Staphylococcus aureus — características, toxinas e prevenção

Histórico

• 1878 — Robert Koch isolou a bactéria a partir de pus humano.
• 1880 — Alexander Ogston descreveu cocos em agrupamentos semelhantes a cachos de uva como causa de muitas doenças piogênicas no homem.
• 1882 — Nome Staphylococcus derivado da palavra grega staphylé (cacho de uva).

Características

• Gram-positivas
• Esféricas (cocos)
• Formam agrupamentos irregulares em cachos de uva
• Não móveis
• Não formadoras de esporos
• Aeróbias facultativas

Staphylococcus

Essas espécies crescem bem sob condições de elevada pressão osmótica e baixa umidade, o que explica por que podem sobreviver nas secreções nasais. Carregamos essas bactérias na pele e no nariz.

Meios de evadir as defesas do hospedeiro.

Divisão

Atualmente descritas cerca de 49 espécies e 27 subespécies.

Staphylococcus coagulase-positivos

• Principal representante: S. aureus
• Outras espécies: S. hyicus, S. intermedius, S. delphini, etc.

Staphylococcus coagulase-negativos

• Principal representante: S. epidermidis
• Outras espécies: S. saprophyticus, S. haemolyticus, S. simulans, etc.

Staphylococcus aureus

A espécie mais importante do gênero é o Staphylococcus aureus, denominado pela pigmentação amarelada de suas colônias. É o estafilococo mais patogênico.

Em comparação com S. epidermidis, S. aureus apresenta cerca de 300.000 pares de bases a mais em seu genoma, material genético adicional responsável por uma ampla gama de fatores de virulência.

Capacidade de desenvolver rapidamente resistência a antibióticos, como a penicilina, o que representa perigo para pacientes hospitalizados. Causador comum de infecção de feridas cirúrgicas em hospitais.

Fatores de virulência

• De superfície: cápsula, ácidos teicóicos, adesinas
• Toxinas: hemolisina, leucocidina, enterotoxinas
• Enzimas: coagulase, lipase, catalase, DNase, proteases

Ácidos teicóicos regulam o movimento de cátions para dentro e fora da célula e têm papel no crescimento celular, impedindo a ruptura da célula.

Toxinas

S. aureus produz toxinas responsáveis por quadros como a síndrome do choque tóxico, caracterizada por febre alta, vômitos e, em casos graves, morte. Produz também enterotoxinas que causam vômitos e náusea.

Toxinas bacterianas

Toxinas são substâncias venenosas produzidas por certos microrganismos e constituem fator primário das propriedades patogênicas. Os danos ao hospedeiro são frequentemente devidos às toxinas, que podem provocar efeitos graves e muitas vezes fatais.

Efeitos adversos

• Febre
• Distúrbios cardiovasculares
• Diarreia
• Choque
• Inibição da síntese proteica
• Destruição de células e vasos sanguíneos
• Lesão do sistema nervoso central

Classificação: endotoxina x exotoxina

Endotoxina

Consiste na porção lipídica dos lipopolissacarídeos que fazem parte da membrana externa de bactérias Gram-negativas. Endotoxinas são liberadas quando a bactéria morre e a célula se degrada.

Exotoxina

São proteínas produzidas dentro da bactéria patogênica — mais comuns em Gram-positivas — como parte do seu crescimento e metabolismo. São secretadas no meio circundante ou liberadas após lise celular.

Exotoxinas

• Produzidas no interior de algumas bactérias como parte do crescimento e do metabolismo
• Secretadas pela bactéria no meio circundante ou liberadas após lise celular
• São proteínas
• Muito perigosas mesmo em pequenas quantidades: podem causar doenças em quantidades mínimas
• Produzidas por bactérias Gram-positivas ou Gram-negativas
• Agem destruindo partes das células do hospedeiro ou inibindo funções metabólicas

Nomeação das exotoxinas por tipo de célula afetada

• Neurotoxinas: células nervosas
• Cardiotoxinas: células cardíacas
• Leucotoxinas: leucócitos
• Enterotoxinas: células do trato gastrointestinal
• Citotoxinas: ampla variedade de células

Tipos de exotoxinas

• (1) Toxinas A-B
• (2) Toxinas danificadoras de membrana
• (3) Superantígeno

(1) Toxinas A-B: inibição da síntese proteica. (2) Toxinas danificadoras de membrana: degradam a membrana plasmática. (3) Superantígeno.

Superantígenos

• Antígenos que provocam resposta imunológica muito intensa
• Proteínas bacterianas que estimulam a proliferação de células T
• Essas células agem contra organismos e tecidos estranhos

Em resposta aos superantígenos, as células T liberam enormes quantidades de citocinas. As citocinas são pequenas moléculas proteicas; níveis altos na corrente sanguínea causam sintomas como febre, náusea, vômito, diarreia, por vezes choque e até morte.

