Streptococcus Flashcards
Angiv generelle karakteristika ved Streptococcus
Form og Anordning: Streptococcus-bakterier er normalt sfæriske (runde) og arrangeret i kæder eller klynger. De kan også forekomme som par (diploide) eller individuelle celler, afhængigt af arten.
Grampositiv: Streptococcus har en tyk cellevæg, der reagerer positivt på Gram-farvning, hvilket betyder, at de er grampositive bakterier.
Katalase-negativ: Streptococcus-bakterier mangler enzymet katalase, der adskiller dem fra andre bakterier som stafylokokker, der er katalasepositive.
Fakultativ anaerobe: De fleste streptokokker er fakulatative anaerober, hvilket betyder, at de kan vokse i både tilstedeværelsen og fraværet af ilt.
Hæmolyse: Streptococcus-arter kan klassificeres baseret på deres evne til at forårsage hæmolyse (nedbrydning af røde blodlegemer) på blodagarplader. De kan være alfa-hæmolytiske, beta-hæmolytiske eller ikke-hæmolytiske.
Hvordan klassificeres Streptococcus?
Streptococcus klassificeres efter flere metoder, f.eks. efter de hæmolytiske egenskaber hos organismerne og i henhold til tilstedeværelsen af specifikke overfladeantigener bestemt ved immunologiske analyser.
Hæmolytiske egenskaber på blodagar
- Alfa-hæmolytiske streptococcus forårsager en kemisk ændring i hæmoglobin af erythrocytterne i blodagar, hvilket resulterer i dannelsen af en grøn pigmentering omkring kolonien.
- Beta-hæmolytiske streptococcus forårsager massiv lyse af erythrocytter, hvilket resulterer i en klar ring omkring kolonien.
- Ikke-hæmolytiske streptococcus er en betegnelse, der anvendes hos streptococcus, der ikke forårsager farveændring eller lyse af erythrocytter.
Serologiske (Lancefield) grupper
- Mange arter af streptococcus har en polysaccharid i deres cellevæg kendt som C-substans, som er et antigen og let ekstraherbart med fortyndet syre.
- Lancefield-systemet klassificerer primært Beta-hæmolytiske streptococcus i grupper fra A til U baseret på deres C-substans.
Beskriv epidemiologien af Streptococcus pyogenes
Det eneste kendte reservoir for S. pyogenes i naturen er menneskets hud og slimhinder. Luftbårne dråber eller hudkontakt spreder gruppe A streptokokinfektion fra person til person, især i overfyldte miljøer som klasseværelser og børneområder.
Den kan invadere tilsyneladende intakt hud eller slimhinder og forårsage nogle af de mest hurtigt fremskridende infektioner, der er kendt. En lav dosis er tilstrækkelig for infektion.
Bærerskab i næsesvælget er almindeligt, især i koldere måneder og især blandt børn. I modsætning til stafylokokarter overlever S. pyogenes ikke godt i miljøet. I stedet er dens levested inficerede patienter og også normale menneskelige bærere, hvor organismen opholder sig på hud og slimhinder.
- S. pyogenes spredes normalt fra person til person ved hudkontakt og via luftvejene.
Beskriv strukturen af Streptococcus pyogenes
S. pyogenes danner normalt lange kæder, men kan forekomme som individuelle kokker, par eller klynger af celler i Gram-farvninger af prøber fra inficeret væv.
Kapsel: Hyaluronsyre, identisk med den, der findes i menneskets bindevæv, danner det yderste lag af cellen. Denne kapsel anerkendes som fremmed af kroppens immunceller og er derfor ikke immunogen.
- Kapslen er antifagocytisk
Cellevæg: Cellevæggen indeholder flere klinisk vigtige komponenter. Begyndende med det ydre lag af cellevæggen inkluderer disse komponenter:
- M-protein: S. pyogenes er ikke smitsom uden M-protein. M-proteiner strækker sig som et anker i cellemembranen gennem cellevæggen og derefter kapslen, med N-terminalenden af proteinet udsat på overfladen af bakterien. M-proteiner er meget variable, især N-terminale regioner, hvilket resulterer i over 80 forskellige antigeniske typer. Derfor kan enkeltpersoner have mange S. pyogenes-infektioner i løbet af deres liv, når de støder på nye M-proteintyper, for hvilke de ikke har antistoffer. M-proteiner er antifagocytiske, og de danner en frakke, der forstyrrer komplementbinding.
