FAMILIA Streptococcaceae

FAMILIA STREPTOCOCCACEAE

(Deibel si Seeley Jr.,1974)

Face parte din ordinul Lactobacillales.Acesta cuprinde inafara de familia Streptococca- ceae, inca sase familii, dupa cum urmeaza:Lactobacillaceae (cu 3 genuri) , Aerococcaceae, Carnobacteriaceae, Enterobacteriaceae (cu 5 genuri, streptococi enterici), Leuconostoccaceae (streptococii din produsele lactate), Incertae sedis.

Istoric.Studiul streptococilor a preocupat in decursul timpului pe multi cercetatori: Lister, Rivolta,Billroth, Pasteur, Koch,Rosenbach,Lancefield.

In 1873, Rivolta pune in evidenta agentul etiologic al gurmei, boala infectioasa specifica solipedelor.Ulterior, s-au realizat studii ample de catre numerosi cercetatori, in tara noastra evidentiindu-se cele efectuate de Jivoin si Mitroi.

Str.suis a fost identificat prima data ca specie in 1959 ,de catre Moor, care l-a izolat din leziuni septicemice de la porci.

Taxonomie.Familia Streptococcocaceae a suferit numeroase remanieri pe baza criteriilor de taxonomie moleculara (hibridarea acizilor nucleici, analiza secventelor ARNr 16S, procentajul continutului in G+C al ADN-ului, compozitia in lipide, analiza electroforetica a diverselor enzime, utilizarea anticorpilor monoclonali, cuprinzand in prezent 2 genuri (dupa J.P.Euzéby,2006); Steptococcus (cu 83 de specii) si Lactococcus (cu 5 specii).

Diferentierea grupelor de streptococi in functie de unele caractere de baza

(dupa Rapuntean Gh,Boldizsar E.,2001)

Clasificarea streptococilor se poate realiza pe baza urmatoarelor caractere:

*aspectul hemolizei determinat pe agar de sange

*structura antigenica (clasificarea Lancefield)

*criterii ecologice si metabolice (clasificarea Sherman)

Pe baza activitatii hemolitice streptococii se clasifica in urmatoarele tipuri:

~streptococii beta hemolitici, care produc hemoliza completa (clara) in jurul coloniilor, cu diametrul variabil, in functie de grupul antigenic.

~streptococii alfa-hemolitici, care produc hemoliza incompleta, coloniile fiind inconjurate de o zona galben-verzuie, datorita transformarii hemoglobinei in methemoglobina sub actiunea peroxidului de hidrogen, hematiile fiind numai partial lizate.

~streptococii alfa prim (α’)-hemolitici, ce produc in jurul coloniilor o zona asemanatoare alfa hemolizei, dar bordata de o zona ingusta de beta hemoliza.

~streptococii nehemolitici, care formeaza in mediul de cultura colonii, fara modificarea acestuia.

Clasificarea antigenica Lancefield a fost realizata pe baza antigenului specific de grup, poliglucidului (poliozidul) C din peretele celular ,cu exceptia grupului D, care este constituit din acid glicero-teichoic. In 1928, Rebecca Lancefield a impartit genul Streptococcus in 18 grupe serologice ,notate de la A la T.Grupele A, B, F, H si I sunt echivalente cu cate o specie , iar mai mult de 90% din infectiile streptococice sunt produse din grupa antigenica A, respectiv de Stc.pyogenes.

In prezent,clasificarea antigenica a fost readaptata in:

streptococi grupabili, grupele A-W (cu exceptia literelor I si J)

•streptococi negrupabili, care nu contin antigenul de grup.

GENUL STREPTOCOCCUS

Dupa Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology , 2nd Edition, 2004, genul Strepto- coccus cuprinde urmatoarele specii, cu importanta in patologia animala:

♦Streptococcus agalactiae;

♦Streptococcus dysgalactiae,cu doua specii:

•subsp.dysgalactiae;

•subsp.equisimilis;

♦Streptococcus equi,cu doua subspecii:

•subsp.equi;

•subsp.zooepidemicus;

•subsp.ruminatorum (Fernandez et al 2004)

♦Streptococcus pneumoniae;

♦Streptococcus suis;

♦Streptococcus porcinus;

♦Streptococcus uberis;

Alte specii de streptococi au fost isolate de la animale, insa sunt apatogene sau cu patogenitate redusa:

♦Streptococcus canis;

♦Streptococcus caprinus;

♦Streptococcus equinus;

♦Streptococcus gallinarum;

♦Streptococcus parauberis;

Morfologie.Streptococii au forma de coci sferici sau ovali, simetrici sau asimetrici, cu diametrul sub doi microni ,grupati in lanturi lungi (in bullion) si in lanturi scurte sau perechi (in produse patologice si culturi pe medii solide). Imobili ,nesporogeni, Gram pozitivi, unele specii fiind capsulogene.In frotiurile efectuate din prelevate patologice, Stc.pneumoniae prezinta aspectul tipic de coci in perechi, ovali sau lanceolati ,cu diametrele lungi,in prelungire capsulogeni.Capsula poate fi pusa in evidenta prin metoda de colorare indirecta cu tus de China (India).

Streptococii cultivati in medii deficitare sau in culturi vechi si in mod uzual, speciile de Abiotrophia, sunt formate din lanturi care includ coci Gram variabili, cu forme cocobacilare, bacilare sau globulare.In cultura prelungita de Stc.pyogenes si Stc.pneumoniae pe suprafata mediilor agarizate pot aparea variante filamentoase, cu aspect de lanturi foarte lungi.

Streptococii care formeaza depozit in mediile lichide (grupele A, C, G) formeaza lanturi lungi (Vasilica Ungureanu), iar cei care tulbura omogen mediul se grupeaza in principal diplo (Stc.pneumoniae) sau in lanturi scurte (grupele B, D).

Conditii de cultivare si caractere culturale.Majoritatea speciilor sunt serofile, insamantarea facandu-se pe medii agarizate cu 5% sange de berbec si bulioane nutritive corespunzatoare cu 2‰ glucoza.

Toti streptococii se cultiva la 37 grade Celsius, in 24 de ore. Pot fi, microaerofili sau anaerobi toleranti.Pneumococii si unele tulpini de streptococi viridans sunt carboxifili ,izolarea lor din cavitati inchise sau semiinchise fiind favorizata de cultivarea in atmosfera cu 5% CO₂.

In bulion nutritiv produc turbiditate ,flacoane sau granule ,fara valoare foarte mare in diagnostic.

Streptococii beta-hemolitici de grup A, C, G formeaza un depozit granular cu aspect de firimituri de miez de paine, iar supernatantul ramane limpede sau usor tulbure.Streptococii de grup B, D si enterococii produc in bulion diferite grade de turbiditate.

Pe agar cu 5% sange de cal sau de berbec ,aspectul coloniilor variaza ,in functie de specie si de mediul de baza utilizat. Streptococii beta-hemolitici A, C si G formeaza:

#colonii mari ,transparente, cu suprafata lucioasa, convexe, filante, cu aspect mucoi;

#colonii netede ,lucioase (grossy),cu margini regulate, rotunde;

#colonii rugoase,turtite, uscate, cu margini dintate.

Tulpinile care nu produc streptolizina S ,formeaza colonii alfa-hemolitice in aerobioza si beta-hemolitice in anaerobioza sau la presiune scazuta a oxigenului.Streptococii beta hemolitici din “grupul anginosus” Stc.anginosus si Stc.constellatus ,formeaza colonii mici punctiforme.

Streptococii grup D formeaza colonii albe-cenusii, cu diametrul de circa 1mm, transparente, care se opacifiaza in culturile vechi, nehemolitice sau alfa-hemolitice.

Streptococii grup B formeaza colonii albe-cenusii ,mai usor emulsionabile decat cele ale streptococilor grup A, cu o zona ingusta de alfa prim hemoliza (beta-indistincta).Unele tulpini incubate anaerob formeaza colonii pigmentate in rosu caramiziu.

Streptococii viridans formeaza colonii mici (0,1-0,5 mm), bombate, cenusii,de obicei alfa-hemolitice si numai ocazional nehemolitice.

Coloniile pneumococilor sunt gri-opace, de circa 1 mm diametru ,alfa-hemolitice, asemanatoare cu cele ale streptococilor viridans. Dupa incubare in atmosfera de 5% dioxid de carbon ,zona de alfa-hemoliza se mareste.Pot deveni crateriforme datorita autolizei enzimatice.

Tulpinile virulente (frecvent serovar 3) formeaza colonii transparente ,mucoide, iar autoliza se produce rapid si complet astfel incat, pe suprafata mediului ramane numai urma coloniilor.

La Stc.suis ,ca si la unii enterococi ,pe agar cu sange de cal, coloniile sunt beta-hemolitice , in timp ce pe agar cu sange de berbec sunt alfa sau nehemolitice.

