Gênero Streptococcus

Departamento de Microbiologia e Imunologia

Instituto de Biociências - UNESP

Distrito de Rubião Júnior s/n

Botucatu/ SP /Brasil

ary@ibb.unesp.br

Prof. Adjunto Ary Fernandes Júnior

CLASSIFICAÇÃO

Família StreptococcaceaeGênero Streptococcus

111 espécies e 22 subespécies

http://www.bacterio.cict.fr/s/streptococcus.html

Importância: Animais de sangue quente albergam uma microbiota de

estreptococos nas mucosas dos tratos respiratório superior, genital inferior

e quase em todo o trato digestório (Enterococos)

Família Streptococcaceae

GRUPO I

Facultativos

Streptococcus

Enterococcus

Aerococcus, Lactococcus

Leuconostoc, Pediococcus

Gemella, Alloiococcus

Vagococcus,

Tetragenococcus

Globicatella, Helcococcus

GRUPO II

Anaeróbios Estritos

Peptococcus

Peptostreptococcus

Ruminococcus

Coprococcus

Sarcina

Streptococcus Enterococcus Lactococcus

Diferentes espécies (piogênicas),

estreptococos do grupo D não enterococos,

estreptococos viridans, pneumococo

(25 - 37oC)

Antigos enterococos do

grupo D

(10 - 40oC)

Estrepto do Grupo N (estreptococos do ácido lático)

(To ótima 30oC)

Hibridização DNA-RNAr e

Sequenciamento de RNAr 16S

L. lactis, L. cremoris, L. thermophilus, L. raffinolactis

E. faecalisE. faecium

1933 - Rebecca Lancefield

Características antigênicas: Carboidrato C

Grupos sorológicos de Lancefield

A B C D F G Área médica

H K L M N O P Q R S T U V

(1895-1981)

Obs - S. pneumoniae e estreptococcus

viridans - Não Agrupáveis

CLASSIFICAÇÃO

Brow (1919): Introduziu os termos Alfa, Beta e Gama hemólise

Shotmuller et al. (1903): Ágar Sangue

Grupo (hemólise) Polissacarídeo grupo-

específico

Espécie

A (β-hemólise) ramnose-N-

acetilglicosamina

S. pyogenes

B (β-hemólise) ramnose-glicosamina e

galactose

S. agalactiae

C (β-hemólise) ramnose-N-

acetilgalactosamina

S. equi, S. equisimilis,

S. zooepidemicus,

S. dysgalactiae

D (α- hemólise, NH) ácido teicóico glicerol com

D-alanina e glicose

S. bovis

F (β (α)-hemólise, NH) glicopiranosil-N-

acetilgalactosamina

S. milleri

- Viridans (α-hemólise,

NH)

Não possui polissacarídeo

grupo-específico

S. mutans, S. sanguis,

S. salivarius, S. mitis

- (α-hemólise) Não possui polissacarídeo

grupo-específico

S. pneumoniae

Classificação de Lancefield e principais espécies de importância na

área médica humana e veterinária

Grupos de espécies de Streptococcus de acordo com sequência do rRNA 16 S

(Koneman, 2001)

Nobbs, et al. ( 2009) (Microbiology and Molecular Biology Reviews, vol. 73, n.03, 407-450, 2009)

= Grupo S. milleri

Aspectos de estudos dos Streptococcus

Estrutura Antigênica = Fatores de virulência: Antígenos de

Superfície (Parede, Cápsula), Enzimas e Toxinas (Exotoxinas)

(fatores de difusão da bactéria)

Doenças: Cocos piogênicosSupurativas

( Auto-imumes em Humanos Febre Reumática e

Glomerulonefrite)

Diagnóstico: Material Clínico: Depende da Doença;

Isolamento: Meios Ricos (Agar Sangue)

Identificação: Testes Bioquímicos (e Sorologia)

Sensibilidade (Antimicrobianos e condições ambientais):

-β-lactâmicos (penicilinas, cefalosporinas), estreptomicina, cloranfenicol, SUT.

Alguns resistentes a amignoglicosídeos, fluoroquinolonas e tetraciclinas.

