Staphylococcus aureus

Från Referensmetodik för laboratoriediagnostik
(Omdirigerad från S. aureus)
Hoppa till navigering Hoppa till sök

Sammanslagen av flera artiklar i Wikin 8/1-13 (Magnus Thore). Expertgranskad


Staphylococcus aureus

Smittämnet

Staphylococcus aureus är en fakultativt anaerob grampositiv katalas- och koagulaspositiv kock som förekommer i klasar, tetrader eller någon gång i diploställning. S aureus förekommer som kommensal i human flora, där den kan återfinnas på hud, i munhåla/svalg och näsans främre del. Cirka 40 % är bärare av S. aureus, främst i näsöppningen och perinealt.

Bakterien är robust vilket kan förklaras av cellväggens uppbyggnad, som till 50 % utgörs av peptidoglykan. Detta är uppbyggt av en polysackaridpolymer med alternerande enheter av N-acetylmuraminsyra och N-acetylglukosamin som hos S. aureus korsbinds på ett unikt sätt via en pentaglycinbrygga. En annan viktig cellväggskomponent är teikonsyra (40 %). Bakterien uttrycker ett flertal viktiga virulensfaktorer och kan orsaka lokala eller generaliserade infektioner. Bland virulensfaktorerna märks polysackaridkapsel, adhesionsfaktorer, membrandestabiliserande enzymer och toxiner av vilka flera har så kallat superantigenstatus. Vissa stammar kan orsaka matförgiftning genom enterotoxiner. Hela genomet är kartlagt och mycket finns karaktäriserat vad det gäller reglering av virulensgenerna så som att bakteriell densitet (genom quorum sensing) påverkar dess produktion. Ytterligare förståelse och kunskap om regleringen av virulensgener liksom interaktionen värd – mikroorganism krävs dock för att få en tydlig bild över hur S. aureus ger/ger inte upphov till sjukdom hos den värd som den infekterar/koloniserar.


Ett särskilt problem, i synnerhet nosokomialt, utgör förekomst av meticillinresistenta S. aureus (MRSA), som har förvärvat en mecA-gen. Fynd av MRSA är anmälnings- och smittspårningspliktigt enligt smittskyddslagen.


Patogenes

Till S. aureus peptidoglykan finns kopplat adhesiner såsom clumping factor, fibronektin- och kollagenbindande proteiner. Protein A binder till Fc-terminalen på IgG-antikroppar med undantag för subklass IgG3. Många isolat har en polysackaridkapsel. S. aureus har ett rikt batteri av enzymer, bland andra katalas, koagulas, hyaluronidas, betalaktamas, lipaser och termonukleas (som kodas av nuc-genen) samt toxiner (alfa, beta, gamma, delta resp. leukocidin) med destabiliserande effekter på membraner hos animala celler. Förekomst av en specifik gen hos S. aureus som kodar för Panton-Valentine leukocidin (PVL-toxin) är kopplad till aggressiva nekrotiserande pneumonier framför allt i efterförloppet till influensa hos tidigare friska barn och ungdomar. Genen hittas även hos stammar från hud- och mjukdelsinfektioner samt osteomyelit.


Flera toxiner kan fungera som superantigen som kan påverka T-lymfocyter och monocyter till att frigöra Il-1, TNF-alfa och interferon-gamma med snabba och massiva systemeffekter som vid svår sepsis. Toxic Shock Syndrome orsakas av TSST-1, vilket också kan ge upphov till svår matförgiftning (värmestabilt enterotoxin). Värmestabila och värmelabila epidermolytiska toxiner, s.k. exfoliatiner, kan ge upphov till Staphylococcal Scalded Skin Syndrome (SSSS) hos små barn.

S. aureus bildar 8 olika enterotoxiner, typ A-I (ej F). Symtomgivande enterotoxin är värmestabilt och bildas av bakterierna direkt i livsmedel, och kan finnas kvar i aktiv form även i senare värmebehandlade livsmedel, som hanterats med händerna (t.ex. ägghalvor, kokt skinka) och sedan fått ligga framme för länge i rumstemperatur. Enterotoxinbildning upphör vid temperaturer under 10 °C.


Klinik

  • S. aureus kan orsaka olika typer av infektioner som postoperativa infektioner, infekterade ben-, diabetes- och trycksår, abscesser, follikuliter, furunklar, karbunklar och hidroadeniter. Bakterierna kan också orsaka impetigo (vanligaste orsak), erysipelas (sällsynt), bursiter, celluliter, mastiter, myositer, dakryocystit och bakteriell parotit. Andra manifestationer är osteomyelit, artrit, empyem, septikemi, meningit och endokardit. Den förekommer som relativt vanligt etiologiskt agens vid CAPD-peritonit. Sällsynt är stafylokockutlöst nekrotiserande fasciit. S. aureus kan även förekomma som fynd i urinodling hos kateteriserade patienter eller som tecken på disseminerande sjukdom med embolisering till urinvägarna. Bakterien är ingen typisk uropatogen, men räknas ändå som sekundärpatogen i urinvägarna. Infektioner orsakade av S. aureus kan förekomma i ögonlock, som neonatal konjunktivit eller som flegmone i ögonhålan.


  • S. aureus har betydelse vid infektioner i nedre luftvägarna. Vid cystisk fibros förekommer S. aureus framförallt tidigt i förloppet som infektiöst agens. Vid samhällsförvärvad pneumoni är S. aureus ovanlig (1-4 %), och ses framför allt hos ungdomar i efterförloppet till influensa A. Motsvarande siffra för nosokomiala pneumonier är 10 %. Spridningsvägarna är aspiration eller hematogent. Vid aspirationspneumoni saknas typiska kliniska ledtrådar för S. aureus-etiologi, men snabb kavitering och misslyckad effekt av penicillin bör leda misstankarna åt detta håll. Hos barn ses högfebrilitet med icke-produktiv hosta och tidigt utvecklas tunnväggiga abscesser, pneumatocele. Vid hematogent nedslag finns ofta ett fokus på vensidan varifrån infekterat trombotiskt material deponeras i lungparenkymet. Trikuspidalisendokardit kan också vara orsak. Högriskgrupper är intravenösa missbrukare, dialyspatienter och individer med långvarig intravenös kateter. Pleuraempyem och lungabscess orsakas relativt ofta av S. aureus, framför allt hos barn.


  • S. aureus är av underordnad betydelse vid övre luftvägsinfektioner, även om de förekommer vid otit (i första hand extern) och långdragen sinuit. Den har också beskrivits som etiologiskt agens vid epiglottit. Isolering av S. aureus från övre luftvägarna kan ingå som ett led i smittspårning.


  • En toxinutlöst matförgiftning med S. aureus debuterar inom 1-6 timmar med våldsamma kräkningar. Kramper är vanliga och diarré brukar följa efter/samtidigt med kräkningarna. Allmäntillståndet är kraftigt påverkat.


  • S. aureus kan orsaka toxic shock syndrome. Sjukdomen har också benämnts tampongsjuka eftersom den framförallt drabbar unga kvinnor som använder tampong. På grund av ändrad tillverkningsprocess och rekommendationer för tamponganvändning är tillståndet numera mycket ovanligt. Den orsakas av ett exotoxin (TSST-1). Vid vaginal kolonisation av toxinbildande S. aureus-stam är det sannolikt att toxinbildning främjas av stagnerat menstruationsblod och att toxin läcker över till cirkulationen via slemhinneskada. Syndromet kan förekomma hos båda könen som en komplikation till postoperativ infektion. Symtom är plötslig debut av hög feber, huvudvärk, halsont, konjunktivit och ett utslag som påminner om solbränna. Småningom utvecklas en typisk septisk chockbild med kräkningar, vattentunna diarréer, kraftigt påverkat allmäntillstånd och hypotension. Fjällning inträffar på dag 3-7 och påminner om fjällningen vid scharlakansfeber. De erytrogena toxinerna hos Streptococcus pyogenes är närbesläktade med TSST-1. Tillståndet är allvarligt med viss mortalitet men svarar i regel på sedvanlig antichockterapi


  • Ritters sjukdom eller Staphylococcal Scalded Skin Syndrome (SSSS, hos nyfödda under beteckningen ’’pemphigus neonatorum’’) är ett samlingsbegrepp för en bullös hudsjukdom med kraftig exfoliation. Sjukdomen debuterar ofta efter en lokaliserad stafylokockinfektion med feber, ömhet och ett skarlatiniformt utslag. Stora sammanflytande bullae rupturerar och resulterar i stora huddefekter med en ilsket röd yta. Nya blåsor uppstår varannan till var tredje dag. Behandling på brännskadeenhet kan bli aktuell.


Epidemiologi

  • MRSA: Antalet årligen rapporterade fall av MRSA (infektion eller kolonisering) i Sverige har stadigt ökat från 437 till 1883 under 10-årsperioden 2002-2011. Trots ökningen är läget fortfarande gynnsamt i vårt land med endast liten spridning inom sjukvårdsinrättningar. Av de anmälda fallen 2011 var 877 smittade utomlands. Av de 1006 inhemska fallen var endast 70 (7 %) nosokomialt smittade, resten var samhällsförvärvade. Av de rapporterade fallen under 2011 var 28 (2, 8 %) fynd i blod eller Csv.


  • Matförgiftning med S. aureus: Eftersom statistik saknas kan inga incidenssiffror anges. Restaurangrelaterade utbrott förekommer som ofta kan kopplas till otillräcklig kylning av beredd mat.


  • Toxic shock syndrome: Är inte anmälningspliktig men betecknas som ”sjukdom som uppträder i elakartad form”. Av detta skäl bör den anmälas till smittskyddsläkare och Folkhälsomyndigheten. Statistik saknas.

Prevention

  • MRSA: Sprids företrädesvis via kontaktsmitta. På sjukhus viktigt med kontrollscreening och isolering vid misstanke om MRSA. Effektiva specifika åtgärder kan anges för att förhindra samhällssmitta. Försiktighetsåtgärder som god handhygien bruk av enskild handduk kan spela roll. Se för övrigt: Kunskapsunderlag.....


  • Matförgiftning med S. aureus: Vaccin saknas. Kockar med infektioner i ansikte eller på händer bör stängas av från arbete. Snabb kylning av mat viktig.


  • Toxic shock syndrome: Orsakades tidigare av ett specifikt ämne som fanns i tamponger som reglerade upp produktionen av Toxin-Shock-Syndrome-Toxin. Tillståndet är idag, då detta ämne är förbjudet i tamponger, mycket ovanligt. Tampongbyten var 4:e timme rekommenderas dock fortsatt för att undvika detta tillstånd.[k1]


  • Impetigo (svinkoppor): Mycket smittsam. Barn med impetigo bör hållas hemma från daghem tills såren slutat vätska. Viktigt med noggrann handhygien.


Provtagning och transport

S. aureus kan påvisas i alla typer av kliniskt bakteriologiska prov. Remissuppgifter: Om fynd av S. aureus skall bedömas vara av kliniskt eller epidemiologiskt intresse, måste remissen vara vägledande.









Laboratoriediagnostik

Allmänt

Aerob odling är referensmetodik för påvisande av S. aureus. Ett undantag är S. aureus subsp anaerobius som växer bäst i anaerob miljö med inkubering i två dygn.


I gramfärgade preparat från kolonimaterial framträder bakterierna som grampositiva kocker i kluster eller oregelbundna grupper. Fenotypisk diagnositkav S. aureus omfattar tester för katalas, koagulas, Dnas, clumping faktor,OD, PYR och VP.

Kommersiella system som exempelvis API Staph eller VITEK (bioMerieux) har databaser som omfattar ett antal kliniskt relevanta arter inklusive KNS som inte hör till genus Staphylococcus. Maldi-Tof erbjuder omfattande databaser för diagnostik av grampositiva kocker, men publicerat material saknas ännu för att närmare definiera metodikens prestanda avseende diagnostiken av S. aureus. Ett flertal metoder för molekylärbiologiskt påvisande av stafylokocker i kliniska prover finns beskrivna, några också kommersiellt tillgängliga (exempelvis 16S och 23S rRNA, påvisande av nuc-och mec-gener med flera, se MRSA). Instrument för molekylärbiologiskt direktpåvisande av S. aureus/MRSA i kliniska prover finns kommersiellt tillgängliga.


