Estreptococos

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Microbiología Básica

Dividir El Strep El género estreptococo se compone de los cocos no-non-motile, gram-positive que crecen en encadenamientos porque cuando se dividen cada pared cruzada se hace perpendicular al eje largo del encadenamiento que se convierte.  Metabólico, los estreptococos son anaerobios porque obtienen energía por la fermentación, incluso cuando está crecido en aire.  Algunos son anaerobios facultativos mientras que otros son anaerobios terminantes.  Porque no pueden sintetice los cytochromes, ellos no realizan el phosphorylation oxidative.  El producto final del principio de la fermentación es ácido láctico.  Por lo tanto, los estreptococos son más acid-tolerant que la mayoría de las bacterias, que afecta su ecología.  Otra consecuencia de faltar cytochromes es la ausencia del catalase cytochrome-dependiente de la enzima (2 H2 O2 --> 2 H 2O + O2).  Esta característica es útil para identificar estreptococos puesto que la mayoría de las otras bacterias hacen el catalase; también explica porqué los estreptococos son tan susceptibles a matar por los leucocitos polymorphonuclear que hacen el peróxido de hidrógeno como producto de la explosión respiratoria.  Los estreptococos casi todo médicamente importantes tienen requisitos alimenticios múltiples (auxotrophies) que incluyan las vitaminas, los aminoácidos, y los ácidos nucleic, y por lo tanto libre-no esta'n viviendo en el ambiente.  Esto también significa que los estreptococos crecen solamente en media alimenticio ricos, y las colonias son generalmente pequeñas.
 

Clasificación de estreptococos

HemólisisEl sistema de clasificación más común para los estreptococos utilizó diario en el laboratorio clínico de la microbiología se basa en el aspecto de las colonias crecidas en la superficie de los media del sangre-agar.  Según lo representado en la fotografía a la izquierda, los estreptococos se señalan como exhibición de la actividad hemolítica de la alfa, beta o gamma.  En ß-hemólisis supuesta , el RBCs que rodea a la colonia lysed totalmente.  Las toxinas específicas del "hemolysin" de la proteína son responsables de este phenotype.  Los patógeno importantes en este grupo son estreptococos del grupo A y estreptococos del grupo B.  En el caso de la alfa-hemólisis, el RBCs es intacto pero su pigmento se cambia de rojo al verde.  La producción del peróxido de hidrógeno es responsable de este phenotype, y estos estreptococos se refieren a veces como "viridans" (= verde).    El patógeno humano más importante de este grupo es estreptococo pneumoniae.   Gamma -hemólisis es en hecho un misnomer, pues no hay cambio en el aspecto del RBC.

Rebecca Lancefield Los  estreptococos ß-hemolíticos se clasifican más a fondo en base de un esquema convertido por Rebecca Lancefield (1895-1981) ese las pruebas que la reactividad serologic de los antígenos del carbohidrato (sustancia de C) derivó de la extracción ácida de las paredes de célula bacterianas.  Los serogroups reconocidos se dan designaciones de la carta del amperio hora y del kilovoltio.  Algunos antígenos del grupo son compartidos por especie múltiple; sin embargo, solamente una sola especie patógena cada uno abarca los grupos A (S. pyogenes ) y B (S. agalactiae ). Otros estreptococos con potencial patógeno se encuentran dentro del b- los grupos hemolíticos C, F y G (S. equisimilis o S. anginosus), pero son solamente extremadamente raramente enfermedad se asocian al grupo D u otros grupos de Lancefield.  [El Enterococo faecalis y E. faecium fue clasificado una vez como estreptococos del grupo D ].  S. pneumoniae (neumococo), un patógeno humano produciendo pulmonía y meningitis, falta un antígeno del específico del grupo. Asimismo, no hay antígeno del grupo presente en los estreptococos de los viridans (e.g. S. mutans, S. sanguis, S. salivarius, S. milleri ) que son parte de la flora oral y pueden contribuir a la patogenesia de la endocarditis dental de la carie o del producto en las válvulas dañadas del corazón. 
 

