A Streptococcus pyogenes, néha Strep pyogenes néven is ismert, felbontható “strepto”, ami láncot jelent, “coccus”, ami kerek alakra utal, “pyo”, ami gennyet jelent, és “genes”, ami képződésre utal.
A Strep pyogenes tehát kerek, láncszerűen növekvő baktériumok, amelyek számos, gyakran gennyel járó fertőzésért felelősek. A Strep pyogeneseket Rebecca Lancefield amerikai mikrobiológus által kidolgozott Lancefield-osztályozásban A csoportos Strep – GAS – baktériumoknak is nevezik.
A Strep pyogenes vastag peptidoglikán sejtfallal rendelkezik, amely Gram-festéskor lila festéket vesz fel – tehát ez egy gram-pozitív baktérium.
Nem mozog és nem képez spórákat, valamint fakultatív anaerob, ami azt jelenti, hogy aerob és anaerob környezetben is képes túlélni.
Végül a Strep pyogenes kataláz-negatív, azaz nem termel kataláz nevű enzimet.
A Strep pyogenes azonban, ellentétben más gyakori kókuszokkal, például az Enterococcusokkal, pirrolidonil-arilamidáz pozitív, mert egy L-pirrolidonil-arilamidáz nevű enzimet állít elő.
A vizsgálathoz egy kis mintát vesznek a gyanús baktériumkolóniából, majd beoltják egy lemezes betétre, amelybe pirrolidonil-béta-naftilamidot – egy másik örömteli szó – ágyaznak.
A Strep pyogenes esetében a pirrolidonil-arilamidáz hidrolizálja a pirrolidonil-béta-naftilamidot béta-naftilamid előállítására.
Próbáld meg ezt háromszor gyorsan kimondani! Végül egy másik, N-metilamino-cinnamaldehid nevű reagens kerül a koronghoz, amely reakcióba lép a béta-naftilamiddal, és élénkvörös színt eredményez, amely megerősíti, hogy a Strep pyogenes pirrolidonil-arilamidáz pozitív.
Vér agar nevű táptalajon tenyésztve a Strep pyogenes telepek béta-hemolízist, más néven teljes hemolízist okoznak. Ez azért van, mert a Strep pyogenes sztreptolysin néven ismert toxinokat termel, amelyek a vörösvértestekben lévő hemoglobint átlátszó sárga színű melléktermékké hidrolizálják.
De néhány más Streptococcus faj, például a Strep agalactiae, szintén béta-hemolitikus. Ezért a Strep pyogenes megkülönböztetésére bacitracintesztet végeznek.
Ez az, amikor egy bacitracinkorongot adnak a véragarhoz. A Strep pyogenes bacitracin érzékeny, így a telepek elpusztulnak, míg a Strep agalactiae esetében a telepek épek maradnak.
A Strep pyogenes számos virulenciafaktorral rendelkezik, amelyek olyanok, mint a támadófegyverek, amelyek segítenek neki megtámadni és elpusztítani a gazdasejteket, és kikerülni az immunrendszert.
A Strep pyogenes tehát először is kapszulázott, vagyis egy kapszulának nevezett poliszacharidréteg borítja.
A kapszulán pedig olyan tapadófehérjék vannak, mint a lipoteichoic sav, a Streptococcus fibronectin binding protein – röviden Sfbl – és az M protein, amelyek segítenek a Strep pyogenes-nek a gazdasejtekhez, például a bőr vagy a garatnyálkahártya sejtjeihez tapadni.
A Strep pyogenes ezután olyan toxinokat használ, mint a hialuronidáz, amely elpusztítja a hialuronsavat, azt a cementanyagot, amely a kötőszövetek és az erek sejtjeit szorosan összekapcsolja.
A hialuronsav elpusztítása helyi gyulladást eredményez, és lehetővé teszi a baktériumok terjedését a véráramba.
A véráramban a Strep pyogenes Streptolysin O-t és S-t használ, amelyek olyan toxinok, amelyek hemolízist, azaz a vörösvértestek pusztulását okozzák.
Eritrogén toxinokat is használ, amelyeket Streptococcal Pyrogenic Exotoxinoknak, röviden Spe-nek is neveznek, és amelyek 3 ízben fordulnak elő: SpeA, SpeB és SpeC.
Ez fokozott hemolízishez vezet a dermális és szubmucosális vérkapillárisokban. Mi több, a SpeA és SpeC szuperantigének, ami azt jelenti, hogy nem kell, hogy egy antigénprezentáló sejt, például egy makrofág felfalja és feldolgozza őket ahhoz, hogy immunválaszt generáljanak a T-sejtekből.
Ehelyett azonnal kölcsönhatásba lépnek a makrofág felszínén lévő II. osztályú MHC molekulával, szuperantigén-MHC komplexet alkotva, amely aztán kölcsönhatásba lép a T-sejt receptorral, és a teljes T-sejt populáció akár 30%-át is stimulálja.
Ez 300-szor erősebb a hagyományos antigéneknél, és egy egész sor gyulladásos citokin felszabadulását serkenti.
Kifejezetten ezt nevezik citokin viharnak, és ez toxikus sokk szindrómához vagy TSS-hez vezethet, ami akkor következik be, amikor egy ilyen citokin vihar széleskörű szisztémás értágulatot vált ki, ami miatt a vérnyomás leesik, ami a létfontosságú szervek rossz perfúziójához vezet.
A véráramból a strep pyogenes baktériumok átterjedhetnek más szervekre, például a tüdőre, tüdőgyulladást vagy tüdőtályogot okozva, vagy a szívre, ahol a szívbillentyűkön vegetációnak nevezett csomókat képeznek, fertőző endokarditiszt okozva.
Változatlanul, ha átterjednek a központi idegrendszerre, agytályogot vagy agyhártyagyulladást okozhatnak.
Meglepő módon, mindezen hatalmas arzenál ellenére a Strep pyogenes valójában békésen megtelepszik a bőrön, a garat vagy torok nyálkahártyáján, a hüvelyben és a végbélben.
Nem okoz kárt mindaddig, amíg az immunrendszer kordában tartja őket, korlátozva a növekedésüket és megakadályozva, hogy máshol is elterjedjenek a szervezetben.
Problémák merülnek fel a gyengébb immunrendszerrel rendelkező egyéneknél, például a csecsemőknél és az időseknél. Egyéb immunrendszert gyengítő állapotok közé tartozik a HIV-fertőzés, a cukorbetegség vagy egy rosszindulatú daganatos betegség.
Ezekben az esetekben a Strep pyogenes általában a bőrön keletkezett résen, nyálkahártya-szakadáson vagy műtétet követően kerül a véráramba.
A Strep pyogenes leggyakrabban streptococcus pharyngitist, más néven torokgyulladást okoz, ami a garatnyálkahártya és a mandulák gyulladása.
A streptococcus pharyngitishez skarlát is társulhat, amikor az intrakapilláris hemolízis élénkvörös bőrkiütést eredményez.
Amikor a Strep pyogenes megfertőzi a felhámot, impetigót okoz, amely mézgafoltokhoz hasonló felületes bőrelváltozások.