| |
|
|
Hjem |
Research |
Folk
| Offentliggjøringer
|
Protokoller | Ledd |
Streptococci | Kontakt Informasjon
| Grunnleggende Microbiology
Klassifikasjon av Streptococci
Grupper
A Streptococcus ( S. pyogenes , GAS) Klinisk Manifestations GAS årsakinfeksjoner av den øvre åndedrettstraktatet (hovedsakelig pharyngitis = "strep hals", cervical lymphadenitis, peritonsillar abscess, pneumonia og empyema), og huden (impetigo, lymphangitis, cellulitis og erysipelas). In tillegg, GAS erÅ rsak til skarlagenfarget feber, og to immunologically mediated sykdomer, rheumatic feber og akutt glomerulonephritis Since mid-1980's, en signifikant økning i dyp og systemic infeksjoner forårsaket ved GAS observerer, spesielt necrotizing fasciitis og septicemia, ofte komplisert ved utvikling av streptococcal giftigt sjokk Syndrome (STSS) og multiorgan systemsvikt.
Vokt en CNN News
videoklemme som beskrive invasive GAS infeksjoner samt necrotizing
fasciitis Epidemiology GAS er spesiellt menneskelig pathogens under naturlig forhold. Bacteria passerer fra person til person, enten ved droplets, eller ved direkte kontakt med smittet hud, eller muligens er ved fomites. Pharyngitis mere felles i vinter og fjær i tempererte klimaer, og impetigo-liker hudinfeksjoner er mere vanlige i sommeren, ofte på grunn av sekundær infeksjoner av insektbiter. The hyppighet av GAS i halsene av skolebarn varierer fra 5-40%. The den høyeste fordeling av GAS infeksjoner er i pre-tenåringer. Skin trauma og chickenpox er viktig predisposing faktorer for streng, invasive GAS infeksjoner. Pathogenesis Pathogenesis av GAS infeksjoner begynner med tilføyelse til epithelial celler av pharynx eller hud via hairlike fimbriae som stikker ut fra det celleoverflate og inn i organismens hyaluronic består av syrekapsel. The fimbriae lipotechoic syre og en serie av serologically distinkt overflateprotein, M protein, som har viktig antiphagocytic eiendomer. Systemic sykdomutbredelse innledet av brudd i hud eller mucosal barrierer eller ved direkte cellular invasjon ved GAS. Scarlet feber er et resultat av pyrogenic exotoxin produksjon ved organismen; er pyrogenic exotoxins også filt leke en prinsipprolle ved utløse av deleterious immun aktivering Av STSS. Dukk opp Virulence Factors M protein er det enkele mest studert og verdsatt virulence kjennetegn av GAS. M protein består av to kjettinger med en viklet-vikling en-helical struktur, meget sjelden i bakterier, men en felles motif i pattedyr protein. There er over 80 immunologically distinkt M protein på basisen av deres hypervariable, negativt-ladet N-termini; de også ei en konservert region, en proline/glycine rik region den intercalates proteinet inn i celleveggen, og en hydrophobic membranankerregion. Antigenic variasjon er forfalt hovedsakelig til enkel amino syresubstitusjoner. In general, M proteintyper GAS som vÆrer tilknyttet med impetigo og andre hudinfeksjoner er forskjellige fra de tilknyttete med klinisk pharyngitis. Rheumatic feber alltid følger pharyngitis og er mere vanligvis tilknyttet med viss M maskinskriver (1,3,5,16,18), skjønt mange serotypes vært implisert. Glomerulonephritis følger pharyngitis (vanligvis M-types 1,4,12,15) eller impetigo (M-types 49,52,55,59-61) og kommer fram innskrenket til et mindre liste av "nephritogenic" belastninger. Streptococcal giftig sjokker syndrome vært tilknyttet hovedsakelig med M typer 1 og 3. Induction av anti-M proteinantistoffer eller cytotoxic T-cells som krysser-reagerer med hjertemyosin eller basal er ganglion neurons filt leke en rolle i pathogenesis av carditis og chorea av rheumatic feber, mens deposition av antigen-antistoff komplekser leker en rolle i pathogenesis av akutt poststreptococcal Glomerulonephritis.
