27/03/2011 COCOS GRAM POSITIVOS DE INTERESSE CLÍNICO. Streptococcus Enterococcus. GÊ ERO Streptococcus. Características gerais

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1 COCOS GRAM POSITIVOS DE INTERESSE CLÍNICO Streptococcus Enterococcus Características gerais GÊ ERO Streptococcus FamíliaStreptococcaceae: 2 gêneros de importância: Streptococcus e Enterococcus Cocos Gram positivos, anaeróbios facultativos, imóveis e dispostos em cadeias (às vezes aos pares). Complexos do ponto de vista nutricional fastidiosos em cultura, requerem suplementos como sangue ou soro no meio de cultura. Apresentam metabolismo fermentativo utilizam carboidratos sem a produção de gás, liberandocomo produtos finais ácido lático, etanol ou acetato. São catalase negativo => distinção de Staphylococcus. Apresentam parede celular de Gram positivos. Possuem uma cápsula de polissacarídeo - Dividem-se num plano perpendicular ao eixolongitudinal da cadeia; - O comprimento das cadeias é condicionadopor fatores ambientais 1

2 Classificação taxonômica Três esquemas são utilizados para diferenciar as espécies do gênero Streptococcus: 1. Propriedades sorológicas: sorotipagem de Lancefild (grupos A até V) 2. Padrões hemolíticos (hemólise β- completa, α- parcial ou γ-sem hemólise) 3. Propriedades bioquímico-fisiológicas Rebecca Lancefield (1933) desenvolveu um sistema de sorotipagem para a classificação dos estreptococos beta hemolíticos, baseado em antígenos específicos => carboidratos da parede celular Classificação Sorológica Padrão de hemólise S. pyogenes A β S.agalactiae B β; ocasionalmente não hemolítico S. equi, dysgalactiae C, F, G β; ocasionalmente α ou não hemolítico S. bovis/equinus D β; α; ocasionalmente não hemolítico Grupo Viridans Não grupável α ou não hemolítico S. pneumoniae Não grupável α 2

3 Grupo A => Streptococcus pyogenes Características Gerais Antígeno polissacarídeo específico do grupo A de Lancefield. São β-hemolíticos. A virulência dos estreptococos do grupo A é determinada pela habilidade da bactéria de aderir à superfície das células hospedeiras, invadir as células epiteliais, evitar a opsonização e a fagocitose e produzir uma variedade de toxinas e enzimas. Fator de Virulência Efeito Biológico Celulares Cápsula Antifagocítica, composta de ácido hialurônico. Ácido lipoteicóico Estrutura antigênica, liga-se à fibronectina, facilitando a ligação com a célula hospedeira. Proteína M Associada com linhagens virulentas; adesina (aderência ao epitélio da garganta e pele); medeia a internalização pelas células hospedeiras; antifagocítica; degrada o componente C3b do complemento. Apresenta grande diversidade antigênica. Proteína F Liga-se à fibronectina, facilitando a ligação com a célula hospedeira. Proteína T Marcador epidemiológico útil, não identificado como fator de virulência. Resistente à tripsina, ao calor e à acidez. Extracelulares Exotoxinas pirogênicas Estreptolisina S e Estreptolisina O => Produzidas por linhagens lisogênicas Estreptoquinase DNAse C5a peptidase Hialuronidases Pirogenicidade; produção da erupção da escarlatina. Lisa leucócitos, plaquetas e hemácias, estimula liberação de enzimas lisossômicas; S é não-imunogênica, responsável pela beta-hemólise e estável ao O 2 ; O é imunogênica e inativada pela presença do O 2. Lisa o coágulo de fibrina, facilitando a disseminação das bactérias no tecido. Despolimeriza o DNA livre presente no material purulento, reduzindo a viscosidade do pus. Degrada o componente C5a, inibindo a cascata do complemento. Cliva o ácido hialurônico no tecido conjuntivo (fator de disseminação). Epidemiologia Microrganismo é ubíquo; colonizam assintomaticamente o trato respiratório superior e colonização transitória na pele. Disseminação pessoa-pessoa ocorre através de perdigotos (faringite) ou através de abertura na pele após contato direto com o indivíduo infectado ou através de fômites; Indivíduos com maior risco incluem crianças entre 2 e 15 anos com pouca higiene pessoal; crianças pequenas e idosos com infecções preexistentes do trato respiratório ou de pele. 3

