquer l'infection récente de GAS.

Streptokinase est une protéine sécrétée qui combine 1:1 avec plasminogen pour préparer la plasmine fonctionnelle, qui peut hydrolyser la fibrine et d'autres protéines de centre serveur.  Si attaché sur la surface bactérienne de cellules, plasmine n'est pas empêché par l'un-macroglobuline.  De cette façon, le streptokinase peut favoriser la diffusion du GAS par des tissus.  Streptokinase de streptocoque du groupe G est employé thérapeutiquement pour dissoudre des caillots.  Streptokinase est antigénique et l'anticorps peut neutraliser l'activité enzymatique.

L'hyaluronidase dissout la substance moulue et favorise probablement le mouvement des bactéries par le tissu.  La capsule de GAS est également un substrat pour cette enzyme et elle n'est pas claire comment les bactéries règle la synthèse et la rotation des deux facteurs.

NADase et DNAases sont faits par la plupart de GAS.  Ils n'ont aucun rôle connu dans la pathogénie de l'infection mais ils sont antigéniques et peuvent être utilisés pour le diagnostic serologic.

Traitement

Tout le GAS sont extraordinairement susceptible de la pénicilline.  Les la plupart sont également susceptibles de l'érythromycine et de la clindamycine.  Pour des infections invahissantes graves de GAS, beaucoup favorisent le traitement avec de la clindamycine, un antibiotique ribosomally-actif qui peut diminuer la synthèse de protéine et l'élaboration des toxines.  La globuline gamma intraveineuse a été utilisée comme thérapie adjunctive pour des infections invahissantes de GAS avec STSS.
 

Streptocoque du groupe B (S. agalactiae, GBS)


Aspect Phénotypique

GBS sont des ß-hémolytiques mais typiquement ne produisez pas les grandes zones du hemolysis comme ceux liés au streptolysin S du GAZ.  Elles produisent également un colorant orange qui peut être utilisé pour l'identification clinique.  La production de colorant est jointe aux solides solubles - la production d'hémolysine, et toutes les deux sont accentuées par incubation anaérobie.

Épidémiologie

Mastite de Bovin de GBS GBS sont trouvés dans les bétail comme des humains, et ils sont un agent étiologique important de mastite de bovin.  GBS colonisent généralement l'appareil gastro-intestinal inférieur et le vagin des adultes en bonne santé; la prédominance dans la population à n'importe quelle heure donnée est approximativement 20-30%.  GBS sont la principale cause de la pneumonie, sepsis et méningite dans les enfants en bas âge nouveau-nés, qui peuvent saisir l'infection d'une mère colonisée.  L'incidence de l'infection néonatale invahissante de GBS est approximativement 1-3 cas par 1.000 naissances de phase, un nombre qui diminue avec des programmes plus agressifs pour interviewer les femmes enceintes et gérer la prophylaxie d'antibiotique d'intrapartum.  Ces dernières années, GBS ont été de plus en plus identifiés comme agents des infections invahissantes dans les adultes, habituellement ceux qui sont immunocompromised, les personnes âgées, les femmes de parturiente, ou le diabet.

Manifestations Cliniques

La forme plus commune de tôt-début de la maladie de GBS se développe typiquement le premier jour de la vie et est une infection fulminante impliquant la pneumonie et la septicémie.  Les prématurés sont particulièrement au gros risque pour l'infection grave du tôt-début GBS.  Les sérotypes de capsule de polysaccharide se sont associés à l'infection de tôt-début reflètent leur prédominance comme colonizers dans la population d'adulte, avec une distribution relativement égale parmi les sérotypes  de terrain communal Ia, III, V et II.  l'infection du Tard-début GBS peut se produire dans les enfants en bas âge jusqu'à 6 mois d'âge, a souvent une présentation subaiguë, et implique le bacteremia et fréquemment la méningite.   Le type contraintes d'III GBS expliquent un pourcentage d'une façon disproportionnée élevé des cas de tard-début et des infections de CNS.
 