Hyaluronic syrekapsel av GAS er en polymer er nødvendig identisk til menneske malt substans (? molekylær mimicry unngå immun Påvisning). All pathogenic GAS har kapsel, men noen overbelaster avkastning stor kapsel; er disse ofte tilknyttet med mere invasive infeksjoner og isogenic nonencapsulated mutant belastninger er mindre pathogenic i mus. The kapsel kunn også mediate GAS fastholdelse og paracellular vevinvasjon via å binde til cellular hyaluronan receptor CD44. F protein vist seg være overflate-uttrykt og binde tettt til fibronectin, extracellular matriseprotein til hvilken GAS bind. M protein uttrykker ikke under forhold som fremmer uttrykk av F protein (høy O2 og lav CO2), og omvendt er F protein adhesin for åndedrettsepithelial celler men dette er stille controversial F - mutants ikke binder til Langerhans celler i epidermis, men binder Vanligvis til keratinocytes. Lipotechoic syre (LTA) finner i overflod på overflaten av GAS er tilhenger til M protein. There en bevis som LTA er en adhesin som binder GAS til fibronectin, skjønt dette er controversial, og det er at GAS har flerfoldig adhesins bruker som for tilføyelse Til forskjellige typer av celler. GAS eier også en familie av immunoglobulin bindings av protein som har strukturelle likheter til M protein. These protein binder til den konserverte Fc region av menneskelig Igg eller Iga. This "ikke-#-immun" Ig binding forhindrer immunoglobulin som vÆrer molekylær fra å fungere som en opsonin For neutrophils bærer som Fc receptors på deres overflate. C5a peptidase er en overflateprotein den inactivates C5a, en sterk chemotactic peptide som, generert av proteolytic aktivering av femte komponenten av komplement (C5). Its rolle i pathogenesis er unproven. Like Ig-binding proteinene, det er del av den samme genklynge (regulon) Det koder M protein. Gruppen A carbohydrate forankrer til peptidoglycan i celleveggen; stimulerer det antistoffer, men de er ikke opsonic. This er antigenen som forklarer gruppespesifisitet. It gjør ikke ha en visst rolle i virulence. The hurtig gruppe A antigenpåvisning prøver nå i utbredt klinisk bruk for diagnose av streptococcal pharyngitis baserer på nitric syre extraction av A polysaccharide fra det bakterielle cellevegg og dets påvisning med spesifikk anti-gruppe Et antistoff. Avsondret Virulence Factors Streptolysin S (SLS) er en oksygen-stabile, ikke--antigenic, lite molekylært vektprotein det er hovedsakelig bundet celle og er ansvarlig for ß-hemolytic phenotype som vÆrer produsert ved GAS på overflaten av blod-agar pletterer. The genkoding SLS identifiserer nylig og ligger på hodet av et operon av ni gener som vÆrer ansvarlig for dets aktivering og sekresjon til celleoverflate. Streptolysin har strukturelle likheter til annen Gram-positive bakteriell bacteriocins, en familie av molekyler som er giftige til annen bakteriell cellemembraner og av og til hjelper utstilt gjenstand hemolytic eller cytolytic eiendomer. Thus SLS produksjon GAS konkurrerer mot andre bakterier for en niche på epithelial overflater. SLS kommer fram nødvendig skjønt ikke tilstrekkelig for GAS dyp myk vevinfeksjon, da SLS mangelfull mutants unnlater produsere necrotic hud lesions i musmodell. Streptolysin O (SLO) er en oksygen-labile som vÆrer molekylær med svak hemolytic aktivitet som polymeriserer inn i kjepp-som strukturer som tilføyer Ved kolesterol-inneholdende av membraner forme pores. SLO er cardiotoxic når infused intravenously inn i dyr og SLO er antigenic. The antistoff mot SLO bruker ofte diagnostisere nylig GAS infeksjon Streptokinase er et avsondret protein som samler 1:1 med plasminogen lage funksjonsplasmin, kan som hydrolyze fibrin og andre vertprotein. When som vÆrer bundet til den bakterielle celleoverflate, plasmin er ikke behandlet ved alfa-macroglobulin. In på denne måten, streptokinase fremmer utbredelse av GAS gjennom vev. Streptokinase fra Group G streptococcus bruker terapeutisk oppløse clots. Streptokinase er antigenic Og antistoffboks neutralize enzymatisk aktivitet. Hyaluronidase oppløser malt substans og sannsynlig fremmer bevegelse av bakterier gjennom vev. The GAS kapsel er også et substrat for dette enzymet og det er ikke klar hvordan bakteriene regulerer syntese Og omsetning av de to faktorene. NADase og DNAases lager av den meste GAS. They ha ikke noen visst rolle i pathogenesis av infeksjon men de er antigenic og Brukt for serologic diagnose. Behandling All GAS er utsøkt susceptible til penicillin.
