S. aureus produce doua tipuri de sindroame: intoxicatii si infectii. Manifestarile clinice ale catorva substante secretate de microorganism (toxine) pot fi reproduse prin administrarea de
toxine fara microorganisme. Toxina poate fi produsa atat in vo (ca in SST sau sindromul stafilococic al pielii oparite), cat si intr-o serie de vectori cu care, ulterior, ajung la nivelul gazdei (ca in
toxiinfectia alimentara - TIA). Infectiile, pe de alta parte, implica proliferarea bacteriana, invazia sau distrugerea tesuturilor gazdei si - in majoritatea cazurilor -un raspuns local sau general al gazdei la aceste evenimente. Desi capacitatea de infectie a microorganismelor este prezisa de capacitatea de a genera anumiti produsi capabili sa supraetuiasca si sa prospere la nivelul gazdei (factori de rulenta), nu doar un singur factor este raspunzator pentru toate manifestarile infectiei. S. aureus este o bacterie aparte, bine inarmata si prezinta o armata de factori rulenti prezumti.
Etapele patogenezei Patogeneza intoxicatiilor stafilococice este directa si implica patru etape: colonizarea cu o tulpina bacteriana toxogenica, producerea de toxina, absorbtia toxinei si intoxicatia. Patogeneza infectiilor stafilococice este mult mai complexa si cu etape mai discrete. Ea include colonizarea, invazia bacteriilor prin bariera epiteliala, aderarea de materialul din matricea extracelulara, etarea sau neutralizarea sistemului de aparare a gazdei si distructia tisulara. Atat in cazul intoxicatiilor, cat si al infectiilor, intregul proces este dirijat cu grija de catre bacterie care raspunde la conditiile specifice din mediul ce o inconjoara.
Conservarea fizica a integritatii celulare Stafilococii sunt microorganisme robuste si adapile ce pot supraetui in conditii de mediu relativ aspre. Un perete celular rigid da forma si rezistenta microorganismului; componenta majora a peretelui celular, peptidoglicanul, este responsabila pentru aceste proprietati fizice. Sinteza peptidoglicanului, care se leaga transversal de
antibioticele active pe peretele celular (P-lactamice sau aminoglicozide), face ca stafilococii sa dena sensibili la liza mediata de hidrolazele endogene ale peptidoglicanului (autolizine). Alte componente importante ale peretelui celular bacterian sunt acidul teicoic si proteina A.
Osmotoleranta etalata de S. aureus permite bacteriei sa creasca fara competitie microbiana in alimentele care nu au fost spalate bine; apare astfel contaminarea alimentelor cu enterotoxinele stafilococice. Daca se produce ingestia acestor alimente, toxinele ajunse in organismul gazdei pot produce TIA.
Colonizarea Aderenta stafilococilor de mucoasa nazala este mediata de acidul teicoic din membrana celulara. Nu se stie daca acidul teicoic mediaza aderenta si de alte suprafete mucoase (de ex., mucoasa vaginala). Colonizarea poate fi urmata de producerea anumitor toxine stafilococice [sindromul socului toxic cu toxina-l (SSTT-l), toxine exfoliative, entero-toxine] - daca sunt prezente semnale corespunzatoare din mediu. Alte circumstante (de ex., absorbtia toxinelor, o gazda
fara imunitate) pot duce la
intoxicatie sistemica. Uneori, colonizarea poate persista un timp pana la indepartarea bacteriilor. Daca intre timp
bacteriile inainteaza spre tesuturile profunde, procesul infectios poate incepe.
Invazia si aderenta de matricea extracelulara in general, stafilococii nu pot sa strabata suprafata tegumentara intacta, care reprezinta prima bariera a apararii antistafilococice. Invazia este facilitata de o leziune mecanica a epiteliului sau de orificiul unei glande sau
folicul pilos. Odata ce bariera epiteliala este depasita, S. aureus poate adera la o parte din moleculele prezente fie pe suprafetele celulare, fie la matricea extracelulara. Aceste molecule contin fibrinogen, fibronectina, laminina, trombo-spondina, colagen, elastina, tronectina si scheletul de sialo-proteina.
Distrugerea celulelor gazdei si alterarea mediului ei intern Un numar de substante produse de S. aureus altereaza mediul intern al gazdei in beneficiul bacteriei. Coagulaza este o enzima secretata de stafilococ care leaga protrombrina si produce astfel conversia fibrinogenului in fibrina; ea ajuta la instalarea bacteriei in mediul intern al tesuturilor umane care au protectie imunitara sau antibiotica. S. aureus produce un numar de lipaze care pot mari supraetuirea microorganismului in zonele sebacee ale organismului uman. Hialuronidaza ce hidrolizeaza acidul hialuronic, o mucopolizaharida prezenta in mediul extracelular al gazdei; actitatea sa poate usura raspandirea bacteriilor in matricea extracelulara. Enzimele ce modifica acizii grasi inactiveaza
lipidele distruse de stafilococi ce se acumuleaza in timpul constituirii abcesului si care se crede ca sunt componente ale apararii nespecifice antistafilococice a gazdei. Stafilokinaza, termonucleaza siproteaza serica sunt alte substante enzimatice extracelulare ce pot avea roluri patogenetice.
