Streptococci

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Microbiology Básico

Dividindo O Strep O genus streptococcus é composto dos cocos non-motile, Gram-positive que crescem nas correntes porque quando se dividem cada parede transversal é feita perpendicular à linha central longa da corrente se tornando.  Metabolically, os streptococci são anaerobes porque obtêm a energia pelo fermentation, mesmo quando crescido no ar.  Alguns são anaerobes facultative quando outros forem anaerobes estritos.  Porque não podem synthesize cytochromes, eles não realizam o phosphorylation oxidative.  O produto de extremidade do princípio do fermentation é ácido lactic.  Conseqüentemente, os streptococci são mais acid-tolerant do que a maioria de bactérias, que afeta seu ecology.  Uma outra conseqüência de faltar cytochromes é a ausência do catalase cytochrome-dependente do enzyme (2 H2O 2 --> 2 H 2O + O 2).  Esta característica é útil para identificar streptococci desde que a maioria outras de bactérias fazem o catalase; explica também porque os streptococci são assim suscetíveis a matar pelos leukocytes polymorphonuclear que fazem o peroxide de hidrogênio como um produto do estouro respiratory.  Os streptococci quase toda medicamente importantes têm as exigências nutritivas múltiplas (auxotrophies) que incluem vitaminas, aminos-ácido, e ácidos nucleic, e conseqüentemente livre-não estão vivendo no ambiente.  Isto significa também que os streptococci crescem somente em media nutritiva ricos, e as colônias são geralmente pequenas.
 

Classificação dos streptococci

HemóliseO sistema de classificação o mais comum para streptococci usou diário no laboratório clínico do microbiology é baseado na aparência das colônias crescidas na superfície de media do sangue-ágar.  Como descritos na fotografia à esquerda, os streptococci são designados como exibir a atividade hemolytic do alfa, a beta ou a gamma.  Em ß-hemólise o RBCs que cerca a colônia lysed completamente.  Os toxins específicos do "hemolysin" da proteína são responsáveis para este phenotype.  Os pathogens importantes neste grupo são streptococci do grupo A e streptococci do grupo B.  No exemplo da alfa-hemólise, o RBCs é intato mas seu pigment é mudado de vermelho ao verde.  A produção do peroxide de hidrogênio é responsável para este phenotype, e estes streptococci são consultados às vezes a como "viridans" (= verde).    O pathogen humano o mais importante neste grupo é streptococcus pneumoniae.   Gamma -hemólise é no fato um misnomer, porque não há nenhuma mudança na aparência do RBC.

Rebecca Lancefield Os ss- os streptococci hemolytic são classificados mais mais na base de um esquema tornado por Rebecca Lancefield (1895-1981) esse testes que o reactivity serologic de antígenos do hidrato de carbono (substância de C) se derivou da extração ácida das paredes de pilha bacterianas.  Os serogroups reconhecidos são dados designações da letra do ampère-hora e do quilovolt.  Alguns antígenos do grupo são compartilhados pela espécie múltipla; entretanto, somente uma única espécie pathogenic cada uma compreende os grupos A (S. pyogenes) e B ( S. agalactiae ). Outros streptococci com potencial pathogenic são encontrados dentro do b- os grupos hemolytic C, F e G (S. equisimilis ou S. anginosus), mas são somente extremamente raramente doença são associados com o grupo D () ou outros grupos de Lancefield.  [Enterococcus faecalis e E. faecium foi classificado uma vez como streptococci do grupo D].  S. pneumoniae (pneumococo), um pathogen humano produzindo o pneumonia e o meningitis, faltam um antígeno do específico do grupo. Do mesmo modo, nenhum antígeno do grupo está atual nos streptococci dos viridans (por exemplo S. mutans , S. sanguis, S. salivarius, S. milleri ) que são parte do flora oral e podem contribuir ao pathogenesis do endocarditis dental da cárie ou do produto em válvulas danificadas do coração. 
 

Agrupe um streptococcus (S. pyogenes, GÁS)
   

Manifestations Clínicos 

GAS infecções da causa do intervalo respiratory superior (principalmente pharyngitis = do "garganta strep", lymphadenitis cervical, abscess peritonsillar, pneumonia e empyema), e a pele (impetigo, lymphangitis, celulite e erysipelas).  Além, o GÁS é a causa da febre do scarlet, e duas doenças immunologically mediadas, febre rheumatic e glomerulonephritis agudo.  Desde os mid-1980's, um aumento significativo nas infecções profundas e systemic causadas por GÁS foi observado, no fasciitis necrotizing particular e o septicemia, complicou frequentemente pelo desenvolvimento do syndrome tóxico streptococcal de choque (STSS) e da falha de sistema multiorgan.

