streptococcaceae

FBC502 - Disciplina de Microbiologia Clínica

John Anthony McCullochAna Carolina Ramos Moreno

FC F-USP

Universidade de São PauloFaculdade de Ciências Farmacêuticas

Fam ília Streptococcaceae

Parede celular de cocos Gram-positivosPara entender a natureza do âmbitoinfeccioso dos CG+, é preciso entender anatureza bioquímica dos seus componentescelulares.

Paredecelularde Gram

POSITIVOS

Muitopeptidoglicano

Semcamadaexterna

Taxonomia

Os Cocos Gram positivos de importânciaclínica pertencem a uma de duas famílias:

Micrococcaceae

Streptococcaceae

TaxonomiaA partir da caracterizaçãoda amostra como CG+ através

da coloração de Gram, adeterminação da família é

feita pela prova dacatalase.

A prova da catalase consiste em colocaruma amostra de bactéria em contato com operóxido de hidrogênio, e pesquisar aformação de bolhas de oxigênio.

2H2O2 2H2O + ↑O2 catalase

Catalase

Micrococcaceae

As bactériasdesta famíliasão catalasePOSITIVAS

Streptococcaceae

As bactériasdesta famíliasão catalaseNEGATIVAS

Catalase

Em algumas cepas da família Micrococcaceae,a reação da catalase pode ser fraca, outardia. Esta condição é chamada de pseudo-catalase. O que ajuda a reação da catalaseé a adição de hemina na água oxigenada.

Família Streptococcaceae

Micrococcaceae

As bactériasdesta famíliasão catalasePOSITIVAS

Streptococcaceae

As bactériasdesta famíliasão catalaseNEGATIVAS

As bactérias da famíliaStreptococcaceae dividem-se em

apenas um plano, o que as leva aformar correntes de células que

lembram colares de pérola.

Família StreptococcaceaeOs gêneros da família Streptococcaceae são:

Streptococcaceae

StreptococcusEnterococcus

Aerococcus

Lactococcus

Peptococcus

Gemella

Importância Clínica

- Fermentação homolática: o ác. lático é oproduto final predominante da fermentação daglicose.

GLICOSE ÁC. LÁTICO

• São anaeróbios facultativos;

• Nutricionalmente exigentes (meios de culturaenriquecidos, geralmente com a adição desangue de carneiro à 5%).

Vários sistemas de nomenclatura foramdesenvolvidos para os Streptococcus, levandoà utilização de diversas designações que,freqüentemente, tornam-se um obstáculo aoentendimento, já que sua adoção não éuniversal.

Dentre esses sistemas, destacam-se aquelesbaseados em:

características hemolíticas

características antigênicas

características fisiológicas

A classificação destes microrganismos semprefoi difícil. Vários novos gêneros foramdescritos nesta família, o gêneroEnterococcus, por exemplo, só foi sugeridoem 1984.

A primeira tentativa de classificação foifeita por Shottmuller em 1903 (DieArtunterscheidung der fur den menschenPathogen Streptokokken durch Blutagar.Munch. Med. Wochenschr. 50:849-853) ebaseava-se em padrões de hemólise em ágarsangue.

Padrões de Hemólise

esverdeado

Alfa Hemólise

Beta Hemólise

Gama Hemólise

Na alfa hemólise pode-se observar apresença de hemácias inteiras perto dacolônia.

Estes cocos Gram positivos catalase negativaforam classificados com base em reaçõessorológicas por Rebecca Craighill Lancefieldem 1933, no instituto Rockefeller em NovaYork.

Esta classificação ficou conhecida como aclassificação de Lancefield. A classificaçãode Lancefield não é a ideal, mais ainda émuito usada.

A classificação puramente em padrõeshemolíticos, todavia, não era suficientepara correlacionar o microrganismo com adoença ou o prognóstico.

Classificação de Lancefield

Rebecca Craighill Lancefield

Classificação de Lancefield

A classificação dos estreptococos em grupossorológicos baseia-se nas característicasantigênicas de um polissacarídeo decomposição variável chamado carboidrato C,localizado na parede da célula, que pode serdetectado por diferentes técnicasimunológicas.

Tomando por base esse polissacarídeo, osestreptococos foram divididos em 20 grupossorológicos (grupos de Lancefield)designados por letras maiúsculas doalfabeto ( A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, M,N, O, P, Q, R, S, T, U e V).

Classificação de LancefieldEspécies Hemólise Habitai Doença

Grupo AS.pyogenes

β Faringe e pele Infecções primárias:Faringite aguda,erisipela, impetingo esepticemiaSeqüelas de infeções:Febre reumática.Endocardite reumática eglomeronefrite.

Grupo BS. agalactiae

β, γ e α Faringe e vaginaNeonatos em vários

localidades.

Endocardites,pneumonia, infeçõesneonatal (meningite,septicemia e pneumonia)e febre puerpural.

Grupo CS. equiS. equisimilisS. dysgalactiae

β e α Faringe, vagina epele.

Endocardites, febrepuerpural e infeções deferidas.

Grupo D – Ñão enterococosS .bovisS. equinus (não patógenopara o homem)

γ e α Intestino grosso Infeções urinárias,abcessos pelvianos,peritonites, endocarditese infeções de feridas.

Classificação de LancefieldEspécies Hemólise Habitat Doença

Grupo D – EnterococosS .faecalisS .faeciumS .durans

β, α e γ Intestino grosso Infeções urinárias,abcessos pelvianos,peritonites, endocarditese infeções de feridas.

Grupo FS .anginosus

β Boca, dentes efaringe

Sinusites, cárie dentária,abcesso cerebral epneumonia e meningite.

Grupo GStreptococcus

β Faringe, pele evagina

Infeções purperal,infeções de feridas eendocardites.

Grupo HS. sanguis

α Boca, dentes efaringe.

Septicemia, endocardites,cárie dentária e sinusite.

Grupo KS. salivarius

α Faringe e boca. Endocardite, septicemia,sinusite e meningite

Streptococcus pneumoniae α Faringe, boca etraquéa

Otite média. pneumonia,septicemia, meningite,endocardite

Classificação de Sherman

Mais tarde, em 1937, J. Sherman sugeriu queos Estreptococcos deveriam ser divididos emquatro grupos, baseado no resultado obtidona reação de Lancefield, bem como no padrãohemolítico e em testes fenotípicos, comoresistência a certos antibióticos.

As quatro divisões foram chamadas de:

- A divisão viridans- A divisão piogênica- A divisão láctica- Os enterococcos

Classificação de ShermanOs estreptococcos da divisão piogênica sãotodos beta hemolíticos, e pertencem aosgrupos A, B, C, E, F e G de Lancefield.

Os estreptococcos da divisão viridans sãotodos não-beta hemolíticos, não crescem emNaCl 6,5% e não crescem em pHs alcalinos enão crescem a 10oC.

Os estreptococcos da divisão láctica sãoiguais aos da divisão viridans mas conseguemcrescer a 10oC. Em 1984 foram fenomeados comopertencentes ao gênero Lactococcus. Nãocausam infecção no homem e são usados naprodução de laticínios.

Classificação de ShermanOs estreptococcos da divisão enterococcus nãoapresentam padrão hemolítico, conseguemcrescer em meio hipertônico (NaCl 6,5%) e emuma ampla gama de pHs e temperaturas (10oC a45oC). Desde 1984 são designados comopertencentes ao gênero Enterococcus.

Esta classificação também não étaxonomicamente completa ou acurada, todavia,faz sentido clínico. A identificaçãotaxonomicamente exata dos membros da famíliaStreptococcaceae por técnicas fenotípicas étão complexa que geralmente não é feita atempo para ser relevante para o tratamento dopaciente.

Boca: Streptococcus mitis

Uretra e Vagina: Streptococcus agalactiaeStreptococcus grupo viridans

Dentes: Streptococcus mutans

Nariz: Streptococcus pneumoniae, Streptococcusgrupo viridans

Garganta: Streptococcus grupo viridans

Intestino delgado: Streptococcus grupoviridans, Streptococcus agalactiae

Intestino grosso: Enterococcus sp.

Flora Normal Humana

Embora estesmicrorganis-

mos façamparte da

microbiotanormal, em

certascondições

podem causarinfecções.

Flora Normal Humana

Infecção por esta bactéria é a principalcausa de faringite bacteriana em crianças.

Streptococcus pyogenes

Esta faringite é caracterizada por febre,eritema e edema da faringe, exsudaçãotonsilar elinfadenopatia cervical anterior.

A faringoamigdalite pode (raramente) evoluire espalhar para outros tecidos adjacentes ecausar sinusites, otites e mastoidites.

Certos autores argumentam que as tonsilaspalatinas (amígdalas) podem, em certoscasos, servir como reservatórios de S.pyogenes. A tonsilectomia radical érecomendada a pacientes que sofrem defaringite bacteriana recorrente, e parecediminuir a elevada freqüência deamigdalofaringite.

Características:

- Beta-hemolítica

- Presença do polissacarídeo do grupoA de Lancefield (Streptococcus dogrupo A)

- Apresenta Colônias puntiformes

- Proteínas M (60) e T (26)

Proteína M - ligada ao ácido lipoteicóicopromove a fixação da bactéria e evasão dafagocitose.

Cápsula: O S. pyogenes apresenta uma cápsulade ácido hialurônico, que não é imunogênica,uma vez que se parece muito com o tecidoconjuntivo, o que promove a evasão dafagocitose.

Estreptolisina S: hemolisina responsávelpelo halo de hemólise ao redor dascolônias, tanto na presença quanto naausência de oxigênio. Aparentemente, nãoé imunogênica.

Estreptolisina O: hemolisina ativasomente na ausência de oxigênio. Éimunogênica. Além de lesar hemácias, podelesar outras células, pois dissolve oslisossomos dos leucócitos, liberandoenzimas hidrolíticas.

Estreptoquinase: também chamada defibrinolisina. Possui capacidade de dissolvercoágulos, pela transformação do plasminogênioem plasmina.

DNases: degradam DNA.

Hialuronidase: capacidade de dissolver asubstância fundamental do tecido conjuntivo.

C5a peptidase: degrada componete C5a docomplemento.

Toxina eritrogênica (Spe): é umsuperantígeno. Produzida por isoladosde S. pyogenes infectados com umbacteriófago específico. Dissemina-sepor via hematogênica, altera apermeabilidade dos capilares, o quedá origem à formação do eritemacaracterístico da escarlatina.

Também pode causar síndrome do choquetóxico.

Escarlatina

Piodermites: a mais característica é oimpetigo. Inicia-se como uma vesícula eprogride rapidamente para uma lesãorecoberta por crosta espessa. Pode serseguido por glomerulonefrite.

Erisipela: infecção aguda da pele,envolvendo, às vezes, mucosas adjacentes.Localiza-se mais freqüentemente na face. Alesão é elevada, eritematosa e com bordasbem delimitadas.

Outras infecções: Podem serprimárias ou secundárias às

outras doenças citadasanteriormente.

Exemplos: pneumonias,meningites, septicemias,

infecções puerpurais, celulites.

Doenças não supurativas (de natureza nãoinfecciosa):

Febre reumática: caracteriza-se por lesõesinflamatórias não supurativas, envolvendocoração, tecido celular subcutâneo esistema nervoso central, devido a umareação antigênica cruzada.

Glomerulonefrite: trata-se, também, de umadoença de natureza imunológica. O danorenal é causado pelo depósito de complexosimunes antígeno-anticorpo nos glomérulos epela subseqüente ativação do complemento.

- Caracterizado pela presença dopolissacarídeo do grupo B deLancefield (Streptococcus do grupoB)

- Beta-hemolítico

- Produtor de fator CAMP

- Produz a enzima hipuricase

Streptococcus agalacitae

Fatores de virulência:

Hemolisinas: lisa membrana citoplásmáticade células eucarióticas.

Cápsula: confere resistência à fagocitose.

Ác. lipoteicóico: aderência às célulasepiteliais.

Hialuronidase: capacidade de dissolver asubstância fundamental do tecido conjuntivo.

Importância clínica:

Muito importante em medicina veterinária,pois é uma das principais causas de mastitebovina.

Isolados a partir de espécimes clínicos deorigem humana: agente etiológico demeningites, septicemias e pneumonias emneonatos.

Como membros da microbiota normal, sãoencontrados nas vias aéreas superiores, tratointestinal e vagina.

Fator de risco associados a infecçõesperinatais:

- colonização genital materna.

O estado de portador vaginal dessa espécie écomum entre mulheres, grávidas ou não. Orecém-nascido adquire o microrganismo durantea passagem pela vagina. A colonização podetambém ocorrer durante a permanência dacriança no berçário, transmitida pelas mãosdo pessoal médico ou paramédico.

Infecções causadas por esse microrganismoem adultos:

- endometrite pós-parto

- infecções do trato urinário

- bacteremia

- infecções de pele e tecidos moles;

- pneumonia

- endocardite

- meningite

- artrite e osteomielite

• Alfa-hemolítico• Colônias puntiformes• Agrupados aos pares• Formato de chama de vela• Também chamado de pneumococo

Streptococcus pneumoniae

Cápsula: em virtude de sua propriedadeantifagocitária, a cápsula, de naturezapolissacarídica, representa o principal fatorde virulência conhecido dos pneumococos.Somente as cepas capsuladas têm a capacidadede provocar doença no homem ou em animais.