-Podem sobreviver no pús dessecado por semanas. Sensível a temperaturas

entre 55 e 60ºC/30 min. (Pasteurização do leite é importante)

Principais doenças causadas por bactérias

Cocos Gram

positivosTeste da

catalase

Teste da

coagulase

Positivo

Negativo

Positivo

Espécies de

Staphylococcus

Espécies de

Streptococcus

Espécies de

Staphylococcus

coagulase

negativo (SCN)

Staphylococcus

aureus

Crescimento em

Agar Sangue

β - Hemólise α - Hemólise

Crescimento na presença de

Bacitracina

Crescimento na presença

da optoquina

Não

Sensível

Não

Sensível

Sim

Resistente

Sim

Resistente

Negativo

S. pyogenes (estreptococos

do grupo A)

Outro Streptococcus

β - Hemolítico

Streptococcus

α - Hemolítico

S. pneumoniae

Fluxograma para identificação dos cocos Gram positivos

CARACTERÍSTICAS GERAIS

CARACTERÍSTICAS GERAIS

Cocos Gram positivos (0,5 – 2,0 m), aos pares,

cadeias curtas (espécimes clínicos) ou longas (cultivos

líquidos)

Ary Fernandes Júnior

CARACTERÍSTICAS GERAIS

Não esporulados

Imóveis

Cápsula (Ácido Hialurônico ou Polissacarídica)

SeptoParede

bacteriana

Cápsula de ácido

hialurônico

Hemólise variável (aspecto muito importante para taxonomia)

Nutricionalmente exigentes

(Meio de cultura ideal Agar Sangue)

Colônias pequenas (puntiformes) (±1,0mm)

Facultativos (Alguns Anaeróbios; Capnófilos)

Gênero Streptococcus

Homo-fermentativos Ácido lático (cuidado no cultivo)

-hemólise (completa)

Padrões de Hemólise

- hemólise (parcial)

Padrões de Hemólise

- hemólise (não hemolítico)

Padrões de Hemólise

Isolamento e Identificação•Cultura:

Colônias (hemólise)

Material Clínico

Catalase negativa

Ágar sangue Gram: CGP

Identificação

Diagnóstico Laboratorial

Streptococcus pyogenes

Grupo A de Lancefield

β-hemolítico

N-acetilglicosamina e ramnose

Aspectos Gerais

Considerado um dos patógenos mais frequente em humanos

Presença entre 10 e 20% da população

(Homem é o reservatório natural desta espécie)

Apresenta quantidade significativa de enzimas e

toxinas Fatores de disseminação da bactéria

Expressão dos genes de virulência depende da

localização da bactéria no hospedeiro

(superficial ou profunda)

Aspectos Gerais

Pode acometer qualquer faixa etária, porém mais

comum em crianças (5 e 15 anos)

(Faringite estreptocócica e Piodermites)

Cocos Gram positivos de 1 a 2 m de diâmetro - cadeias

Colônias brancas com -hemólise

Cápsula de ácido hialurônico

CARACTERÍSTICAS GERAIS

Septo Parede bacteriana

Cápsula de ácido

hialurônico

FATORES DE VIRULÊNCIA

Carboidrato Grupo

específico (Ramnose-

N-acetilglicosamina)

Proteína M (120 tipos de gene emm: 100 sorotipos)

M-like (20 genes)

(Streptococcus pyogenes e S. equi)

FATORES DE VIRULÊNCIA

Fator antifagocítico

Impede opsonização

pelo complemento

Aderência

FATORES DE VIRULÊNCIA

Receptor na célula

da mucosa do

hospedeiro

(Fibronectina)

Proteina M + LTA = Fibrila

(Proteina M)

Membrana da célula

do hospedeiro

Parede Celular

Membrana plasmática

do Streptococcus

Modificado de Ofek et al (1982)

Acido lipoteicóico (LTA)

FATORES DE VIRULÊNCIA

Estreptolisina S

Não imunogênica

Lisa eritrócitos, neutrófilos e plaquetas

Estreptolisina O

Diagnóstico de Febre reumática

Lisa eritrócitos, neutrófilos e plaquetas

FATORES DE VIRULÊNCIA

Estreptoquinase (= Fibrinolisina)