Imagens Clínicas do GÁS

Preste atenção a um grampo video da notícia do CNN descrever infecções invasive do GÁS including o fasciitis necrotizing
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Epidemiology

O GÁS é exclusivamente pathogens humanos sob circunstâncias naturais.  As bactérias são passadas da pessoa à pessoa, por gotas, ou pelo contato direto com pele infected, ou possivelmente por fomites.  O pharyngitis é mais comum no inverno e na mola em climas temperate, e impetigo-como a pele as infecções são mais prevalent no verão, frequentemente devido às infecções secundárias de mordidas do inseto.  O prevalence do GÁS nas gargantas de crianças de escola varia de 5-40%.  A incidência a mais elevada de infecções do GÁS está nos pre-adolescents.  O trauma e o chickenpox da pele são fatores importantes predisposing para infecções severas, invasive do GÁS. 

Pathogenesis

O pathogenesis de infecções do GÁS começa com o acessório às pilhas epithelial do pharynx ou da pele através dos fimbriae do hairlike que se projetam da superfície da pilha e na cápsula ácida hyaluronic do organismo.  Os fimbriae são compostos de ácidas lipotechoic e de uma série de proteínas de superfície serologically distintas, as proteínas de M, que têm propriedades antiphagocytic importantes.  A propagação systemic da doença pode ser iniciada por rupturas na pele ou em barreiras mucosal ou pela invasão celular direta por GÁS.  A febre do scarlet é um resultado da produção pyrogenic do exotoxin pelo organismo; os exotoxins pyrogenic são sentidos também para jogar um papel do princípio em provocar a ativação imune deleterious de STSS.

Fatores De superfície Do Virulence

A proteína de M é a única característica a mais estudada e a mais apreciada do virulence do GÁS.  As proteínas de M consistem em duas correntes com coiled-bobinam a estrutura um-helicoidal, muito rara nas bactérias, mas em um motif comum em proteínas mammalian.  Há sobre 80 immunologically proteínas distintas de M na base do seu hypervariable, negativo-carregada N-términos; possuem também uma região conservada, uma região rica de proline/glycine que intercale a proteína na parede de pilha, e uma região hydrophobic da escora da membrana.  A variação antigenic é devida primeiramente às únicas substituições do amino-ácido.  No general, os tipos da proteína de M de GÁS associados com o impetigo e outras infecções da pele são diferentes daqueles associados com o pharyngitis clínico.  A febre rheumatic segue sempre o pharyngitis e é associada mais geralmente com determinados tipos de M (1.3.5.16.18), embora muitos serotypes sejam implicados.  O glomerulonephritis pode seguir o pharyngitis (geralmente M-tipos 1.4.12.15) ou o impetigo (M-tipos 49.52.55.59-61) e parece ser restringido a uma lista menor de tensões "nephritogenic".  O syndrome tóxico streptococcal de choque foi associado predominantly com os tipos 1 e 3 de M.  Indução dos antibodies da proteína do anti-M ou das T-pilhas cytotoxic que cruz-reagem com o myosin cardiac ou os neurônios basal do ganglia são sentidos para jogar um papel no pathogenesis do carditis e da coreia da febre rheumatic, quando o deposition de complexos do antígeno-antigen-antibody puder jogar um papel no pathogenesis do glomerulonephritis poststreptococcal agudo.

Proteína de MAs proteínas de M projetam-se da parede de pilha como fimbriae e retardam-se o phagocytosis por neutrophils e por macrophages do anfitrião inibindo o deposition do complemento (C3b) na superfície bacteriana.  O mecanismo exato é um tanto controverso mas envolve provavelmente ligar do fator H a uma seqüência exposta, conservada no término de C de todas as proteínas de M.  O fator H combina com o C3b para fazê-lo suscetível ao fator I, que inactivates o convertase alternativo do pathway C3 do complemento.  A proteína de M pode ter outros papéis no pathogenesis, incluindo diretamente ou indiretamente no adherence mediar às pilhas epithelial tais como keratinocytes epidermal.  A proteína de M liga também o fibrinogen.  O fibrinogen pode ligar plasminogen que pode ser ativado pelo streptokinase bacteriano para dar forma a plasmin encadernado.  Assim cada bactéria poderia ser revestida própria com um protease do anfitrião que pudesse facilitar a migração através dos tecidos do anfitrião.

