microbiologie curs staphylococcus

Genul Staphylococcus

Incadrare taxonomica

• Familia Micrococcaceae• Genul Staphylococcus• >35 specii– S aureus– S epidermidis, S saprophyticus, S haemolyticus, S

lugdunensis , S schleiferi– S capitis, S hominis, S auricularis

Genul Staphylococcus - definitie

• Coci Gram pozitivi dispusi izolat, in perechi, scurte lanturi, dar mai ales in gramezi

• Imobili, nesporulati• Catalazo-pozitivi, facultativ anaerobi

(majoritatea speciilor)• Nepretentiosi nutritiv (cultiva pe m uzuale),

tolereaza concentratii > 5% NaCl

Genul Staphylococcus

• Coagulaza pozitivi: S aureus• Coagulazo negativi: S epidermidis, S saprophyticus, S

haemolyticus, S lugdunensis , S scheleiferiStafilococii• Colonizeaza suprafete ale organismului uman• Pot produce variate infectii

Staphylococcus aureus

• Habitat– mucoase (nari, uneori nasofaringe, intestin) si

tegumente; portaj variabil (10 – 70%)– Contamineaza mediul (pulberi, imbracaminte,

obiecte, alimente)• Rezervor – bolnavi si purtatori sanatosi• Transmitere– Contact direct cu bolnavi si purtatori sanatosi– Indirect – prin elemente de mediu


• Caractere microscopice: coci Gram pozitivi dispusi izolat, in perechi, scurte lanturi, dar mai ales in gramezi


• Caractere de cultivare– Geloza simpla – colonii S, rotunde, mari, lucioase, pigmentate

(portocaliu, galben, alb); pigmentogeneza - caracter variabil– Geloza sange- colonii βhemolitice


• Caractere de cultivare– Tolereaza concentratii crescute de NaCl – medii selective cu NaCl (10%), manitol, rosu fenol – utilizate

pentru produse patologice contaminate


• Rezistenta la factori de mediu– Supravietuieste la temperaturi 15-45 °C, – Rezista la actiunea lizozimului– Supravietuieste 2-3 luni la intuneric, in secretii

uscate– Distrus dupa 30 min la 62 °C caldura umeda, dupa

15 min sub actiunea etanolului 70°


• Factori de virulenta– celulari (componente ale peretelui bacterian)– substante eliberate extracelular (exotoxine, enzime)

• Roluri in– persistenta pe suprafete (adezine)– eludarea efectorilor imunitari– Invazia tesuturilor (invazine)– diseminarea in mediu

S. aureus - factori de virulenta

A. Componente ale peretelui •. Peptidoglican•. Acid ribitol teichoic – Ligand pentru receptori celulari, receptor pentru bacteriofagi

•. Proteina A– efect anti-fagocitar, prin fixarea Fc al IgG (G1,G2 si G4)

•. Proteina de legare a fibronectinei •. Coagulaza legata– determina agregarea cocilor si favorizeaza diseminarea trombilor

septici•. Glicocalix – Efect antifagocitar si protector fata de complement; la unele tulpini

formeaza capsula


B. Exotoxine•. Citolizine (α, β, γ, δ)– Toxina α – polimerizeaza si formeaza pori in membrana

celulelor tinta, cu efect litic pentru mai multe tipuri de celule: leucocite, hematii (hemolizina), trombocite etc; important factor de patogenitate, codificat cromosomal

•. Leucocidina Panton-Valentine– Lizeaza PMN; prezenta la 2% din tulpini, mai ales MRSA


B. Exotoxine•. Enterotoxine – mai multe tipuri antigenice (A, B, C, D, E, G)– produse de 50% dintre tulpinile de S aureus– termostabile (rezista la fierbere timp de 30 min), rezista la

actiunea enzimelor digestive– Determina toxinfectii alimentare

•. Toxina sindromului socului toxic stafilococic (TSST-1)– Superantigen, stimuleaza proliferarea Lf T si producerea

de citokine

Mecanismul de actiune a superantigenelor

Todar's Textbook of Bacteriology


B. Exotoxine•. Toxine exfoliative (A, B)– codificate plasmidic– cliveaza desmogleina 1 din compozitia desmozomilor; afecteaza

stratul granulos, cu formarea de bule (sdr “pielii oparite”)


C. Enzime •. Catalaza

2H2O2 2H2O + O2

•. Superoxid dismutaza•. Hialuronidaza – favorizeaza diseminarea infectiei

•. Stafilokinaza– actiune fibrinolitica, prin activarea plasminogenului– produsa prin conversie lizogenica


