Toxiinfectii alimentare produse de Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus

Clasificare științifică

Domeniu: Bacterie

Regn: Eubacterie

Încrengătură: Firmicute

Clasă: Bacil

Ordin: Bacillales

Familie: Staphylococcaceae

Gen: Staphylococcus

Nume binomial

Staphylococcus aureus

Rosenbach 1884

Stafilococii sunt bacterii de formă rotund-ovalară (coci), gram pozitivi (se colorează cu colorant Gram), cu un diametru de 0,5-1,5 µm, dispuși caracteristic în grămezi (ca și ciorchinele de strugure). Genul Staphylococcus cuprinde aproximativ 27 de specii de stafilococi, dintre care cele mai des asociate cu infecții umane sunt, în ordinea frecvenței: Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus lugdunensis, Staphylococcus saprophyticus și Staphylococcus schleiferi. Pot produce o gamǎ largǎ de infecții, a căror gravitate și localizare variază de la infecții superficiale ale pielii până la infecții ce pun viața în pericol, ca de exemplu septicemia sau meningita.

Istoric

Pentru prima datã stafilococii au fost observati de cãtre Billroth (1874 ) în colectii purulente umane si mai târziu izolati în culturi pure de Pasteur (1880) si Rosenbach (1884), acesta din urmã folosind primul termenul de stafilococ. Studiul stafilococilor si a afectiunilor produse de acestia au preocupat numerosi cercetãtori, cum ar fi: Pasteur, Rosenbach, Bang, Meyer, Hajek, Marsalek, Bayrd-Parker etc. În 1955, Evans, Bradford si Niven au propus separarea taxonomicã a stafilococilor de micrococi pe baza comportãrii lor fatã de oxigen.În 1965, Silvestri si Hill propun ca deosebirea între stafilococi si streptococi sã fie fãcutã pe baza compoziþiei acestora în DNA.Studii mai recente au stabilit criterii si mai exacte de diferenþiere care se bazeazã pe compozitia chimicã a peretelui celular, pe existenþa citocromilor, pe felul si proportia acizilor grasi, pe hibridarea DNA, RNA. Marsalec si Hajek au efectuat studii amãnuntite asupra tulpinilor de stafilococi de origine animalã. În tara noastrã, contributii importante în studiul stafilococilor au fost aduse de cãtre Stamatin, Bica-Popii, Marica, Cernea, Volintir si altii.

TaxonomieCuprinde cinci genuri si anume: Staphylococcus, Gemella ,Jeotgalicoccus , Macrococcus ,

Salinicoccus. (dupã J. P. Euzéby, 2006).Genul Staphylococcus a fost separat din familia Micrococcaceae datoritã continutului total diferit al bazelor DNA , compozitia peretelui celular, al spectrului diferit de sensibilitate la antibiotice .În cadrul genului existã specii patogene pentru om si animale, numai pentru animale si specii nepatogene. Specia tip a acestui gen este consideratã Staphylococcus aureus.Genul cuprinde un numãr de 40 de specii (conform J.P. Euzéby, 2006).Pentru patologia animalã, dupã Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 2 edition, 2004 sunt mai importante urmãtoarele specii de stafilococi:

Staphylococcus aureus: subsp.anaerobius; subsp.aureus.

Staphylococcus hyicus: subsp.hyicus; subsp.chromogenes.

Staphylococcus intermedius.

Dintre speciile nepatogene sau cu patogenitate redusã izolate de la animale, fac parte: Staphylococcus epidermidis; Staphylococcus caprae; Staphylococcus felis; Staphylococcus gallinarum; Staphylococcus delphini.

Incidenta speciilor de stafilococi în alimente

Genul Staphylococcus face parte din familia Staphylococcaceae care cuprinde cinci genuri. Cuprinde 40 de specii dintre care 16 sunt considerate ca fiind patogeni alimentari. Dintre speciile coagulazã pozitive, Stp. Intermedius este binecunoscutã ca producãtoare de enterotoxine.Un mare numãr de tulpini de Stp. Hyicus sunt coagulazã pozitive, iar unele produc enterotoxine. Nu a fost raportatã producþia de enterotoxine de cãtre Stp. delphini, Stp. Simulans , Stp. Schleiferi subsp. coagulans. Cel putin 10 dintre speciile de stafilococi coagulazã negativi, producenterotoxine:Stp. cohnii, Stp. epidermidis, Stp. Haemolyticus si Stp. Xylosus au fost izolati din laptele de oaie împreunã cu Stp. aureus.