A cápsula ácida hyaluronic do GÁS é um polímero é essencialmente idêntica à substância à terra humana (? mimicry molecular para evitar a deteção imune). Todo o GÁS pathogenic tem cápsulas, mas algumas tensões produzem cápsulas grandes; estes são associados frequentemente com as infecções mais invasive e isogenic nonencapsulated tensões do mutant são mais menos pathogenic nos ratos.  A cápsula pode também mediar o adherence do GÁS e a invasão paracellular do tecido através de ligar ao receptor hyaluronan celular CD44. 

A proteína de F foi mostrada superfície-para ser expressada firmemente e ligado ao fibronectin, a proteína extracellular da matriz a que ligamento do GÁS.  A proteína de M não é expressada sob as circunstâncias que promovem a expressão da proteína de F (O2 elevado e CO2 baixo), e o versa vice.  A proteína de F pode ser o adhesin para pilhas epithelial respiratory mas esta é ainda controversa.  F - os mutants não ligam às pilhas de Langerhans no epidermis, mas ligam normalmente aos keratinocytes.

O ácido de Lipotechoic (LTA) é encontrado na abundância na superfície do GÁS, adherent à proteína de M.  Há alguma evidência que LTA é um adhesin que ligue o GÁS ao fibronectin, embora este seja controverso, e pode-se ser que o GÁS tenha os adhesins múltiplos que são usados para o acessório aos tipos diferentes das pilhas.

O GÁS possui também uma família das proteínas adherent do immunoglobulin que têm similaridades estruturais à proteína de M.  Estas proteínas podem ligar à região conservada de Fc de IgG ou de IgA humano.  Este emperramento "non-imune" de Ig impede que o immunoglobulin molecular aja como um opsonin para os neutrophils que carregam os receptors de Fc em sua superfície.

O peptidase de C5a é uma proteína de superfície que inactivates C5a, um peptide chemotactic potent, gerado pela ativação proteolytic do quinto componente do complemento (C5).  Seu papel no pathogenesis é unproven.  Como as proteínas Ig-ligando, é parte do mesmo conjunto do gene (regulon) que codifica a proteína de M.

O hidrato de carbono do grupo A é escorado ao peptidoglycan na parede de pilha; estimula antibodies, mas não são opsonic.  Este é o antígeno que explica o specificity do grupo.  Não tem um papel sabido no virulence.  Os testes rápidos da deteção do antígeno do grupo A em uso clínico difundido para o diagnóstico do pharyngitis streptococcal são baseados agora na extração do ácido nitric do polysaccharide de A da parede de pilha bacteriana e de sua deteção com o antibody específico do anti-grupo A.

Fatores Secreted Do Virulence

Estrutura da fita de SpeA Os exotoxins pyrogenic streptococcal (SPEs) A, B e C foram consultados anteriormente como aos toxins erythrogenic.  Estes toxins parecem ser responsáveis para o rash da febre do scarlet, e para o choque que pode resultar das infecções streptococcal severas.  Todos os três toxins induzem a febre, mas são immunologically distintos.  SPE B é um protease do cysteine que seja codificado no chromosome de todo o GÁS, mas algumas tensões não fazem uma proteína ativa.  SPE B pode cleave o precursor interleukin-1B (pIL-1B) a seu formulário ativo (IL-1B) é liberado por macrophages inflammatory), e pode degradar o fibronectin e o vitronectin.  SPE A e C são codificados pelo bacteriófago; suas funções não são saber mas o retorno da infecção severa do GÁS na década passada foi associado com o reappearance de SPE A produzindo as bactérias.  Em um estudo 90% do GÁS dos pacientes com "doença séria" (choque da invasão do bloodstream) fêz SPE A, visto que SPE A foi encontrado em somente 54% dos isolates dos pacientes com infecções uncomplicated.  Entretanto, em um exame mais recente SPE A foi encontrado em somente 44% dos isolates dos pacientes com infecções severas.  Todas de SPE as proteínas têm as propriedades dos superantigens, causando o overactivation non-specific de T-t-lymphocytes do anfitrião.

Streptolysin S (SLS) é um oxigênio-stabile, a proteína non-non-antigenic, pequena do peso molecular que pode ser primeiramente pilha limitada e é responsável para o phenotype ß-hemolytic produzido por GÁS na superfície de placas do sangue-ágar.  O gene que codifica SLS recentemente tem sido identificado e encontra-se na cabeça de um operon de nove genes responsáveis para seus ativação e secretion à superfície da pilha.  Streptolysin tem similaridades estruturais a outros bacteriocins bacterianos gram-positive, uma família das moléculas que são tóxicas a outras membranas bacterianas da pilha e exibem às vezes propriedades hemolytic ou cytolytic.  Assim a produção de SLS pode ajudar GAS compete contra outras bactérias para um niche em superfícies epithelial.  SLS aparece though nao suficiente necessário para a infecção macia profunda do tecido do GÁS, porque os mutants deficient de SLS não produzem lesions de pele necrotic no modelo do rato. 