- Gruppe A-specifik C-substans: Denne komponent er sammensat af rhamnose og N-acetylglucosamin, hvilket gør det til et antigen.
- Protein F (fibronectin-bindende protein) sørger for vedhæftning til fibronectin i pharynxs epitel. M-proteiner og lipoteichoic acid binder også til fibronectin.
Ekstracellulære produkter: S. pyogenes secernerer en bred vifte af eksotoksiner, der ofte varierer fra den ene stamme til den anden, og som spiller roller i sygdommens patogenese forårsaget af disse organismer.
Beskriv patogenesen af Strepococcus pyogenes
Reservoir og spredning:
- S. pyogenes har sit primære reservoir på huden og slimhinderne hos mennesker. Det kan også findes i halsen (nasopharynx) hos nogle individer, især børn.
- Smitsom spredning sker gennem luftbårne dråber (respiratorisk kontakt) eller direkte kontakt med inficeret hud.
Adhæsion:
- For at forårsage infektion skal S. pyogenes kunne binde sig til værtens celler. Dette opnås ved hjælp af adhæsionsmolekyler som protein F, lipoteichoic acid og M-protein.
Replikation og kolonisering:
- Efter adhæsion kan bakterierne enten simpelthen replikere tilstrækkeligt til at opretholde sig selv uden at forårsage skade (kolonisering) eller vokse og udskille toksiner.
Toksindannelse:
- S. pyogenes producerer forskellige toksiner og ekstracellulære produkter, herunder streptolysiner, streptokinase og streptococcus pyogenic exotoxins. Disse toksiner kan forårsage skade på værtens celler og væv.
Inflammatorisk respons:
- Toksiner og vævsskader udløser en inflammatorisk respons med tiltrækning af leukocytter (neutrofiler og makrofager) til infektionsstedet.
Sygdomsmanifestationer:
- Afhængigt af lokalisationen og sværhedsgraden af infektionen kan S. pyogenes forårsage forskellige sygdomsmanifestationer. Dette kan omfatte streptokokfaryngitis (halsbetændelse), cellulitis, fasciitis, myonekrose og mere.
- I alvorlige tilfælde kan bakterierne invadere blodbanen, hvilket kan føre til sepsis og spredning til andre organer.
Postinfektiøse komplikationer:
- Nogle stammer af S. pyogenes kan forårsage postinfektiøse komplikationer som reumatisk feber og akut glomerulonephritis.
Beskriv den kliniske signifikans af Streptococcus pyogenes
Streptococcus pyogenes (S. pyogenes) er en betydningsfuld bakterie med stor klinisk signifikans på grund af dens potentiale for at forårsage en række infektioner og komplikationer.
Streptokokfaryngitis (Halsbetændelse):
- En almindelig infektion forårsaget af S. pyogenes, der resulterer i symptomer som ondt i halsen, feber, og hævede tonsiller.
- Kan føre til komplikationer som reumatisk feber og akut glomerulonephritis.
- Scarlet Fever (Skarlagensfeber) er en komplikation af streptokokfaryngitis, hvor bakteriens toksiner fører til udslæt, rødme af huden og “jordbærtunge.”
Impetigo:
- En overfladisk hudinfektion forårsaget af S. pyogenes, der fører til dannelse af blærer og skorper på huden.
Cellulitis og Fasciitis:
- Dybere hudinfektioner, der kan være alvorlige og kræver øjeblikkelig behandling.
Invasive Gruppe A streptokokinfektion (GAS):
- Alvorlige infektioner, såsom bakteriæmi, pneumoni eller infektion af dybt væv, der kan være livstruende.
- Nekrotiserende fasciitis: En sjælden, men alvorlig infektion, hvor bakterierne forårsager hurtig vævsnedbrydning.