 Estreptococo del grupo A (S. pyogenes , GAS)
   

Manifestaciones Clínicas 

GAS causa las infecciones de la zona respiratoria superior (principalmente faringitis = "garganta del strep", lymphadenitis cervical, absceso peritonsillar, pulmonía y empyema), y la piel (impetigo, linfangitis, celulitis y erysipelas).  Además, el GAS es la causa de la escarlatina, y dos enfermedades inmunológico mediadas, fiebre reumática y glomerulonephritis agudo.  Desde los a mediados de los años ochenta, un aumento significativo en las infecciones profundas y systemic causadas por GAS se ha observado, en fasciitis de necrotización determinado y el septicemia, complicó a menudo por el desarrollo del síndrome tóxico streptococcal del choque (STSS) y del fallo del sistema multiorgan.

Imágenes Clínicas del GAS

Mire un clip video de las noticias del CNN el describir de infecciones invasoras del GAS incluyendo fasciitis de necrotización
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Epidemiología

El GAS es exclusivamente patógeno humanos bajo condiciones naturales.  Las bacterias son pasadas de persona a la persona, por las gotitas, o por el contacto directo con la piel infectada, o posiblemente por los fomites.  La faringitis es más común en el invierno y el resorte en climas templados, e impetigo-como piel las infecciones son más frecuentes en el verano, a menudo debido a las infecciones secundarias de las mordeduras del insecto.  El predominio del GAS en las gargantas de los niños de escuela varía a partir de la 5-40%.  La incidencia más alta de las infecciones del GAS está en preadolescentes.  El trauma y la varicela de la piel son factores importantes de la predisposición para las infecciones severas, invasoras del GAS. 

Patogenesia

La patogenesia de las infecciones del GAS comienza con la conexión a las células epiteliales de la faringe o de la piel vía los fimbriae del hairlike que resaltan de la superficie de la célula y en la cápsula ácida hyaluronic del organismo.  Los fimbriae se componen de ácido lipotechoic y de una serie de proteínas superficiales serológico distintas, las proteínas de M, que tienen características antiphagocytic importantes.  La extensión systemic de la enfermedad se puede iniciar por las roturas en piel o barreras mucosal o por la invasión celular directa de GAS.  La escarlatina es un resultado de la producción pyrogenic de la exotoxina al lado del organismo; las exotoxinas pyrogenic también se sienten para desempeñar un papel del principio en accionar la activación inmune deletérea de STSS.

Factores Superficiales De la Virulencia

La proteína de M es la sola característica estudiada y apreciada de la virulencia del GAS.  Las proteínas de M consisten en dos encadenamientos con en espiral-arrollan la estructura uno-helicoidal, muy rara en bacterias, pero un adorno común en proteínas mamíferas.  Hay sobre 80 inmunológico proteínas distintas de M en base de su hipervariable, negativo-cargado los N-te'rminos; también poseen una región conservada, una región rica de proline/glycine que intercale la proteína en la pared de célula, y una región hidrofóbica del asegurar de la membrana.  La variación antigenic es debida sobre todo a las solas substituciones del aminoácido.  En general, los tipos de la proteína de M de GAS asociados a impetigo y otras infecciones de la piel son diferentes de ésos asociados a faringitis clínica.  La fiebre reumática sigue siempre faringitis y se asocia más comunmente a ciertos tipos de M (1.3.5.16.18), aunque muchos serotypes han estado implicados.  El glomerulonephritis puede seguir la faringitis (comúnmente M-tipos 1.4.12.15) o el impetigo (M-tipos 49.52.55.59-61) y aparece ser restringido a una lista más pequeña de tensiones "nephritogenic".  El síndrome tóxico streptococcal del choque se ha asociado predominante a los tipos 1 y 3 de M.  Inducción de los anticuerpos de la proteína del anti-M o de las T-ce'lulas citotóxicas que cruz-reaccionan con el myosin cardiaco o las neuronas básicas del ganglia se sienten para desempeñar un papel en la patogenesia del carditis y de la corea de la fiebre reumática, mientras que la deposición de los complejos del anti'geno-anticuerpo puede desempeñar un papel en la patogenesia del glomerulonephritis poststreptococcal agudo.