Streptolysin O (SLO) é um molecular oxigênio-oxygen-labile com atividade hemolytic fraca que polimeriza haste-como nas estruturas que introduzem nas membranas cholesterol-contendo aos pores do formulário. SLO é cardiotóxico quando infused intravenously em animais e SLO é antigenic.  O antibody de encontro a SLO é usado frequentemente diagnosticar a infecção recente do GÁS

Streptokinase é uma proteína secreted que combine 1:1 com o plasminogen para fazer o plasmin funcional, que pode hydrolyze o fibrin e as outras proteínas do anfitrião.  Quando encadernado à superfície bacteriana da pilha, plasmin não é inibido pelo um-a-macroglobulin.  Nesta maneira, o streptokinase pode promover a propagação do GÁS através dos tecidos.  Streptokinase do streptococcus de G do grupo é usado therapeutically dissolver clots.  Streptokinase é antigenic e o antibody pode neutralizar a atividade enzymatic.

O hyaluronidase dissolve a substância à terra e promove provavelmente o movimento das bactérias através do tecido.  A cápsula do GÁS é também uma carcaça para este enzyme e não está desobstruída como as bactérias regulam a síntese e o turnover dos dois fatores.

NADase e os dNAases são feitos por a maioria de GÁS.  Não têm nenhum papel sabido no pathogenesis da infecção mas são antigenic e podem ser usados para o diagnóstico serologic.

Tratamento

Todo o GÁS é exquisitely suscetível ao penicillin.  A maioria são também suscetíveis ao erythromycin e ao clindamycin.  Para infecções invasive severas do GÁS, muitos favorecem o tratamento com o clindamycin, um antibiótico ribosomally-ativo que possa diminuir a síntese da proteína e o elaboration dos toxins.  O globulin gamma intravenous foi usado como uma terapia adjunctive para infecções invasive do GÁS com STSS.
 

Streptococcus do grupo B (S. agalactiae, GBS)


Aparência Phenotypic

GBS são ß-hemolytic mas tipicamente não produza zonas grandes da hemólise tais como aquelas associadas com o streptolysin S do GÁS.  Produzem também um pigment alaranjado que possa ser usado para a identificação clínica.  A produção do pigment é ligada aos ss- a produção do hemolysin, e ambos accentuated pelo incubation anaerobic.

Epidemiology

Mastitis Dos Bovídeos de GBS GBS são encontrados no gado assim como seres humanos, e são um agente etiologic importante do mastitis dos Bovídeos.  GBS colonize geralmente o intervalo gastrointestinal mais baixo e o vagina de adultos saudáveis; o prevalence na população em toda a hora dada é aproximadamente 20-30%.  GBS são a causa principal do pneumonia, sepsis e meningitis nos infantes newborn, que podem adquirir a infecção de uma matriz colonized.  A incidência da infecção neonatal invasive de GBS é aproximadamente 1-3 casos por 1.000 nascimentos vivos, um número que esteja declinando com programas mais aggressive para selecionar mulheres grávidas e administrar a profilaxia do antibiótico do intrapartum.  Em anos recentes, GBS foram reconhecidos cada vez mais como agentes de infecções invasive nos adultos, geralmente aqueles que são immunocompromised, as pessoas idosas, as mulheres do parturient, ou o diabet.

Manifestations Clínicos

O formulário mais comum do cedo-início da doença de GBS torna-se tipicamente no primeiro dia da vida e é-se uma infecção fulminant que envolve o pneumonia e o septicemia.  Os infantes prematuros estão especial no risco elevado para a infecção severa do cedo-início GBS.  Os serotypes da cápsula do polysaccharide associaram com a infecção do cedo-início refletem seu prevalence como colonizers na população do adulto, com uma distribuição relativamente igual entre os serotypes  Ia, III, V e II da terra comum.  a infecção do Tarde-início GBS pode ocorrer nos infantes até 6 meses da idade, tem frequentemente uma apresentação subacute, e envolve o bacteremia e freqüentemente o meningitis.   O tipo tensões de III GBS esclarece uma porcentagem desproporcionalmente elevada de casos do tarde-início e de infecções do CNS.
 

