È un patogeno molto versatile, dati gli svariati fattori di virulenza, e causa patologie di diversa natura. Anche se perde qualche fattore di virulenza, il fenotipo clinico non cambia quasi per niente. I vari stafilococchi hanno fattori di virulenza diversi Þ diverse patologie.

Fattori di virulenza

·         Capsula Þ spesso non viene prodotta in vitro. Riconosce l’ambiente esterno, difende il batterio dalla fagocitosi e facilita l’adsorbimento di questo su cateteri, protesi, ecc.

·         Proteina A Þ è ancorata al peptidoglicano. Lega ad alta affinità l’Fc delle IgG Þ inattivazione IgG; inoltre, in questo modo il batterio si mimetizza: il sistema immunitario lo scambia per self (visto che è ricoperto da IgG).

·         Peptidoglicano Þ attiva i pirogeni endogeni e il complemento (Þ infiammazione).

·         Coagulasi Þ ce ne sono due tipi: di membrana e secreta. Catalizza la conversione del fibrinogeno in fibrina. Il coagulo di fibrina maschera il batterio, proteggendolo dal sistema immunitario, e facilita la sua aggregazione coi batteri vicini.

·         Catalasi Þ catalizza la conversione del perossido di idrogeno (H₂O₂) in H₂O e O₂. È presente in tutti i batteri aerobi, ma non negli aerotolleranti (es.: streptococco) e negli anaerobi obbligati.

·         Ialuronidasi Þ idrolizza l’acido ialuronico della matrice extracellulare dell’ospite Þ danni tissutali e penetrazione nel tessuto.

·         Fibrinolisina (stafilochinasi) Þ scioglie i coaguli di fibrina (ha azione opposta a quella della coagulasi: ci sono momenti in cui il batterio si vuole nascondere dal sistema immunitario dell’ospite e usa la coagulasi; e momenti in cui il batterio vuole uscire allo scoperto per produrre infezione, dopo essersi riprodotto abbondantemente, e usa la fibrinolisina).

·         Lipasi Þ degradano i lipidi. Sono importanti per la sopravvivenza dei batteri in zone sebacee (alcuni lipidi sono tossici; i grassi possono essere usati come fonte di carbonio).

Tossine

Gli stafilococchi (soprattutto S. aureus) producono molte tossine:

·         Tossina a Þ media la citolisi, creando pori nella membrana della cellula bersaglio. Provoca necrosi, se iniettata sottocute.

·         Tossina b (sfingomielinasi C) Þ idrolizza fosfolipidi di membrana.

·         Tossina g Þ lisa eritrociti e linfoblasti.

·         Tossina d Þ è una grande proteina idrofobica che agisce come detergente, provocando la lisi delle cellule.

·         Leucocidina Þ uccide i leucociti.

·         Tossina 1 della sindrome da shock tossico (TSST-1) Þ è un superantigene. I superantigeni si legano all’MHC-II dei macrofagi e alla porzione variabile del TCR dei linfociti T helper, provocando un’attivazione aspecifica dei linfociti T Þ risposta immunitaria spropositata Þ shock tossico (molte volte è mortale). Siccome il superantigene non richiede la presenza di un antigene per legarsi all’MHC-II e al TCR Þ attivazione generalizzata di tutti i linfociti che incontrano il superantigene.

·         Tossina esfoliativa Þ è una serina-proteasi che distrugge i desmosomi che tengono unite le cellule che formano l’epidermide Þ dermatite esfoliativa. È un superantigene (Þ attivazione aspecifica del sistema immunitario).

·         Enterotossine (A-E) Þ ogni stafilococco ne produce qualcuna. Sono termostabili (Þ anche riscaldando il cibo, non si distrugge la tossina) e resistenti agli enzimi idrolitici dello stomaco e del duodeno. Agiscono da superantigeni. Provocano intossicazione alimentare.