Streptococcal toxisk chok-lignende syndrom:
- Ekstremt sjælden, men alvorlig komplikation, hvor bakterielle toksiner fører til systemisk inflammatorisk respons. Syndromet formidles gennem produktionen af streptokok pyrogene exotoksiner, der fungerer som superantigener og forårsager massiv, uspecifik aktivering af T-celler og frigivelse af cytokiner.
Postinfektiøse komplikationer:
- Reumatisk feber: En autoimmun rektion, der kan påvirke hjertet, led og andre organer.
- Akut glomerulnephritis: En inflammatorisk reaktion, der påvirker nyrerne.
Beskriv laboratorisk identifikation af Streptococcus pyogenes
Rapid Antigen Detection Tests (RADT):
- Hurtige antigenpåvisningstests, såsom latex-antigenkits, bruges ofte. I en positiv test vil latexpartikler klumpe sammen, mens de i en negativ test forbliver adskilte.
Kultur på agarplader:
- S. pyogenes danner karakteristiske små, opalescerende kolonier på blodagar, specielt fårblodagar.
- Kolonierne er omgivet af en stor zone af beta-hæmolyse, forårsaget af streptolysin S, som beskadiger blodceller.
Bacitracin følsomhed:
- S. pyogenes er kendt for at være følsom over for bacitracin, og dette kan testes ved at anvende diagnostiske diske med en meget lav koncentration af bacitracin på en agarplade. Hvis væksten hæmmes, er organismen sandsynligvis S. pyogenes.
Katalase og optochin tests:
- S. pyogenes er katalase-negativ og optochin-resistent. Disse egenskaber kan også bruges til at adskille det fra andre bakterier.
Gruppe A C-Substance Præcipitinreaktion:
- Identifikation af gruppe A C-substans kan udføres ved præcipitinreaktionen.
Serologiske tests:
- Serologiske tests, såsom ASO (anti-streptolysin O) og ADB (anti-DNase B), måler patientens antistoftiter efter streptokokinfektioner og kan give yderligere bekræftelse.
Hvordan behandles mod Streptococcus pyogenes infektioner?
Antibiotika anvendes til alle infektioner forårsaget af gruppe A streptokokker. S. pyogenes har ikke udviklet resistens over for penicillin G, som forbliver det foretrukne antibiotikum til akutte streptokoksygdomme.
- Hos en penicillinallergisk patient er et makrolid som clarithromycin eller azithromycin det foretrukne lægemiddel.
Penicillin G sammen med clindamycin anvendes til behandling af nekrotiserende fasciitis og streptokoktoksisk choksyndrom. Clindamycin tilsættes penicillin for at hæmme proteinsyntese (dvs. toksin), så en stor mængde toksin ikke frigives pludseligt fra hurtigt døende bakterier.
Hvordan forebygges reumatisk feber?
Reumatisk feber er en inflammatorisk sygdom, der kan udvikle sig som en komplikation efter en ubehandlet eller ikke-tilstrækkeligt behandlede infektion med Streptococcus pyogenes, bakterien.
Forebyggelsen af reumatisk feber involverer primært tidlig og effektiv behandling af streptokokinfektioner med antibiotika, især penicillin eller andre passende antibiotika til dem, der er allergiske over for penicillin. Ved at behandle streptokokinfektioner korrekt kan man reducere risikoen for at udvikle reumatisk feber.
Derudover kan personer med gentagne tilfælde af streptokokinfektioner, især streptokokhalsbetændelse, blive ordineret profylaktisk (forebyggende) behandling med lave doser antibiotika for at forhindre gentagne infektioner og reducere risikoen for reumatisk feber. Dette kaldes primær profylakse.
Angiv generelle karakteristik hos Streptococcus pneumoniae (Pneumococcus)
Streptococcus pneumoniae, også kendt som pneumokokker er grampositive bakterier, der er kugleformet. De kn optræde i par, hvilket tidligere gav dem betegnelsen Diplococcus pneumoniae.