Incluem toxinas estafilocócicas que causam intoxicação alimentar e a síndrome do choque tóxico.

Principais doenças causadas por S. aureus

Seres humanos possuem anticorpos contra S. aureus, mas estes geralmente não conseguem prevenir infecções recorrentes. Cepas resistentes a antibióticos são muito difíceis de tratar.

Infeções cutâneas

• Espinhas
• Furúnculos
• Pneumonias
• Intoxicações alimentares
• Infecções em feridas cirúrgicas
• Infecções hospitalares

Patogênese cutânea

Pode entrar no corpo através de aberturas naturais na barreira cutânea, como folículos, e causar infecções ou foliculites. Normalmente ocorrem como espinhas ou pelos encravados.

Hordéolo: um folículo infectado nos cílios.

Furúnculo

Infecção mais séria dos folículos pilosos. É um tipo de abscesso — região de pus circundada por tecido inflamado. Antibióticos não penetram bem em abscessos, tornando o tratamento difícil.

Impetigo

• Infecção de pele altamente contagiosa
• Contágio por contato direto

Impetigo não bolhoso: o patógeno entra na pele através de rupturas ou ferimentos.

Impetigo bolhoso: causado por uma toxina estafilocócica; forma localizada da síndrome da pele escaldada.

Impetigo bolhoso x Síndrome da pele escaldada

• Toxina A: infecção localizada — impetigo bolhoso
• Toxina B: infecção que se dissemina para sítios distantes — síndrome da pele escaldada

Ambas as toxinas causam separação das camadas da pele, levando à esfoliação.

Síndrome do Choque Tóxico (SCT)

Condição potencialmente fatal com sintomas de febre, vômitos e erupções semelhantes a queimaduras, seguidos de choque. Eventualmente ocorre falência de órgãos, em especial dos rins.

Famosa associação com uso prolongado de tampões vaginais. Causada por toxina estafilocócica: toxina da síndrome do choque tóxico 1 (TSCT-1), produzida no local do crescimento bacteriano e espalhada pela corrente sanguínea.

Intoxicação alimentar estafilocócica (enterotoxicose estafilocócica)

Intoxicação causada pela ingestão de enterotoxina produzida por S. aureus. Em condições ideais no alimento, a bactéria produzirá enterotoxina suficiente para causar doença.

Principais reservatórios: homens e animais — nariz, garganta, pele. Manipuladores de alimentos são uma causa importante de contaminação.

Alimentos envolvidos

• Produtos muito manipulados
• Produtos mantidos em temperatura de abuso por muito tempo após preparo
• Contaminação pós-processamento por manipulação deficiente e contato com superfícies contaminadas
• Crescem bem sob condições de elevada pressão osmótica e baixa umidade

Exemplos:

• Alimentos com alta pressão osmótica (presunto e outras carnes curadas)
• Alimentos com baixa umidade
• Presunto, pudins e tortas
• Produtos muito manipulados

O crescimento do micróbio é facilitado quando microrganismos competidores no alimento são eliminados — por exemplo, pela alta pressão osmótica do açúcar, agentes de cura, sais e conservantes, e também pelo cozimento.

Resistência e persistência

• Alta resistência ao calor: toleram 60 °C por meia hora
• Resistência à dessecação
• Resistência à radiação
• Podem sobreviver em superfícies por meses

Alimentos de risco (exemplos)

• Carnes, aves e ovos
• Saladas com ovos, batata, macarrão
• Patês, molhos, tortas de creme
• Bombas de chocolate e outros recheios
• Sanduíches com recheios
• Produtos lácteos e derivados

Prevenção

S. aureus coloniza as passagens nasais de cerca de 20% da população de forma permanente, e aproximadamente 60% carregam ocasionalmente. A partir dessas fontes pode contaminar as mãos, equipamentos e utensílios, penetrando posteriormente no alimento.

• Boas práticas e manipuladores treinados
• Higiene ambiental e de superfícies e utensílios
• Refrigeração adequada e armazenamento para impedir a formação de toxina

Tratamento

Para intoxicação alimentar por enterotoxina estafilocócica, agentes antimicrobianos não são eficazes contra a toxina já presente; o tratamento é sintomático. Em outras infecções por S. aureus, uso de antimicrobianos depende da sensibilidade da cepa (atenção às cepas resistentes).

Sintomas

• A toxina ativa o centro do vômito no cérebro
• Cólicas abdominais e diarreia geralmente seguem o vômito

Taxa de mortalidade

É quase zero entre pessoas saudáveis, mas pode ser significativa em indivíduos debilitados.

Complicações sistêmicas

• Bacteremia
• Periocardite, endocardite
• Pneumonia
• Sepse