Regolazione della virulenza

I batteri hanno sistemi quorum sensing, per sapere quanti sono nell’ambiente. Secernono a questo scopo una proteina detta “autoinduttore” ed esprimono sulla propria membrana l’apposito recettore. Se i batteri sono pochi, la [autoinduttore] è bassa e quindi esso difficilmente verrà legato; se, viceversa, è sono molti, la [autoinduttore] è alta e quindi esso si legherà facilmente: a seconda della quantità di autoinduttore legata, il batterio capisce quanti altri suoi simili ci sono nell’ambiente.

Il sistema quorum sensing ha svariati usi: Streptococcus pneumoniae lo usa per decidere se praticare la trasformazione batterica; gli stafilococchi lo usano per la virulenza.

Il risultato finale è la trascrizione di RNA:

·         Quando la [autoinduttore] è bassa (fase iniziale dell’infezione) Þ pochi batteri Þ tentativo di nascondersi dal sistema immunitario Þ sintesi adesine e coagulasi.

·         Quando la [autoinduttore] è alta (fase avanzata dell’infezione) Þ tanti batteri Þ diffusione dell’infezione Þ sintesi tossine ed enzimi per degradazione dei tessuti.

Epidemiologia

S. aureus è ubiquitario e resistente agli agenti atmosferici. È presente soprattutto sulla superficie di oggetti e nelle pieghe della pelle.

Circa il 15% degli adulti sono portatori persistenti di S. aureus nel nasofaringe. L’incidenza dei portatori è maggiore negli ospedali. Siccome questo batterio è presente sulla pelle e nel nasofaringe, la sua diffusione è facile, soprattutto in ambienti chiusi come ospedali e scuole.

Molti dei casi di intossicazione alimentare sono dovuti alla trasmissione da portatori asintomatici nel nasofaringe: ad es., tramite uno starnuto, i batteri vanno nel cibo Þ tossine termostabili Þ infezione cibo (anche se cotto).

La disinfezione dei portatori asintomatici è difficile: può accadere che dopo un periodo i batteri ricolonizzino l’ospite.

Cateteri, protesi, ecc. facilitano l’adesione e l’infezione degli stafilococchi.

Sindromi cliniche

S. aureus provoca patologie mediante due modalità:

1.      Produzione di tossine         2.      Invasione e distruzione dei tessuti

Malattie dovute alla produzione di tossine:

·         Sindrome stafilococcica della cute scottata (SSSS) Þ dovuta alla tossina esfoliativa, che rompe i desmosomi dell’epidermide Þ desquamazione dell’epidermide. Colpisce soprattutto i neonati.

·         Sindrome da shock tossico (TSS) Þ dovuta alla produzione della TSST-1. È spesso mortale. Era diffusa negli USA negli anni ’80. In quel frangente era causata dall’intensa colonizzazione localizzata (nella vagina) da parte di S. aureus. Colpì soprattutto donne in età mestruale, a causa dell’intensivo uso di tamponi iperassorbenti, che favoriscono l’annidamento di batteri. Colpisce anche i bambini. Dà sintomi sistemici ed eruzione cutanea diffusa.

·         Avvelenamento alimentare Þ dovuta alle 5 enterotossine. Riguarda carne lavorata, crema e gelato.

Malattie dovute all’invasione e alla distruzione dei tessuti:

·         Infezioni cutanee

·         Setticemia ed endocardite Þ l’endocardite è un’infezione del tessuto cardiaco. È provocata da tutti gli stafilococchi e dagli streptococchi viridanti. La genesi di questa patologia è incompresa. I sintomi sono poco evidenti. I batteri formano un biofilm Þ resistenza al trattamento farmacologico Þ la cura è difficile.

·         Polmonite

·         Ostiomielite

Trattamento

Solo il 10% dei ceppi di S. aureus è oggi sensibile alla penicillina (resistenza plasmidica Þ beta lattamasi). Oggi il 30-40% dei ceppi di S. aureus e quasi tutti gli stafilococchi coagulasi-negativi sono resistenti anche alla meticillina (MRS) (resistenza cromosomica Þ alterazioni delle PBP). I ceppi MRS sono trattati con la vancomicina.