C. Enzime •. Coagulaza libera – Activeaza trombina, cu transformarea fibrinogenului in

fibrina– efect antifagocitar, prin formarea unei bariere de fibrina– Depistata prin testul coagulazei la tub

•. Lipaze – favorizeaza colonizarea la nivelul tegumentelor

•. Proteaze•. Nucleaze


Controlul expresiei genelor de virulenta • exercitat prin gene reglatorii• sisteme de comunicare intercelulara care controleaza expresia unor

caractere fenotipice in functie de densitatea celulelor microbiene (Quorum sensing)

• agr (accessory gene regulator)

Factori favorizanti ai producerii infectiilor cu S aureus

– Deficiente ale imunitatii celulare si umorale– Leziuni cutanate– Corpi straini (sunturi, proteze)– Investigatii invazive

Manifestari clinice ale infectiei cu S aureus

• Colonizeaza frecvent tegumentul si mucoasele• Implicat in producerea a variate manifestari clinice,

cu gravitati diferite, de la infectii cutanate minore pana la infectii severe, cu risc vital (endocardite, septicemii)

• Poate determina infectii comunitare sau nosocomiale


• Infectii cutanate• Foliculita – la nivelul foliculului

pilos• Furuncul – la nivelul unitatii pilo-

sebacee• Carbuncul – extindere la mai

multe unitati pilo-sebacee si in profunzime; poate determina bacteriemie

• Hidrosadenita – la nivelul unitatilor pilo-sebacee axilare sau inghinale


• Infectii cutanate• Impetigo

– infectie a epidermului, in special la copii;– mai frecvent determinata de Streptococcus pyogenes, dar si de

Staphylococcus aureus sau de asocierea lor – pustule si cruste


• Infectii ale tesuturilor moi• Infectii ale plagilor (chiruricale sau posttraumatice)• Infectii ale mucoaselor: sinuzite, infectii uterine (postabortum)• Infectii pulmonare – bronhopneumonii postgripale, empiem (pe

cale descendenta sau hematogena) • Infectii bacteriemice, septicemii• Infectii osteo-articulare: osteomielita, artrite septice (pe cale

hematogena sau prin extensie de la un focar infectios de vecinatate)

• Infectii cerebro-meningiene (mai ales posttraumatic)• Alte infectii secundare diseminarii hematogene: renale,

endocardice,


• Bacteriemia• evidentiata prin hemocultura• S aureus – cauza importanta de bacteriemie (comunitara si

nosocomiala)• Factori de risc

– catetere vasculare, proteze ortopedice, – Adm iv droguri– Colonizare nazala cu S aureus– Deficiente ale imunitatii

• consecinta a unei infectii primare (cutanat, subcutanat, osteo-articular etc) sau a unor investigatii / infectii de cateter

• poate determina complicatii severe; mortalitate 20-40 %


• Endocardita infectioasa• 10-15 % din cazurile de bacteriemie cu S aureus• Factori de risc

– Proteze valvulare– Malformatii cardiace– Adm iv droguri– Infectii de cateter– Bacteriemii persistente

• Evolutie mai severa decat endocardita determinata de alte bacterii

Manifestari clinice ale toxiinfectiei cu S aureus

• Sdr pielii oparite (scalded skin syndrome, SSS)– Dermatita exfoliativa extinsa determinata de actiunea

toxinelor exfoliative– Sugari si copii mici– debut brusc, cu eritem, apoi bule mari urmate de

descuamarea straturilor superficiale ale epidermului– Evolutie limitata de aparitia Ac antitoxina


• Sdr socului toxic stafilococic– Initial asociat utilizarii tampoanelor intravaginale hiperabsorbante

(stimuleaza productia de TSST-1); apoi si ca o complicatie a abceselor, osteomielitelor, infectarii plagilor chirurgicale

– Debut brusc, cu febra, hipotensiune, varsaturi, eritem difuz (urmat de descuamare), eventual insuficienta multipla de organe (gastrointestinal, renal, hepatic)

– Tulpini de S aureus producatoare de toxina sdr socului toxic TSST-1; frecvent si enterotoxina B, alte enterotoxine

– TSST-1 – superantigen: cuplare nespecifica cu molecule HLA clasa II de pe suprafata APC, urmata de stimulare policlonala a Lf T CD4; Lf activate stimuleaza secretia importanta de citokine (IL1, TNFα) de catre monocite, cu efecte sistemice


• Toxiinfectii alimentare– Debut brusc , la 2-3 ore de la ingestia de alimente in care S

aureus s-a multiplicat si a produs enterotoxine (mai ales enterotoxina A)

– Greturi, varsaturi, uneori diaree apoasa, fara febra – Vindecare spontana la 1-2 zile de la eliminarea toxinei