Most er også susceptible til erythromycin og clindamycin.
For streng invasive GAS infeksjoner, mange favørbehandling med
clindamycin,
et ribosomally-aktiv antibiotikum som minker proteinsyntese og
elaboration
av giftstoffer. giftstoffgammaglobulin bruker som en adjunctive
terapi
for invasive GAS infeksjoner med STSS. Grupper B Streptococcus ( S. agalactiae , GBS) Phenotypic Appearance GBS are ß-hemolytic men typisk produser ikke store soner av hemolysis slik som de tilknyttete med streptolysin S av GAS. They produserer også et oransje pigment at brukt for klinisk identification Pigment produksjon forbinder til ß-hemolysin produksjon, og begge er accentuated ved anaerobic Inkubasjon. Epidemiology
Klinisk Manifestations Den mere felles tidlig-begynnelse form av GBS sykdom utvikler
seg typisk på først dag av liv og er en fulminant
infeksjon som involverer pneumonia og septicemia. Premature
spedbarn er på spesielt høy risiko for streng
tidlig-begynnelse GBS infeksjon. The polysaccharide kapsel
serotypes tilknyttet med tidlig-begynnelse reflekterer infeksjon deres
hyppighet som colonizers i den voksene befolkningen forekommer med en
relativt lik distribusjon blant det felles serotypes Ia, III, V
og II. Late-onset GBS infeksjon i spedbarn opp til 6
måneder av alder, ofte har en subacute framstilling, og
involverer bacteremia og
ofte meningitis.
Type III GBS overbelaster forklarer en uforholdsmessig høy
prosentdel Av sen-begynnelse tilfeller og CNS infeksjoner.  Pathogenesis GBS nødvendighet etablerer først vaginal colonization i den gravide moren ved holder seg til vaginal epithelial celler og motstående mucosal immun forsvar. To gevinstadgang til fetus, GBS kan neste stiger opp inn i det amniotic hulrom ved gjennomtrengning av placental membraner. Chorioamnionitis og bakteriell proliferation tillater bakteriene gå inn i fosterlungen gjennom aspirasjon av smittet amniotic fluid. Alternatively får spedbarnet organismen på gjennomgang gjennom fødselkanal. Pneumonia med lunge epithelial og endothelial celleskade er karakteristikk av tidlig begynnelsessykdom og er mediated delvis ved cytotoxic eiendomer av ~-hemolysin og innstrømmingen av vertneutrophils. GBS er i stand til "overfall" alveolar epithelial og pulmonary endothelial celler innenfor membran-bundet vacuoles. tillater This prosess organismen oppnå skrittvis adgang inn i blodomløp. Host phagocytic forsvar kaller deretter på rydde pathogenic bakterier. Newborn spedbarn, og spesielt forhastete spedbarn, har faerre alveolar macrophages enn voksen og stiller ut fattig neutrophil chemotaxis. Furthermore, GBS er ineffektivt phagocytosed i fraværet av opsonization ved spesifikk antistoff eller komplement, begge som er til stede i reduserte mengder av I nyfødt serum. The polysaccharide kapsel av GBS har en merket inhibitory virkning på phagocytic klaring ved å forhindre komplement deposition på den bakterielle overflaten. Komponenter av GBS overflateprotein C kan begge retarderer opsonization og nedgangdreping av GBS som tatt opp av neutrophils. Cell vegg-tilknyttete komponenter av å sirkulere GBS forårsaker en sepsis syndrome som karaktisert av streng systemic hypotension, pulmonary hypertension, hypoxemia og acidosis. This syndrome reflekterer injurious virkninger av en vert inflammatory respons mediated ved utløsning av svulst necrosis faktor (TNFalpha), interleukins, prostaglandins og thromboxane. Bloodstream spredning tillater GBS nå flerfoldig kroppsteder, og invasjon av hjerne microvascular endothelial celler er Først trinnet i produksjon av meningitis. Virulence Factors