Plasminogênio Plasmina

Fibrina

Dissolve

FATORES DE VIRULÊNCIA

DNAase (A a D) Anticorpos DNAase

C5a peptidase

Inativa C5a fator quimiotático para neutrófilos e fagócitos

Hialuronidase

FATORES DE VIRULÊNCIA

TOXINAS (originalmente chamada de toxina eritrogênica)

Exotoxinas pirogênicas estreptocócicas – Spe

(cepas lisogenizadas)

FATORES DE VIRULÊNCIA

SpeA

SpeB

SpeC

SpeF

etc

SUPERANTÍGENOS

Escarlatina

Fasciíte necrosante

Síndrome do choque tóxico

estreptocócico

Antígenos : 0,01 a 0,1 % células T

Superantígenos: 5 a 20% células T

SUPERANTÍGENOS

Produção

excessiva de

citocinas

PATOGENICIDADE

Faringoamigdalites

Escolares (5 a 15 anos)

Mais comum no inverno (locais fechados)

Evolução da doença Sinusite, Otite,

Meningite, Septicemia, Pneumonia.

Dor de garganta, Febre,

Aumento dos linfonôdos cervicais,

Exsudato purulento, Astenia,

Cefaléia

Escarlatina

Faringoamigdalite Exotoxina pirogênica estreptocócica - Spe

PATOGENICIDADE

Faringite,

acompanhada de

“rash”

eritematoso e língua

em framboesa

PIODERMITES

Impetigo

- Mais comum no verão

- Crianças de 2 a 5 anos

PATOGENICIDADE

PIODERMITES

Erisipela não bem conhecido mecanismo de transmissão

(vias aéreas superiores)

Sinais Sistêmicos – febre, calafrios, bacteremia

PATOGENICIDADE

PIODERMITES

Celulite

Inflamação local e sinais sistêmicos

PATOGENICIDADE

PIODERMITES

Fasciíte Necrosante (= Gangrena Estreptocócica)

PATOGENICIDADE

PIODERMITES

Fasciíte Necrosante (designação “bactéria devoradora de carne”)

PATOGENICIDADE

Síndrome do Choque Tóxico Estreptocócico (M1 ou M3)

Infecção de tecidos moles

Toxicidade sistêmica (SpeA ou SpeC) Superantígenos

Choque e falência de múltiplos orgãos

Bacteremia e Fasciíte necrosante

PIODERMITES

PATOGENICIDADE

SEQUELAS PÓS-ESTREPTOCÓCICAS

Doenças auto-imunes

FEBRE REUMÁTICA linhagens reumatogênicas

Consequência de faringoamigdalites (Sorotipos M1, M3, M5, M6, M18)

Lesões inflamatórias

Coração, articulações, tecido celular subcutâneo e sistema nervoso

central

Reação cruzada com tropomiosina

cardíaca e sarcolema do músculo

cardíaco

SEQUELAS PÓS-ESTREPTOCÓCICAS

Consequências: Lesão

progressiva de válvulas

cardíacas e artrite

progressiva

FEBRE REUMÁTICA

GLOMERULONEFRITE AGUDA linhagens nefritogênicas

Faringoamigdalites (M1, M4, M12, M15)

Piodermites (M49, M52, M55, M59-M61)

Excesso de complexos Ag-Ac nas

membranas dos glomérulos renais,

ativa o complemento e gera uma

reação inflamatória.

Inflamação aguda do glomérulo renal, com edema, hipertensão,

hemáturia, oligúria e proteinúria

SEQUELAS PÓS ESTREPTOCÓCICA

DIAGNÓSTICO

Bacterioscopia: Método de Gram

Importante - PIODERMITES

Isolamento: Agar Sangue

DIAGNÓSTICO

Identificação

Prova de sensibilidade

à bacitracina (0,004 U/disco),

em Streptococcus dos grupos

A, B, C e D de Lancefield.