Streptococii deficienti nutritiv si genul Abitrophia se cultiva numai pe agar sange ,iar cresterea este satelita striului de Stc aureus.

Propietati biochimice.Activitatea enzimatica fata de diferite substraturi reprezinta unul dintre criteriile principale de diferentiere a speciilor ,cele mai importante fiind sensibilitatea fata de bila, testul bila-esculina, activitate glucidolitica,hidroliza hipuratului de sodiu,activitatea hemolitica, sensibilitatea la bacitracina, testul CAMP.

Diferentierea grupelor de streptococi pe baza caracterelor de baza a fost redata in tabelul de mai sus.

Propietatile biochimice la cele mai importante specii de streptococi izolate de la animale sunt redate in urmatorul tabel:

Propietati antigenice.Structura antigenica a streptococilor este complexa, continand mai multi antigeni,cel mai important fiind antigenul de grup, respectiv poliglucidul C din peretele celular ,omologat chimic ca acid teichoic.

Propietati biochimice la cele mai importante specii de Streptococcus izolate de la animale

(adaptare dupa Quinn si col.1994)

Legenda:(+)=majoritatea tulpinilor pozitive;V=reactii variabile;•netestat

Poliglucidul C este un hapten (extras prin tratarea sedimentului de cultura cu acid clorhidric la 100 grade Celsius) cu cel putin 18 structuri diferite ,care precipita in prezenta serului specific preparat prin hiperimunizarea iepurilor.Este determinant pentru gruparea serologica ,fiind prezent la toate grupele,cu exceptia grupului D la care este constituit din acid glicerol-teichoic.

•Proteina M este cel mai important antigen celular de virulenta, fiind termo si acidorezistent.Rezista 30 de minute la fierbere, la pH=2,este distrusa de tripsina, sensibila la alcool. Determina tipul antigenic pentru streptococii din grupa A, avand propietati imunogene.Tipizarea streptococilor pyogenes pe baza proteinei M se face prin teste de precipitare in prezenta serurilor specifice de tip, preparate pe iepure.

Date actuale o definesc ca asemanatoare pililor (ca un puf,like-pili), cu rol in aderenta specifica la epiteliul faringian ,rol antifagocitar, ceea ce favorizeaza invadarea germenilor in tesuturi.Proteina M purificata este slab antigenica.Daca este inglobata intr-un adjuvant determina seruri protectoare cu specificitate de tip.

•Proteina T are un grad redus de specificitate antigenica.

•Proteina A, cu propietati alergizante ,este responsabila de hipersensibilitatea intarziata de tip IV.

Rezistenta la pepsina si tripsina,este usor dispusa la pH acid si caldura.Se obtine prin digestie proteolitica (care distruge proteina M). Diferentierea proteinei T se face prin aglutinare cu culturi tratate cu tripsina, fiind plasata mai profund decat proteina M. Nu are rol in virulenta.

•Proteina R, de perete,cu specificitate de grup,a fost pusa in evidenta la streptococii din grupele A,B,C,G.

La Stc. pyogenes poate avea doua structuri diferite.Este mai profund plasat decat proteina M .Nu este patogena.

•Nucleoproteina “P” este un antigen si mai profund, cu specificitate de gen (similar la toti streptococii ,inclusiv pneumococii).

Pe baza structurii antigenice ,in special felul poliozidului C, streptococii au fost clasificati in grupele Lancefield.Exista deseori corelatii intre grupa serologica si tipul de hemoliza ,gazda receptiva si infectia produsa,etc.

Ecologie.Streptococii sunt comensali ai mucoaselor la animale si om. Se gasesc frecvent in cavitatea buco-faringiana ,in amigdale, pe mucoasele cailor genitale, a cailor galactofore,in intestin ( enterococii), etc.

Unii dintre ei se gasesc saprofit in sol, apa, aer, avand aplicatii practice in industria produselor lactate.

Sensibilitatea fata de factorii de mediu.Sunt foarte sensibili la actiunea factorilor de mediu, fiind distrusi la temperatura de 60 de grade Celsius.Sunt sensibili la majoritatea antibioticelor ,exceptand polimixina si acidul nalidixic.Antibioticul de electie este penicilina, fata de care este sensibil 100%,urmat de tetracicline(60%), streptomicina si sulfamide (40%).

Sensibilitatea fata de substantele chimice si antibiotice reprezinta criterii taxonomice de diferentiere a grupelor si speciilor.Este sensibil la sulfatrimethoprim, sulfamethoxazol, optochin,bacitracina.

Prezinta sensibilitate la bacteriofagi ,aplicandu-se scheme de lizotipie pentru unele grupe de specii.

Patogenitate.Streptococii patogeni actioneaza prin virulenta si toxicitate.

Virulenta este data de factorii de structura ,proteina M si de numeroase agresine eliberate extracelular (prin electroforeza au fost puse in evidenta pana la 20 de imunoglobuline care actioneaza cu antigene extracelulare eliberate de o singura toxina de streptococ grup A).Virulenta se datoreaza si capsulei de acid hialuronic, cu rol antifagocitar; nu este antigenica.La Stc.pyogenes capsula este labila datorita faptului ca acest streptococ secreta si hialuronidaza.Stc. zooepidemicus si Stc.equi, neproducatori de hialuronidaza,formeaza capsule mari.

Tulpinile care produc cantitati mari de acid hialuronic formeaza colonii mucoide care prin deshidratare devin mate (matt).

Principalele toxine si enzime cu rol agresinic evidentiate la streptococi sunt:

•Streptolizina “O” (SLO) este o proteina oxigen labila, antigenica,ce determina elaborarea de antistreptolizina “O”(ASLO) in organism.Produce hemoliza beta in incubare anaeroba.

•Streptolizina “S”este o proteina stabila la oxigen, slab antigenica.Este produsa de Stc.pyogenes , Stc .equi subs .zooepidemicus si alti streptococi beta hemolitici.Poseda si actiune cardiotoxica ,iar daca este injectata intravenos la animalele de laborator ,determina stop cardiac.

•Eritrotoxina streptococica (toxina scarlatinoasa sau toxina Dick) este o exotoxina de natura proteica responsabila de eruptia rosie caracteristica scarlatinei(erytros=rosu).Este foarte antigenica ,determinand aparitia de antitoxina si imunizare.Este elaborata de toate tulpinile din grupa A, precum si de unele tulpini de grup C si G. Au fost puse in evidenta trei eritrotoxine antigenic diferite A, B, C, cel mai frecvent elaborata fiind eritrotoxina A. Productia de eritrotoxina este un caracter mediat de un fag temperat.

Inocularea ei produce o reactie locala care se aplica in prognoza scarlatinei ,sub numele de reactia Dick.

•Streptochinaza (fibrinolizina) are capacitatea sa transforme plasminogenul din serul normal in plasmina activa proteolitic ,care lizeaza cheagurile de fibrina si alte proteine favorizand astfel extinderea infectiei .Au fost evidentiate doua tipuri antigenice notate cu A si B. Este produsa de Stc.pyogenes ,Stc. dysgalactiae subsp .equisimilis si Stc .equi subsp zooepidemicus. Este antigenica. Produce antistreptochinaza.

•Hialuronidaza favorizeaza difuziunea germenilor in tesuturi si organe ,actionand prin liza acidului hialuronic din tesutul conjuctiv.Este produsa de Stc.pyogenes si de streptococii grup B, unele tulpini grup C, G, Stc.dysgalactiae subsp.equisimilis.

•Dezoxiribonucleaza (streptodornaza) este o enzima care depolimerizeaza ADN-ul rezultat din dezintegrarea leucocitelor. Exista patru tipuri antigenice notate cu litere mari ale alfabetului A, B, C, D.

Infectia naturala. Infectia naturala poarta denumirea de srteptococii fiind bine conturate ca entitati clinice intalnite la mai multe categorii de animale Streptococii pot produce infectii localizate cu caracter supurativ (otite, endometrite,conjunctivite)sau boli cu mecanism autoimun(anazarca, reumatismul articular acut).Streptocociile sunt conditionate de factori favorizanti cum ar fi:

•spectru de imunizare antiproteina M;

•frig si umezeala (procent mai mare toamna si iarna);

•aglomeratie;

• conditii de zooigiena (asternut murdar);

Streptococii patogeni pentru animale nu se transmit de regula la om ,iar spectru de patogenitate difera de la o specie la alta.

Unele specii de streptococi sunt monopatogene (de ex:Stc.equi subsp.equi) iar altele au un spectru larg de patogenitate (Stc .equi subsp .zooepidemicus).