Conditii de cultivare si caractere culturale

Cerintele stafilococilor în anumiti compusi organici sunt caracteristice celorlalte bacterii Gram pozitive. Aminoacizii sunt necesari ca surse de azot, iar tiamina si acidul nicotinic sunt recunoscute ca surse de vitamina B. În cazul cresterii anaerobe au nevoie de uracil. Într-un mediu minim pentrucresterea anaerobã si producþia de enterotoxine, glutamatul monosodic serveste ca sursã de carbon, si energie. Acest mediu contine numai trei aminoacizi (argininã, cistinã, fenil-alaninã si patru vitamine (pantotenat,biotinã, niacin, tiaminã) pe lângã sãrurile anorganice.

Temperatura

Stp. Aureus este un germen mezofil, însã unele tulpini se pot multiplica si la temperaturi de numai 6-7°C. În general multiplicarea are loc între 7 si 47,8°C, iar productia de enterotoxine, între 10-46°C, cu un optim între 40 si 45°C.

Efectul substantelor chimice

Stp. Aureus se dezvoltã bine în mediul de culturã fãrã NaCl, dar poate creste la fel de bine la o concentraþie de 7-10% NaCl, iar câteva tulpini sunt halofile, dezvoltându-se în medii cu 20% NaCl. În afarã de temperaturã, pH, si de NaCl, cresterea bacterianã este influentatã si de activitatea hidricã.Stp. Aureus prezintã o tolerantã foarte mare fatã de telurit, clorurã de mercur, neomicinã, polimixinã, azidurã de sodiu, compusi folositi de obicei ca agenti selectivi în mediile de culturã.Stp. Aureus poate fi diferit de alte specii de stafilococi prin rezistenta sa mai mare la acriflavinã. Stp. Saprophyticus este rezistent la novobiocinã, în timp ce Stp. Aureus si Stp. epidermidissunt sensibili.Stp. aureus se poate dezvolta în limite de pH, cuprinse între 4 si 9, optimul situându-se între 6 si 7.Cele mai multe specii sunt catalazã-pozitive si facultativ anaerobe, dar cresc mai bine aerob, cu unele excepþii (Stp. aureus , subspecia anaerobius si Stp. sacharolyticus).coagulazicã). Examinarea caracterelor morfologice si culturale si izolarea pemedii selective hiperclorurate sunt edificatoare pentru încadrarea bacteriilorîn acest gen.

Patogenitatea

Stafilococul auriu (S. aureus) își exercită patogenitatea atât prin structura sa cât și printr-o multitudine de enzime pe care le produce. Astfel: capsula protejează bacteria de acțiunea celulelor și mecanismelor de aparare ale organismului

(fagocitoză, leucocite, macrofage) și favorizeaza în același timp aderența bacteriei de catetere și de alte materiale sintetice: proteze valvulare, proteze articulare, șunturi, grefe etc.

peretele celular al bacteriei conține mai multe substanțe care declanșează reacțiile inflamatorii în organism, stimulează sinteza depirogeni endogeni (substanțe sintetizate în organism care determină apariția febrei) și inhibă mecanismele de aparare ale organismului.

tot la nivelul peretelui celular există acizi teicoici, care ajută la atașarea stafilococilor de suprafețele mucoaselor.

Stafilococul auriu secretă un număr mare de toxine: 5 enzime citolitice, care sunt capabile să lezeze membranele celulare și deci să distrugă celulele;

acestea sunt alpha, beta, gamahemolizinele și leucocidina; după cum le spune și numele, hemolizinele au ca principal rol hemoliza – distrugerea eritrocitelor, dar ele pot distruge și alte tipuri de celule având un rol important în producerea leziunilor tisulare; leucocidinele atacă și distrug leucocitele.

exfoliantina, ce determină leziuni la nivelul epidermului cu exfoliere consecutivă; este responsabilă de apariția dermatitei exfoliative în cadrul sindromului stafilococic al pielii opărite (frecventă la copiii mici).

toxina-1 a socului toxic, responsabilă de sindromul toxic caracterizat prin: febră, hipotensiune, erupție urmată de descuamare și afectarea mai multor organe interne.

enterotoxină (sunt 5, notate de la A la E), responsabile de toxiinfecțiile alimentare cu stafilococ, ele fiind rezistente la aciditatea gastrică și rezistă 30 de minute la temperatura de 100 °C, ceea ce semnifică faptul că alimentele contaminate cu enterotoxină stafilococica nu devin inofensive prin fierbere; aceste enterotoxine se pare că au acțiune și asupra sitemului nervos central, ceea ce explica vărsăturile severe ce apar uneori în toxiinfecțiile alimentare.