Spesifikk mutant studier vist seg at det GBS ß-hemolysin er cytotoxic til pulmonary epithelial og endothelial celler, og kunn bidra til pulmonary skade og alveolart protein exudate av tidlig-begynnelse pneumonia. GBS hemolysin aktivitet er stengt ved surfactant phospholipid, giing av et grunnprinsipp for den økte risikoen av forhastet, surfactant-mangelfull nyfødt til strengt pneumonia. This molekyl kommer også fram forårsake cytokine utløsning og nitric oksydproduksjon i macrophages og stimulerer Deler av sepsis cascade. GBS C5a-peptidase uttrykkelig cleaves og inactivates det komplement-derivert neutrophil chemoattractant C5a. Animal modell eksperimenter vis den C5a-peptidase-deficient mutants er mere hurtig ryddet fra lungene av smittede dyr da sammenliknet med isogenic Vill-type belastning. Behandling Spedbarn med GBS infeksjon behandlet med penicillin, ampicillin eller en cephalosporin Universal avskjermende av gravide kvinner på 35-37 uker svangerskap for GBS colonization av skjeden eller rectum, fulgt ved prophylactic antibiotisk terapi i løpet av arbeid til de kvinnene som prøver positiv For GBS (pluss de som har annen risikofaktorer slik som feber, f0rlenget brudd av membraner, eller forhastet levering), har en signifikant g unstig virkning på fordelingen av tidlig-begynnelse GBS sykdom. |
Genus Streptococcus
består av ikke--motile,
Gram-positive cocci som vokser i kjettinger fordi når de deler
hver korsvegg lager perpendicular til den lange aksen utvikle
kjetting.
Metabolically, streptococci er anaerobes fordi de får energi
ved fermentation, selv når vokst i luft. Some er fakultativ
anaerobes mens andre er streng anaerobes. Because som de ikke
syntetiserer
cytochromes, de utfører ikke oxidative phosphorylation
The prinsippslutt produkt av fermentation er lactic syre.
Therefore,
streptococci er mere syre-tolerant enn de meste bakterier, som
berører
deres ecology. Another konsekvens mangler cytochromes er
fraværet
av den cytochrome-unterhaltsberechtigt enzym 
Det mest
felles klassifikasjonssystem for streptococci
brukt daglig i den kliniske mikrobiologilab baserer på utseendet
av kolonier vokst på overflaten av blod-agar medier. As
skildret
i fotografiet til venstre betegner streptococci som å stille ut
hver alfa, beta eller gamma hemolytic aktivitet. In såkalt
ß-hemolysis RBCs som omgi kolonien er komplett lysed.
Specific protein "hemolysin" giftstoffer er ansvarlige for denne
phenotype.
The viktig pathogens i denne gruppen er gruppe A streptococci og gruppe
B streptococci. In tilfellet av alfa-hemolysis, RBCs er
intakt
men deres pigment forandrer seg fra rød til grønn.
Hydrogen peroxide produksjon er ansvarlig For denne phenotype, og disse
streptococci det viset til av og til da "viridans" ( = grønn)
.
The mest viktig menneskelig pathogen i denne gruppen er Streptococcus
pneumoniae. GAMMA-hemolysis er faktisk en misnomer, da der
ikke
er noen forandring i utseendet av RBC. 
ß-Hemolytic
streptococci er fremm klassifisert på grunnlag
av et prosjekt som utviklet av Rebecca Lancefield (1895-1981) det
prøver serologic reactivity av carbohydrate antigener (C
substans) derivert
fra syre extraction av den bakterielle cellevegger. Recognized
serogroups gitt bokstav betegnelser fra A-H og K-V. Some gruppe
antigener deler av flerfoldig art; imidlertid, bare et enkelt
pathogenic art hver omfatter grupper A (S. pyogenes) og B (S.
agalactiae). Annen streptococci med pathogenic potensiale finner
innenfor ~-hemolytic gruppene C, F og G (s. equisimilis eller S.
anginosus), men bare ekstremt sjeldent er sykdom er tilknyttet med
gruppe D (S. bovis, S. durans eller S. avium ) eller annen
Lancefield grupperer. [Enterococcus faecalis og E.
faecium var en gang klassifisert som Group D streptococci].