Images Cliniques de GBS

Pathogénie

GBS doit d'abord établir la colonisation vaginale dans la mère enceinte en adhérant aux cellules épithéliales vaginales et aux défenses immunisées muqueuses de résistance.  Pour accéder au foetus, GBS peut ensuite monter dans la cavité aniotique par la pénétration des membranes placentaires.  Chorioamnionitis et prolifération bactérienne permettent aux bactéries d'entrer dans le poumon foetal par l'aspiration du fluide aniotique infecté.  Alternativement, l'enfant en bas âge peut saisir l'organization sur le passage par le canal de naissance.  La pneumonie avec des dommages épithéliaux et endothéliaux de poumon de cellules sont caractéristique de la première maladie de début, et peuvent être négociées en partie par les propriétés cytotoxiques de l'solides solubles-hémolysine et de l'afflux des neutrophiles de centre serveur.  GBS sont capables d'épithélial alvéolaire "envahissant" et les cellules endothéliales pulmonaires dans membrane-bondissent des vacuoles.  Ce processus peut permettre à l'organization de gagner l'entrée par étapes dans la circulation sanguine.  Les défenses phagocytaires de centre serveur sont ultérieurement invitées à l'espace libre les bactéries pathogènes.  Les enfants en bas âge nouveau-nés, et en particulier les prématurés, ont moins de macrophages alvéolaires que les adultes et montrent des chemotaxis pauvres de neutrophile.  En outre, GBS sont phagocytosed inefficacement en l'absence de l'opsonization par l'anticorps ou le complément spécifique, dont tous les deux peuvent être présents dans des quantités diminuées en sérum néonatal.  La capsule de polysaccharide de GBS a un effet inhibiteur marqué sur le dégagement phagocytaire en empêchant le dépôt de complément sur la surface bactérienne. Les composants de la protéine extérieure C de GBS peuvent retarder l'opsonization et diminuer le massacre de GBS pris par des neutrophiles.  Les composants mur-associés de cellules de circuler GBS induisent un syndrome de sepsis caractérisé par hypotension systémique grave, hypertension pulmonaire, hypoxemia et acidose.  Ce syndrome reflète les effets nuisibles d'une réponse inflammatoire de centre serveur atténuée par la version du facteur de nécrose de tumeur (TNFalpha), des interleukins, des prostaglandines et du thromboxane.  La diffusion de circulation sanguine permet à GBS d'atteindre les sites multiples de corps, et l'invasion des cellules endothéliales microvasculaires de cerveau peut être la première étape dans la production de la méningite.

Facteurs de Virulence

Capsule de GBS La capsule extérieure de polysaccharide de GBS est la cause déterminante de virulence bien-étudiée dans l'infection néonatale, en vertu de ses propriétés antiphagocytic.  les mutants Capsule-déficients ont considérablement diminué la virulence chez les modèles animaux.  Les résidus acides sialiques sur la capsule empêchent l'attache du composant C3 opsonically-actif du complément sur la surface de cellules, bloquant de ce fait le lancement de la voie alternative.  Le passage de Transplacental de l'anticorps anticapsular type-spécifique d'IgG de la mère à l'enfant en bas âge est un facteur protecteur important contre la maladie invahissante.  Les vaccins conjugués basés sur des capsules de polysaccharide de GBS sont protecteurs pour le nouveau-né une fois gérés aux animaux enceintes, avec des épreuves humaines maintenant en cours.

Les études spécifiques de mutant ont prouvé que le ß-hémolysine de GBS est cytotoxique aux cellules épithéliales et endothéliales pulmonaires, et peuvent contribuer aux dommages pulmonaires et à l'exsudat alvéolaire de protéine de la pneumonie de tôt-début.  L'activité d'hémolysine de GBS est bloquée par le phospholipide d'agent tensio-actif, fournissant un raisonnement pour le plus grand risque de nouveaux-nés prématurés et agent-déficients à la pneumonie grave.  Cette molécule également semble induire la version de cytokine et la production nitrique d'oxyde dans les macrophages et peut stimuler des éléments de la cascade de sepsis.

La C5a-peptidase de GBS spécifiquement fend et inactive la neutrophile complément-dérivée Cä chemoattractant.  Les expériences modèles animales prouvent que les mutants Cä-peptidase-déficients sont plus rapidement ont effacé des poumons des animaux infectés une fois comparés au sauvage-type isogène contrainte.

Traitement

Des enfants en bas âge avec l'infection de GBS peuvent être traités avec de la pénicilline, l'ampicilline ou un céphalosporine.  Le criblage universel des femmes enceintes à la gestation des semaines 35-37 pour la colonisation de GBS du vagin ou du rectum, suivie de thérapie antibiotique prophylactique pendant le travail à ces femmes qui testent le positif pour GBS (plus ceux qui ont d'autres facteurs de risque tels que la fièvre, la rupture prolongée des membranes, ou la livraison prématurée), a eu un impact favorable significatif sur l'incidence de la maladie du tôt-début GBS.

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