Proteína de MLas proteínas de M proyectan de la pared de célula como fimbriae y retardan fagocitosis por los neutrophils y los macrófagos del ordenador principal inhibiendo la deposición del complemento (C3b) en la superficie bacteriana.  El mecanismo exacto es algo polémico pero implica probablemente atar del factor H a una secuencia expuesta, conservada en el término de C de todas las proteínas de M.  El factor H combina con C3b para hacerlo susceptible al factor I, que hace inactivo el convertase alternativo del camino C3 del complemento.  La proteína de M puede tener otros papeles en patogenesia, incluyendo directamente o indirectamente en adherencia el mediar a las células epiteliales tales como keratinocytes epidérmicos.  La proteína de M también ata el fibrinógeno.  El fibrinógeno puede atar plasminógeno que se pueda activar por streptokinase bacteriano para formar el plasmin encuadernado.  Así cada bacteria podría estar revestida sí mismo con un protease del ordenador principal que puede facilitar la migración a través de tejidos finos del ordenador principal.

La cápsula ácida hyaluronic del GAS es un polímero es esencialmente idéntica a la sustancia de tierra humana (? la mímica molecular para evitar la detección inmune). Todo el GAS patógeno tiene cápsulas, pero algunas tensiones producen cápsulas grandes; éstos se asocian a menudo a infecciones más invasoras e isogenic nonencapsulated tensiones del mutante son menos patógeno en ratones.  La cápsula puede también mediar adherencia del GAS y la invasión paracellular del tejido fino vía atar al receptor hyaluronan celular CD44. 

La proteína de F se ha mostrado superficie-para ser expresada y para atar firmemente al fibronectin, la proteína extracelular de la matriz a la cual lazo del GAS.  La proteína de M no se expresa bajo condiciones que promuevan la expresión de la proteína de F (O2 alto y CO2 bajo), y viceversa.  La proteína de F puede ser el adhesin para las células epiteliales respiratorias pero esto sigue siendo polémica.  F - los mutantes no atan a las células de Langerhans en la epidermis, sino atan normalmente a los keratinocytes.

El ácido de Lipotechoic (LTA) se encuentra en abundancia en la superficie del GAS, adherente a la proteína de M.  Hay una cierta evidencia que LTA es un adhesin que ata el GAS al fibronectin, aunque esto es polémico, y puede ser que el GAS tenga adhesins múltiples que se utilicen para la conexión a diversas clases de células.

El GAS también posee una familia de las proteínas obligatorias de la inmunoglobulina que tienen semejanzas estructurales a la proteína de M.  Estas proteínas pueden atar a la región conservada de Fc de IgG o de IgA humano.  Este atascamiento "no-inmune" de Ig evita que la inmunoglobulina molecular actúe como opsonin para los neutrophils que llevan los receptores de Fc en su superficie.

El peptidase de C5a es una proteína superficial que hace inactivo C5a, un peptide quimiotáctico potente, generado por la activación proteolytic del quinto componente del complemento (C5).  Su papel en patogenesia está no probado.  Como las proteínas Ig-que atan, es parte del mismo racimo del gene (regulon) que codifica la proteína de M.

El carbohidrato del grupo A se asegura al peptidoglycan en la pared de célula; estimula los anticuerpos, pero no son opsonic.  Éste es el antígeno que considera especificidad del grupo.  No tiene un papel sabido en virulencia.  Las pruebas rápidas de la detección del antígeno del grupo A ahora en el uso clínico extenso para la diagnosis de la faringitis streptococcal se basan en la extracción del ácido nítrico del polisacárido de A de la pared de célula bacteriana y de su detección con el anticuerpo específico del contra-grupo A.

Factores Secretados De la Virulencia

Estructura de la cinta de SpeA Las exotoxinas pyrogenic streptococcal (SPEs) A, B y C fueron referidas antes como toxinas erythrogenic.  Estas toxinas aparecen ser responsables de la erupción de la escarlatina, y del choque que puede resultar de infecciones streptococcal severas.  Las tres toxinas inducen fiebre, pero son inmunológico distintas.  SPE B es un protease del cysteine que se codifica en el cromosoma de todo el GAS, pero algunas tensiones no hacen una proteína activa.  SPE B puede hender el precursor interleukin-1B (pIL-1B) a su forma activa (el pIL-1B release/versión por los macrófagos inflamatorios), y puede degradar fibronectin y vitronectin.  SPE A y C son codificados por el bacteriófago; sus funciones no son saber pero la vuelta de la infección severa del GAS en la última década fue asociada al reappearance de SPE A produciendo bacterias.  En un estudio el 90% del GAS de pacientes con "enfermedad seria" (choque de la invasión de la circulación sanguínea) hizo SPE A, mientras que SPE A fue encontrado en el solamente 54% de aislantes de pacientes con infecciones sencillas.  Sin embargo, en una encuesta más reciente SPE A fue encontrado en el solamente 44% de aislantes de pacientes con infecciones severas.  Las proteínas todas de SPE tienen características de superantigens, causando el overactivation no específico de los T-linfocitos del ordenador principal.

Streptolysin S (SLS) es un oxi'geno-stabile, la proteína no-non-antigenic, pequeña del peso molecular que puede ser sobre todo célula limitada y es responsable del phenotype ss-hemoli'tico producido por GAS en la superficie de las placas del sangre-agar.  El gene que codificaba SLS se ha identificado y miente recientemente en el jefe de un operon de nueve genes responsables de su activación y secreción a la superficie de la célula.  Streptolysin tiene semejanzas estructurales a otras bacteriocinas bacterianas gram-positive, una familia de las moléculas que son tóxicas a otras membranas bacterianas de la célula y exhiben a veces características hemolíticas o citolíticas.  Así la producción de SLS puede ayudar de GAS compite contra otras bacterias para un lugar en superficies epiteliales.  SLS aparece sin embargo no suficiente necesario para la infección suave profunda del tejido fino del GAS, pues los mutantes deficientes de SLS no pueden producir lesiones de piel necróticas en el modelo del ratón. 

Streptolysin O (SLO) es un molecular oxi'geno-oxygen-labile con la actividad hemolítica débil que se polimeriza en barra-como las estructuras que insertan en membranas colesterol-que contienen a los poros de la forma. SLO es cardiotóxico cuando está infundido intravenoso en animales y SLO es antigenic.  El anticuerpo contra SLO se utiliza a menudo para diagnosticar la infección reciente del GAS

Streptokinase es una proteína secretada que combina 1:1 con plasminógeno para hacer el plasmin funcional, que puede hidrolizar el fibrin y otras proteínas del ordenador principal.  Cuando esta' encuadernado a la superficie bacteriana de la célula, plasmin no es inhibido por la uno-macroglobulina.  De esta manera, el streptokinase puede promover la extensión del GAS a través de tejidos finos.  Streptokinase del estreptococo de G del grupo se utiliza terapéutico para disolver coágulos.  Streptokinase es antigenic y el anticuerpo puede neutralizar actividad enzimática.

El hyaluronidase disuelve la sustancia de tierra y promueve probablemente el movimiento de bacterias a través de tejido fino.  La cápsula del GAS es también un substrato para esta enzima y no está clara cómo las bacterias regulan síntesis y el volumen de ventas de los dos factores.

