Coneixem la Patogènia de Staphylococcus aureus? ?· Coneixem la Patogènia de Staphylococcus aureus?…

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • Coneixem la Patognia de Staphylococcus aureus?Implicacions en el tractament

    Cristina Prat AymerichOctubre 2015

    crisprat2010@gmail.com

    1

  • Sumari

    1. El microorganisme2. Protenes de superfcie, protenes secretades i sistemes reguladors3. Cicle de vida parcialment intracellular?4. Resposta inflamatria5. Mecanismes dacci dels frmacs i interaccions amb els mecanismes de

    patogenicitat6. Noves aproximacions teraputiques a partir de la patognia

    2

  • El microorganisme: Staphylococcus aureus

    Cocs grampositiusGnere StaphylococcusGnere StreptococcusGnere Enterococcus

    Estafilococs. Agrupaci en acmuls irregulars (Staphyl = carroll de ram) Immbils. No formen espores. Alguns produeixen una cpsula polisacrida

    Poc exigents des del punt de vista nutritiu. Creixen en medis ordinaris Medi selectiu. Chapman. 10 % ClNa. Manitol

    Fermenten alguns sucres. CATALASA POSITIUS(diferncia amb els estreptococs)

    capacitat de coagular el plasma (convertir el fibrinogen en fibrina) (COAGULASA)

    Pigment daurat, beta-hemlisi

  • Pell i mucoses de lhome,Altres mamfers i aus

    Reservori S.aureus: vestbul anterior de les foses nasalsPortadors persistents: 10-30%Portadors intermitents: 20-75%

    Hbitat natural estafilococs

  • Microorganisme piogen: lesions supuratives.Multiplicaci local i secreci enzims per intentar invasi a distncia

    Lowy NEJM 1998

  • 1. Infeccions supurades locals2. Regionalitzaci (limfadenitis)3. Disseminaci amb spsia greu

    Metstasis a distancia amb cert organotropisme

    Infecci estafilocccica

    Infecci supurada localFoliculitis, impetigen, infecci de ferida, Dacriocistitis, cellulitis orbitria

    Infecci disseminadaBacterimia, osteomielitis, abscessos,Empiema, endocarditis

  • Staphylococcus aureus: factors de virulncia

    Lowy NEJM 1998

    Protenes de superfcieProtenes secretades, toxinesProtenes immunomoduladores

    Sistemes de regulaci quorum sensing

    Mecanisme invasiuMecanisme toxignicMecanisme immunopatognic

  • Components de la paret:Adhesines: protena fixadora de fibronectina, protena fixadora de collgena (adhesi als teixits)Factor dagregaci (clumping factor)Protena A (activaci del complement, bloqueig Fc de les IgG)Cpsula polisacrida:

    Inhibeix la quimiotaxi i la fagocitosi.Inhibeix la proliferaci de les cllules mononuclears.Facilita ladherncia a cossos estranys.

    Protenes de superfcie

    Enzims: Faciliten la invasi dels teixitso Catalasa: desdoblament H2O2, txic pel

    microorganismeo Coagulasa: convertir fibrinogen en fibrina. Evasi

    fagocitosi?o Hialuronidasa: hidrlisi cid hialurnic del teixit

    connectiuo Penicillinasa: hidrlisi de lanell b-lactmic de la

    penicillinao Altres: lipases, nucleases, etc

  • 9

    Nature Reviews Microbiology 2014

    Adherncia a focus metastsics, alguns tipus ms preferencia endocardiClumping factor, estat protrombticFormaci de biofilmMajor supervivncia al torrent sanguiniRedundncia funcional

  • Microorganismes pigensStaphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes

    Inflamaci aguda, aflunciapolimorfonuclears, vasodilataci, supuraci

    Prototip Multiplicaci extracellular. Infeccions invasives

  • Gastroenteritis (toxoinfeccions alimentries)

    Enterotoxines formades als aliments

    Sndrome de la pell escaldada

    Exfoliatines. Dos tipus:

    ETA (termoestable i de codificaci cromosmica) i ETB (termolbil i de codificaci plasmdica)

    Sndrome del shock txic

    Toxina (TSST-1) de codificaci cromosmica

    Citotoxines

    a, b, d, g i leucocidines (ex. Panton-Valentine),

    Citotoxicitat, destrucci cellular

    Protenes secretades, mecanisme toxignic

  • Protenes formadores de porus,Beta-barrel

    Nature Communications 2014

  • Panton Valentine leukocydin

    Alpha-toxin

    Prototip toxines formadores de poruslisi hematies per tamb disrupci tissular cllules endotelials, epitelials, cl lules T, macrfags, neutrfilsReceptor ADAM10

    Lesions necrotitzants pell i parts toves i pneumnia Receptor C5aR

    Berube J. Toxins 2013

  • Codificades al genoma core, excepte PSM-mecActivitat citoltica en qualsevol tipus de cllulaRegulades per accessory gene regulator (agr)Major activitat en CA-MRSA

    Nature Reviews Microbiology 2013

  • Sistemes reguladors secreci factorsde virulncia

    agr (accessory gene regulator)sigB (sigma B)sarA (staphylococcal accesory regulator)

    Traber 2008

    activado

    Vesicle Lysis Test (VLT)

    Novick and Geisinger, Annu Rev 2008

    agr: augment expressi protenes secretades, disminuci protenes superfcieActivat per feromones dautoinducci (AIP), sistema quorum sensingDisfunci agr: alteraci sntesi paret, formaci de biofilms, augment resistncia vancomicina, bacterimia persistentsigB: augment expressi protenes superfcie, disminuci secretades

  • Cicle de vida parcialment intracellular?