DIAGNÓSTICO

L-Pirrilidonil-β-naftilamida

PYR – Enzima L-Pirrolidonil-arilamidase

(Mais sensível)

Composto cromogênico

PYR:L- Pirrolidonil arilamidase

LAP: Leucina aminopeptidase

Identificação Sorológica

DIAGNÓSTICO

Febre reumática/Glomerulonefrite

Detecção de Anticorpos Estreptolisina O- ASO

Detecção de Anticorpos DNAase B Infecções cutâneas

DIAGNÓSTICO

TRATAMENTO

Febre reumática

Penicilina Benzatina (mensal) medida profilática

Penicilina G

Eritromicina

Streptococcus agalactiae

Grupo B de Lancefield

Beta hemolítico

ramnose-glicosamina e galactose

Streptococcus agalactiae

“Streptococcus da mastite (1887)

Principal causador de sepsis, pneumonia e meningite em

recém nascidos

Indivíduos sadios colonizados (± 40%) (trato intestinal

inferior e geniturinário feminino)

Aspectos Gerais

Cocos gram positivos (0,6 a 1,2 µm de Ø) - cadeias

Cápsula de polissacarídeo – Nove tipos sorológicos

(Ia , Ia/c, Ib/c, II, IIc, *III, IV, V, VIII)

* mais frequente em mulheres e mais isolado

Fator Camp Camp teste positivo Identificação

Características Gerais

Cápsula de polissacarídeo: Resíduos de ácido siálico -

inibe ligação C3 – bloqueando ativação do complemento

β-Hemolisina: Citotóxica para células (epiteliais e

endoteliais inclusive dos pulmões)

C5a peptidase: Inativa o C5a quimiotático para neutrófilos

e fagócitos

Neuraminidase, Hialuronidase, Protease, DNAase: (???)

FATORES DE VIRULÊNCIA

PATOGENICIDADE

Doença neonatal de início

precoce

(até 7 dias após nascimento)

Adquiridas no útero ou

no momento nascimento

Pneumonia, Bacteremia,

Meningite

Ia (35 a 40%), II (30%) e V

(15%)

Doença neonatal de início

tardio

(do 7o dia ao 3º mês vida)

Fonte exógena

Bacteremia e Meningite

Maioria sorotipo III

PATOGENICIDADE

Infecções em adultos Incidência menor

Maior em gestantes, trato urinário,

endometrite, amnionites, infecções de feridas,

Homens e mulheres - infecções de pele,

tecidos moles, bacteremias, infecções

urinárias, pneumonia.

PATOGENICIDADE

DIAGNÓSTICO

Bacterioscopia: Método de Gram

líquor – meningite

Secreções do trato respiratório inferior

Exsudatos de feridas

Isolamento : Enriquecimento

Meio Líquido Todd-Hewitt

(gentamicina e ácido nalidíxico)

(Aumenta em até 50% o

isolamento)

DIAGNÓSTICO

Gestantes de alto risco

Rastreamento da colonização em

mulheres entre a 35a e 37a

semana gestacional

Penicilina G ou

cefazolina 4 horas antes

do parto ou cefazolina

mulheres alérgicas

+

Isolamento - Ágar Sangue

DIAGNÓSTICO

Identificação: CAMP teste = Christie, Atkins e Munch-Petersen

(1944)

DIAGNÓSTICO

S. aureus

(Beta toxina)

S. agalactiae

(N-acetil-esfingosina)

+ Hemólise

sinérgica

Prova do hipurato de sódio pela enzima hipuricase

NIHIDRINA - GLICINA

Identificação:

DIAGNÓSTICO

Identificação:

DIAGNÓSTICO

TRATAMENTO

Penicilina

Cefalosporina

Eritromicina

Cloranfenicol

Infecções Graves: Penicilina + Aminoglicosídeo

Streptococcus pneumoniae

Não agrupável pela classificação de

Lancefield

Alfa Hemolítico

Streptococcus pneumoniae

(Pneumococo)

Primeiros relatos pneumonia – 1881- Diplococcus

pneumoniae, 1974 – S. pneumoniae

Aspectos Gerais

Notório microrganismo

em âmbito mundial

Atualmente: considerado reemergente (plasticidade genética e resistência a antimicrobianos)