Microorganismele streptococice sunt extrem de versatile si comune. Sunt capabile sa invadeze orice parte a organismului si la oameni:

Grupul A de streptococi cauzeaza:

-      faringita

-      scarlatina

-      febra reumatica

-      impetigo (infectie la nivelul pielii)

-      sindromul streptococic toxic

-      infectie renala streptococica

-      infectii sangvine

Grupul B cauzeaza:

-      infectii sangvine la nou nascuti

-      meningite

-      febra copilului

Grupurile C, D, G, H si K determina:

-      infectii cardiace

-      meningite

-      infectii respiratorii superioare si inferioare

-      infectii de tract urinar

Streptococcus mutans determina in general carii dentare.

Streptococcus pneumonia cauzeaza:

-      pneumonii

-      infectii auriculare (ale urechii)

-      meningite

-      sinuzite

Unele dintre cele mai frecvente afectiuni cauzate de streptococii de grup A includ infectiile respiratorii superioare (amigdalite, faringite, scarlatina etc), infectii ale pielii (impetigo) si boli inflamatorii (cum ar fi febra reumatica sau infectia renala). In plus, mai pot determina infectii sangvine care pot avea complicatii serioase.

Faringita streptococica

Faringita streptococica este cea mai cunoscuta infectie streptococica de grup A. Desi poate aparea la orice varsta si in orice perioada a anului, cel mai frecvent afecteaza copiii de varsta scolara in perioada iernii sau primaverii.

Simptomele cele mai frecvente includ:

-      gat rosu, umflat, foarte dureros

-      marirea in dimensiuni si sensibilitatea la palpare a ganglionilor gatului

-      amigdale incarcate cu depozite albicioase

-      pete rosu inchis pe palatul moale al cavitatii bucale (cerul gurii)

Faringita este extrem de contagioasa printre copii, deoarece ei sunt in contact direct unul cu celalalt. In plus, ei nu au rezistenta la multe microorganisme, cum au de exemplu adultii.

Febra reumatica

Febra reumatica este o complicatie a faringitei. Aproximativ 3% din cazurile netratate de faringita streptococica A dezvolta febra reumatica.

Desi este o boala mai putin frecventa fata de cateva decade in urma, efectele febrei reumatice sunt destul de serioase pentru a fi in continuare motive de ingrijorare.

Semnele febrei reumatice includ:

-     noduli subcutanati de marimea unui bob de mazare

-     rash dermic (inrosirea pielii)

-     dureri articulare

-     febra

-     incontinenta pentru fecale

-     palpitatii

-     dureri toracice

-     insuficienta cardiaca in cazuri rare.

 Impetigo

 Impetigo reprezinta infectia pielii cu streptococi de grup A. Aceasta boala este contagioasa si afecteaza multi copii in timpul verii, cand exista sanse mai mari de a exista la suprafata pielii porti de intrare pentru streptococi (muscaturi de insecte, taieturi, zgarieturi).

 Infectiile streptococice de grup B

 Dintre infectiile streptococice de grup B, infectia cu Streptococcus agalactiae este cauza numarul 1 a infectiilor perinatale. La nou nascuti si copii mici, aceste infectii includ pneumonia si meningita. Femeile insarcinate trebuie monitorizate pentru infectiile cu streptococi de grup B.

Factorii de risc cert de infectie a nou nascutului in cazul femeilor insarcinate infectate cu streptococi de grup B sunt:

-      travaliu prematur

-      ruptura prematura a membranelor

-      existenta deja a unui copil cu infectie streptococica B

-      febra in timpul travaliului

-      multiparitatea (mai multe sarcini anterioare)

 In cazul acestor femei cu factori de risc certi se recomanda administrarea antibioticelor pentru a preveni transmiterea infectiei la nou nascut.(Centrul de medicina Fundeni-12 decembrie 2005).

 Infectia experimentala:.Animalul de laborator cel mai sensibil la infectia experimentala este soarecele, inoculat pe cale intraperitoneala.

Criterii de clasificare, habitat si semnificatii chimice ale

streptococilor

*Stc.pyogenes-face parte din grupa Lancefield A, beta hemolitic, monopatogen pentru om, la care produce infectii respiratorii (faringite, angine), tegumentare (impetigo, erizipel), ale tesuturilor moi (celulite), febra puerperala.Tulpinile eritrotoxigene determina scarlatina sau sindromul de soc toxic.

Str.pyogenes infectie la om, si microscopie electronica.

Diferentierea prezumtiva a lui Stc.pyogenes fata de S.agalactiae

si streptococii nonA-nonB

(dupa Ungureanu Vasilica,1999)

^aSimboluri:BAC=bacitracina; PYR=pyrrolidonyl arylamidaza; SXT= sulfametoxazol + trimetoprim ; S=sensibil; R=rezistent; +=test pozitiv; - =test negativ;

^bTest CAMP + mai dau Stc. Canis (grup G) si Stc.suis (grup D)

^cUn numar redus de tulpini beta hemolitice de grup C,G,E,L si Stc.suis sunt sensibile.

Iata un experiment facut de Departamentul de Imunologie si Microbiologie a Facultatii de Medicina ,Detroit,SUA, pe 30 aprilie 2004: au folosit Zebrafish (Danio rerio)-pestele zebra-ca model unic de gazda pentru bolile streptococilor.Astfel au reusit sa caracterizeze mecanismele si stadiile infectiilor streptococice, rezultate ale Stc.iniae ,patogen pentru pesti si pentru oameni,si Stc.pyogenes patogen pentru om.

Stc.iniae cauzeaza o boala sistemica ,fatala la Zebrafish in urma injectarii intra- musculare, boala similara cu cea vazuta in infectia umana cauzata de Stc.agalactiae si Stc.pneumoniae.

Stc.pyogenes determina o infectie fatala cauzand o necroza cu raspandire locala in muschi.

Rapoarte recente sugereaza ca Zebrafish poseda un sistem imun bine dezvoltat , facandu-l o gazda ideala pentru a proba raspunsul la infectiile bacteriene.(Yoder si col 2002).

Stc iniae a fost recent identificat ca fiind un agent infectios atat pentru pesti cat si pentru oameni,cu transmitere la oameni prin contaminarea cu peste infectat. Stc.iniae este beta-hemolitic, are multe caractere patogene asemanatoare cu grupul A si B de streptococi.

Prima confirmare a izolarii Stc.iniae a aparut in 1976, provenind dintr-o leziune subcutanata a unui delfin din fluviul Amazon. Boli la oameni provocate de Stc.iniae au fost semnalate la cei care au manevrat o cantitate mare de peste crescut in acvarii piscicole (Weistein si col 1997). Majoritatea pacientilor au fost diagnosticati cu endocardite, meningite si infectii cutanate ale mainilor.

Infectia cauzata de Stc.iniae la peste invadeaza multiple organe ,incluzand inima, ficatul si creierul.

Stc.iniae la Zebrafish:

Doza letala de Stc.iniae care omoara 50% (LD₅₀) din pestii injectati intra-peritoneal si intra-muscular este de 10³cfu (colonii formate pe unitate), timpul pana la moarte fiind de 48-72h. (Neely si col 2002).Singurile simptome care apar sunt miscarile la suprafata apei a pestelui si ocazional o hipo-pigmentare a leziunii la locul injectiei intra –musculare (Fig 1A).

Examenul histopatologic al muschilor dorsali a relevat o zona larga de tesut necrotic ,in locului injectat cu o rupere masiva a arhitecturii musculare ,infiltrarea celulelor inflamate si necroza microcitelor (Fig 2B).Acesta este un contrast marcant cu ce se intampla macroscopic cu majoritatea pestilor,care nu arata nici o modificare a muschilor ,doar o infiltratie mica de sange a celulelor la nivelul injectiei.

Colonizarea bacteriana ramane la nivelul injectiei intra-musculare a muschilor dorsali aproximativ 26 de ore,dupa care numeroase bacterii se gasesc dea lungul vascularizatiei.Dupa 40 de ore de la injectie alte tesuturi releva o infectie sistemica cu streptococi vii in bronhii, sange, ficat, lichidul cerebral spinal si creier.O neasteptata prezenta a Stc.iniae se identifica in interiorul hepatocitelor din ficat (Fig 3A).(Needly si col,2002)

Stc.pyogenes la Zebrafish.

Infectiile cutanate cauzate de Stc.iniae la oameni au fost mai intai suspectate ca fiind cauza Stc.pyogenes, din cauza asemanarilor prezentarilor clinice (Weistein si col). Infectiile Stc.pyogenes sunt de obicei initiate de jupuiri sau de traume ale pielii, prin care bacteria castiga acces pe straturile dermale. Stc.pyogenes se raspandeste in infectiile umane a 20-30 de milioane de oameni pe an in US. Infectiile sistemice si sindromul socului toxic streptococic fiind cauzat tot de el cu o rata de 10-13% (Prevention-CDC, 2000).