S. pneumoniae (pneumococcus), en menneskelig pathogen
produserende pneumonia og meningitis, Mangler en gruppe spesifikk
antigen. Likeså er ingen gruppeantigen til stede i viridans streptococci
(e.g.
S. mutans, S. sanguis, S. salivarius, S.
milleri ) som er del av oral flora og bidrar til pathogenesis av
dental caries eller avkastning endocarditis på skadet
hjerteventilerer. 
M protein
prosjekterer fra celleveggen da fimbriae og
retarderer phagocytosis ved vert neutrophils og macrophages ved å
hemme komplement (C3b) deposition på den bakterielle
overflate.
er The nøyaktig mekanisme noe controversial men involverer
sannsynlig binding av faktor H til en ubeskyttet, konservert
rekkefølge i C terminus av all M protein. Factor H samler
med C3b til lag
det susceptible til Factor I, hvilken inactivates det alternative
komplementet sti C3 convertase. M protein har andre roller i
pathogenesis, samt direktett eller indirekte ved mediating av
fastholdelse til epithelial celler slik som epidermal keratinocytes
M protein også bindfibrinogen.
Fibrinogen binder plasminogen aktivisert som av bakteriell
streptokinase forme bundet plasmin. Thus hver bakterie belegger
seg Med en
vert protease letter som vandring gjennom vertvev. 
Streptococcal pyrogenic exotoxins (SPEs)
A, B og C
var
tidligere det viset til da erythrogenic giftstoffer. These
giftstoffer
kommer fram være ansvarlig for det overilete av skarlagenfarget
feber resulterer og for det sjokket som fra streng streptococcal
infeksjoner.
All tre giftstoffer forårsaker feber, men er immunologically
distinkt.
SPE B er en cysteine protease som koder på chromosome av all GAS
men et par belastninger lager ikke en aktiv protein. SPE B boks
cleave
precursor interleukin-1b (pIL-1B) til dets aktiv form (pIL-1B
utløser
av inflammatory macrophages), og degraderer fibronectin og
vitronectin.
SPE A og C koder av bacteriophage; deres funksjoner er ikke vet men
returen
av streng GAS infeksjon i det forløpene tiåret var
tilknyttet
med nyopptredenen av SPE A produseringsebakterier. In et studium
90% av GAS fra pasienter med "alvorlig sykdom" (sjokk av
blodomløp invasjon) laget SPE A, mens SPE A fant i bare 54% av
isolerer fra pasienter
med uncomplicated infeksjoner. However, i et mere nylig overblikk
SPE
A fant i bare 44% av isolerer fra pasienter med strengt
infeksjoner.
The SPE protein all har eiendomer av superantigens, forårsaker
ikke-spesifikk Overactivation av vertT-lymphocytes. 
GBS
finner i fe i tillegg til mennesker, og de er et viktig etiologic
middel av bovine mastitis. GBS koloniserer vanligvis det nedre
gastrointestinal traktat og skjeden av sunne voksen; hyppigheten i
befolkningen på noe gitt tid er tilnærmett 20-30%.
GBS er det som ledeÅ rsak til pneumonia, sepsis og meningitis i
nyfødte spedbarn, hvem får infeksjonen fra en kolonisert
mor. The fordeling av invasive er nyfødt GBS infeksjon
tilnærmett 1-3 tilfeller pr. 1,000 levende fødsel, et
antall som avtar med mere aggressivee programer for avskjermende
gravide kvinner og administrerende intrapartum antibiotisk
prophylaxis. In nylige år, GBS anerkjent i stigende grad
som middler av invasive infeksjoner i voksen, vanligvis de som er
immunocompromised, det eldre, Parturient kvinner, eller diabet. 
GBS overflate
polysaccharide kapsel er det mest
brønn-studert virulence determinant i nyfødt infeksjon,
i kraft av dets antiphagocytic eiendomer. Capsule-deficient
mutants redusert svært virulence i dyrmodeller. Sialic
syrerester på kapselen hemm det binding av opsonically-aktiv C3
komponent av komplement til celleoverflaten, blokkere aktivering av den
alternative sti. Transplacental gjennomgang av type-spesifikk
anticapsular
Igg antistoff fra mor til spedbarn er en viktig beskyttende faktor mot
invasive sykdom. Conjugate vaccines basert på GBS
polysaccharide
kapsel er beskyttende for det nyfødte Når administrert til
gravide dyr, med menneskelige prøver nå underway.