Stafilokoki (lat. Staphylococcus) su gram-pozitivni koki, promjera 0,8-1,2 mikrometara, koji se najčešće pojavljuju na nakupinama na mikroskopskom uzorku.
Mogu se uzgajati na normalnim hranjivim podlogama i anaerobno i aerobno (anaerobi nisu obavezni). Nepokretni su i neprekinuti. Spol Stafilokok ima najmanje 35 vrsta, a s medicinskog stajališta najvažniji je Staphyloccocus aureus.
Oni su metabolički aktivni, fermentiraju ugljikohidrate (mliječno-kiselinski proizvodi, ali ne i plinovi) i proizvode pigmente koji se razlikuju u boji od bijele do tamnožute. Neki su pripadnici normalne flore ljudske kože i sluznice; drugi uzrokuju suppuration, stvaranje apscesa, razni pirogeni infekcije , čak i fatalna septikemija. Stafilokokni patogeni obično hemoliziraju krv i zgrušavaju plazmu (vidi podjelu).
Najčešća vrsta trovanja hranom uzrokovana je toplinski stabilnim stafilokoknim enterotoksinom. Stafilokoki brzo razvijaju otpornost na mnoga antimikrobna sredstva i predstavljaju terapijski problem. Stafilokoki proizvode nekoliko enzima i egzotoksina poput koagulaze, alfa-toksina, leukocidina, pilinga, enterotoksina i toksičnog toksičnog šoka (biokemijska nomenklatura ponekad nadmašuje samu sebe), koji su odgovorni za kliničke simptome infekcija tim patogenima.
Svi stafilokoki proizvode enzim katalazu (katalazno pozitivnu), što ih razlikuje od roda Streptococcus (koji su negativni na katalazu).
Podjele na stafilokoke i infekcije
Rod Staphylococcus podijeljen je u dvije skupine prema sposobnosti koagulacije krvne plazme:
- u vrstu Staphylococcus Aureus koja je pozitivna na koagulazu, tj. koagulira krvna plazma;
- u skupinu vrsta negativnih na koagulazu, od kojih je danas poznato oko 30, a određene su biokemijskom aktivnošću i ostalim fiziološkim svojstvima.
Infekcije ovim patogenima uočavaju se kod tri vrste invazivnih infekcija, čiste toksikoze i mješovitih oblika. Odabrani antibiotik za liječenje ovih infekcija su penicilini rezistentni na penicilinazu. Laboratorijska dijagnostika uključuje identifikaciju patogena mikroskopijom i kulturom.
Koagulaza negativni stafilokoki klasični su oportunisti. Staphylococcus epidermidis i druge vrste česti su uzročnici infekcija stranih tijela zbog njihove sposobnosti stvaranja biofilmova na površinama inertnih predmeta. Staphylococcus saprophyticus odgovoran je za približno 10-20% akutnih infekcija mokraćnog sustava kod mladih žena.
Stafilokokne kulture
Stafilokoki lako rastu na većini bakterioloških podloga u aerobnim ili mikroaerofilnim uvjetima. Najbrže rastu na 37 ° C, ali najbolje stvaraju pigment na sobnoj temperaturi (20-25 ° C). Kolonije su okrugle, glatke, uzdignute i sjajne na čvrstom mediju. Staphylococcus aureus obično stvara sive do zlatnožute kolonije. Kolonije staphylococcus epidermidis obično su sive do bijele pri primarnoj izolaciji; u mnogim kolonijama pigment nastaje tek nakon dulje inkubacije. Pigment se ne proizvodi u anaerobnim uvjetima ili u tekućem mediju.
Građa antigena
Stafilokoki sadrže antigene polisaharide i proteine, a druge tvari važne su u strukturi stanične stijenke. Peptidoglikan (murein), polisaharidni polimer, tvori čvrsti egzoskelet stanične stijenke. Peptidoglikan se uništava jakim kiselinama ili izlaganjem lizozimu. To je važno u patogenezi infekcije: inducira proizvodnju interleukina-1 (koji je endogeni pirogen) i opsonizirajuća antitijela u monocitima, a te tvari mogu biti kemotaksija za polimorfonuklearne leukocite, imaju aktivnost sličnu endotoksinu i aktiviraju komplement.
Teihojske kiseline (od grčkog τειχος, poučava – zid), koje su polimeri glicerola ili ribitol fosfata, vezane su za peptidoglikane i mogu biti antigeni. Protutijela na teihojsku kiselinu mogu se otkriti difuzijom gela i naći u bolesnika s aktivnim endokarditisom zbog infekcije S. aureus.
Protein A komponenta je stanične stijenke mnogih sojeva Staphylococcus aureus koji vežu Fc dio molekula IgG osim IgG2. Fab-dio IgG-a vezan za protein A može se vezati za specifični antigen.
Protein A postao je važan reagens u imunologiji i laboratorijskoj dijagnostičkoj tehnologiji; na primjer, protein A sa vezanim molekulama IgG usmjerenim protiv određenog bakterijskog antigena aglutinirat će bakteriju koja sadrži taj antigen.
Neki sojevi S. aureus imaju kapsule koje inhibiraju fagocitozu polimorfonuklearnim leukocitima, osim ako nisu prisutna specifična antitijela. Većina sojeva S. aureus ima koagulazu i skupljanje faktor na površini stanične stijenke – koagulaza se neenzimatski veže na fibrinogen, pokrećući agregaciju bakterija.
Serološki testovi su ograničeni u identificiranju stafilokoka.
Stafilokokni enzimi i toksini
- Kao što je već spomenuto, stafilokoki mogu uzrokovati bolest i sposobnošću razmnožavanja i širenja po tkivima i stvaranjem mnogih izvanstaničnih tvari. Neke od tih tvari jesu enzimi ; drugi se smatraju toksinima, iako oni također mogu funkcionirati kao enzimi. Plazmidi genetski kontroliraju mnoge toksine – neki mogu biti i kromosomski i ekstrakromosomski kontrolirani – za druge mehanizmi genetske kontrole nisu dobro poznati.
Enzimi
- Katalaza – Stafilokoki stvaraju katalazu, koja vodikov peroksid pretvara u vodu i kisik. Test katalaze razlikuje pozitivne stafilokoke od streptokoka, koji su negativni.
- Koagulaza – Staphylococcus aureus stvara koagulazu, proenzim koji koagulira oksidiranu ili citriranu plazmu. Koagulaza se veže za protrombin. Zajedno postaju enzimski aktivni i započinju polimerizaciju fibrina. Koagulaza može taložiti fibrin na površini stafilokoka, vjerojatno mijenjajući njihovo gutanje fagocitnim stanicama ili njihovo uništavanje unutar takvih stanica. Proizvodnja katalaze smatra se sinonimom za invazivni patogeni potencijal.
- Ostali enzimi koje proizvode stafilokoki uključuju hijaluronidazu, stafilokinazu koja djeluje fibrinolitički, ali djeluje puno sporije od streptokinaze, proteinaze, lipaze i beta-laktamaze.
Otrovima
- Alfa-toksin je heterogeni protein koji djeluje na širok raspon eukariotskih staničnih membrana. Alfa-toksin je moćan hemolizin. Beta-toksin razgrađuje sfingomijelin i stoga je toksičan za mnoge tipove stanica, uključujući ljudske crvene krvne stanice.