Pneumolisinas: tóxico para célulaseucarióticas.

Adesinas: fixa a bactéria a receptoresglicoprotéicos existentes nas célulasepiteliais dos aparelhos respiratório eauditivo.

IgA1 protease: degrada imunoglobulina dasubclasse A1. Estas fazem parte importante nomecanismo de defesa do hospedeiro nasmucosas.

Neuraminidase: tem a capacidade de dissolveruma substância fundamental do tecidoconjuntivo.

Importância clínica:

Pertence à flora normal do tratorespiratório superior de 25% a 50%das crianças pré-escolares eaproximadamente 20% dos adultos,chamados portadores.

Sua disseminação é aumentada pelasinfecções do trato respiratóriosuperior e pela aglomeração depessoas.

A pneumonia pneumocócica dedesenvolve quando as defesasimunes do hospedeiro estãodiminuídas. A maioria dos casos éendógena, seguindo-se a aspiraçõesde secreções orais.

É um dos agentes bacterianos maisfreqüentes associados a infecçõesgraves.

- pneumonias

- meningites

- septicemias

- otite média

- infecções oculares

- sinusites

- bacteremias

Doenças relacionadas:

A caracterização é menos definida epadronizada do que as dos demaisestreptococos.

• não são beta-hemolíticos

• não possuem antígenos de superfíciedo grupo B ou D

• não são sensíveis à optoquina

• a maioria não cresce em meioscontendo alta concentração de sal

Streptococcus grupo viridans

Espécies pertencentes a este grupo:

• Streptococcus mutans

• Streptococcus sanguis

• Streptococcus mitis

• Streptococcus salivarius

• Streptococcus anginosus

A maioria dessas espécies fazem parte daflora normal das vias aéreas superiores,em particular, dos diferentes nichosecológicos da cavidade oral.

Apresentam baixa virulência.

Cápsula: composta de dextran,proporcionando aderência.

Aderência em trombos de fibrina eplaquetas que se formam na superfície deválvulas cardíacas.

• endocardite (infecção mais comum poresse microrganismo)

• abscessos

• infecções do trato geniturinário

• infecções de feridas

• bacteremias

• cárie dental

Doenças relacionadas:

Atualmente representado, emtermos de importância clínica,pela espécie Streptococcusbovis.

• Alfa ou gama-hemolíticos

• Positivos para o teste debile-esculina

• Não cresce em NaCl 6,5%

Streptococcus grupo D

Postula-se que o Streptococcus bovispossa estar associado ao câncer dointestino, embora não haja evidênciasde qualquer relação etiopatogênica.

É recomendável pesquisar esse tipo decâncer em pacientes com bacteremiacausada por essa bactéria.

Streptococcus bovis são encontradosnormalmente no trato gastro-intestinal.

Presença dopolissacarídeo do

grupo D deLancefield

Alfa, beta ougama-hemolítico

Característicasfisiológicasdistintas dosestreptococos

Multirresistênciaintrínseca

Enterococcus sp.

Carboidratos de superfície: favorecem asua adesão;

Citolisinas: tóxico para célulaseucarióticas;

Substâncias de agregação: favorecem suacolonização

Ác. lipoteicóico: aderência às célulasepiteliais.

Hialuronidase: capacidade de dissolver asubstância fundamental do tecidoconjuntivo.

Enterococcus sp.

Eram considerados como pertencentes àcategoria dos estreptococospossuidores do antígeno do grupo D.No entanto, são diferenciados destegrupo com base em característicasfisiológicas e susceptibilidade aantimicrobianos.

É um importante grupo demicrorganismos que se destacam, cadavez mais, como patógenosoportunistas.

Enterococcus sp.

•Enterococcusfaecalis

•Enterococcusfaecium

•Enterococcus durans

•Enterococcusgallinarum

•Enterococcuscasseliflavus

Atualmente, são descritas 19 espécies dogênero, dentre as quais se destacam:

• Enterococcusmundtti

• Enterococcusavium

• Enterococcushirae

• Enterococcusraffinosus

Enterococcus sp.

Sua participação como agentesetiológicos de infecções emhumanos e animais é amplamentedocumentada.

São amplamente distribuídos nanatureza e fazem parte damicrobiota normal do homem eanimais, particularmente dotrato intestinal.

Enterococcus sp.