NADase y los DNAases son hechos por la mayoría del GAS.  No tienen ningún papel sabido en la patogenesia de la infección sino que son antigenic y pueden ser utilizados para la diagnosis serologic.

Tratamiento

Todo el GAS es exquisitamente susceptible a la penicilina.  La mayoría son también susceptibles al erythromycin y al clindamycin.  Para las infecciones invasoras severas del GAS, muchos favorecen el tratamiento con el clindamycin, un antibiótico ribosomally-activo que pueda disminuir síntesis de la proteína y la elaboración de toxinas.  La globulina gamma intravenosa se ha utilizado como terapia adjunctive para las infecciones invasoras del GAS con STSS.
 

Estreptococo del grupo B (S. agalactiae, GBS)

Aspecto Phenotypic

GBS son ß-hemolíticos pero no produzca típicamente las zonas grandes de la hemólisis tales como ésos asociados al streptolysin S del GAS.  También producen un pigmento anaranjado que se pueda utilizar para la identificación clínica.  La producción del pigmento se conecta a los ss- la producción del hemolysin, y ambas son acentuadas por la incubación anaerobia.

Epidemiología

Mastitis De los Bóvidos de GBS GBS se encuentran en ganados tan bien como seres humanos, y son un agente etiológico importante de la mastitis de los bóvidos.  GBS colonizan comúnmente el aparato gastrointestinal más bajo y la vagina de adultos sanos; el predominio en la población en cualquier hora dada es aproximadamente 20-30%.  GBS son la causa principal de la pulmonía, sepsis y meningitis en los infantes recién nacidos, que pueden adquirir la infección de una madre colonizada.  La incidencia de la infección neonatal invasora de GBS es aproximadamente 1-3 casos por 1.000 nacimientos vivos, un número que esté declinando con programas más agresivos para defender a mujeres embarazadas y administrar profilaxis del antibiótico del intrapartum.  En años recientes, GBS se han reconocido cada vez más como agentes de infecciones invasoras en los adultos, generalmente los que son immunocompromised, los ancianos, las mujeres del parturient, o el diabet.

Manifestaciones Clínicas

La forma más común del temprano-inicio de enfermedad de GBS se convierte típicamente en el primer día de la vida y es una infección fulminante que implica pulmonía y septicemia.  Los infantes prematuros están en especialmente el alto riesgo para la infección severa del temprano-inicio GBS.  Los serotypes de la cápsula del polisacárido se asociaron a la infección del temprano-inicio reflejan su predominio como colonizers en la población del adulto, con una distribución relativamente igual entre los serotypes  Ia, III, V e II del campo común.  la infección del Tarde-inicio GBS puede ocurrir en infantes hasta 6 meses de la edad, tiene a menudo una presentación subacute, e implica bacteremia y con frecuencia meningitis.   El tipo tensiones de III GBS explica un porcentaje desproporcionado alto de los casos del tarde-inicio y de las infecciones del CNS.
 