4 Doenças Clínicas S. pyogenes são considerados importantes patógenos humanos, estão associados com diversos grupos de doenças humanas incluindo processos supurativos (com formação de pus) e processos nãosupurativos. Doenças supurativas (ou piogênicas): Faringite (tonsilite ou dor de garganta ): inflamação da faringe. Piodermite (impetigo): erupções purulentas e amareladas na pele. Erisipela: Inflamação no tecido subcutâneo. Pode ocorrer na face e extremidades inferiores. Celulite: Envolvimento dos tecidos subcutâneos mais profundos com invasão e acometimento sistêmico. Mais profunda do que a erisipela e está associada a traumatismos ou evolução de feridas superficiais. Fasciíte necrosante ( bactérias comedoras de carne ): Infecção nos tecidos subcutâneos profundos que pode se espalhar rapidamente pela fáscia muscular, comprometendo músculos e gordura. Com alta taxa de mortalidade, pode evoluir para gangrena com toxicidade sistêmica e falência múltipla de órgãos, ocasionando morte em mais de 50% dos casos. Doenças mediadas por toxinas: Escarlatina: complicação da faringite estreptocócica quando infectada por linhagem lisogenizada por bacteriófago específico (neste caso há a produção da toxina eritrogênica). Síndrome do choque tóxico por estreptococos: Semelhante à toxina estafilocócica da síndrome do choque tóxico. Sintomas inespecíficos de dor, febre, calafrios, mal estar, e a medida que a doença progride pode evoluir para choque e falência dos órgãos. Outras doenças: Sepse puerperal, inflamação dos vasos linfáticos, pneumonia e bacteremia: ocorrência e disseminação de bactérias no sangue. Seqüelas não-supurativas das infecçõespor Streptococcus pyogenes: Febre reumática aguda: Esta inflamação é caracterizada por alterações inflamatórias envolvendo o coração, articulações, vasos sanguíneos e tecidos subcutâneos. No coração, manifesta-se como uma endocardite, podendo ocorrer dano crônico e progressivo das válvulas cardíacas. => A teoria para esta patogenia está relacionada à reação cruzada dos tecidos cardíacos com os antígenos estreptocócicos. É uma doença de natureza imunológica. Glomerulonefrite aguda: inflamação aguda dos glomérulos renais. Formação de complexos antígeno-anticorpo sobre a membrana glomerular (doença imunológica). Alguns pacientes podem desenvolver a doença crônica, que evolui para insuficiência renal. Apenas linhagens nefritogênicasdo grupoa estão associadas a esta doença. 4

5 Grupo B => Streptococcus agalactiae Antígeno polissacarídeo específico do grupo B de Lancefield e polissacarídeos capsulares. São β- hemolíticos. Produzem várias enzimas, incluindo DNAses, hialuronidases, neuraminidases, proteases, hemolisinas, que facilitam a destruição tecidual e disseminação da bactéria. Epidemiologia Colonizam assintomaticamente o trato respiratório superior e o trato geniturinário; A maioria das infecções em recém-nascidos é adquirida da mãe durante a gravidez ou na hora do parto; na ausência de anticorpos maternos, os neonatos apresentam risco de contrair a doença; Mulheres com colonização no trato genital estão em risco para sepse puerperal. Doenças clínicas Doença Neonatal: Infecção pode ocorrer dentro do útero, no momento do nascimento ou durante os primeiros meses de vida. Os neonatos infectados desenvolvem sinais e sintomas de pneumonia, meningite e sepse (doença neonatal precoce) ou sintomas de bacteremia com meningite (doença nenonatal tardia). Infecções em mulheres grávidas: mais frequentemente presente como infecções do trato urinário; bacteremia e complicações disseminadas podem ocorrer (amnionite, endometrite) Infecções em pacientes adultos: bacteremia, pneumonia, infecções dos ossos e articulações; infecções de pele e tecidos moles. Outros estreptococos β-hemolíticos Encontrados em seres humanos e isolados frequentemente em processos infecciosos em animsi, incluindo mastite bovina, infecções respiratórias em cavalos, infecções em aves... Grupo F ou C => S. phocae Grupo C => S. equi subsp. equi, S. dysgalactiae subsp. disgalactiae Grupo D => S. bovis Grupo G => S. dysgalactiae subsp. equisimilis Grupo G, L, M => S. canis Faringite Sepse puerperal Celulite Fasciíte necrosante Formação de abscessos Bacteremia Estreptococos do Grupo Viridans Grupo heterogêneo de espécies alfa e gama-hemolíticas. O nome do grupo é derivado de viridis => verde em latim, pelo fato das bactérias produzirem o pigmento verde em agar sangue (resultado da alfa hemólise). Como as demais espécies de estreptococos, são nutricionalmente fastidiosas, requerem meios suplementados com sangue e atmosfera com menos O 2 e mais CO 2. Colonizam a cavidade oral, a orofaringe, o TGI e o trato geniturinário, sendo raramente encontradosna pele, pois os ácidos graxos da superfície são tóxicos para eles. Grupos Anginosus Mitis Mutans Salivarius Sanguis Espécies S. anginosus, S. constellatus, S. intermedius S. mitis, S. oralis, S. crista, s. peroris, S. infantis, S. australis S. mutans, S. sobrinus, S. cricettus, S. downei S. salivarius, S. vestibularis, S. thermophilus, S. infantarius S. sanguis, S. parasanguis, S. gordonii 5

