n.b.: l’ enzima catalasi catalizza la reazione: Cocchi Gram positivi di interesse medico i generi “catalasi +” sono: • Staphylococcus • Micrococcus • Alloiococcus • Stomatococcus i generi “catalasi –” • Streptococcus • Enterococcus n.b.: l’ enzima catalasi catalizza la reazione: 2 H2O2 ⇄ O2 + 2 H2O

Staphylococcus, Micrococcus e Stomatococcus spp. e malattie ad essi associate

(stafulh = grappolo)

STAFILOCOCCHI GENERALITÀ Gli Stafilococchi sono batteri Gram-positivi di forma sferica, riuniti in genere in ammassi irregolari, spesso dall’aspetto di grappoli. Il genere Staphylococcus comprende varie specie (almeno 30). Le 3 specie più importanti sono: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Staphylococcus saprophyticus. Staphylococcus aureus è coagulasi-positivo, proprietà che lo distingue dalle altre specie. È uno dei maggiori patogeni per l'uomo; infatti quasi tutti hanno avuto almeno una infezione da S. aureus nella loro vita. Gli stafilococchi coagulasi-negativi sono membri della popolazione normale e solo talvolta possono dare delle infezioni in presenza di protesi, nei bambini, negli adulti e nei soggetti immunocompromessi. Circa il 75% di queste infezioni sono causate dallo Staphylococcus epidermidis. Lo Staphylococcus saprophyticus è causa frequente di infezioni dell'apparato urinario nelle donne giovani. Fanno parte della flora abituale della cute e delle mucose dell'uomo. Possono causare diversi tipi di infezioni purulente ed anche la fatale setticemia (diffusione per via ematica di una infezione da germi patogeni). Gli stafilococchi sviluppano rapidamente resistenza a numerosi antibiotici e rappresentano un problema terapeutico

MORFOLOGIA , IDENTIFICAZIONE, CHEMIOSENSIBILITA’ 1) Forme tipiche: Gli stafilococchi sono cellule sferiche dal diametro di 1 µm in aggregati irregolari. Sono Gram-positivi, immobili, privi di una capsula evidente, e asporigeni. Pur non essendo sporigeni gli Stafilococchi mostrano una notevole resistenza a condizioni ambientali sfavorevoli: essicamento e calore. 2) Coltura: crescono bene nella maggior parte dei terreni batteriologici in condizioni di aereobiosi o microaereofilia. L'optimum di temperatura è 37°C. Le colonie di 2-3 mm di diametro, rotonde e a margini netti, convesse, opache e con pigmentazione variabile dal bianco al giallo, più frequentemente visibile dopo incubazione prolungata. Lo S. aureus presenta una emolisi di intensità variabile. 3) Caratteristiche della crescita: Gli stafilococchi producono catalasi, che li differenzia dagli streptococchi. 4) Lo Staphylococcus aureus, a differenza delle altre specie stafilococciche, è coagulasi-positivo 5) I ceppi selvaggi di stafilococchi hanno un ampio spettro di sensibilità ai farmaci antimicrobici. La resistenza acquisita può essere dovuta a: a) produzione di beta-lattamasi sotto il controllo plasmidico; b) resistenza alla meticillina e oxacillina, indipendente dalla produzione di beta-lattamasi. Il meccanismo è la mancanza o la inaccessibilità ad alcune penicillin-binding proteins; c) presenza di plasmidi per la resistenza a tetracicline, eritromicina,aminoglicosidi, ecc

PATOGENESI I principali fattori che intervengono nella patogenicità di Staphylococcus aureus, possono essere così schematicamente riassunti: Gli stafilococchi, in particolare lo S. epidermidis, fanno parte della popolazione normale della cute e degli apparati respiratorio e gastrointestinale dell'uomo. La presenza dello S. aureus nelle secrezioni nasali si riscontra nel 40-50% degli uomini. Ad un estremo dello spettro delle malattie si trova la tossinfezione alimentare stafilococcica, causata dalla sola ingestione della enterotossina preformata. All'estremo opposto ci sono la batteriemia stafiloccocica e gli ascessi disseminati in tutti gli organi. Lo S. aureus invasivo e patogeno produce coagulasi e tende ad essere emolitico. Gli stafilococchi non-patogeni e non-invasivi, tipo S.epidermidis, sono coagulasi-negativi e tendono a non essere emolitici. Il potere patogeno di un ceppo di S. aureus è l'effetto combinato di fattori extracellulari e tossine insieme alle caratteristiche invasive del ceppo.

TOSSINE ED ENZIMI -1 L’azione patogena di Staphylococcus aureus dipende dalla produzione di numerose sostanze extracellulari e dalla loro capacità di moltiplicarsi e diffondersi nei tessuti: 1)Catalasi: Gli stafilococchi producono una catalasi, che converte il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Il test della catalasi differenzia gli stafilococchi, che sono positivi, dagli streptococchi, che sono negativi. 2) Coagulasi: La coagulasi è una proteina con attività enzimatica che in combinazione con un fattore plasmatico denominato CRF (coagulase reacting factor) coagula il plasma, con un meccanismo simile a quello della trombina di trasformazione del fibrinogeno in fibrina. Per la presenza dell’enzima, una sospensione di stafilococchi è capace di coagulare in vitro il plasma citratato od ossalato. 3) Altri enzimi: Altri enzimi prodotti dagli stafilococchi sono: a) ialuronidasi, o fattore di diffusione, che depolimenizza l’acido ialuronico b) stafilochinasi: la stafilochinasi agisce convertendo il plasminogeno in plasmina, enzima proteolitico capace di attaccare i coaguli di fibrina trasformandoli in prodotti solubili. 4) Esotossine: comprendono 4 diverse tossine citolitiche con attività emolitica: la citolisina o emolisina "alfa" è una proteina eterogenea che lisa i globuli rossi e danneggia le piastrine. La citolisina "beta" degrada la sfingo-mielina ed è tossica per numerosi tipi di cellule, compreso i globuli rossi. Le citolisine "gamma" e "delta“ sono dotate di potere emolitico in vitro per le emazie di uomo.

