Streptococcus pyogenes, někdy nazývaný Strep pyogenes, lze rozdělit na „strepto“, což znamená řetězec, „coccus“, což znamená kulatý tvar, „pyo“, což znamená hnis, a „genes“, což znamená tvoření.
Takže Strep pyogenes jsou kulaté bakterie, které rostou v řetězcích a jsou zodpovědné za řadu infekcí, které se často projevují hnisem. Streptokoky pyogeny se také nazývají streptokoky skupiny A – GAS – v Lancefieldově klasifikaci, kterou vytvořila americká mikrobioložka Rebecca Lancefieldová.
Takže, Strep pyogenes má silnou peptidoglykanovou buněčnou stěnu, která při barvení podle Grama přijímá fialové barvivo – jedná se tedy o grampozitivní bakterie.
Je nepohyblivá a netvoří spory a je to také fakultativní anaerob, což znamená, že může přežívat jak v aerobním, tak v anaerobním prostředí.
A konečně, Strep pyogenes je kataláza negativní, což znamená, že nevytváří enzym zvaný kataláza.
Na rozdíl od jiných běžných koků, jako jsou enterokoky, je však Strep pyogenes pyrrolidonyl arylamidáza pozitivní, protože vytváří enzym zvaný L-pyrrolidonyl arylamidáza.
K tomuto testu se odebere malý vzorek z podezřelé bakteriální kolonie a poté se naočkuje na diskovou podložku, do které se vloží pyrrolidonyl beta-naftylamid – další radostné slovo.
U Strep pyogenes pyrrolidonyl arylamidáza hydrolyzuje pyrrolidonyl beta-naftylamid za vzniku beta-naftylamidu.
Zkus to říct třikrát rychle! Nakonec se k disku přidá další činidlo zvané N-methylamino-cinnamaldehyd, které reaguje s beta-naftylamidem, což vede k jasně červenému zbarvení, které potvrzuje, že Strep pyogenes je pyrrolidonyl arylamidáza pozitivní.
Při kultivaci na médiu zvaném krevní agar způsobují kolonie Strep pyogenes beta-hemolýzu, nazývanou také úplná hemolýza. To proto, že Strep pyogenes vytváří toxiny známé jako streptolyziny, které hydrolyzují hemoglobin v červených krvinkách na průhledné vedlejší produkty žluté barvy.
Některé další druhy streptokoků, například Strep agalactiae, jsou však také betahemolytické. Proto se k odlišení Strep pyogenes provádí bacitracinový test.
To je, když se do krevního agaru přidá disk s bacitracinem. Strep pyogenes je citlivý na bacitracin, takže kolonie odumírají, zatímco u Strep agalactiae zůstávají kolonie nedotčené.
Takže Strep pyogenes má řadu faktorů virulence, které jsou jako útočné zbraně, které mu pomáhají napadat a ničit buňky hostitele a vyhýbat se imunitnímu systému.
Takže zaprvé, Strep pyogenes je zapouzdřený, což znamená, že je pokrytý polysacharidovou vrstvou zvanou kapsle.
A na kapsidě se nacházejí adherenční proteiny, jako je kyselina lipoteichoová, Streptococcus fibronectin binding protein – zkráceně Sfbl, a M protein, které pomáhají Strep pyogenes přichytit se na hostitelské buňky, například na buňky kůže nebo sliznice hltanu.
Dále Strep pyogenes používá toxiny, jako je hyaluronidáza, která ničí kyselinu hyaluronovou, tmelící látku, která udržuje buňky pojivových tkání a cév pevně spojené.
Ničení kyseliny hyaluronové vede k místnímu zánětu a umožňuje bakteriím šířit se do krevního oběhu.
V krevním řečišti Strep pyogenes používá streptolysin O a S, což jsou toxiny, které způsobují hemolýzu neboli destrukci červených krvinek.
Používá také erytrogenní toxiny, které se také nazývají streptokokové pyrogenní exotoxiny, zkráceně Spe, které se vyskytují ve 3 variantách: SpeA, SpeB a SpeC.
To vede ke zvýšené hemolýze v kožních a podslizničních krevních kapilárách. Navíc SpeA a SpeC jsou superantigeny, což znamená, že nemusí být pohlceny a zpracovány antigen prezentující buňkou, jako je makrofág, aby vyvolaly imunitní odpověď T-buněk.
Namísto toho okamžitě interagují s molekulou MHC II. třídy na povrchu makrofágu a vytvářejí komplex superantigen-MHC, který pak interaguje s receptorem T-buněk a stimuluje až 30 % celé populace T-buněk.
To je 300krát silnější než běžné antigeny a stimuluje to uvolnění celé řady zánětlivých cytokinů.
Konkrétně se tomu říká cytokinová bouře a může to vyústit v syndrom toxického šoku neboli TSS, ke kterému dochází, když taková cytokinová bouře vyvolá rozsáhlou systémovou vazodilataci, čímž dojde k poklesu krevního tlaku, což vede ke špatné perfuzi životně důležitých orgánů.
Z krevního řečiště se bakterie streptokoka pyogenního mohou šířit do dalších orgánů, například do plic, kde způsobují zápal plic nebo plicní abscesy, nebo do srdce, kde vytvářejí shluky zvané vegetace na srdečních chlopních a způsobují infekční endokarditidu.
Případně, pokud se rozšíří do centrálního nervového systému, mohou způsobit abscesy mozku nebo meningitidu.
Překvapivě, navzdory celému tomuto mocnému arzenálu, může Strep pyogenes ve skutečnosti pokojně kolonizovat kůži, sliznici hltanu nebo hrdla, pochvu a konečník.
Neškodí, dokud je imunitní systém drží na uzdě, omezuje jejich růst a brání jim v šíření jinam v těle.
Problémy vznikají u jedinců se slabším imunitním systémem, jako jsou kojenci a starší lidé. Mezi další stavy oslabující imunitu patří infekce HIV, cukrovka nebo zhoubné onemocnění.
V těchto případech se Strep pyogenes obvykle dostane do krevního oběhu porušením kůže, poraněním sliznice nebo po operaci.
Nejčastěji Strep pyogenes způsobuje streptokokovou faryngitidu nazývanou také streptokoková angína, což je zánět sliznice hltanu a mandlí.
Streptokoková faryngitida může být také spojena se spalničkovou horečkou, kdy intrakapilární hemolýza vede ke vzniku jasně červené kožní vyrážky.
Pokud Strep pyogenes infikuje epidermis, způsobuje impetigo, což jsou povrchové kožní léze, které vypadají jako shluky medu.