6 Doenças clínicas Cárie dental: S. mutans => produção de um polímero extracelular insolúvel (polímeros de glicano a partir da sacarose da dieta do hospedeiro) permite a aderência destes e outros microrganismos na superfície dental (biofilme placa bacteriana) com produção de ácido. O baixo ph favorece a sucessão ecológica com a colonização posterior de bactérias acidófilas. Endocardite bacteriana sub-aguda: aderência e colonização de S. mutans e S. sanguis em válvulas cardíacas previamente danificadas, pela produção do polímero extracelular. Formação de abscessos supurativos intra-abdominais. Streptococcus pneumoniae Características Gerais Diplococos Gram positivos, dispostos aos pares ou cadeias curtas; as linhagens virulentas apresentam cápsula polissacarídica, que permite a tipagem com anti-soros específicos (90 tipos). São anaeróbios facultativos (embora prefiram ambientes microaerofílicos); são fastidiosos, requerem suplementos nutricionais no meio de cultura, como sangue, sendo alfa-hemolíticas. Metabolismo predominantemente fermentativo, com produção de ácido lático. A Gram-labilidade tende a ocorrer nas células mais velhas, e estas tendem a sofrer lise espontânea (enzima amidase presente na parede celular). Como os estreptococos do grupo viridans não sofrem lise facilmente, esta é considerada uma característica diferencial. Além disso, em meio sólido o crescimento dos pneumococos é inibido pela optoquina, enquanto os estreptococos viridans são resistentes (teste de identificação muito útil). Fator de Virulência Colonização e Migração Proteínas de superfície de adesão Protease IgA secretora Pneumolisina Destruição de tecido Ácido teicóico Peptidioglicano Pneumolisina Peróxido de hidrogênio Fosforilcolina Neuraminidase Sobrevivência fagocíctica Cápsula Pneumolisina Efeito Biológico Ligação a células epiteliais. Destrói a IgA secretora das mucosas. Possivelmente destrói as células epiteliaisciliadas. Ativa a via alternativa do complemento. Ativa a via alternativa do complemento. Ativa a via clássica do complemento. Espécie reativa do oxigênio, destrói componentes celulares. Permite a entrada da bactéria na célula hospedeira. Destrói o ácido siálico do tecido conjuntivo. Antifagocítico; usada para classificação sorológica das linhagens; atualmente, 90 tipos são reconhecidos. Suprime o processo oxidativo fagocítico. 6