Modelul Zebrafish poate fi utilizat pentru a analiza comportarea Stc.pyogenes.

Asemanarea dintre Stc iniae si Stc.pyogenes este ca amandoi cauzeaza moartea pestelui intra-peritoneal si intra-muscular.Totusi infectia cu Stc.pyogenes produce moarte in 36-48h. Semnele infectiei cu Stc.pyogenes sunt mult mai evidente in dezvoltarea regiunii necrotice hipopigmentata din regiunea injectiei continuand sa se extinda inainte de moartea pestelui (Fig 1B).Histopatologic examinarea tesuturilor muschilor dorsali demonstreaza semnificante necroze ale tesuturilor si agregate de bacterii care sunt raspandite dea lungul muschilor. (Fig.2C).

Se semnaleaza si diferente:un numar mare de celule sunt inflamate in injectarea cu Stc.iniae (Fig 2 B) astfel de celule fiind absente in infectia cu Stc.pyogenes. Stc.iniae are aceeasi DL₅₀ i.p si i.m , pe cand Stc.pyogenes are o DL₅₀ i.p de doua ori mai scazuta decat cea i.m.

 

Fig.1 Aparitia Zebrafisului dupa injectarea intramusculara dupa 40h.Sageata arata locul injectarii.

(A)  Stc.iniae –infectie cu 10³cfu.

(B)  Stc.pyogenes infectie cu 10⁵cfu.

(C)  Peste neinfectat.

Fig.2. Examenul histopatologic al tesuturilor la Zebrafish –muschii dorsali dupa injectarea cu streptococi.( A si B) 40h dupa injectarea i.m. cu Stc.iniae cu doza de 10³cfu .(C si D) 40h dupa injectarea i.m. cu Stc.pyogenes cu doza de 10⁵cfu.

(A) Sagetile contureaza o regiune larga de necroza ,patratul indica regiunea marita in B(*40)

(B) Numeroase celule ale gazdei inflamate ,cocii pot fi vizualizati in regiunea cea mai mare de necroza.

(C) Sagetile demarcheaza ariile de necroza si patratul arata regiunea marita in D (*40)

(D) Sageata arata un numar mare de streptococi de-a lungul unei rani in tesuturi.

Fig 3.Stc.iniae pozitionat intracelular in hepatocit de Zebrafish.(injectat i.m in muschii dorsali cu 10³cfu)

(A)Doua hepatocite alaturate (sageti groase) inconjurate de hepatocite normale (sageti subtiri) au nuclei fragmentati si membranele distantate de numeroase bacterii intracelulare.

(B)Se foloseste penicilina(200 U.I/ml) si streptomicina(200ug/ml)

(C)Se foloseste gentamicina pentru protectie-extracelulara , bacteria e omorata dar intracelular bacteria e protejata.

Infectia streptococica la Zebrafish

LD₅₀

IP ~1-5x10³ 5x10²-1x10³

IM ~1-5x10³ ~5x10⁴

Leziuni +/- ++++

Inima ++++ Inima+/-

Colonizare Bronhii++++ Bronhii++

Creier++++ Creier+/-

*Stc.agalactiae-grup Lancefield B.Din punct de vedere morfologic este un coc de forma ovala ,cu diametrul de 0,6-1,2 microni,dispus in lantiri scurte.Unele tulpini produc un pigment galben sau portocaliu ,mai ales in medii cu amidon sau in anaerobioza.

Pentru izolare se recomanda exacutarea insamantarilor in bulion cu ser,pe agar sange si pe agar esculina ,sange defibrinat de bou si cristal-violet.

Caractere diferentiale ale genurilor familiei Streptococcaceae

(alcatuita dupa Bergey’s Manual,2004)

Produce hemoliza beta , dar unele tulpini pot sa produca hemoliza alfa sau gama.Fermenteaza lactoza, salicina, trehaloza si nu fermenteaza sorbitolul; hidrolizeaza hipuratul de sodiu si reactioneaza negativ la testul bila-esculina.

O metoda de identificare a germenului din culturi pure sau din lapte este testul CAMP (Christie Atkins Munch Petersen) , care consta in accentuarea hemolizei unui stafilococ beta-hemolitic,la nivelul zonei de interferenta cu cultura de Stc.agalactiae . Acest fenomen se bazeaza pe prezenta la streptococii din grupa B a unui CAMP factor amplificator al hemolizei beta a stafilococilor. Pe baza studiilor efectuate de Skalka si Sinda s-a dovedit ca factorul CAMP este o secretie cu individualitate antigenica si efect letal pentru soarece si iepure , injectat intravenos.

Stc.agalactiae este principalul agent etiologic al mamitei streptococice a vacilor,care afecteaza mai ales vacile bune producatoare de lapte, in prima jumatate a lactatiei.Cand sunt infectate majoritatea vacilor nu prezinta semne clinice ,doar cateva prezinta semne slabe de mamite incluzand flocoane in lapte si ocazional slabe umflaturi ale glandelor mamare.Infactia poate ajunge foarte mare :numarul mare de bacterii ajungand pana la 500,000,000 cfu/ml de lapte.

Infectie cu Stc.agalactiae –ugerul unei vaci.

Stc.agalactiae se poate reproduce si trai doar in ugerul vacilor.Nu traieste in mediu mai mult de cateva zile.In grupa Lancefield exista un Stc agalactiae patogen pentru om care e genetic similar cu cel care cauzeaza mamite la vacile cu lapte.Acesta patogen pentru om, cauzeaza boli severe la noi nascuti unde e fatal in multe din cazuri. Recent testele au aratat ca in timp ce tulpina pentru om poate cauza mamite la vaci, cele care cauzeaza mamite la vaci, sunt genetic diferite, si nu cauzeaza boli umane.De aceea ,laptele de la vacile infectate cu Stc.agalactiae nu prezinta nici un risc pentru oameni.

Epidemiologie:Stc.agalactiae e introdus intr-o turma in mod obisnuit prin animale infectate ,de obicei vaci, rar sunt infectate vitelele.Stc.agalactiae poate fi adus de la o alta turma pe mainile si hainele oamenilor.Infectia apare de obicei in timpul mulsului si e trecuta de la o vaca la alta prin echipamentul de muls contaminat, mainile si prosoapele comune folosite inainte de mulgere.

Mamita Stc agalactiae devine cronica.Aceasta infectie poate exista in acel loc de ani cu un numar mic de vaci infectate ,inainte de a aparea ca o problema de mamita majora in turma.

Controlul mamitelor cu Stc agalactiae se face inca foarte bine prin terapie cu antibiotice intramamare. Eliminarea acestuia dintr-o turma de vaci poate fi posibila dar costisitoare.

Receptivitatea este influentata de trei grupe de factori : agentul etiologic ,rezistenta ugerului si factorii zooigienici .Infectia se transmite pe cale ascendenta (prin canalul papilar), plagile tegumentului mamar si traumatismele ugerului.

Pentru diagnosticul mamitelor subclinice se utilizeaza teste care pun in evidenta modificarile de pH ale laptelui ( testul cu albastru de bromtimol), cresterea continutului in cloruri ,cresterea productiei de catalaza si determinarea modificarilor continutului celular ,care se poate face prin examen citologic sau cu ajutorul unor teste indirecte (testul rapid Bernburg, testul CMT, testul Witeside, testul R-Mastitest).

In afara mamitelor vacilor ,Stc.agalactiae a mai fost izolat si din mamite de la oaie si scroafa, din metrite de la iapa, scroafa ,catea, de la om din infectiile septicemice si meningite ale nou –nascutilor (Mihalcea Florica si col.,1978).

Laboratorul de securitate-PHAC ,Canada,2001 a facut urmatoarele afirmatii referitoare la Stc.agalactiae patogen pentru om:

Este format din coci Gram pozitivi, ~2,0 µm grupati in perechi sau lanturi scurte, facultativ anaerobi, beta hemolitici in agar de sange.

Asociat cu bolile nou-nascutilor: 90% din cazuri au septicemie, 40% au complicatii pulmonare si 30% complicatii meningeale.Pot fi capatati in uter sau dea lungul canalului de nastere si pot avea o rata a mortalitatii de 50%. Cand sunt capatati intre 1 saptamana-3 luni dupa nastere au o rata de mortalitate de 20 %. Supravietuitorii cazurilor de meningita pot sa ramana fara auz, orbi, paralizati cerebral, retardati mintal si/sau epileptici.Infectiile adultilor includ pneumonii, infectii ale tractului urinar, meningite, endocardite, osteomielite si rar faringite.

Epidemiologie: raspandit in toata lumea, in special cauzeaza boli la copii sub 3 luni cu greutate mica la nastere; predispozitiile includ diabet, cancer, HIV.

Modul de transmitere la copii si adulti nu e bine stabilit.

Prezinta sensibilitate la penicilina sau ampicilina.Dezinfectanti cu efect: hipoclorit de sodiu 1% si 70% etanol, formaldehide, ioduri. Sensibilitate la caldura umeda (121sC -15 min) si caldura uscata (160-170sC-cel putin 1 h). Rezista in praf 20-30 de zile, urina 2-6 zile ,lemn -11 zile.

*Stc.dysgalactiae

J.P.Euzéby in „Dictionaire de Bacteriologie Vétérinaire” clasifica streptococii grupului C in 4 specii pe baza hemolizei, capacitatii de a fermenta sorbitolul ,trehaloza si patogenitatii lor:

 Stc.dysgalactiae:hemoliza alfa, sorbitol -, trehaloza +, responsabil de mamite la bovine.

 Stc.equisimilis: beta hemolitic, sorbitol-, trehaloza+, responsabil de infectia la oameni si animale.

Stc.equi

Stc.zooepidemicus.

Alte tulpini de streptococi pot sa posede antigene ale grupului C. Sunt tulpini de origine umana si pe de alta parte tulpini izolate de la foci. Acestea din urma sunt beta hemolitice si formeaza un genom particular pentru care nomenclatura de Stc.phocae a fost validat in 1994.

Steptococii de grup G:

 tulpini ai grupul G de origine umana ,formeaza colonii mari >0,5 mm diametrul dupa 24h de incubare, beta hemolitici si incapabili de hemoliza la 45sC.

 tulpini ai grupului G de origine umana.Sunt diferite fata de tulpinile anterioare prin activitatea lor fibrinolitica si alte caractere bacteriologice.

 tulpini ale grupului G izolate din intestin de porc.Dau colonii de marimi variabile ,alfa hemolitice ( geloza Columbia in sange de oaie), ureaza pozitiva si capabile de cultivare la 45sC.

 tulpini de grup G de origine umana formand colonii mici beta hemolitice.

In 1988 Robinson si col. au grupat tulpinile din grupul G izolate din intestinul de porc intr-o specie noua :Stc. intestinalis.

Streptococii grupului L:

tulpini beta hemolitice sunt genetic asemanatoare tulpinilor din grupa G de origine umana formand colonii mari.

Caractere bacteriologice ale tulpinilor de Stc.dysgalactiae:sunt constituite din coci (uneori ovali ), Gram pozitivi ,grupati in perechi sau lanturi ,imobili, aero-anaerobi, catalaza -, au metabolism fermentativ, dau colonii alfa sau beta hemolitice,nu supravietuiesc la caldura de

60 sC timp de 30 de minute.

Temperatura optima de crester 37 sC, nici o cultura nu se obtine la 10 sC sau la 45 sC sau in prezenta de 6,5% NaCl sau la un pH de 9,6.

*Stc.dysgalactiae,subsp.dysgalactiae face parte din grupele C,G si L.Este un coc sferic sau oval ,formeaza lanturi de lungimi mijlocii , produce hemoliza alfa.

Fermenteaza trehaloza, nu hidrolizeaza esculina,nici hipuratul de sodiu si este CAMP negativ.

Este unul dintre agentii etiologici ai mamitelor streptococice ale vacilor.La mamite , frecventa sa de izolare este de 14-20% si o singura tulpina poate sa persiste de la o mamela in lactatie la alta. Musca (Hydrotaea irritans) se sugereaza ca ar juca un rol in diseminarea germenului.Foarte rar aceasta bacterie e responsabila de leziuni cutanate cu toate ca artritele si septicemia sunt prezente.A mai fost izolat din amigdale de la bovine si ovine si din caile respiratorii de la suine.El poate sa provoace artrite la capre.

*Stc.dysgalactiae,subsp.equisimilis-face parte din grupa Lancefield C, este beta hemolitic ,fermenteaza salicilina ,trehaloza si nu fermenteaza sorbitolul.Tulpinile de origine ecvina nu fermenteaza lactoza, iar cele izolate de la taurine ,suine si om sunt lactoza pozitive.Produce infectii respiratorii la om si la animale.

Soarecii de laborator infectati prezinta abcese hepatice si ale peritoneului si gazduiesc germenii in gat si pe muschii de pe spate.

Stc.dysgalactiae equisimilis la porci (Merk si col,2006,Inc.Whitehouse Station, USA) se gasesc in secretiile nazale si in gat, tonsile si secretiile vaginale si ale preputului.Streptococii intra in sange prin taieturi, buric si tonsile. Apare septicemie care se raspandeste apoi in unul sau mai multe tesuturi, dand artrite, endocardite sau meningite.Acest streptococ nu e recunoscut ca fiind zoonotic

Constatari clinice si leziuni: infectia e semnalata la purceii de 1-3 saptamani. Articulatiile umflate si schiopaturile sunt cele mai evidente si persistente semne clinice. Temperatura ridicata, oboseala, apatia, asprimea parului pot fi semnalate. Necrozele cartilajului articulatiilor pot fi vazute in 15-30 de zile dupa infectie si pot deveni mult mai severe.Apar de asemenea focare fibroase si multiple abcese ale tesuturilor periarticulare si hipertrofie sinoviala. Endocardita apare dar e greu de diagnosticat inainte de moarte.

*Stc.uberis-majoritatea tulpinilor fac parte din grupa Lancefield E. Morfologic, este un coc sferic dispus in perechi sau in lanturi scurte. Unele dintre bacterii pot avea capsula in timp ce altele nu.Este nehemolitic sau produce hemoliza alfa. Fermenteaza manitolul, sorbitolul si inulina; hidrolizeaza hipuratul de sodiu, esculina si arginina.S.uberis elaboreaza o exosubstanta asemanatoare cu factorul CAMP, dar difera antigenic si biologic de acesta, care a fost numita factor Uberis.

Aceasta bacterie se raspandeste repede de la o vaca la alta in timpul mulsului si in absenta unei igiene corespunzatoare.,cauzand mamita in laptarii. Poate fi usor controlat in majoritatea turmelor si raspunde la terapia cu antibiotice.

Deseori vacile ,chiar si vitelele iau infectia cu Stc.uberis in perioada de nelactatie formand mamite Infectia apare mai mult in ultima perioada a nelactatiei cand rata infectiei poate fi de 5 ori mai mare decat in timpul lactatiei. Animalele care au probleme cu ugerul (crepaturi) sunt mult mai suspecte de inflamatie.

Mustele sunt banuite de a fi implicate in raspandirea acestei bacterii.In mediul inconjurator, Stc.uberis e asociat cu ingrasamantul reciclat si cu paiele folosite in adapost. (John H.Kirk-Universitatea din California).

*Stc.pneumoniae

Nume comun:Pneumococ.

Pneumococul prezinta o morfologie caracteristica prin faptul ca are forma de coc asimetric, cu o extremitate ascutita si cu cealalta rotunjita (forma de varf de lance sau flacara de lumanare) de 0,5-1,25 microni diametrul.

Stc.pneumoniea-macroscopie

electronica

Se grupeaza caracteristic cate doi coci cu extremitatile ascutite fata in fata ,luand aspectul cifrei opt..Este capsulogen ,capsula fiind de natura polizaharidica si comuna pentru o grupare diplo. Nesporogen, Gram pozitiv, imobil. Stc.pneumoniae, spre deosebire de ceilalti streptococi ,este sensibil fata de bila ,care in concentratie de 1/10 lizeaza celulele bacteriene (testul de biloliza). Nu formeaza spori.Fermenteaza lactoza, glucoza, inulina si nu fermenteaza sorbitolul. Pe baza antigenelor capsulare au fost descrise 83 de genuri antigenice .Pentru serotipizarea pneumococilor se foloseste reactia de gonflare a capsulei.Spre deosebire de alti streptococi , ei nu sintetizeaza proteina M , peretele lor celular fiind compus din peptidoglican si acizi teichoici.

Produce pneumonii lobare la om .Se izoleaza rar din infectii respiratorii de la vitei, cobai, etc.

Pneumonia este o boala a plamanilor cauzata de o varietate de bacterii incluzand: Streptococcus, Staphylococcus, Pseudomonas, Haemophilus, Chlamydia si Mycoplasma, cateva virusuri, fungi si protozoare. Boala se poate divide in doua forme: pneumonie bronsica si pneumonie lobara.Pneumonia bronsica este relevata la nou nascuti, copii si batrani. E cauzata de bacterii variate incluzand Stc.pneumoniae.

Stc.pneumoniae.Coloratia Gram.Frotiu din sputa dint-un caz de pneumoniae lobara.

Majoritatea (mai mult de 80%) din cazurile pneumoniei lobare sunt cauzate de Stc. pneumoniae. Pneumonia lobara implica mai mult decat un singur lob al plamanului, intreaga arie implicata tinzand sa devina o masa consolidata, in contrast cu textura tesutului normal.