Imagens Clínicas de GBS

Pathogenesis

GBS deve primeiramente estabelecer a colonização vaginal na matriz grávida aderindo às pilhas epithelial vaginal e às defesas imunes mucosal resistindo.  Para ganhar o acesso ao fetus, GBS pode em seguida ascend na cavidade amniotic pela penetração das membranas placental.  Chorioamnionitis e o proliferation bacteriano permitem que as bactérias entrem no pulmão fetal com o aspiration do líquido amniotic infected.  Alternativamente, o infante pode adquirir o organismo na passagem através do canal de nascimento.  O pneumonia com ferimento epithelial e endothelial do pulmão da pilha é característico da doença adiantada do início, e pode ser mediado na parte pelas propriedades cytotoxic do ß-hemolysin e do influx de neutrophils do anfitrião.  GBS são capazes de epithelial alveolar "invadindo" e as pilhas endothelial pulmonary dentro membrana-limitam os vacuoles.  Este processo pode permitir que o organismo ganhe a entrada stepwise no bloodstream.  As defesas phagocytic do anfitrião são convidadas subseqüentemente ao espaço livre as bactérias pathogenic.  Os infantes newborn, e particularmente os infantes prematuros, têm poucos macrophages alveolar do que adultos e exibem chemotaxis deficientes do neutrophil.  Além disso, GBS são phagocytosed inefficiently na ausência do opsonization pelo antibody ou pelo complemento específico, ambos que podem estar atuais em quantidades diminuídas no serum neonatal.  A cápsula do polysaccharide de GBS tem um efeito inhibitory marcado no afastamento phagocytic impedindo o deposition do complemento na superfície bacteriana. Os componentes da proteína de superfície C de GBS podem retardar o opsonization e diminuir a matança de GBS feito exame acima por neutrophils.  Os componentes parede-associados da pilha de circular GBS induzem um syndrome do sepsis caracterizado pelo hypotension systemic severo, pelo hypertension pulmonary, pelo hypoxemia e pelo acidosis.  Este syndrome reflete os efeitos injurious de uma resposta inflammatory do anfitrião mediada pela liberação do fator do necrosis do tumor (TNFalpha), dos interleukins, dos prostaglandins e do thromboxane.  A disseminação do bloodstream permite que GBS alcance locais múltiplos do corpo, e a invasão de pilhas endothelial microvascular do cérebro pode ser a primeira etapa na produção do meningitis.

Fatores Do Virulence

Cápsula de GBS A cápsula de superfície do polysaccharide de GBS é a determinante bem-a mais estudada do virulence na infecção neonatal, pelo virtue de suas propriedades antiphagocytic.  os mutants Cápsula-capsule-deficient diminuíram extremamente o virulence nos modelos animais.  Os resíduos ácidos sialic na cápsula inibem o emperramento do componente C3 opsonically-ativo do complemento à superfície da pilha, obstruindo desse modo a ativação do pathway alternativo.  A passagem de Transplacental do antibody anticapsular tipo-específico de IgG da matriz ao infante é um fator protetor importante de encontro à doença invasive.  As vacinas conjugate baseadas em cápsulas do polysaccharide de GBS são protetoras para o newborn quando administradas aos animais grávidos, com experimentações humanas agora underway.

Os estudos específicos do mutant mostraram que o ß-hemolysin de GBS é cytotoxic às pilhas epithelial e endothelial pulmonary, e podem contribuir ao ferimento pulmonary e ao exudate alveolar da proteína do pneumonia do cedo-início.  A atividade do hemolysin de GBS é obstruída pelo phospholipid do surfactant, fornecendo um rationale para o risco aumentado de newborns prematuros, surfactant-surfactant-deficient ao pneumonia severo.  Esta molécula também parece induzir a liberação do cytokine e a produção nitric do óxido nos macrophages e pode estimular elementos da cascata do sepsis.

O C5a-peptidase de GBS especificamente cleaves e inactivates o neutrophil complemento-derivado C5a chemoattractant.  As experiências modelo animais mostram que os mutants Cä-peptidase-cä-peptidase-deficient são cancelaram mais ràpidamente dos pulmões de animais infected quando comparados ao selvagem-tipo isogenic tensão.

Tratamento

Os infantes com infecção de GBS podem ser tratados com o penicillin, o ampicillin ou um cephalosporin.  A seleção universal de mulheres grávidas no gestation das semanas 35-37 para a colonização de GBS do vagina ou do rectum, seguida pela terapia antibiótica prophylactic durante o trabalho 2 aquelas mulheres que testam o positivo para GBS (mais aqueles que têm outros fatores de risco tais como a febre, a ruptura prolongada das membranas, ou a entrega prematura), teve um impacto favorável significativo na incidência da doença do cedo-início GBS.

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