7 Epidemiologia O microrganismo é ubíquo, e é um habitante comum da orofaringe e da nasofaringe de indivíduos saudáveis. A maioria das infecções é causada pela disseminação endógena a partir da nasofaringe ou orofaringe, para outros locais (pulmões, seios paranasais, ouvido, etc.). A disseminação pessoa-pessoa através de perdigotos é rara. Os indivíduos com doença viral antecedente do trato respiratório ou outras condições que interfiram na eliminação bacteriana do trato respiratório apresentam risco aumentado para a doença pneumocócica. Crianças e idosos apresentam maior risco para meningite. Perda da imunidade natural: 40 a 70% das pessoas são, em algum momento da vida portadores sadios de pneumococos virulentos na mucosa respiratória. Entre os fatores que diminuem esta resistência e predispõe a doença, destacam-se: Anormalidade no trato respiratório - infecções virais, acúmulo de muco, lesão, DPOC, etc; Intoxicação por álcool ou drogas diminuem a atividade fagocítica e o reflexo da tosse, facilitando a aspiração de partículas estranhas; Dinâmica circulatória anormal congestão pulmonar, insuficiência cardíaca; Desnutrição, anemia falciforme ou debilidade geral devido a outras doenças crônicas. Doenças clínicas A pneumonia pneumocócica se desenvolve quando as defesas do hospedeiro estão diminuídas. As bactérias se multiplicam nos alvéolos, provocando uma resposta inflamatória. A maioria dos casos é endógena, seguindo-se as aspirações de secreções orais. A infecção provoca extravasamento de líquido (edema) no interior dos alvéolos, seguido de eritrócitos, leucócitos e macrófagos alveolares. Muitos pneumococos são encontrados no exudato e podem atingir a corrente sanguínea através da circulação linfática. Manifestações clínicas: o surgimento da doença é abrupto e consiste em calafrios intensos com tremores, febre alta (39 a 41 C), tosse produtiva com escarro sanguinolento e dor torácica. Aresolução da doença ocorre quando se desenvolvem anticorpos específicos anti-capsulares, facilitando a fagocitose do microrganismo e sua morte. O anticorpo é específico e não confere imunidade cruzada. Doenças relacionadas: Meningites (disseminação para o SNC) Otites (infecção nos ouvidos) Sinusites (infecção nos seios paranasais) Bacteremia Diagnóstico laboratorial das infecções estreptocócicas Amostras - Microscopia A colheita do espécime para análise direta (microscopia) ou cultura deve seguir a sintomatologia da doença: swabs de garganta, pus, escarro (pneumonia) ou sangue. O soro também pode ser colhido para análise sorológica. => A presença dos estreptococos no esfregaço de garganta não implica em doença corrente, visto que os estreptococos fazem parte da microbiota da orofaringe. => A microscopia é mais útil nas infecções de pele e tecidos moles (S. pyogenes), pois os estreptococos não colonizam normalmente a superfície da pele. => Os microrganismos no escarro (S. pneumoniae) aparecem como diplococos Gram positivos em forma de lança, circundados por uma cápsula não corada, ou podem parecer Gram negativos, devido a gramlabilidade. 7

8 Cultura Ágar-sangue em atmosfera de anaerobiose (mais efetivo para visualização de hemólise beta). Como os microrganismos são anaeróbios facultativos, atmosfera de microaerofilia também é indicado. => Em caldo tioglicolato, os estreptococos exibem um crescimento característico (chuvisco ou estalactite) logo abaixo da faixa oxidada. => Na maioria das vezes, antibióticos devem ser adicionados às placas de agar sangue para suprimir o crescimento de outras bactérias da microbiota residente. Testes para detecção de antígenos Testes podem ser realizados a partir de swabs de material de garganta e kits estão disponíveis comercialmente. Estes testes utilizam anticorpos que reagem com o carboidrato grupo-específico na célula bacteriana (grupo A, grupo B), embora a sensibilidade seja baixa, então os testes devem ser confirmados pela cultura. Provas sorológicas - Detecção do título de anticorpos especialmente contra estreptococos do grupo A: Antiestreptolisina (ASO) sobretudo nas doenças respiratórias e nas doenças não supurativas é o mais utilizado; Anti-DNase e anti-hialuronidase particularmente nas infecções cutâneas; Antiestreptoquinase; Anticorpos anti-m tipo-específicos Tratamento e controle das infecções estreptocócicas Os estreptococos do grupo A (S. pyogenes) são geralmente sensíveis à penicilina G. A eritromicina é recomendada para pacientes alérgicos a penicilina. O debridamento cirúrgico e a drenagem devem ser prontamente iniciados em pacientes com infecções sérias de tecidos moles (fasciíte necrosante). Pacientes com histórico de febre reumática necessitam profilaxia antibiótica prolongada para evitar recorrência da doença, principalmente antes de sofrerem procedimentos que possam induzir bacteremias temporárias (ex.: procedimentos dentários). Doenças pós-estreptocócicas como a febre reumática e a glomerulonefrite não devem ser tratadas com drogas antimicrobianas, por sua natureza auto-imune. Nas infecções agudas é importante a eliminação do estímulo antigênico antes do oitavo dia, para se evitar estas sequelas. 8

