Staphylococcus epidermidis - Staphylococcus epidermidis

Staphylococcus epidermidis
Staphylococcus epidermidis 01.png
Skenovací elektronový obraz S. epidermidis.
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Firmicutes
Třída:
Bacilli
Objednat:
Bacillales
Rodina:
Staphylococcaceae
Rod:
Staphylococcus
Druh:
S. epidermidis
Binomické jméno
Staphylococcus epidermidis
(Winslow a Winslow 1908)
Evans 1916
Synonyma

Staphylococcus albus Rosenbach 1884

Staphylococcus epidermidis je Grampozitivní bakterie a jeden z více než 40 druhů patřících do rodu Staphylococcus.[1] Je součástí normální lidská flóra, typicky kožní flóra a méně často slizniční flóra.[2] Je to fakultativní anaerobní bakterie. Ačkoli S. epidermidis není obvykle patogenní, pacienti se sníženou funkcí imunitní systémy jsou vystaveni riziku rozvoje infekce. Tyto infekce jsou obecně získaný v nemocnici.[3] S. epidermidis je pro lidi s katétry nebo jiné chirurgické implantáty, protože je známo, že se tvoří biofilmy které na těchto zařízeních rostou.[4] Být součástí normální kožní flóry, S. epidermidis je častým kontaminantem vzorků zasílaných do diagnostické laboratoře.[5]

Biofilm Staphylococcus epidermidis na titanovém substrátu

Etymologie

„Staphylococcus“ - trs hroznových bobulí, „epidermidis“ - epidermis.[6]

Objev

Friedrich Julius Rosenbach význačný S. epidermidis z S. aureus v roce 1884, původně pojmenovaný S. epidermidis tak jako S. albus.[7] Vybral si aureus a albus protože bakterie tvořily žluté a bílé kolonie.

Buněčná morfologie a biochemie

Staphylococcus epidermidis, 1 000 zvětšení pod mikroskopií jasného pole

S. epidermidis je velmi odolný mikroorganismus, sestávající z nepohyblivých, Grampozitivní koky, uspořádané do hroznových shluků. Po inkubaci přes noc vytváří bílé, vyvýšené, soudržné kolonie o průměru asi 1–2 mm, a není tomu tak hemolytický na krevním agaru.[4] Je to kataláza -pozitivní,[8] koaguláza -záporný, fakultativní anaerobní které mohou růst aerobní dýchání nebo kvašení. Některé kmeny nemusí kvasit.[9]

Biochemické testy ukazují, že tento mikroorganismus také slabě pozitivně reaguje na nitrátreduktázový test. Je to pozitivní pro ureáza produkce, je oxidáza negativní a může používat glukózu, sacharózu a laktózu k tvorbě kyselých produktů. V přítomnosti laktózy bude také produkovat plyn. S. epidermidis nemá želatináza enzym, takže nemůže hydrolyzovat želatinu.[Citace je zapotřebí ] Je citlivý na novobiocin, který poskytuje důležitý test, který jej odlišuje od Staphylococcus saprophyticus, který je také koaguláza-negativní, ale rezistentní na novobiocin.[3]

Podobně jako u S. aureus, buněčné stěny S. epidermidis mají protein vázající transferin, který pomáhá organismu získávat železo transferin. Předpokládá se, že tetramery povrchově exponovaného proteinu, glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázy, se vážou na transferin a odstraňují jeho železo. Následné kroky zahrnují železo, které se přenáší na povrchové lipoproteiny, a poté transportovat proteiny, které železo přenášejí do buňky.[4]

Virulence a odolnost vůči antibiotikům

Schopnost formovat se biofilmy na plastových zařízeních je hlavním faktorem virulence pro S. epidermidis. Jednou z pravděpodobných příčin jsou povrchové proteiny, které vážou krev a proteiny extracelulární matrix. Produkuje extracelulární materiál známý jako polysacharidový intercelulární adhesin (PIA), který je tvořen sulfatovanými polysacharidy. Umožňuje ostatním bakteriím vázat se na již existující biofilm, čímž vytváří vícevrstvý biofilm, který snižuje metabolickou aktivitu bakterií v nich. Tento snížený metabolismus v kombinaci se zhoršenou difúzí antibiotik ztěžuje antibiotikům účinně odstranit tento typ infekce.[4]S. epidermidis kmeny jsou často rezistentní na antibiotika, včetně rifamycin, fluorochinolony, gentamicin, tetracyklin, klindamycin, a sulfonamidy.[10] Meticilin rezistence je obzvláště rozšířená, 75-90% nemocničních izolátů má rezistenci na meticilin.[10] Rezistentní organismy se nejčastěji vyskytují ve střevě, ale organismy žijící volně na pokožce se mohou také stát rezistentními kvůli rutinnímu vystavení antibiotikům vylučovaným v potu.