Imágenes Clínicas de GBS

Patogenesia

GBS debe primero establecer la colonización vaginal en la madre embarazada adhiriendo a las células epiteliales vaginales y a las defensas inmunes mucosal que resisten.  Para acceder al feto, GBS puede ascender después en la cavidad amniotic por la penetración de membranas placentarias.  Chorioamnionitis y la proliferación bacteriana permiten que las bacterias entren en el pulmón fetal con la aspiración del líquido amniotic infectado.  Alternativomente, el infante puede adquirir el organismo en paso a través del canal de nacimiento.  La pulmonía con lesión epitelial y endothelial del pulmón de la célula es característica de enfermedad temprana del inicio, y se puede mediar en parte por las características citotóxicas del ss-ss-hemolysin y de la afluencia de los neutrophils del ordenador principal.  GBS son capaces de epitelial alveolar "invasor" y las células endothelial pulmonares dentro membrana-limitan las vacuolas.  Este proceso puede permitir que el organismo gane la entrada stepwise en la circulación sanguínea.  Las defensas fagocitarias del ordenador principal se invitan posteriormente al claro las bacterias patógenas.  Los infantes recién nacidos, y determinado los infantes prematuros, tienen pocos macrófagos alveolares que adultos y exhiben chemotaxis pobres del neutrophil.  Además, GBS son phagocytosed ineficazmente en ausencia del opsonization por el anticuerpo o el complemento específico, que pueden estar presentes en cantidades disminuidas en suero neonatal.  La cápsula del polisacárido de GBS tiene un efecto inhibitorio marcado en la separación fagocitaria previniendo la deposición del complemento en la superficie bacteriana. Los componentes de la proteína superficial C de GBS pueden retardar el opsonization y disminuir la matanza de GBS tomada por los neutrophils.  Los componentes pared-asociados de la célula de circular GBS inducen un síndrome del sepsis caracterizado por la hipotensión systemic severa, la hipertensión pulmonar, el hypoxemia y la acidosis.  Este síndrome refleja los efectos perjudiciales de una respuesta inflamatoria del ordenador principal mediada por el desbloquear del factor de la necrosis del tumor (TNFalpha), de interleukins, de prostaglandinas y del thromboxane.  La difusión de la circulación sanguínea permite que GBS alcance sitios múltiples del cuerpo, y la invasión de las células endothelial microvasculares del cerebro puede ser el primer paso de progresión en la producción de la meningitis.

Factores De la Virulencia

Cápsula de GBS La cápsula superficial del polisacárido de GBS es el determinante bien-estudiado de la virulencia de la infección neonatal, en virtud de sus características antiphagocytic.  los mutantes Ca'psula-deficientes han disminuido grandemente virulencia en los modelos animales.  Los residuos ácidos sialic en la cápsula inhiben el atascamiento del componente opsonically-activo C3 del complemento a la superficie de la célula, de tal modo bloqueando la activación del camino alternativo.  El paso de Transplacental del anticuerpo anticapsular tipo-especi'fico de IgG de la madre al infante es un factor protector importante contra enfermedad invasora.  Las vacunas conyugal basadas en cápsulas del polisacárido de GBS son protectoras para el recién nacido cuando ahora están administradas a los animales embarazados, con ensayos humanos en curso.

Los estudios específicos del mutante han mostrado que el ß-hemolysin de GBS es citotóxico a las células epiteliales y endothelial pulmonares, y pueden contribuir a lesión pulmonar y al exudado alveolar de la proteína de la pulmonía del temprano-inicio.  La actividad del hemolysin de GBS es bloqueada por el phospholipid del surfactant, proporcionando a un análisis razonado para el riesgo creciente de recién nacidos prematuros, surfactant-deficientes a la pulmonía severa.  Esta molécula también aparece inducir el desbloquear del cytokine y la producción nítrica del óxido en macrófagos y puede estimular los elementos de la cascada del sepsis.

El Cä-cä-peptidase de GBS hiende y hace inactivo específicamente el neutrophil complemento-derivado Cä chemoattractant.  Los experimentos modelo animales muestran que son los mutantes Cä-peptidase-deficientes borraron más rápidamente de los pulmones de animales infectados cuando están comparados al salvaje-tipo isogenic tensión.

Tratamiento

Los infantes con la infección de GBS pueden ser tratados con la penicilina, la ampicilina o una cefalosporina.  La investigación universal de mujeres embarazadas en la gestación de las semanas 35-37 para la colonización de GBS de la vagina o del recto, seguida por terapia antibiótica profiláctica durante trabajo a esas mujeres que prueban el positivo para GBS (más ésos que tengan otros factores de riesgo tales como fiebre, ruptura prolongada de membranas, o salida prematura), ha tenido un impacto favorable significativo en la incidencia de la enfermedad del temprano-inicio GBS.

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