Kapsel:
- En vigtig karakteristik er tilstedeværelsen af en kapsel, der omgiver bakterien. Kapslen er afgørende for pneumokokkers evne til at forårsage sygdom, da den beskytter dem mod immunsystemets angreb.
Alfa-hæmolyse:
- På blodagar forårsager S. pneumoniae alpha-hæmolyse, hvilket betyder, at de forårsager en delvis nedbrydning af røde blodlegemer og danner en grønlig zone omkring kolonierne.
Fastidious:
- Som andre streptokokker er S. pneumoniae fastidious, hvilket betyder, at de har komplekse ernæringsmæssige krav og kræver specifikke næringsstoffer for at vokse.
Sygdomsfremkaldende:
- S. pneumoniae er en vigtig patogen og kan forårsage en række sygdomme, herunder lungebetændelse, bakteriel meningitis, mellemørebetændelse og andre øvre luftvejsinfektioner.
Risikogrupper:
- Risikoen for at udvikle sygdom forårsaget af S. pneumoniae er højere hos små børn, ældre voksne, rygere og personer med visse kroniske sygdomme.
Beskriv epidemiologien af Streptococcus pneumoniae
Prævalens og bærerskab: S. pneumoniae er en almindelig bakterie, der findes i næsehulen hos mange raske mennesker. Dette kaldes bærerskab. Mennesker, der er bærere, kan potentielt sprede bakterien til andre, og det er en vigtig kilde til infektion.
Alder og risikofaktorer: Risikoen for pneumokokinfektioner varierer med alderen og tilstedeværelsen af visse risikofaktorer. Spædbørn, ældre voksne, rygere og personer med underliggende helbredsproblemer har øget risiko.
Sæsonvariation: Pneumokokinfektioner kan vise sæsonvariation, hvor antallet af tilfælde kan stige i visse perioder af året.
Transmission: S. pneumoniae kan overføres fra person til person ved dråber fra næsen eller gennem direkte kontakt med inficeret slimhinde.
Immunitet: Tidligere infektion eller vaccination kan give visse niveauer af immunitet mod S. pneumoniae, men da bakterien har flere serotyper, er fuldstændig immunitet vanskelig at opnå.
Sikkerhedsvurderinger: Personer med nedsat immunforsvar, kroniske sygdomme eller andre faktorer, der påvirker deres modstandskraft, er mere tilbøjelige til at udvikle alvorlige infektioner forårsaget af S. pneumoniae.
Vaccination: Der er vacciner tilgængelige for at beskytte mod visse serotyper af S. pneumoniae. Disse vacciner administreres ofte til spædbørn, ældre voksne og personer med øget risiko for infektion.
Beskriv patogenesen af Streptococcus pneumoniae
Den bakterielle kapsel af S. pneumoniae er den mest betydningsfulde virulensfaktor og danner grundlaget for klassificeringen af serotyper af denne organisme. De celleassocierede enzymer pneumolysin og autolysin bidrager til dens patogenicitet.
Kapsel: S. pneumoniae-polysaccharidkapslen er både antifagocytisk og antigenisk. Kapslens antifagocytiske egenskaber beskytter bakterierne mod angreb fra polymorfonukleære leukocytter og faciliterer bakterievækst, inden der opstår antikapsulære antistoffer. Der er cirka 85 forskellige kapsulære serotyper, hvoraf nogle giver stammer større virulens end andre, hvilket afspejles af, at cirka 20 serotyper tegner sig for det overvældende flertal af pneumokokinfektioner.
Pili: Pili muliggør fastgørelse af kapsulære pneumokokker til epitelceller i den øvre luftvej. Ikke alle pneumokokker er pilerede, men de kliniske isolater, der udtrykker pili, er mere virulente. Generne, der er nødvendige for regulering og samling af pilus, er ikke til stede i alle pneumokokstammer, men de kan overføres horisontalt mellem stammer på en patogenicitets-ø. Det kromosomale område, der er ansvarligt for produktionen af pneumokokpilus, kaldes rlrA-øen og er opkaldt efter det regulerende gen (rlrA), der kræves for udtryk.
Cholin-bindende protein A: Cholin-bindende protein A er en vigtig adhesin, der tillader pneumokokken at binde sig til kulhydrater på epitelceller i den humane næsehule.