Gravidade das infecções pneumocócicas: Crianças com

até dois anos e nos adultos em idosos ou no final da meia

idade

Aspectos Gerais

De 5 a 10% dos adultos são portadores no trato respiratório

superior

Cocos de 0,5 a 1,2 µm, formato oval agrupado ao pares

Algumas cepas são capnófilas

Características Gerais

doi:10.1038/nrg820

Reação de Quellung

Permite diferenciar os 90 sorotipos distintos do polissacarídeo

capsular de pneumococo epidemiológica e diagnóstica

(1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 9V, 14, 18C, 19A, 19F e 23F)

Proteína A da

superfície do

pneumococo

CbpA

Proteína A ligadora de

colina

Hialuronidase

Neuraminidase

NanA e NanB

IgA1Protease

FATORES DE VIRULÊNCIA

Pneumolisina

Citotóxica (alvéolos e

endoteliais), inflamação

pulmões, diminui

atividade de neutrófilos,

antifagocitário, inibe

atividade de células

ciliadas.

Cápsula

Autolisina

PATOGENICIDADE

Pneumonia

Fatores de risco

Idade (extremos),

Inverno (ambientes fechados),

Infecções prévias do trato

respiratório (gripe),

Etilismo,

Tabagismo,

Imunossupressão.

Sinusite Otite Média

PATOGENICIDADE

Meningite

15% dos casos de

meningite em crianças

30 a 50% dos casos de

meningite em adultos

PATOGENICIDADE

DIAGNÓSTICO

Bacterioscopia: Método de Gram

Isolamento

DIAGNÓSTICO

Identificação

*Optoquina

(*Cloridrato de etil hidrocupreina)

Teste da Bile solubilidade

DIAGNÓSTICO

(Desoxicolato de sódio)

DIAGNÓSTICO

Identificação sorológica

Pesquisa AC na urina

TRATAMENTO

Penicilina G – se sensível

Cloranfenicol

Eritromicina

Sulfametoxazol-trimetropim

Tetraciclina

CONTROLE

Vacina pneumocócica polissacarídica 23-valente: Inclui antígenos

de 23 sorotipos de pneumococos

(1, 2, 3, 4, 5, 6B, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23F e 33F)

Não é administrada em crianças menores de 2 anos

Vacina Pneumocócica Conjugada 7-Valente (VPC-7- Prevenar®) (Sete

sorotipos conjugados com uma mutante da toxina diftérica, a proteína

CRM197) (EUA);

Vacina Pneumocócica Conjugada 13–valente (VPC-13): VPC 7 + seis outros

antígenos (EUA)

Vacina Pneumocócica Conjugada 10-valente (Synflorix®): (VPC 7 + 3

sorotipos conjugada com proteína D, de H. influenzae e toxinas tetânicas e

diftéricas) (Europa e outros países)

Streptococcus do grupo

viridans

Não agrupável pela classificação de

Lancefield

Alfa Hemolítico

Enzima Glicosiltransferase (sacarose Glicanos insolúveis

Adesão superfícies lisas dos dentesPlaca dentária (Cáries)

Maioria da microbiota do trato respiratório e trato genital;

Endocardites (S. mitis, S.sanguis, S. salivarius)

(Problemas naturais nas válvulas e/ou devido próteses

valvulares)

Aspectos Gerais

Placa bacteriana

A superfície do dente forma uma película (lipídeos e proteínas, incluindo aglutininas salivares glicoprotéicas). Em seguida é

colonizada primeiramente por bactérias (Streptococcus oralis, S. mitis, S. gordonii e S. sanguis) que expressam adesinas para

aglutininas. Outras bactérias colonizam segundo distribuição espacial e temporal usando receptores e adesinas formando a

placa dentária.