Cultivarea: Stc.pneumoniae este o bacterie mofturoasa ,crescand cel mai bine in 5% dioxid de carbon. Aproape 20% din izolarile clinice necesita conditii anaerobe in totalitate.In toate cazurile cresterea necesita o sursa de catalaza ( sange) pentru a neutraliza peroxidul de hidrogen produs de bacterie. In mediul cu sange, la 37sC ,bacteria se multiplica in 20-30 minute.Pe agar ,pneumococii cresc ca colonii stralucitoare cu diametrul de 1mm. Tipul 3 si 37 sunt mucoide.

Pe agar cu sange coloniile caracteristice produc o zona alfa (verde) de hemoliza care diferentiaza Stc. pneumoniae de grupul A (beta hemolitici) ,dar nu si de comensalii alfa hemolitici (viridans), streptococi care sunt conlocuitori ai tractului respirator (partea superioara). Teste speciale precum fermentarea inulinei, solubilitatea bilei si opochin (antibiotic) il diferentiaza de Str.viridans.

Stc.pneumoniae-cultura de sange.

Identificarea: Pneumococii cauzeaza alfa hemoliza pe agar avand eritrocite de la cai, oameni, iepuri si oi.In conditii anaerobe ei se schimba in beta-hemolitici, cauza a hemolizei defectuase a oxigenului.Tipic streptococii formeaza 16 mm zona de inhibitie in jurul a 5 mg de optochin intr-un disc. Adaugarea de cateva picaturi de deoxychotat 10% la 37sC lizeaza intreaga cultura in cateva minute.

Fig Stc.pneumoniae .Pete mucoide in agar de sange aratand alfa hemoliza (zona verde inconjurand coloniile).Observati zona de inhibitie din jurul discului cu hartie de filtru impregnata cu optochin. Stc. Viridans nu sunt inhibati de optochin.

Structura suprafetei celulelor:

Capsula e compusa din polizaharide completand invelisul celulelor pneumococe .Capsula este un esential determinant al virulentei.Au fost identificate 90 de tipuri de capsule ale pneumococilor, formand baza serotipurilor antigenice ale organismului.Vaccinurile antipneu- mococe sunt bazate pe diferite forme de capsule (polizaharidice) antigene.

Stc.pneumoniae.(scanare electronica) Stc.pneumoniae.Capsula fluorescenta.

a unei perechi de diplococi

(Departamentul de Bacteriologie din Wisconsin-Madison,2003)

*Stc.equi,subsp.equi, incadrat in grupul serologic C, este agentul etiologic al gurmei cunoscuta popular si sub denumirile de „buba manzului” sau „gutunare”.

Gurma este o infectie specifica solipedelor, cu evolutie enzootica care se manifesta anatomo-clinic prin febra ,dupa o incubare de 3-14 zile ,inflamatie purulenta a mucoasei cailor respiratorii anterioare si a limfonodulilor submanidibulari si retrofaringieni. Complicatiile sunt consecutive unei diseminari a germenilor si localizarii in diverse organe si tesuturi (pulmoni, rinichi, creier, ficat, splina, articulatii, piele) unde este la originea procesului supurativ cauzand moartea in 10% din cazuri.Boala produce pierderi economice prin mortalitatea ,tararea animalelor trecute prin boala si cheltuieli cu tratamentelor, profilaxia si combaterea.Este o maladie raspandita mondial care afecteaza ecvinele de toate varstele ,dar subiectii intre 1-5 ani sunt mai frecvent si mai grav atinsi. Germenul e un parazit strict a carei supravietuire exterioara poate sa atinga de la cateva saptamani la cateva luni. Transmiterea se face prin contact direct sau prin intermediul mustelor, apei si alimentelor.Animalele vindecate pot ramane purtatoare de germeni, mai ales la nivelul pungilor guturale si durerea poate dura pana la 8 luni in momentul in care sunt supuse la efort. Rar bacteria e responsabila de septicemie la om.

 

Stc.equi pe tractul respirator.  Gurma la ecvine.

Stc. equi,subsp.equi este un streptococ oval sau sferic, 0,6-10µm diametru, formator de capsula ,beta hemolitic, fiind epitif al mucoaselor nasofaringiene la cabaline. Formeaza lanturi foarte lungi atat in puroi, cat si in culturile in medii lichide.Pe mediile solide formeaza colonii mucoide ,mai ales in cazul culturilor primare. Fermenteaza salicina ,galactoza, glucoza, maltoza si zaharoza,dar nu fermenteaza lactoza ,sorbitolul, manitolul, si trehaloza.Nu lichefiaza gelatina, nu coaguleaza laptele si nu produce indol. Produce enzime cu caracter agresinic (hemolizine, fibrinolizine, hialuronidaza, ribo-si dezoxiribonucleaza).

In structura sa contine antigene polizaharidice si proteice (de tip R si M).Tulpinele europene si americane sunt identice antigenic.

Culturile necesita sa fie bogate.Pe geloza cu sange ,coloniile cu aspect mucoid ajung pana la 3 mm in 24 de ore si sunt inconjurate de o zona beta hemolitica.In bulion cresc ducand la formarea unui sediment vascos.

Este sensibil la antibiotice (penicilina), sulfamide si dezinfectantele uzuale.Tratamentul inhiba respunsul imun evitand insa purtarea infectiei si permit eliminarea germenilor .Pentru ca inflamatia implica pungile guturale e posibila administrarea unui antibiotic local dupa un lavaj. (J.P.Euzéby-Dictionnaire de Bactériologie Veterinaire).In mediul extern exista 72 de zile in balegar si 6 luni pe peretii adapostului.

Experimental, infectia se poate reproduce la cabaline prin depunerea culturii de Stc.equi pe mucoasa nazala scarificata. Un astfel de experiment a fost realizat de Universitatea din Kentucky (USA), 2006: studiile au aratat ca inoculand intranazal la cal Stc.equi, tonsilele palatului moale si tonsilele linguale fiind cheia de intrare, se reproduce gurma.Atasarea se face in celulele epiteliale stratificate scvamoase.In cateva ore un numar mic de Stc. equi e prezent in tonsile, in captuseala reticulului endotelial si in aduncul tesuturilor limfoide. Dupa 20h Stc equi

e cultivat in nodulii limfatici .O data cu febra ,dupa 2-10 zile de la inoculare, un numar mare de bacterii sunt prezente in tonsile intra- si extracelular.In nodurile limfatice afectate sunt evidente lanturi lungi.

Stc equi.Microscopie electronica.

A. atasat de epiteliul scvamos al tonsilelor linguale.

B. de-a lungul cililor tonsilelor nasofaringiene.

*Stc.equi, subsp.ruminatorum a fost validat pentru tulpinile izolate de la mamitele rumegatoarelor mici in 15 noiembrie 2004 de catre Fernandez si col.

Monitorizarea intre 1996 si 2005 a unei populatii de hiene cu pete (Crocuta crocuta) din Ngorongoro Crater, Tanzania a relevat ca 16 indivizi din 5 grupuri sociale au etalat semne clinice ale unei infectii streptococice.Aceasta includea severe umflaturi ale capului urmate de abcese in unghiul mandibular, probleme respiratorii, slabire si letargie. Doi (12,5%)din acesti 16 indivizi au murit la cateva zile dupa dezvoltarea semnelor. Histopatologic examinarea organelor interne ale unei hiene care a murit consta in severe infectii bacteriene.Examinarea fenotipica si analizele filogenice ale genei 16Sr RNA, agent cauzator al infectiei, a relevat un streptococ din grupa C Lancefield, cu un nivel inalt de asemanare cu Stc.equi supsp. ruminatorum, o subspecie recenta de Stc.equi descrisa la oile domestice si caprele cu mamite din Spania.

Fig.Hiena patata cu semne clinice ale infectiei cu streptococ

asemanator Stc.equi subsp. ruminatorum.

(a) umflaturi unilaterale ale capului care astupa ochiul drept

(b) hiena cu umflatura mare in jurul si unghiul mandibulei

(c) hiena tanara dupa ruptura si drenajul abcesului.

(d) hiena slabita ,cu gatul umflat - 2 zile inainte de moarte.

Studiile au sugerat ca bacteria ar proveni de la o zebra ierbivora des consumata de hiene.Acesta fiind primul raport cu privire la infectia streptococica la aceste doua specii salbatice.Inalta asemanare genetica intre tulpina izolata de la hiena si de la zebra arata ca transmiterea s-a realizat, probabil, in momentul in care hiena a consumat carcasa infectata a zebrei.(Universitatea de Medicina Veterinara Hannover, Germania, 2005)

*Stc.equi,subsp.zooepidemicus face parte din grupa serologica C, este beta hemolitic si se prezinta morfologic sub forma de lanturi de lungimi variabile.Unele tulpini sunt capsulogene. Fermenteaza sorbitolul ,lactoza si salicina; nu fermenteaza trehaloza. Este responsabil de infectii la animale cat si la oameni.