Diagnosticul de laborator

• Produse patologice - in functie de sdr clinic: puroi, sange, sputa, materii fecale si/sau alimente, LCR etc

• Ex microscopic al frotiului din produsul patologic – doar pentru produse necontaminate

• Izolare – Geloza nutritiva – pigment galben nedifuzibil– Geloza sange – colonii obisnuit β hemolitice– M selectiv hiperclorurat – inhiba multiplicarea altor

bacterii; coloniile S aureus manitol pozitive


• Identificare – Caractere microscopice– caractere de cultura– Testul catalazei pozitiv (diferentiere de Streptococi)– Testul coagulazei pozitiv (diferentiaza S aureus de stafilococii

coagulazo-negativi)– Alte teste biochimice– Identificarea ADN – prin metode moleculare (Real-time PCR)

Ex serologic ofera rar informatii utile


• Alte metode – in scop epidemiologic– Lizotipare – utilizarea unor seturi de bacteriofagi – Genotipare – prin metode moleculare (PCR)

Principii de tratament • Infectii minore – drenaj +/- tratament Atb local (acid fusidic, mupirocin etc)• Infectii moderate sau severe – drenaj chirurgical + antibioticoterapie conform

rezultatelor antibiogramei• Antibiotice potential utile

– oxacilina (peniciline M), rezistenta la penicilinaza stafilococica (> 90% dintre tulpini produc penicilinaza)

– Vancomicina – de electie pentru tulpinile MRSA din infectii invazive– Trimetoprim-sulfametoxazol – Lincomicina– Clindamicina – mai ales in terapia sdr socului toxic stafilococic– Linezolid– Tigeciclina– Daptomicin – Quinupristin- dalfopristin – pentru terapia infectiilor cu VISA

Principii de tratament

• Gena mecA – codifica o transpeptidaza (proteina de legare a penicilinei PBP2A) cu afinitate scazuta pentru β-lactamine

• Tulpinile mecA pozitive - rezistenta la actiunea penicilinelor tip M (meticilino-rezistenta, MRSA) si a tuturor βlactaminelor (inclusiv cefalosporine); se pot utiliza vancomicina, daptomicina

• Tulpinile sensibile la meticilina (MSSA) se trateaza cu oxacilina (eficienta mai buna decat vancomicina)

• Tulpini cu rezistenta intermediara la vancomicina (VISA) – prin modificarea peretelui celular (1996)

• Tulpini cu rezistenta la vancomicina (VRSA) – prin transferul plasmidic al genei vanA de la enterococi (2002)

Testarea sensibilitatii la Atb

• Antibiograma difuzimetrica• Determinarea CMI si CMB – pentru izolate din septicemii• Identificarea tulpinilor MRSA (izolate din infectii sau

pentru supravegherea colonizarii)– Real-time PCR - gena mecA – Latex aglutinare – PBP2A– Antibiograma pe mediu cu 6.5% NaCl si incubare la <35° C– medii selective cromogene

• Identificarea tulpinilor cu sensibilitate scazuta la vancomicina – prin determinarea CMI

Stafilococi coagulazo-negativi (SCN)

• Componente majore ale microbiotei tegumentului• Contaminanti frecventi ai probelor biologice• Pot determina infectii, mai ales la pacienti cu factori

de risc:– Catetere intravasculare– Proteze– Imunodeficiente


• Cele mai frecvente bacterii izolate in hemocultura • Infectii de cateter (biofilm)• Endocardite (pe valve native sau protezate)• Infectii ale protezelor articulare, sunturilor • Infectii ale plagilor chirurgicale (dupa S aureus)• Infectii la nou nascuti (bacteriemii, infectii de cateter,

abcese, pneumonie, meningita, omfalita)


• Infectie sau contaminare ? • Stabilirea semnificatiei clinice a unui SCN izolat dintr-o

proba biologica necesita criterii – Clinice – Microbiologice

• 12-25% dintre bacteriemii cu SCN au semnificatie clinica

Stafilococi coagulazo-negativi

S epidermidis• Predomina la nivelul tegumentului• Reprezinta >75% dintre SCN izolati din probe biologice• Bacteriemii, infectii ale cateterelor, sunturilor, endocardita pe

valve protezate, peritonita (CAPD),

S saprophyticus• Infectii urinare

S lugdunensis S haemolyticus, • endocardite, peritonite, infectii ale plagilor

Diagnostic de laboratorCaracter S aureus S epidermidis S

saprophyticus

Coagulaza libera + - -

Fosfataza + + -

Novobiocina (R) - - +

Acidifierea manitolului + - -

Acidifierea trehalozei + - +

microbiologie curs staphylococcus

Documents