  • 18Beneficis intracellularitat: protecci, persistncia, invasi

    Focus extracellulars i intracellulars??

    Nature Reviews Microbiology 2011

  • Trends in Microbiology 2009; 17 (2):59-65

    Characterization of intracellular life stage of Staphylococcus aureus. Involvement in treatment and outcome of staphylococcal infections.FIS Exp PI13/01418. 2014-2016.

    The role of small colony variantsTrends in Microbiology 2009

  • HostImportance and function of the organ,Age, immune status, comorbiditiesAntimicrobial treatmentGenetic polymorphisms

    MicroorganismGenus, strain, virulence factorsImmune evasion mechanisms, Innoculum size, extra/intracellular

    Fenomen dinmic

    Resposta inflamatria

  • The inflammatory response

    Konrad Reinhart et al. Clin. Microbiol. Rev. 2012;25:609-634

    21

  • Rev Microbiol 2013

  • Evasi del complementEstafilocinasaExtracellular fibrinogen binding proteinStaphylococcal complement inhibitor

    Evasi del reclutament de neutrfilsExtracellular adherence proteinChemotaxis inhibitory proteinFPR-like 1 inhibitory protein

    Evasi dels anticossosProtena A (bloqueig fracci Fc de les IgG)

    Modulaci resposta adaptativaAlfa-toxina: dany cellular a moncits, cllules B i cllules TAlteraci senyalitzaci entre innata i adaptativa via IL17AAccs citoslic al lligant intracellular del peptidoglic NOD2Regulaci inflamasoma

    Receptors especfics hostatger, polimorfismes gentics que determinen susceptibilitat

    Evasi dels pptids antimicrobiansEstafilocinasa

    Evasi de la immunitat

    Spaan A et al. Annu Rev Microbiol 2013

  • Lhostatger

    El microorganisme

    Bactericida o bacteriostticFarmacocintica/farmacodinmicaAcci intracellular o extracellularAcci diferent en diferents subpoblacionsInducci de resistnciesAcci sobre resposta inflamatriaCanvis durant tractament perllongats

    El/s frmac/s

    Sabem que:- Importncia eradicaci del focus- Necessitat de tractament perllongat- Beta-lactmics millor que glicopptids, tamb MSSA

    Acci dels frmacs

  • Mecanisme dacci i desenvolupament de resistncies

    Wright BMC Biology 2010

  • Howden BP, Clin Microbiol Rev 2010

    HeterorresistnciaEngruiximent paretMenor autolisiMenor producci protena AAugment expressi cpsulaMenor activitat agr, modificaci de gens regulats per agr

    Vancomicina

    Canvis durant tractaments perllongats

  • Drugs such as clindamycin, rifampin or linezolid inhibit protein synthesis so also toxin production.

    Bactericidal or bacteriostatic? adverse effects of bactericidal drugs because of the release of large amounts of PAMPs including bacterial lipoproteins and lipoteichoic acids recognized by TLR and leading to overproduction of ROI, excessive inflammatory reaction as a response to bacterial lysisPankey GA, CID 2004.

    Vancomycin interferes cell wall biosynthesis so releases cytosolic toxins upon cell lysis. Linezolid could be superior to vancomycin by attenuating an excessiveinflammatory reactionJacqueline C et al JID 2014

    Bactericida o bacteriosttic? Acci en resposta inflamatria

    Lower antibody levels to S.aureus exotoxins are associated with sepsis in hospitalized adults.Adhikari RP et al. J Infect Dis 2012

    No qui vol sin qui pot

  • New approaches to antibiotic therapy in Gram-positive infections. Paul M Tulkens. ECCMID2014

  • Diferents focus simultanis infecci, extracel lulari intracellular estudis PK/PD estan basats en concentracions en srum concentracions variables a nivell intracellular segons tipus antibitic : beta-lactmics , aminoglicsids i vancomicina NOMacrlids, quinolones, tetraciclines S per no sn conceptes absoluts: acumulaci intracellular no s directament proporcional a activitat Influncia si temps o dosi depenent i collaboraci amb defenses hostatger canvis metablics del microorgansime quiescent, diferent del testat in vitro

    Acci intracellular o extracellular?

  • Poblacions bacterianes a les lesions tuberculoses

    Bacils extracellulars en multiplicaci activaAlt contingut doxigen i pH neutreLa poblaci ms abundant, 108 bacils, possibilitat mutants resistents

    Poblaci A

    Poblaci CMaterial casesPoc oxigen, pH neutreBaixa activitat metablicaPerodes intermitents de creixement

    Poblaci BBacils intracellulars (macrfags)pH cidCreixement lent

    Poblaci DBacils latents

    ALTA

    BAIXA

    VELO

    CITA

    T DE

    MU

    LTIP

    LICA

    CI

    Small colony variants Staphylococcus aureusSupervivncia intracellular, metablicament quiescentSensibilitat als antibitics diferent de la testada in vitro

    Reducci en expressi alpha-toxina

    Un moment de parallelisme

  • PBP2a conformation is modified in acidic pHM