Choroba

Staphylococcus epidermidis obarvené safraninem. (x 1000)

Jak je zmíněno výše, S. epidermidis způsobuje růst biofilmů na plastových zařízeních umístěných v těle.[10] K tomu dochází nejčastěji při intravenózním podání katétry a na lékařských protézy.[11] Infekce se může vyskytnout také u pacientů na dialýze nebo u kohokoli s implantovaným plastovým zařízením, které mohlo být kontaminováno. Také to způsobuje endokarditida, nejčastěji u pacientů s poškozenými srdečními chlopněmi. V některých dalších případech může u pacientů v nemocnici dojít k sepse.[Citace je zapotřebí ]

Antibiotika jsou při čištění biofilmů z velké části neúčinná. Nejběžnější léčbou těchto infekcí je odstranění nebo výměna infikovaného implantátu, i když ve všech případech je prevence ideální. Droga volby je často vankomycin, ke kterému rifampin nebo aminoglykosid lze přidat.[Citace je zapotřebí ] Bylo prokázáno, že mytí rukou snižuje šíření infekce.

Předběžný výzkum také naznačuje S. epidermidis je obecně nalezen uvnitř ovlivněn akné vulgaris póry, kde Cutibacterium acnes je obvykle jediným rezidentem.[12]

Role Staphylococcus epidermidis v akné vulgaris

Staphelococcus epidirmidis na normální pokožce je nepatogenní. ale u abnormálních lézí se stává patogenním, pravděpodobně u vulgaris akné. Staphylococcus epidermidis vstupuje do mazové žlázy (kde Propionibacerium acnes že hlavní bakterie způsobuje akné vulgaris kolonizované) poškozuje vlasové folikuly produkcí lipolytických enzymů, které mění kožní maz z frakce na hustou (hustou) formu, která vede k zánětlivému účinku.[13]

Navíc, S. epidermidis tvorba biofilmu uvolněním exopolysacharidové mezibuněčné adheze (PIA) poskytuje citlivé anaerobní prostředí P. acnes kolonizaci a chrání ji před vrozenými molekulami lidské imunity.[14]

Oba P. acnes a S. epidermidis mohou interagovat a chránit zdraví kůže hostitele před kolonizací patogenů. Ale v případě konkurence používají stejný zdroj uhlíku (glycerol) k výrobě mastných kyselin s krátkým řetězcem, které proti sobě působí jako antibakteriální látka. Taky, S. epidermidis pomáhá při homeostázi kůže a snižuje P. acnes patogenní zánět snižuje produkci proteinu TLR2, která vyvolává zánět kůže.[15]

Identifikace

Běžná praxe detekce S. epidermidis je pomocí vzhledu kolonií na selektivním médiu, bakteriální morfologie světelnou mikroskopií, testování katalázy a diapozitivních koaguláz. Na Baird-Parkerův agar s žloutek doplněk, kolonie vypadají malé a černé. Stále častěji se používají techniky jako kvantitativní PCR jsou používány pro rychlou detekci a identifikaci Staphylococcus kmeny.[16][17] Normálně citlivost na desferrioxamin lze jej také použít k odlišení od většiny ostatních stafylokoků, s výjimkou případů Staphylococcus hominis, což je také citlivé.[18] V tomto případě je výroba kyseliny z trehalóza podle S. hominis lze použít k odlišení těchto dvou druhů.