Produce la manji piemia streptococica, manifestata prin febra, omfaloflebita, artrite si metastaze in organele interne. Este unul dintre agentii etiologici ai streptocociei mieilor , cunoscuta si sub denumirea de „poliartrita streptococica”, omfaloflebita, artrita purulenta , schiopaturi.Afecteaza in mod special mieii nou-nascuti.

La pasari ,germenul produce frecvent streptococii, caracterizate prin evolutie clinica supraacuta sau acuta si leziuni septicemice.

*Stc.suis-face parte din grupa serologica D,facultativ anaerob, coci Gram pozitivi,sunt capsulogeni, fiind grupati in 34 de tipuri capsulare, cele mai bine studiate si cele mai patogene fiind tipul 1 si tipul 2.

Stc.suis

Se poate identifica pe baza caracterelor metabolice (tipul de hemoliza, rezistenta la bila, testul rafinozei, comportamentul fata de hipuratul de sodiu, etc.) si pe baza structurii antigenice.

Produce streptococia porcului, care se caracterizeaza prin polimorfism clinic: septi- cemii, artrite, meningite, ect.

Stc.suis-cauza progresului rapid si fatal al septicemiei la nou-nascuti.

O infectie bacteriologica fulgeratoare se observa la nou-nascuti .Porcii adulti nu cedeaza la aceste infectii desi ei demonstreaza purtarea simptomatologica nasofaringiana.(Fig).

Porcusorii devin infectati imediat ce vin in contact cu femei adulte purtatoare .Boala zoonotica provocata de Stc.suis a aparut cu spor in tarile vestice, dar acum e mai comuna in tari ca: Thailande, China si Hong Kong. (Shirance Sriskandan si Slater J.D.,11 aprilie 2006). Afecteaza cu precadere indivizii a caror preocupare include porcii. Stc.suis e a treia cea mai comuna cauza a meningitei bacteriene in Hong Kong, mortalitatea raportata fiind de 5-10% din cazuri.

Microscopie electronica a Stc.suis

-diplococi pe suprafata mucoasa nasofaringiana la porc-

Bacteria, cu stimularea consecutiva a cascadei imunologice, se pare ca ar fi cauza socului toxic.

*Stc.porcinus cuprinde streptococii din grupele E, P, U, V.In grupul E au fost identificate 8 serotipuri ,serotipul IV fiind cel mai frecvant izolat. Sunt streptococi beta hemolitici si produc streptokinaza si streptodornaza.Pot fi identificati biochimic si serologic.

Stc.porcinus alaturi de Stc.suis si Stc.dysgalactiae, subsp .equisimilis este unul dintre agentii etiologici ai streptocociei porcului.

Nomenclatura de Stc.porcinus a fost data din 1985 de Collins si colaboratorii.Cocii au forma ovala sau de pastaie, formand lanturi de diferite marimi. Sunt nemiscatori ,anaerobi, cu metabolism fermentativ, sensibil la bacitracina. Nu rezista la caldura de 60sC mai mult de 30 de minute.

Porcul este principalul rezervor de Stc.porcinus .De la animale mari aceasta bacterie poate fi izolata din amigdale, faringe sau cavitati nazale si mai rar din lapte, mucus vaginal, sperma. Rata aparitiei la momentul studiului in U.K era de 33%.

Stc.porcinus e responsabil de formarea abceselor nodulilor limfatici ai capului si gatului si rar a nodulilor limfatici din aria toracelui.Abcesele sunt de 1-7 cm diametru.Contaminarea animalelor se face prin tractul respirator sau digestiv si dupa 48 h ei pot prezenta hiperemie si anorexie.

Aceasta infectie e stiuta in Romania inca din 1937 sub denumirile de: ”gurma suina”, ”limfadenita streptococica a suinelor”.

Aceasta bacterie e asociata cu enterita si cazuri de infertilitate la rumegatoare, cu pneumonie la porcii de guineea, infectii respiratorii la caini si cu cazuri de abcese in rinichi la iepure.(J.P.Euzéby „Dictionnaire de Bacteriologie Veterinaire)

*Stc.viridans: streptococi non-patogenici, alfa hemolitici , produc coloratie verde in agar cu sange.Organul cel mai des infectat este gura unde sunt agenti etiologici ai cariilor.

 

Stc. viridans in cultura de sange

*Stc.canis: se grupeaza formand colonii beta hemolitice, apartinand grupului G Lancefield. Este izolat de la animale ,in special bovine, caini si pisici.

Denumirea de Stc.canis se utilizeaza de mult timp in medicina veterinara dar nomenclatura a fost validata abia in 1986 cand Devriese si col.s-au bazat pe rezultatul omolog al ADN-ADN, pe compozitia peptidoglicanului si pe caracterele biochimice , propunand aceasta denumire tulpinilor grupului G de origine animala care formeaza colonii beta hemolitice.

Stc.canis-in cultura de agar cu sange

Caractere bacteriologice: se prezinta sub forma de coc Gram pozitiv, grupati in doi sau in lanturi , aero-anaerobi, catalaza negativa, sensibil la bila (40%) si NaCl (6,5%). In geloza cu sange, coloniile sunt comparabile cu cele de la Stc.pyogenes, sunt circulare ,au marime superioara de 0,5 mm Testul CAMP e negativ. In bulion se formeaza un depozit pe fundul tubului.

Stc. canis este izolat in piele, in caile respiratorii superioare si in aparatul genital la caine si alte specii de animale cum ar fi : bovine, vulpi, iepuri, soareci, sobolani.

La caine, Stc canis este responsabil de infectia pielii, suprainfectia ranilor, otite externe, faringite ,amigdalide, infectii genitale (vaginite, metrite, abcese prostatice), avorturi, mamite, infectii urinare, infectii respiratorii si uneori endocardite. Foarte rar poate aparea o septicemie si un sindrom de soc toxic acompaniat sau nu de fascii necrozate.(sindromul lui Meleney).

La pisici, Stc.canis e frecvent prezent in vagin, in special la femelele tinere ,poate de asemenea sa fie gazduit in amigdale, la nivelul faringelui si in preput.O infectie clinica poate sa atace toate varstele dar e mai frecventa la pisicutele cu varsta de mai putin de 2 saptamani.La pisici infectia se traduce prin septicemie, febra, anorexie, infectia ombilicului si moartea intervine in cateva zile. Cazuri de moarte subita sunt observate la pisicii de aproape 3 zile.

La bovine, Stc.canis e rar responsabil de mamite clinice.

Stc.canis e sensibil la beta-lactamina si la tratamentul facut cu penicilina G, ampicilina sau amoxacilina.La caine tratarea infectiei cu eurofloxacin a dat rezultate inselatoare.(J.P. Euzéby –Dictionat de Bacteriologie Veterinara)

Specii de streptococi de interes zoonotic.

Speciile de streptococi de interes zoonotic sunt reprezentate de Stc.suis si Stc.equi subsp.zooepidemicus.

In cazul lui Stc.suis , sursa de infectie pentru om este reprezentata de porcii sau carnea de porc infectata, iar in cazul lui Stc.equi zooepidemicus de laptele nepasteurizat.

Toti streptococii zoonotici produc exotoxine (hemolizine, hialuronidaza si proteinaze) care distrug tesuturile.

Stc.equi zooepidemicus poate produce leziuni septice la numeroase specii de mamifere , de la bovine si cabaline ,pana la cobai si iepure.

Produce infectii ale tractului respirator la cabaline, manifestate prin catar.

La vaci poate fi implicat in producerea mastitelor ,care reprezinta principala cale de transmitere la om.

La om determina faringite acute , datorita faptului ca este localizat la nivelul tractului respirator .Infectia se poate complica prin diseminare pe cale pulmonara sau sangvina.

Infectiile cele mai severe de la om au fost asociate cu consumul de lapte nepasteurizat de la vaci cu mastita.

In Romania , 85 de persoane s-au imbolnavit de glomeruro-nefrita acuta prin consum de lapte nepasteurizat. Un episod asemanator a avut loc intr-o familie de fermieri din Yorkshire (R.T.Mayon-White, 2005).

Prevenirea acestui tip de infectii se poate realiza prin pasteurizarea laptelui.In tratament se foloseste penicilina.

Stc suis.Exista doua specii ,1 si 2.

Tipul 1 a fost semnalat la purceii nou-nascuti si nu transmite boala la om , iar tipul 2 la purceii intarcati, raspunzator de infectia zoonotica cu Stc.suis face parte din grupul R (tipul 2), fiind implicat in producerea meningitei la om si la porc.