TOSSINE ED ENZIMI -2 5) Leucocidina: Questa tossina dello S. aureus uccide i globuli bianchi. In vivo i ceppi patogeni si replicano attivamente all'interno delle cellule, mentre gli stafilococchi non-patogeni tendono a morire all'interno delle cellule. 6) Tossina esfoliativa: La tossina epidermolitica (o tossina esfoliativa) dello S. aureus causa la sindrome della cute ustionata (scalded skin syndrome = necrolisi epidermica acuta) che colpisce quasi esclusivamente i bambini della prima infanzia. L’affezione è caratterizzata dallo scollamento spontaneo di ampie zone di strati superficiali di epidermide necrotica 7) Tossina della sindrome da shock tossico: La maggior parte degli S. aureus isolati da pazienti con la sindrome dello shock tossico producono una tossina chiamata toxin shock syndrome toxin-1 (TSST-1). Questa sindrome è stata descritta nel 1978 come una una gravissima tossiemia, talora rapidamente mortale, in donne durante il periodo mestruale. La tossiemia è da ricondurre ad una abbondante colonizzazione vaginale ad opera di peculiari stipiti di S. aureus, favorita dall’ambiente creato dal flusso mestruale e dall’uso di particolari tamponi assorbenti. Più recentemente casi di TSS sono stati descritti anche indipendentemente dal periodo mestruale e in soggetti di sesso maschile, come conseguenza di una ampia moltiplicazione di S. aureus a livello di alcune superfici mucose (portatori sani) o in lesioni infette con varia localizzazione.

TOSSINE ED ENZIMI -3 8) Enterotossine: Ci sono almeno sei (A-F) tossine solubili prodotte da una parte dei ceppi di S. aureus .Sono resistenti all’azione di numerosi enzimi proteolitici (tripsina, chimotripsina, papaina) e mantengono inalterata la loro attività biologica dopo esposizione a temperature anche molto elevate (fino a 100°C per 30 minuti). Nell’uomo i principali sintomi dell’intossicazione da enterotossina stafilococcica (la dose minima efficace è 25 ug di tossina purificata) sono rappresentati dal vomito e diarrea, che insorgono da 1 a 6 ore dopo l’ingestione di cibo contenente l'enterotossina. Le enterotossine stafilococciche sono essenzialmente degli emetici che agiscono sui visceri addominali, da dove lo stimolo raggiunge il centro del vomito attraverso i nervi simpatici ed il vago. IDENTIFICAZIONE DEGLI STAFILOCOCCHI ENTEROTOSSICI: La produzione di enterotossine è appannaggio di una percentuale non elevata degli stafilococchi patogeni. Per stabilire se uno stafilococco già identificato come S. aureus sia enterotossico non esiste altra possibilità che la dimostrazione della enterotossina tra i prodotti esotossici elaborati dal batterio. Per raggiungere questo scopo, fino a qualche tempo fa, si poteva ricorrere solo a prove biologiche, su gattino o su rana; oggi la ricerca è più semplice e sicura mediante prove di precipitazione e altre tecniche immunologiche.

POTERE PATOGENO E’ importante distinguere S. aureus dagli Stafilococchi Coagulasi Negativi. S. aureus ha un potere patogeno molto importante ed è responsabile sia di infezioni comunitarie che di infezioni nosocomiali. Invece gli SCN sono come regola generale degli opportunisti essenzialmente responsabili di infezioni nosocomiali.

STAPHYLOCOCCUS AUREUS Il nome di questa specie deriva da un caratteristico pigmento giallo oro che essa sovente presenta sulle colture in terreno solido. L’uomo è continuamente al rischio di un’infezione stafilococcica in quanto la maggioranza degli individui adulti ospita stafilococchi potenzialmente patogeni sulla cute e a livello del naso faringe. - Lo stato di portatore può essere transitorio o intermittente, benché sia stato dimostrato che vi sono degli individui che ospitano questi microrganismi continuamente o per periodi assai lunghi. - Le infezioni stafilococciche sono alla base di diversi quadri patologici che si differenziano a seconda della sede del processo infettivo e delle sue modalità di diffusione (per contiguità, diffusione metastatica ematogena, ecc.). Gli stafilococchi aurei sono gli agenti più frequenti delle infezioni cutanee (foruncoli, favi), che iniziano a livello delle ghiandole sebacee e dei follicoli piliferi, in conseguenza della produzione da parte dei batteri di numerosi enzimi lipolitici che consentono la degradazione di alcuni componenti dei lipidi cutanei (sebo), dotati di azione antimicrobica; gli stessi lipidi vengono utilizzati come sorgente di energia metabolica e come nutrienti. Alcuni stafilococchi, produttori di enterotossine, sono la causa di intossicazioni alimentari quando siano in grado di contaminare alcuni cibi ricchi di lipidi (panna, crema, etc.) a garantirne una rapida moltiplicazione con la produzione di consistenti quantità di tossine. Importanti sono le infezioni stafilococciche acquisite in ambiente ospedaliero, causate in genere da stipiti resistenti a vari antibiotici e che si manifestano sovente in forma epidemica; e quando interessano particolari reparti (ad es. prematuri, ustionati) possono rappresentare eventi di particolare gravità che pongono seri problemi profilattici e terapeutici.

Infezioni cutanee scalded skin syndrome Impétigo