Autolysiner: Autolysiner er enzymer, der hydrolyserer komponenterne af en biologisk celle, hvor det produceres. LytA, B og C er peptidoglykanhydrolyserende enzymer, der er til stede i bakteriecellevæggen og er normalt inaktive. Dog aktiveres disse enzymer let (for eksempel af overfladeaktive midler, β-lactam-antibiotika eller stationær fase), hvilket resulterer i cellesplittelse. Autolysin er derfor ansvarlig for frigivelse af intracellulære virulensfaktorer (især pneumolysin).
Pneumolysin: Selvom pneumolysin bevares inden i cytosolen af intakte pneumokokker, anses det for at være en vigtig virulensfaktor på grund af sin evne til at angribe pattedyrscellemembraner, forårsage lyse, når det frigøres af autolysin fra bakteriens indre. Pneumolysin binder til kolesterol og interagerer derfor ubetinget med alle celletyper. Dette toksin stimulerer produktionen af proinflammatoriske cytokiner, hæmmer aktiviteten af polymorfonukleære leukocytter og aktiverer komplement.
Beskriv den kliniske signifikans af Streptococcus pneumoniae
S. pneumoniae er en betydelig patogen og er ansvarlig for flere alvorlige infektioner, primært i øvre og nedre luftveje.
Community-Acquired Pneumonia (CAP): S. pneumoniae er den mest almindelige årsag til samfundserhvervet lungebetændelse. Infektionen kan føre til symptomer som hoste, feber, åndenød og brystsmerter. Alvorlig lungebetændelse kan være livstruende, især hos ældre og personer med underliggende sundhedsproblemer.
Bakteriel Meningitis: S. pneumoniae er en hyppig årsag til bakteriel meningitis, en alvorlig infektion i hjernens membraner. Meningitis manifesterer sig med symptomer som høj feber, hovedpine, nakkestivhed og lysfølsomhed. Det er en medicinsk nødsituation, der kræver øjeblikkelig behandling.
Otitis Media: Bakterien kan forårsage mellemørebetændelse, især hos børn. Dette kan føre til øresmerter og midlertidig høretab.
Sinusitis: S. pneumoniae er en almindelig årsag til bihulebetændelse, der kan forårsage ansigtssmerter, nasal tilstopning og hovedpine.
Invasive Infektioner: Udover lungebetændelse og meningitis kan S. pneumoniae forårsage invasive infektioner som sepsis (blodinfektion).
Beskriv laboratorisk identifikation af Streptococcus pneumoniae
Prøver til laboratorieundersøgelse kan indhentes fra en næsesvab, blod, pus, sputum eller spinalvæske. α-hæmolytiske kolonier fremkommer, når S. pneumoniae dyrkes på blodagar natten over under aerobe forhold ved 37°C.
Lancetformede, grampositive diplokokker observeres i en Gram-farvning af prøven.
Væksten af disse bakterier hæmmes af lave koncentrationer af overfladeaktivt stof optochin, og cellerne bliver nedbrudt af gallesyrer.
Kapselsvulst observeres, når pneumokokkerne behandles med typespecifikke antisera (Quellung-reaktionen).
Beskriv behandlingen af Streptococcus pneumoniae infektioner
S. pneumoniae-isolater var meget følsomme over for penicillin G, det oprindelige valg af middel, indtil slutningen af 1980’erne. Siden da er forekomsten af penicillinresistens steget globalt.
Mekanismen bag denne resistens er en ændring af en eller flere af bakteriens penicillin-bindende proteiner (PBPer) snarere end produktion af Beta-lactamase. Ændrede PBPer har en meget reduceret affinitet for penicillin G og for nogle, men ikke alle, andre Beta-lactamer.
De fleste resistente stammer forbliver følsomme over for tredje generations cephalosporiner (såsom cefotaxim eller ceftriaxon), og alle er stadig følsomme over for vancomycin. Disse antibiotika er derfor valgmidler til invasive infektioner forårsaget af penicillinresistente stammer af S. pneumoniae.
