Streptococcus pyogenes, undertiden kaldet Strep pyogenes, kan opdeles i “strepto”, som betyder kæde, “coccus”, som henviser til den runde form, “pyo”, som betyder pus, og “genes”, som henviser til dannelse.
Så Strep pyogenes er runde bakterier, der vokser i kæder, og som er ansvarlige for en række infektioner, der ofte viser sig med pus. Strep pyogenes kaldes også for gruppe A Strep – GAS – i Lancefield-klassifikationen, der er udviklet af den amerikanske mikrobiolog Rebecca Lancefield.
Ok nu, Strep pyogenes har en tyk cellevæg af peptidoglykan, som optager lilla farvestof ved Gram-farvning – det er altså en gram-positiv bakterie.
Den er ikke bevægelig og danner ikke sporer, og den er også en fakultativ anaerob, hvilket betyder, at den kan overleve i både aerobe og anaerobe miljøer.
Endeligt er Strep pyogenes katalase-negativ, hvilket betyder, at den ikke laver et enzym, der hedder katalase.
Derimod er Strep pyogenes i modsætning til andre almindelige kokker som Enterokokker pyrrolidonyl arylamidase-positiv, fordi den laver et enzym kaldet L-pyrrolidonyl arylamidase.
For at teste for dette tages en lille prøve fra en mistænkt bakteriekoloni og inokuleres derefter på en skivepude, der er indlejret med pyrrolidonyl-beta-naphthylamid – endnu en glæde af et ord.
Med Strep pyogenes hydrolyserer pyrrolidonyl arylamidase pyrrolidonyl beta-naphthylamid for at producere beta-naphthylamid.
Forsøg at sige det tre gange hurtigt! Endelig tilsættes et andet reagens kaldet N-methylamino-cinnamaldehyd til disken, og det reagerer med beta-naphthylamid, hvilket resulterer i en lysende rød farve, der bekræfter, at Strep pyogenes er pyrrolidonyl arylamidase-positiv.
Ved dyrkning på et medium kaldet blodagar forårsager Strep pyogenes-kolonier beta-hemolyse, også kaldet komplet hæmolyse. Det skyldes, at Strep pyogenes laver toksiner, der er kendt som streptolysiner, som hydrolyserer hæmoglobinet i røde blodlegemer til gennemsigtige gule biprodukter.
Men nogle andre Streptococcus-arter, som Strep agalactiae, er også beta-hemolytiske. Der foretages derfor en bacitracintest for at skelne Strep pyogenes fra Strep pyogenes.
Det er, når en disk med bacitracin tilsættes til blodagar. Strep pyogenes er bacitracinfølsom, så kolonierne dør af, mens kolonierne ved Strep agalactiae forbliver intakte.
Nu har Strep pyogenes en række virulensfaktorer, der er som angrebsvåben, der hjælper den med at angribe og ødelægge værtscellerne og undslippe immunsystemet.
Så for det første er Strep pyogenes indkapslet, hvilket betyder, at den er dækket af et polysaccharidlag, der kaldes en kapsel.
Og på kapslen er der adhærensproteiner som lipoteichoinsyre, Streptococcus fibronectinbindende protein – eller Sfbl forkortet – og M-protein, som hjælper Strep pyogenes med at fæstne sig til værtscellerne, f.eks. i huden eller i svælget slimhinde.
Dernæst bruger Strep pyogenes toksiner som hyaluronidase, der ødelægger hyaluronsyre, et cementstof, der holder cellerne i bindevæv og blodkar tæt forbundet.
Destruktion af hyaluronsyre resulterer i lokal betændelse og gør det muligt for bakterierne at sprede sig til blodbanen.
I blodbanen anvender Strep pyogenes streptolysin O og S, som er toksiner, der forårsager hæmolyse, dvs. ødelæggelse af røde blodlegemer.
Den bruger også erytrogene toksiner, der også kaldes Streptococcal Pyrogenic Exotoxins, eller forkortet Spe, som findes i 3 varianter: SpeA, SpeB og SpeC.
Dette fører til øget hæmolyse i de dermale og submucosale blodkapillærer. Desuden er SpeA og SpeC superantigener, hvilket betyder, at de ikke behøver at blive ædt og behandlet af en antigenpræsenterende celle som f.eks. en makrofag for at generere et immunrespons fra T-celler.
I stedet interagerer de straks med klasse II MHC-molekylet på makrofagets overflade og danner et superantigen-MHC-kompleks, som derefter interagerer med T-celle-receptoren og stimulerer op til 30 % af den samlede T-cellepopulation.
Det er 300 gange kraftigere end konventionelle antigener, og det stimulerer frigivelsen af en hel masse inflammatoriske cytokiner.
Specifikt kaldes dette for en cytokinstorm, og det kan resultere i toksisk chok syndrom eller TSS, som sker, når en sådan cytokinstorm udløser udbredt systemisk vasodilation, hvilket får blodtrykket til at falde, hvilket fører til dårlig perfusion af vitale organer.
Fra blodbanen kan strep pyogenes-bakterier sprede sig til andre organer, f.eks. lungerne, hvor de forårsager lungebetændelse eller lungeabscesser, eller hjertet, hvor de danner klumper kaldet vegetationer på hjerteklapperne, hvilket forårsager infektiøs endokarditis.
Alternativt kan de, hvis de spreder sig til centralnervesystemet, forårsage abscesser i hjernen eller meningitis.
Overraskende nok kan Strep pyogenes på trods af alt dette kraftfulde arsenal faktisk fredeligt kolonisere huden, slimhinden i svælget eller halsen, skeden og endetarmen.
Det gør ikke nogen skade, så længe immunsystemet holder dem i skak, begrænser deres vækst og forhindrer dem i at sprede sig et andet sted i kroppen.
Problemer opstår hos personer med et svagere immunforsvar, som f.eks. spædbørn og ældre mennesker. Andre immunsvækkende tilstande omfatter HIV-infektion, diabetes eller en malignitet.
I disse tilfælde kommer Strep pyogenes normalt ind i blodbanen gennem et brud på huden, en slimhindesprængning eller efter en operation.
Mest ofte forårsager Strep pyogenes strep pharyngitis også kaldet halsbetændelse, som er betændelse i svælgeslimhinden og mandlerne.
Strep pharyngitis kan også være forbundet med skarlagensfeber, som er, når intrakapillær hæmolyse resulterer i et knaldrødt hududslæt.
Når Strep pyogenes inficerer epidermis, forårsager den impetigo, som er overfladiske hudlæsioner, der ligner honningklumper.