Em humanos:

• bacteremias (acompanhadas ou não deendocardite)

• infecções do trato urinário e biliar

• infecções de feridas pélvicas e intra-abdominais

Em animais:

• mastite

• endocardite

Doenças causadas por Enterococcus:

Enterococcus sp.

Diversas condições favorecem a patogenicidadedos enterococos, contribuindo para suaatuação como patógenos oportunistas:

• manipulações cirúrgicas ou instrumentais

• imunossupressão

• preexistência de determinadas doenças

• antibioticoterapia de amplo espectro

Importante patógeno em infecções hospitalares,pós-operatórias e endocardite infecciosa.Apontam como sendo os cocos Gram-positivosmais isolados em casos de bacteremiaspolimicrobianas.

Enterococcus sp.

• S. pyogenes: penicilina G (resistência àtetraciclina)

• S. agalactiae: penicilinas, cefalosporinas,eritromicina e cloranfenicol (resistente àtetraciclina)

• S. pneumoniae: necessidade de fazerantibiograma. Pode ser resistente àpenicilinas, tetraciclina e cloranfenicol.

• Enterococcus sp: multirresistência. Uso depenicilina com aminoglicosídeos propicia oefeito sinérgico bactericida desejado.

• S. grupo viridans: antibiograma. Podem serresistentes à penicilinas.

Tratamento das Infecções por Streptococcaceae

Identificação laboratorial deEstreptococos e Enterococos

Cocos Gram-positivos

(coloração de Gram)

catalase negativa

Provas do hipurato, NaCl 6,5%e bile-esculina

Identificação de Streptococcaceae

Hipuricase: hidrolisao ác. hipúrico embenzoato de sódio eglicina. Detecção daglicina com nihidrina(oxida grupos alfa-amino, presentes naglicina. A amônialiberada reage com anihidrina residual,originado a cor azul)

Prova do hipurato (pesquisa dehipuricase)

glicina

ácidobenzóicohipurato

ninhidrina

glicina

Prova da bile-esculina

Bile-esculina

Capacidade do microrganismo de hidrolisar aesculina na presença de bile. A esculetina,produto da hidrólise da esculina, reagemcom sais de ferro presentes no meio,deixando-o enegrecido.

Prova de NaCl a 6,5%

Capacidade do microrganismocrescer em presença de altasconcentrações de sal.

NaCl6,5%

Teste de sensibilidade à bacitracina

Realizado apenas para os microrganismosque possuem beta-hemólise.

Teste de sensibilidade à optoquina

Realizado apenas para os microrganismosque possuem alfa-hemólise.

Este teste é baseado na detecção de umasubstância (fator CAMP), a qual potencializaa ação lítica da beta-hemolisina de S. aureussobre hemácias de carneiro, tendo como efeitoa formação de uma área de hemólise sinérgica,típica, em forma de seta ou meia-lua, quandoesses microrganismos são semeados sob a formade estrias perpendiculares.

S. aureus Streptococcus beta-hemolítico

CAMP test

exacerbaçãoda hemólise

positivo

negativo

Diagnóstico laboratorial:

• Colônias puntiformes, beta-hemolíticas

• Teste com o antimicrobianobacitracina - sensível

• Camp-test - negativo

• Prova do hipurato, bile-esculina ecrescimento em NaCl 6,5% - negativos

negativo

• Colônias beta-hemolíticas

• Teste com o antimicrobianobacitracina - resistente

• Camp-test - positivo

• Prova da bile-esculina e crescimentoem NaCl 6,5% - negativos

• Prova do hipurato - positiva.

Streptococcus agalactiae

• Colônias alfa-hemolíticas

• Teste com o antimicrobiano optoquina- sensível

• Provas do hipurato,da bile-esculina ecrescimento em NaCl 6,5% - negativos

Teste de sensibilidade àoptoquina

• Colônias alfa-hemolíticas ou gama-hemolíticas

• Teste com o antimicrobiano optoquina -resistente.

• Provas do hipurato,da bile-esculina ecrescimento em NaCl 6,5% - negativos

Teste de sensibilidade àoptoquina

• Colônias alfa-hemolíticas ou gama-hemolíticas

• Teste com o antimicrobiano optoquina -resistênte

• Provas do hipurato e crescimento em NaCl6,5% - negativos

• Prova da bile-esculina - positiva

Prova da bile-esculina -POSITIVA

• Colônias alfa, beta ou gama-hemolíticas

• Provas do hipurato- negativo

• Prova da bile-esculina e crescimentoem NaCl 6,5% - positiva

Enterococcus

NaCl6,5%

Bile-esculina

Enterococcus

streptococcaceae

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