Se pare ca omul contracteaza infectia de la porc prin intermediul picaturilor inhalate in timpul prelucrarii carnii.

Germenul a fost identificat in 1959 de catre Moor, care l-a izolat din leziunile septicemice de la om.

Pe baza antigenelor polizaharidice de grup speciile au fost divizate in grupul R (tipul 2) si grupul S (tipul 1).

Boala a fost semnalata la om pentru prima data intre 1960-1966 in Danemarca.S-a raspandit apoi in Olanda, Franta ,Marea Britanie.In Hong-Kong (1978-1980) boala a fost considerata ca fiind cea mai frecventa cauza de meningita la om (R.T.Mayon-White,2005).

Calea de contaminare nu este inca clara. Se pare ca infectarea se produce de la tesuturile de porc (carne ,tesuturi limfoid inclusiv tonsile) prin pielea lezata sau prin inhalarea streptococilor care colonizeaza subclinic faringele.

Nu exista o metoda satisfacatoare de prevenire a infectiei deoarece majoritatea cazurilor umane au fost inregistrate printre persoanele care nu au intrat in contact direct cu purceii tineri sau bolnavi. Antibioticul de electie este penicilina.

Identificarea streptococilor

Dupa caracterizarea preliminara a izolatului drept coc Gram pozitiv ,cu tendinta de a forma lanturi si catalaza negativa, pentru stabilirea diagnosticului definitiv se recurge la teste fiziologice si serologice de identificare.

►testul sensibilitatii la vancomicina (Va) diferentiaza genurile Streptococcus, Enterococcus, Aerococcus si Gemella, care sunt sensibile la Va, de genurile Leuconostoc si Pediococcus, care sunt rezistente;

►testul bila-esculina (BE) este pozitiv pentru enterococii si streptococii de grup D, pe mediul cu bila si hidrolizeaza esculina, determinand innegrirea mediului de cultura;

►testul tolerantei la sare este pozitiv pentru majoritatea speciilor din genul Enterococcus si Aerococcus ,care se dezvolta in bulion cu 6,5% clorura de sodiu in 24-72 de ore, la 35-37 de grade Celsius , in timp ce tulpinile de Streptococcus si Gemella, nu se dezvolta in acest mediu;

►dezvoltarea la 10 si la 45 de grade Celsius este un test pentru identificarea enterococilor. Speciile de Pediococcus se pot dezvolta la 45 de grade Celsius ,dar nu si la 10 grade Celsius, iar cele de la Lactococcus si Leuconostoc se pot dezvolta la 10 grade Celsius, dar nu si la 45 de grade Celsius. Prezumtiv, Stc.pyogenes si Stc.agalactiae pot fi diferentiati intre ei si de streptococii non A-nonB, prin testele de sensibilitate la bacitracina ,la asociatia sulfametoxazol-trimethoprim (Irina Codita);

►testul CAMP (Christie Atkins Munch Petersen) -majoritatea streptococilor de grup B produc o proteina difuzibila (factorul CAMP),care actioneaza sinergic cu beta hemoliza stafilococica si determina liza completa a hematiilor din mediul de cultura .Dintre streptococii beta hemolitici ,care actioneaza pozitiv la testul CAMP amintim pe Stc.canis si Stc.porcinus (Irina Codita).Testul CAMP constitue o metoda de identificare pentru Stc.agalactiae.Testul consta in accentuarea hemolizei unui stafilococ beta hemolitic ,la nivelul zonei de interferenta cu cultura de Stc.agalactiae.Acest fenomen se bazeaza pe prezenta la streptococii de grup B a uniu CAMP factor amplificator la hemoliza beta a stafilococilor.Pe baza studiilor efectuate de Skalka si Sinda, s-a dovedit ca factorul CAMP, este o secretie cu individualitate antigenica si efect letal pentru soarecii si iepurii injectati intravenos.

►PYR (L-pyrolidonyl-beta-naphtylamina) -identifica streptococii de grup A;

►SXT (sulfametoxazol-trimethoprim) -este un test de sensibilitate folosit pentru diferentierea prezumtiva a streptococilor de grup A si B de ceilalti streptococi beta hemolitici;

►testul de sensibilitate la optochin- diferentiaza prezumtiv streptococii alfa hemolitici de pneumococi ,care sunt sensibili si streptococii viridans ,care sunt rezistenti;

►testul bilolizei- se bazeaza pe inducerea si accelerarea autolizei pneumococilor de catre bila si saruri biliare;

►testul de crestere satelita –se insamanteaza tulpina de testat in striuri dense ,pe o placa de agar sange, care ii permite o crestere redusa sau lipsa cresterii. Se traseaza apoi peste aria insamantata un singur striu de Str.aureus ATCC 25923. Se urmareste aparitia coloniilor satelite culturii de stafilococi dupa incubarea la 37 de grade Celsius in atmosfera cu 5% dioxid de carbon.

Pentru obtinerea de culturi pure se recurge la insamantarea streptococilor pe medii agarizate ,suplimentate cu 5% sange de berbec sau bulioanele nutritive corespunzatoare, suplimentate cu 2‰ glucoza.

Izolarea pneumococilor si a unor tulpini de streptococi viridans ,precum si a streptococilor din cavitatile inchise sau semiinchise este favorizata de o atmosfera cu 5% dioxid de carbon.

Identificarea streptococilor beta hemomolitici.Se realizeaza prin folosirea urmatorului grup de teste:

►teste conventionale, care folosesc reactia de precipitare inelara dintre antiserul specific de grup si antigenul polizaharidic de grup extras din tulpina de identificare prin diverse metode (Lancefield; extractia acida la 100sC; Fuller, prin extractia cu formamida la 160sC; autoclavarea timp de 15 minute la 121sC;

►teste de aglutinare pe lama (reactii de aglutinare inversa), care sunt mai rapide si mai economice.Se comercializeaza numeroase tipuri de truse pentru efectuarea acestor teste.

►teste biochimice pentru identificarea streptococilor beta hemolitici reprezentate de : Voges-Proskauer si o galerie minimala de fermentare a zaharurilor.

►streptococii de grup B , pe baza unui polizaharid capsular ,se impart in prezent ,in urmatoarele serovaruri :Ia, Ib, Ic, II, III, IV, V. Identificarea acestor serovaruri se poate realiza prin precipitarea in tuburi capilare sau prin latex aglutinare (reactia de coaglutinare).

Pentru diagnosticul mamitelor subclinice ,produse de Stc.agalactiae se utilizeaza teste care pun in evidenta ,modificari de pH ale laptelui (testul cu albastru de bromthimol), cresterea continutului in cloruri ,cresterea productiei de catalaza si determinarea modificarilor continutului celular, care se poate face prin examen citologic sau cu ajutorul unor teste indirecte (testul rapid Bernburg, testul CMT, testul Whiteside, testul R-Mastitest) (N.Catana).

Identificarea streptococilor non beta hemolitici.Identificarea pneumococilor se poate realiza prin:

►testul de patogenitate la soareci;

►testul de umflare a capsulei;

►testul de aglutinare pe lama;

Identificarea streptococilor viridans.Se realizeaza pe baza caracterelor fiziologice , fiind lipsiti de antigen specific de grup.Dau reactii negative in majoritatea cazurilor (atat in cazul testelor pentru identificarea de gen, cat si la testele de identificare prezumtiva a streptococilor non-beta hemolitici: optochin, biloliza, testul CAMP).

Identificarea enterococilor.Izolarea se poate realiza pe orice agar baza (infuzie cord –creier, tripticaza soia,etc.) suplimentat cu 5% sange de berbec (Irina Codita).

In cazul prelevatelor contaminate izolarea se realizeaza prin utilizarea unui mediu selectiv, ca de exemplu:agar-bila-esculin-azid (prin bila inhiba contaminantii Gram pozitivi ,iar prin azida de sodiu pe cei Gram negativi).

Identificarea preliminara se realizeaza pe baza faptului ca ,in general enterococii dau reactii pozitive la toate testele care individualizeaza genul:

►testul PYR;

►bila-esculina;

►toleranta la clorura de sodiu 6,5%;

►se dezvolta intre 10 si 45 de grade Celsius;

►majoritatea tulpinilor sunt sensibile la vancomicina;

Identificarea speciilor se realizeaza pe baza caracterelor fenotipice.

Metode clasice de tipare folosite ,sunt:

►bacteriocinotipia;

►lizotipia;

►stabilirea unor profile pentru reactii biochimice;

►testarea sensibilitatii la antibiotice;

►caracterizarea serologicaa;

Metodele moleculare se refera la:

►determinarea profilului plasmidic;

►analiza endonucleazei de restrictie a ADN-ului genomic;

►analiza profilului de macrorestrictie prin electroforeza in camp pulsat.