De asemenea, S. aureus produce un numar de toxine membranar-active ce contribuie la patogeneza, probabil prin afectarea celulelor gazdei. Aceste toxine includ hemolizinele a, P si 5 si toxinele sinergohimenotropice (hemolizina y si leukocidina Panton-Valentine). Hemolizina a (toxina a) este prototipul de toxina ce formeaza pori; patrunderea sa in membrana celulara creeaza canale transportatoare de ioni ce distrug integritatea membranei. Toxina injectata subcutanat produce necroza dermului. Ea este responsabila de etalarea fenotipului P -hemolitic a multor tulpini de S. aureus in contact cu eritrocite de oaie. Hemolizina fi este o sfingomielinaza care are actitate hemolitica specifica de specie care depinde de continutul in sfingomielina al membranelor celulare tinta. Se cunosc putine date despre hemolizina 8, desi ea pare a avea efect de spalare a membranelor celulare. Toxinele sinergo-himenotropice sunt nou descrise in familia toxinelor cu doua componente. Numele lor deriva de la faptul ca cele doua componente ale lor, care sunt secretate separat, au tropism pentru membranele celulare si sunt sinergie active impotriva lor. Ca si toxina a, toxinele sinergohimenotropice sunt formatoare de pori. Leukocidina Panton-Valentine este mult mai activa impotriva celulelor polimorfonucleare, monocitelor si macrofagelor. Ea produce necroza dermului la iepure si tulpinile ce o produc sunt asociate in mare masura cu furunculoza umana. Hemolizina yeste activa impotriva eritrocitelor multor mamifere.
Etarea apararii gazdei Odata ce stafilococii au trecut de barierele mucoase sau tegumentare, raspunsul imun al gazdei este indreptat spre stapanirea si eliminarea lor, in principal prin recrutarea si fagocitoza lor de catre polimorfonucleare. Bacteria se apara prin etalarea unui invelis de determinanti antigenici de suprafata, prin interferare cu functia opsoninelor, prin omorarea directa a fagocitelor si prin dezvoltarea unor strategii de supraetuire inauntrul acestora. Abcesul piogen, marca histologica a infectiei stafilococice, reprezinta campul de bataie pentru aceasta intalnire si, in anumite sensuri, beneficiile sunt atat ale microorganismului, cat si ale gazdei -microorganismul prin furnizarea unui mediu in care functia leucocitara este alterata si in care antibioticele au o slaba penetratie, iar gazda prin limitarea raspandirii bacteriilor.
Anumite componente si substante stafilococice au chemo-tactism direct pentru leucocitele polimorfonucleare; altele produc eliberarea de citokine chemotactice ce recruteaza celulele fagocitare in zona infectata. Sectiunile histologice din leziunile precoce edentiaza in mod obisnuit o zona centrala ce contine microorganismele, inconjurata de o zona de resturi necrotice, iar la periferie se gaseste o zona de celule inflamatorii abile. Actiunea toxica a leukocidinelor stafilococice poate explica in parte zona de necroza. Dupa cateva zile, fibroblastii care populeaza marginea abcesului si elaboreaza colagen vor forma o adevarata capsula in jurul abcesului.
Peptidoglicanul din peretele celular stafilococic activeaza complementul, o opsonina importanta la persoanele la care lipsesc
anticorpii pentru componentele de suprafata ale stafilo-cocilor. De asemenea, peptidoglicanul actioneaza ca un stimulator general al citokinelor inflamatorii, dar este mult mai slab decat lipopolizaharidele gram-negatilor.
Anticorpii opsonizanti specifici pentru proteoglican sau capsula mediaza fagocitoza. Exista o importanta variabilitate la opsonizare si dobandirea protectiei imune la infectia stafilo-cocica este in general nemanifesta. Cel putin doua substante stafilococice modereaza opsonizarea. Capsula polizaharidica este produsa de aproximativ 80% din tulpinile cunoscute si se gaseste la exteriorul peretelui celular; ea interactioneaza fizic cu complementul in cursul opsonizarii. Proteina A, un constituent important al suprafetei celulare, leaga portiunea Fc a subclaselor lgG 1, 2 si 4 si astfel interactioneaza cu anticorpii ce mediaza opsonizarea. Apare astfel
imunitatea dobandita mediata de
anticorpi dupa intoxicatiile sistemice stafilococice (invers fata de infectie).
Microorganismele opsonizate sunt ingerate eficient de leucocitele polimorfonucleare si macrofage. Multe sunt apoi rapid distruse de reactiile oxidative din interiorul fagozomului. Catalaza stafilococica converteste peroxidul de hidrogen in oxigen si apa, detoxifica radicalii de oxigen si potenteaza supraetuirea bacteriana intracelulara. Stafilococii sunt captati si de fagocitele atipice, cum sunt cele endoteliale si osteoblasti si pot supraetui in interiorul acestora. O alta strategie de supraetuire intracelulara este generarea asa-numitor variante coloniale mici. Aceste celule cu crestere incetinita determina modificarea transportului de electroni si produc in general cantitati mici de determinanti rulenti, cum ar fi toxina-a. Ele au rezistenta partiala la antibiotice si sunt capabile sa persiste intracelular pentru o lunga perioada de timp. Existenta lor poate fi explicata in parte de capacitatea anumitor tulpini de S. aureus de a reapare dupa ani de latenta (de ex., osteomielita cronica).