9 Tratamento e controle das infecções estreptocócicas Os estreptococos da grupo B (S. agalactiae) são susceptíveis a penicilina G, que é a droga de escolha. Uma combinação de penicilina e um aminoglicosídeo é frequentemente usada no controle das infecções neonatais. Mulheres grávidas colonizadas com estreptococos do grupo B devem fazer profilaxia com penicilina G intravenosa pelo menos 4 horas antes do parto. Infecções por estreptococos do grupo viridans podem ser tratadas com uma combinação de penicilina e um aminoglicosídeo. Para o tratamento das infecções por S.pneumoniae, a penicilina é a droga de escolha, e a eritromicina e cloranfenicol é recomendada para pacientes alérgicos a penicilina. Para prevenir e controlar a doença pneumocócica, uma vacina polissacarídica 23-valente (com 23 diferentes polissacarídeos capsulares) pode proporcionar até 90% de proteção. GÊNERO Enterococcus Características gerais Cocos Gram-positivos, dispostos aos pares ou em cadeias curtas; Apresentam requerimentos nutricionais complexos, necessitando de vitaminas do grupo B, e meios suplementados com sangue; colônias não-hemolíticas, alfahemolíticas ou raramente beta-hemolíticas; Toleram crescimento em condições ambientais adversas, como o crescimento em 7,5 % de NaCl (halotolerantes), resistência aos sais biliares; são resistentes a optoquina e o teste PYR é positivo. 23 espécies dentro do gênero: E. avium, E casseliflavus, E. cecorum, E. columbae, E. dispar, E. durans, E. faecalis, E faecium, E. gallinarum, E. hirae, E. malodoratus, E. mundtii, E. pseudoavium, E. raffinosus, E. saccharolyticus, E. sulfureus, E. solitarius, E. flavescens, E. seriolicida, E. asini, E. gilvus, E. pallens e E. porcinus/villorum. 9

10 Fator de Virulência Efeito Biológico Carboidratos de superfície Adesinas que favorecem a adesão do microrganismo. Citolisinas Tóxico para células eucarióticas. Substância de agregação Proteína tipo pili (facilita a transferência de plasmídeos) e favorece a colonização do microrganismo nos tecidos. Ácido lipoteicóico Aderência às células epiteliais, ligando-se na fibronectina. Hialuronidase Plasmídeos e genes cromossomais Capacidade de dissolver ácido hialurônico no tecido conjuntivo. Resistência a aminoglicosídeos, vancomicina e aos beta-lactâmicos. Epidemiologia Estão amplamente distribuídos na natureza e fazem parte da microbiota residente do homem e de animais, particularmente no trato gastrintestinal (são bactérias entéricas). Enterococcus faecalis é o mais comum e provoca 85-90% das infecções, enquanto Enterococcus faecium causa de 5-10%. São transmitidos de um paciente a outro através das mãos de profissionais de saúde, alguns dos quais podem albergar enterococos no trato gastrintestinal, mas podem ser transmitidos também por artigos médico-hospitalares. 10

11 Doenças clínicas Os enterococos são uma das principais causas de infecções hospitalares (~10%). Os locais mais comuns de infecção incluem o trato urinário, peritônio e tecido cardíaco. Podem causar ainda bacteremia, infecções em feridas e abscessos intra-abdominais. Diversas condições favorecem a patogenicidade dos enterococos, contribuindo para a sua atuação como patógenos oportunistas, tais como: manipulações cirúrgicas ou instrumentais (pacientes com catéteres urinários ou intravasculares); imunossupressão; antibioticoterapia de amplo espectro Microrganismos se mostram resistentes aos beta-lactâmicos, aminoglicosídeos, glicopeptídeos, trimetoprim e sulfonamidas. Tratamento e controle Terapia antimicrobiana é difícil. Antimicrobianos de nova geração estão sendo utilizados (linezolida, fluoroquinolona). Práticas apropriadas de controle de infecções (uso de jaleco e luvas, isolamento de pacientes infectados). 11