För diagnostisk översikt av olika katalaspositiva grampositiva kocker, se Diagnostik av grampositiva katalaspositiva kocker.

Referensmetodik

Referenssubstrat




Utodling och inkubering

S. aureus växer bra på referenssubstraten och andra standardsubstrat som exempelvis hematinagar. S. aureus växer inte på specialmedier för streptokocker.

Inkubering i luft, 36 °C. Avläsning efter 1 och 2 dygn.


Vid frågeställning MRSA, se MRSA.


Identifiering och minimikriterier

  • Presumtiv diagnos: S. aureus växer med 1-3 min stora, gulaktiga kolonier, ofta med betahemolys på blodagar. I gramfärgade preparat ses grampositiva runda kocker, enstaka, i par eller hopar. Katalaspositiv. Presumtiv verifiering vid rutinscreening kan göras med kommersiellt agglutinationstest eller Dnas-test. Ett flertal koagulasnegativa stafylokockarter kan ge svagt positivt DNAs-test, vissa, t ex S. intermedius-komplexet och S. hyicus, kan vara tydligt positiva.


För fenotypisk diagnostik se Stafylokocker-minimikriterier vid speciesbestämning.


Se också artikel Maldi-Tof.

  • Slutlig verifiering: Rörkoagulastest är referensmetod, koagulaspositiv.

Påvisande av enterotoxinbildning hos S. aureus utförs vid referenslaboratoriet. Livsmedelsverket erbjuder även en enterotoxin ELISA. Se också Laboratoriediagnostik matförgiftningar


Alternativa diagnostiska metoder

Serologi

Serologi för påvisande av anti-stafylokock-antikroppar brister i specificitet och har därför knappast någon roll för diagnostik av stafylokockinfektioner. Undantag är påvisandet av antikroppsutveckling mot antigen involverade vid TSS och SSSS, men metoder finns inte tillgängliga för rutindiagnostik.


Resistensbestämning

Epidemiologisk typning

Epidemiologisk typning av alla MRSA-isolat sker för närvarande på Folkhälsomyndigheten. Typning sker med molekylärbiologiska metoder. I första hand med spa-typning och när så är indikerat även med PFGE (pulsfältgelelektrofores) som komplement. Se för detaljerad information MRSA.

Kvalitetskontroll

  • Referensstammar:


    • Staphylococcus aureus ATCC 12600


    • Staphylococcus aureus ATCC 29213 (meticillinkänslig stam)


    • Staphylococcus aureus CCUG 35601 (meticillinresistent stam)


  • Se för övrigt MRSA


Svarsrutiner

Stammar som uppfyller minimikriterierna utsvaras: Växt av Staphylococcus aureus.


Verifierat fynd av MRSA utsvaras: Meticillinresistent Staphylococcus aureus (MRSA) påvisad. Anmälningspliktig enligt smittskyddslagen.


Svarsrutiner när det gäller Bacillus, Clostridium och S. aureus i samband med fall av matförgiftning måste utformas individuellt för varje utbrott och då som en syntes av all tillgänglig information


Laboratorierapportering

MRSA är anmälningspliktig enligt gällande falldefinition: Meticillinresistenta Staphylococcus aureus (MRSA)


Referenslaboratorium

Ej utsett

Faktagranskare

  • Karin Tegmark-Wisell

REFERENSER

  • Godfrey ME, Smith IM. 1958. Hospital hazards of staphylococcal sepsis. JAMA 166: 1197.


  • Kuroda M, Ohta T, Uchiyama I et al. 2001. Whole genome sequencing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Lancet 357: 1225-40.


  • Gillet Y, Issartel B, Vanhems P et al. 2002. Association between Staphylococcus aureus strains carrying gene for Panton-Valentine leukocidin and highly lethal necrotising pneumonia in young immunocompetent patients. Lancet 359: 753-9.


  • Yarwood JM, Schlievert PM. 2003. Quorum sensing in Staphylococcus infections. J Clin Invest. 112: 1620-5.


  • 39th Annual Meeting of the Infectious Society of America. 2001. San Fransisco paper n.o. 183: MRSA detection in patients in less than 24 h with a Light Cycler (Roche) real-time PCR-based method. Nilsson, P, & Ripa, T.