Viz také

Poznámky a odkazy

  1. ^ Schleifer, K. H .; Kloos, W. E. (1. ledna 1975). „Izolace a charakterizace stafylokoků z lidské kůže I. Upravené popisy Staphylococcus epidermidis a Staphylococcus saprophyticus a popis tří nových druhů: Staphylococcus cohnii, Staphylococcus haemolyticus a Staphylococcus xylosus“. International Journal of Systematic Bacteriology. 25 (1): 50–61. doi:10.1099/00207713-25-1-50.
  2. ^ Fey, Paul D; Olson, Michael E (červen 2010). „Současné koncepty při tvorbě biofilmu“. Budoucí mikrobiologie. 5 (6): 917–933. doi:10,2217 / fmb. 10,56. PMC  2903046. PMID  20521936.
  3. ^ A b Levinson, W. (2010). Přehled lékařské mikrobiologie a imunologie (11. vydání). str. 94–99.
  4. ^ A b C d Salyers, Abigail A. & Whitt, Dixie D. (2002). Bakteriální patogeneze: Molekulární přístup, 2. vyd. Washington, DC: ASM Press. ISBN  978-1-55581-171-6.
  5. ^ Queck SY, Otto M (2008). "Staphylococcus epidermidis a další koaguláza-negativní stafylokoky". Staphylococcus: Molekulární genetika. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-29-5.
  6. ^ „VetBact“.
  7. ^ Friedrich Julius Rosenbach na Kdo to pojmenoval?
  8. ^ „Todarova online učebnice bakteriologie: Staphylococcus aureus a stafylokoková nemoc“. Kenneth Todar, PhD. Citováno 7. prosince 2013.
  9. ^ „Bacteria Genomes - STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS“. Karyn's Genomes. EMBL-EBI. Citováno 23. prosince 2011.
  10. ^ A b C Otto, Michael (srpen 2009). "Staphylococcus epidermidis - „náhodný“ patogen “. Příroda Recenze Mikrobiologie. 7 (8): 555–567. doi:10.1038 / nrmicro2182. PMC  2807625. PMID  19609257.
  11. ^ Hedin, G (1993). „Staphylococcus epidermidis - nemocniční epidemiologie a detekce rezistence na methicilin“. Skandinávský žurnál infekčních nemocí. Supplementum. 90: 1–59. PMID  8303217.
  12. ^ Bek-Thomsen, M .; Lomholt, H. B .; Kilian, M. (20. srpna 2008). „Akné není spojeno s dosud nekulturními bakteriemi“. Journal of Clinical Microbiology. 46 (10): 3355–3360. doi:10.1128 / JCM.00799-08. PMC  2566126. PMID  18716234.
  13. ^ Mustarichie, Resmi; Sulistyaningsih, Sulistiyaningsih; Runadi, Dudi (29. ledna 2020). „Test antibakteriální aktivity extraktů a frakcí listů manioku (Manihot esculenta Crantz) proti klinickým izolátům Staphylococcus epidermidis a Propionibacterium acnes způsobujícím akné“. International Journal of Microbiology. 2020: 1975904. doi:10.1155/2020/1975904. PMC  7008253. PMID  32089694.
  14. ^ Kumar, Bipul; Pathak, Rajiv; Mary, P. Bertin; Jha, Diksha; Sardana, Kabir; Gautam, Hemant K. (1. června 2016). „Nové poznatky o patogenezi akné: Zkoumání role mikrobiálních populací souvisejících s akné“. Dermatologica Sinica. 34 (2): 67–73. doi:10.1016 / j.dsi.2015.12.004.
  15. ^ Claudel, Jean-Paul; Auffret, Nicole; Leccia, Marie-Thérèse; Poli, Florencie; Corvec, Stéphane; Dréno, Brigitte (2019). "Staphylococcus epidermidis: Potenciální nový hráč ve fyziopatologii akné? ". Dermatologie. 235 (4): 287–294. doi:10.1159/000499858. PMID  31112983. S2CID  162170301.
  16. ^ Francois P, Schrenzel J (2008). "Rychlá diagnostika a psaní Staphylococcus aureus". Staphylococcus: Molekulární genetika. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-29-5.
  17. ^ Mackay IM (editor). (2007). PCR v reálném čase v mikrobiologii: od diagnostiky k charakterizaci. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-18-9.
  18. ^ Antunes, Ana Lúcia Souza; Secchi, Carina; Reiter, Keli Cristine; Perez, Leandro Reus Rodrigues; Freitas, Ana Lúcia Peixoto De; D'azevedo, Pedro Alves (01.01.2008). "Proveditelná identifikace Staphylococcus epidermidis pomocí desferrioxaminových a fosfomycinových disků “. APMIS. 116 (1): 16–20. doi:10.1111 / j.1600-0463.2008.00796.x. PMID  18254775. S2CID  205804740.

Další čtení

externí odkazy