AglutininasAdesinas

Estreptococcus viridans

Agentes etiológicos da cárie dental

(S. mutans, S. sanguis, S. salivarius,

S. mitis)

Streptococcus do grupo D

(ácido teicóico glicerol com D-alanina e glicose)

S. bovis Endocardites infecciosas

Alfa hemolítico em agar sangue

Diagrama esquemático para diferenciação de Streptococus alfa hemolíticos

Teste da optoquina

Susceptível

Resistente

Bile esculina

Streptococcus do grupo viridans

Streptococcus do grupo DEnterococcus

S. pneumoniae

PYR: Pirrolidanil arilamidase

Enterococcus

(E. faecalis e E. faecium)

Grupo D de Lancefield

Acido teicóico glicerol com D-alanina e glicose

Alfa Hemolítico ou não

hemolítico

Microbiota: Tratos gastrointestinal e biliar (vagina

e uretra masculina), Boca, (solo, alimentos, água,

animais)

Aspectos Gerais

E. faecalis = 85 a 90% das doenças por Enterococcus

(menos propenso a resistência)

E. faecium = 5 a 10% (mais propenso a resistência).

Resistência: Intrínseca (ex: AMINO, CEF, CLI,

OXA, LIN ) e aquisição de resistência por mutação

(proteção ribossomo) ou plasmídios (PBP) e

transposons)

(Patógeno nosocomial da década de 90)

Cocos Gram positivos

Isolados ou cadeias curtas

Catalase negativo,

Anaeróbio facultativo,

Imóveis,

Menor exigência nutricional,

Maior resistência a agentes físicos

Sensibilidade a PEN (AMP) (Comb. PEN

e Aminoglicosideos),

Preocupação com os VER

Aspectos Gerais

Os principais fatores de risco para colonização e infecção hospitalar com enterococos resistentes à vancomicina (VRE) incluem

proximidade física para pacientes que estão infectados ou colonizados com VRE (ou os quartos destes pacientes); um longo

período de internação, internação em longa prazo instalações, unidades cirúrgicas ou unidades de terapia intensiva, a presença

de um cateter urinário, e da administração de múltiplos cursos de antibióticos. Muitos antibióticos aumentam a densidade de

organismos VRE no trato gastrointestinal, o qual, por sua vez, facilita a difusão destes organismos através de contaminação fecal

do ambiente hospitalar, incluindo objetos inanimados e nas mãos dos trabalhadores dos cuidados de saúde e visitantes. Os

enterococos podem sobreviver por longos períodos em superfícies ambientais, incluindo equipamento médico, banheiros, grades

para camas e maçanetas, e são tolerantes ao calor e algumas preparações contendo álcool e cloro, IV, intravenosa.

Arias & Murray. Nature Reviews Microbiology 10,

266-278 (April 2012)

Na ausência de antibióticos, células epiteliais intestinais de rato e células Paneth produzem o REGIIIγ (lectina

de tipo C), o qual possui uma atividade antimicrobiana contra bactérias gram-positivas (púrpura). A produção

de REGIIIγ é desencadeada pela presença de bactérias Gram-negativas (rosa); seus mAmps (microorganismo-

associados padrões moleculares), tais como o lipopolissacarídeo membrana exterior (no lúmen intestinal) e

flagelina (em tecidos subepiteliais), são reconhecidos por receptores de reconhecimento de padrões, como

Toll-like receptor 4 (TLR4) e TLR5, respectivamente. b | administração de antibióticos leva a uma redução nas

bactérias Gram-negativas, que diminui a produção de REGIIIγ por células epiteliais intestinais e células

Paneth. c | enterococos tirar vantagem desta redução na secreção de REGIIIγ a tornar-se os membros

dominantes da flora intestinal. IL-22, interleucina-22. Figura é modificado, com permissão, de Ref. 144 ©

(2010) American Society for Clinical Investigation.

Arias & Murray. Nature Reviews Microbiology 10, 266-278 (April 2012)

Não hemólise em agar sangue

Bile esculina

Estreptococos não hemolítico6,5% NaCl

Enterococcus Streptococcus do grupo D

Diagrama esquemático para identificação de

estreptococos não hemolíticos

Beta, alfa ou não hemolítico em agar sangue

Bile esculina positiva

6,5% NaCl

Enterococcus Streptococcus do grupo D

Diagrama esquemático para diferenciação de

Streptococus do grupo D e Enterococcus

PYR: Pirrolidanilaril amidase

Prova da bile esculina

Enterococcus S. bovis

Crescimento em 6,5% de

NaCl

Enterococcus S. bovis

Identificação Bioquímica de Estreptococos frequentes