De asemenea, stafilococul secretă un număr de enzime care au diverse roluri în patogenitate, dar care sunt utilizate și ca markeri în diagnosticul infecțiilor stafilococice: coagulaza, care poate converti fibrinogenul în fibrină și este un marker al virulentei S. aureus catalaza, care protejează bacteria de acțiunea apei oxigenate hialuronidaza, care hidrolizează acidul hialuronic din țesutul conjunctiv, favorizând astfel

diseminarea infecției fibrinolizina, care dizolvă cheagurile de fibrină, fiind un factor de difuziune al infecției lipazele, care hidrolizează lipidele, ceea ce-i permite bacteriei să supraviețuiască și să invadaze

pielea, țesutul subcutanat și ariile sebacee ale organismului nucleaze, marker pentru S. aureus penicilinaze sau beta-lactamaze, enzime care inhibă penicilina și antibioticele beta-lactaminice,

ceea ce-i conferă rezistență bacteriei la tratamentul cu penicilină si alte antibiotice similare.

Manifestări clinice produse de   S. aureus

Manifestările clinice ale infecțiilor produse de stafilococul auriu se datorează fie toxinelor secretate de acesta – intoxicații, fie înmulțirii bacteriene – infecții. Intoxicatiile stafilococice sunt:

sindromul pielii opărite toxiinfecția alimentară sindromul toxic

Principalele infecții sunt cele purulente, dintre care cele mai frecvente sunt:

infecții ale pielii: furuncule, acnee, foliculite, orjelet, suprainfecțiile plăgilor infecțiile țesutului subcutanat: mastite, hidrosadenite, abcese infecții respiratorii: faringite, bronșite, pneumonii, empieme infecții ale scheletului: artrite, osteomielite infecții generalizate: meningite, septicemii, endocardite cu diseminări secundare cu formare de

abcese în diferite organe

Tratament

Tratamentul infecțiilor stafilococice cuprinde tratament antibiotic, alături de care sunt necesare și drenajul colecțiilor purulente, îndepărtarea țesuturilor necrozate și a corpurilor străine. Deoarece în prezența unor corpuri străine (proteze, catetere, pacemaker), este aproape imposibil de eradicat infecția cu S. aureus, de cele mai multe ori acestea trebuie îndepărtate.

Tratamentul antibiotic

Încă din anii 1950-1960 a fost semnalată o creștere rapidă a rezistenței tulpinilor stafilococice, în general, și mai ales a S. auriu la antibiotice. Efectuarea antibiogramei a devenit, astfel, obligatorie pentru toate tulpinile de S. aureus izolate din diverse infecții. Rezistența se instalează prin următoarele mecanisme:

producerea de beta-lactamaze, enzime care neutralizează antibioticele care au în structura lor nucleul beta-lactaminic

modificarea unor proteine ale peretelui celular, ceea ce duce la scăderea permeabilității bacteriene și modificarea țintei antibioticului astfel încât acesta să nu se mai poată lega de structurile bacteriene.

Profilaxia

Profilaxia infecțiilor streptococice constă în:

măsuri de igienă riguroasă în unitățile sanitare: spălarea meticuloasă a mâinilor după contactul cu pacienții, utilizarea mănușilor la contactul cu plăgile și mucoasele contaminate

administrarea profilactică de antibiotice pre- și post-operator, pentru a preveni infecția plăgilor postoperatorii

tratamentul prompt al tuturor infecțiilor streptococice, chiar și a celor superficiale, ale pielii și țesuturilor moi.

Bibliografie selectiva:

Holt JG (editor) (1994). Bergey's Manual of Determinative Bacteriology (ed. 9th ed.). Williams & Wilkins. ISBN 0-683-00603-7

Madigan, Michael; Martinko, John (editors) (2005). Brock Biology of Microorganisms (ed. 11th ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1

Ryan KJ; Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (ed. 4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9

Manual de Microbiologia alimentelor – volumul II ,

http://ro.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus