Streptococcus dysgalactiae
_on_Columbia_Horse_Blood_Agar_-_Detail.jpg)
|
|
| Streptococcus dysgalactiae | |
|---|---|
| Streptococcus dysgalactiae - Beta Hemolytic Group G Streptococcus på Columbia Horse Blood Agar | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | Bakterie |
| Provins: | Bacillota |
| Klass: | Baciller |
| Beställa: | Lactobacillales |
| Familj: | Streptococcaceae |
| Släkte: | Streptokock |
| Arter: |
S. dysgalactiae
|
| Binomialt namn | |
|
Streptococcus dysgalactiae (ex Diernhofer 1932) Garvie et al. 1983
|
|
Streptococcus dysgalactiae är en grampositiv , beta-hemolytisk , kokkokbakterie som tillhör familjen Streptococceae . Det är kapabelt att infektera både människor och djur, men påträffas oftast som en commensal av matsmältningskanalen , könsorganen , eller mindre vanligt, som en del av hudfloran . De kliniska manifestationerna vid mänskliga sjukdomar sträcker sig från ytliga hudinfektioner och tonsillit , till svår nekrotiserande fasciit och bakteriemi . Incidensen av invasiv sjukdom har rapporterats öka. Flera olika djurarter är mottagliga för infektion av S. dysgalactiae , men bovin mastit och infektiös artrit hos lamm (ledsjuka) har rapporterats oftast.
Streptococcus dysgalactiae delas för närvarande in i underarten Streptococcus dysgalactiae underart equisimilis och Streptococcus dysgalactiae underart dysgalactiae ; den förra mestadels förknippad med mänskliga sjukdomar, och den senare nästan uteslutande påträffas inom veterinärmedicin. Deras exakta taxonomiska avgränsning är dock en fråga om pågående debatt (Se taxonomi ).
Namnen härstammar från grekiska ; Streptococcus betyder kedjebildande (Streptos) rundade bärliknande kroppar (kokkos), hänvisar till deras vanliga utseende under ett ljusmikroskop . Dys (dåliga) galactiae (mjölk) anspelar på deras benägenhet att orsaka bovin mastit. Equi (häst) similis (liknande) härleder likhet med den närbesläktade arten, Streptococcus equi .
Epidemiologi
Streptococcus dysgalactiae ansågs länge vara icke- patogen för människor. En ökande förekomst av S. dysgalactiae -infektioner har dock dokumenterats, och i vissa geografiska regioner har graden av invasiv infektion till och med överträffat den för Streptococcus pyogenes . Åldersfördelningen av invasiva fall bland människor är tydligt snedställd mot äldre, medan det friska bärartillståndet verkar ha det omvända förhållandet till ålder. Personer med kroniska sjukdomar, inklusive cancer och diabetes , är också särskilt mottagliga för infektioner. Dessa opportunistiska egenskaper har föreslagits som en av mekanismerna bakom den observerade ökande frekvensen av invasiv sjukdom. Dessutom har en manlig övervikt noterats, förmodligen beroende på en högre belastning av samsjuklighet . Incidensen av icke-invasiv sjukdom hos människor verkar inte öka.
Roll i mänskliga sjukdomar
Streptococcus dysgalactiae underart equisimilis är en commensal i mänsklig matsmältningskanal och könsorgan. Ibland är det isolerat från huden, men vanligtvis i samband med en kronisk hudsjukdom eller något brott mot epitelbarriären .
Icke-invasiva sjukdomsmanifestationer inkluderar främst tonsillit och ytliga hudinfektioner. Dessutom har det länge erkänts som en potentiell orsak till cellulit / erysipelas . Emellertid kan rollen av Streptococcus dysgalactiae underart equisimilis i cellulit ha underskattats tidigare, och den var kopplad till en majoritet av cellulitfallen i en nyligen genomförd studie.
Den kliniska presentationen bland invasiva sjukdomar domineras också av hud- och mjukdelsinfektioner, inklusive en liten delmängd av patienter med svår nekrotiserande fasciit . Dessutom är det en viktig orsak till ben- och ledinfektioner, och denna sjukdomsmanifestation rapporteras öka. Mindre vanligt kan det uppträda som lunginflammation , endokardit , genital eller intraabdominal infektion. Primär bakteriemi, infektion utan identifierbart fokalt ursprung, utgör cirka 20 % av de rapporterade fallen.
På senare tid har Streptococcus dysgalactiae underart equisimilis kopplats till post-streptokock glomerulonefrit och akut reumatisk feber . Dessa immunologiska följdsjukdomar har tidigare endast associerats med Streptococcus pyogenes . Streptococcus dysgalactiae underart dysgalactiae är nästan uteslutande en djurpatogen. Ett fåtal kasuistiska rapporter om zoonotisk infektion hos människor har dock dokumenterats.
Roll i djursjukdomar
Streptococcus dysgalactiae kan infektera en rad djurvärdar, och båda underarterna är viktiga. Bakterien påträffas dock ofta som kolonisatör av friska djur, särskilt i matsmältningsorganen och könsorganen.
Inom veterinärmedicin är det en välkänd orsak till bovin mastit, därav namnet dys-galactiae . I vissa geografiska regioner rapporteras det bara efter Staphylococcus aureus som en orsak till både klinisk och subklinisk mastit . S. dysgalactiae har särskilt kopplats till mastit som inträffar under sommaren ("sommarmastit"), och bakteriell spridning av flygande insekter har föreslagits. Mastit hos andra djur har också dokumenterats.
S. dysgalactiae har isolerats från infektiös polyartrit hos flera djurarter, inklusive smågrisar, lamm, kalvar och getter. Dessutom har det varit inblandat i neonatal dödlighet bland valpar. På senare tid Streptococcus dysgalactiae-underarten dysgalactiae beskrivits som en framväxande patogen hos fisk, vilket orsakar fulminanta nekrotiska sår i stjärtstången , med åtföljande höga dödlighetsfrekvenser. Den kliniska presentationen domineras av svår sepsis och bildandet av mikrobölder , och ett samband mellan sjukdomens svårighetsgrad och uttrycket av virulensfaktorerna Streptolysin S och SPEGdys har dragits slutsatsen.
Behandling och antimikrobiell känslighet
Penicillin är fortfarande det valda läkemedlet för behandling av streptokockinfektioner, och S. dysgalactiae -stammar med minskad känslighet för penicillin har aldrig rapporterats. Behandlingslängden varierar från 5 dagar till 3 månader, beroende på den kliniska diagnosen. Andra linjens medel inkluderar makrolider och klindamycin , även om ökande resistens, på grund av både efflux och målmodifiering, har dokumenterats i vissa geografiska regioner. Aminoglykosider är inte aktiva mot streptokocker på grund av att de saknar respiratorisk metabolism. Men administrerat i kombination med ett betalaktamantibiotikum verkar aminoglykosider ge en synergistisk effekt mot streptokocker. Streptococcus dysgalactiae är likformigt känslig för glykopeptider och oxazolidoner .
Taxonomi
Diernhofer använde först namnet Streptococcus dysgalactiae 1932, och beskrev en streptokock av veterinärt ursprung. Senare rapporterade Frost upptäckten av den mänskliga patogenen Streptococcus equisimilis 1936. Samtidigt utarbetade Rebecca Lancefield en klassificering av streptokocker baserad på deras kolhydratantigen, och beskrev successivt streptokocker tillhörande grupp C (1933) och grupp G (19935) . Korrelationen av gruppkolhydratspecificitet med de föreslagna arterna S. dysgalactiae och S. equisimilis undersöktes dock inte i detalj. Lancefield- klassificeringen blev snart den föredragna laboratorieidentifieringsmetoden för streptokocker, och namnen S. dysgalactiae och S. equisimilis försvann. 1980 togs de till och med bort från listan över godkända bakteriearter. DNA-hybridiseringsstudier dock omfattande likheter mellan enheterna Streptococcus dysgalactiae , Streptococcus equisimilis , storkolonibildande grupp C och grupp G streptokocker av mänskligt ursprung, och vissa storkolonibildande grupp C, G och L streptokocker av animaliskt ursprung. Följaktligen smältes de till en art, Streptococcus dysgalactiae . Efterföljande molekylära undersökningar indikerade dock heterogenitet inom denna nya art, och 1996 delades den in i S. dysgalactiae-underarten equisimilis och S. dysgalactiae-underarten dysgalactiae .
Den taxonomiska uppdelningen av Streptococcus dysgalactiae i dess två underarter har varit orsaken till mycket förvirring och en fråga om pågående debatt. Även om ingen officiell taxonomisk guldstandard existerar, publicerades den mest aktuella och brett stödda definitionen av Vieira et al. 1998. Den definierar S. dysgalactiae-underarten dysgalactiae enbart som den alfa-hemolytiska fenotypen som hyser Lancefield grupp C-antigenet. Resten klassificeras som S. dysgalactiae-underarten equisimilis , är (mestadels) beta-hemolytiska och kan hysa kolhydratantigener från Lancefield-grupp A, C, G eller L. En nyligen genomförd studie indikerar dock att Streptococcus dysgalactiae- underarten equisimilis- stammar av djur- och stammar mänskligt ursprung är genetiskt divergerande och framtida taxonomiska omklassificeringar är tänkbara.
Laboratorieidentifikation
Streptococcus dysgalactiae bildar stora kolonier (>0,5 cm) efter 24 timmars inkubation och producerar hemolys på blodagar; Streptococcus dysgalactiae underart dysgalactiae är alfa-hemolytisk, medan Streptococcus dysgalactiae underart equisimilis är övervägande beta-hemolytisk. De är fakultativa anaeroba , oförmögna till respiratorisk metabolism, men är aerotoleranta. Tillväxten förbättras genom inkubation i 5 % CO 2 -atmosfär, men de växer vanligtvis tillräckligt i omgivande luft. Den optimala temperaturen för tillväxt är cirka 37° Celsius. Lancefield grupp C och G kolhydratantigener uttrycks övervägande, men grupp A och L har dokumenterats. Ovanstående egenskaper är dock inte unika för S. dysgalactiae , och ytterligare testning krävs för att bekräfta artens identitet. Även om många laboratorier för närvarande identifierar bakterier genom masspektrometri (Matrix Assisted Laser Desorption/ionization Time Of Flight MALDI TOF MS), används fenotypiska tester fortfarande i stor utsträckning. Till skillnad från Streptococcus pyogenes (som innehåller Lancefield grupp A-antigen) är S. dysgalactiae PYR-negativ och Bacitracinresistent . Skillnaden från Streptococcus anginosus- gruppen (Lancefield A, C, G eller F) kan göras genom kolonistorlek och Voges Proskauer-test (VP); S.anginosus - gruppen är VP-positiv. Streptococcus equi innehåller Lancefield grupp C, och Streptococcus canis hyser grupp G, men till skillnad från S. dysgalactiae är de båda Hyaluronidasnegativa .
Identifieringen av S. dysgalactiae till underartnivån utförs mest tillförlitligt genom multilocus sekvenstypning . MALDI TOF MS har för närvarande inte taxonomisk upplösning utöver artnivån.
Molekylär typning
Flera olika typsystem för Streptococcus dysgalactiae har använts, de flesta ursprungligen utarbetade för den närbesläktade arten Streptococcus pyogenes . Den mest använda metoden är emm -typning. Emm genen kodar för M-proteinet , en viktig virulensfaktor i både S. pyogenes och Streptococcus dysgalactiae . Den är allestädes närvarande i Streptococcus dysgalactiae-underarten equisimilis av mänskligt ursprung, och dess hypervariabilitet i den 5'-terminala regionen utgör grunden för kategorisering i separata emm -typer. Hittills har mer än 100 Streptococcus dysgalactiae-underarter equisimilis emm -typer beskrivits ( CDC Strep Lab) . De rådande emm -typerna varierar i olika geografiska regioner, och klonala utbrott har rapporterats. Till skillnad från för S. pyogenes har en korrelation mellan emm -typ och sjukdomsmanifestation eller svårighetsgrad inte fastställts för S. dysgalactiae . Pulsfältsgelelektrofores har historiskt använts för utforskning av klonala relationer mellan S. dysgalactiae , men med den ökade tillgängligheten och minskade kostnaderna för sekvensering kommer den sannolikt att ersättas av multilocus-sekvenstypning och enkelnukleotidpolymorfismanalys .
Patogenes och virulensfaktorer
De patogenetiska vägarna för Streptococcus dysgalactiae har inte utforskats i detalj. Flera virulensfaktorer har identifierats, men främst genom screening av S. dysgalactiae -isolat för homologer av välkarakteriserade S. pyogenes virulensgener. I en studie av 216 S. pyogenes virulensgener visade sig S. dysgalactiae hysa ungefär hälften av dem. Helgenomjämförelser avslöjar faktiskt en 70% -genetisk likhet mellan de två arterna, vilket indikerar en gemensam genetisk härkomst. Men bevis på horisontell genetisk överföring har också rapporterats.
Det första avgörande steget i infektiös patogenes är bindningen till värdvävnaderna. M-proteinet, den mest omfattande studerade Streptococcus dysgalactiae-underarten equisimilis virulensfaktor, har dokumenterats underlätta både vidhäftning och internalisering i värdceller. Andra adhesiner har också beskrivits, inklusive generna gfba , fnB , fbBA , fnBB , Imb och gapC ; alla medierande bindning till fibronektin . gfba visades nyligen bidra till bakteriell internalisering i endotelceller och intracellulär persistens. Dessa egenskaper kan förklara tendensen till återkommande bakteriemi som observerats i mänskliga fall orsakad av Streptococcus dysgalactiae underart equisimilis .
För att etablera infektion måste bakterierna undkomma värdens immunsvar , och i streptokocker har en varierad arsenal av bakteriestrategier beskrivits. M-proteinet hjälper till att undvika immunförsvar genom att hämma fagocytos och inaktivera komplementsystemet . Vidare besitter Streptococcus dysgalactiae protein G , en virulensfaktor som binder cirkulerande immunglobuliner och stör således värdens antikroppssvar . DrsG, ett virulensprotein som upphäver effekten av antimikrobiella peptider som utsöndras av humana immunceller, härbärgeras också av en undergrupp av stammar av Streptococcus dysgalactiae-underarten equisimilis .
Flera toxiner och utsöndrade enzymer har identifierats i Streptococcus dysgalactiae , inklusive hemolysinerna Streptolysin O (SLO) och Streptolysin S (SLS), och en korrelation mellan uttrycket av SLO och SLS och sjukdomens svårighetsgrad har dragits slutsatsen. speGdys , en homolog av S. pyogenes superantigen speG , har dokumenterats i några S. dysgalactiae- stammar. Det verkar dock bara ha superantigen-förmåga hos djur, och dess relevans för mänskliga sjukdomar har ännu inte klarlagts. Streptokinas verkar vara allestädes närvarande i S. dysgalactiae , vilket möjliggör fibrinolys och hjälper till med bakteriell spridning genom vävnader.
rapporterades en förmåga att bilda biofilm , vilket underlättade överlevnad och spridning i fientliga miljöer. Även om detta potentiellt skulle kunna ha konsekvenser för behandlingen av S. dysgalactiae -infektioner, har dess kliniska betydelse ännu inte fastställts.