1. Streptococci 2조 2008274038박주영(ppt제작, 발표) 2008274054서유래(ppt제작, 발표)
이유림(자료조사, 발표)
Scanning electron microscope image of Streptococcus bacteria

2. General Characteristics
Gram positive, facultative anaerobes
Colonies are small, spherical, non-pigmented and glistening
Non-spore forming and non-motile
Form capsules
Streptococci don't form catalase, but they have a peroxidase system
Most streptococci are sensitive to drying, heat, disinfectants and drugs(except pneumococci, Enterococcisms )
Peroxidase system -> 산소존재하에서 살 수 있음

3. Morphology
Staphylococci : 포도상구균
Streptococci : 연쇄상구균

4. Classification of streptococci
Colony morphology
Hemolysis ★
Biochemical reaction
Serologic specificity(Lancefield group) ★
이 system을 Rebecca Lancefield가 발견함

5. Hemolysis on Blood agar plate
Beta hemolysis(Complete hemolysis pattern)
: RBC가 완전히 용혈되어 clear hemolysis zone이 나타난다 - ex)Streptococcus pyogenes
Alpha hemolysis(Partial hemolysis pattern)
:용혈대가 좁고 배지가 녹색으 로 보인다
–ex) Streptococcus viridans
Gamma hemolysis
:용혈성이 없어서 용혈대가 보 이지 않는다
-ex) Oral streptococci and Enterococci

6. Hemolysis on Blood agar plate
gamma
beta
alpha

7. Serologic specificity (Antigenin type)
Serologic grouping is based on :
Antigenic differences in cell wall carbohydrates(Groups A to V)

9. Host defenses
antibody to M protein gives type-specific immunity to group A streptococci
Antibody to erythrogenic toxin prevents the rash of scarlet fever
Immune mechanisms are important in the pathogenesis of acute rheumatic fever
Maternal IgG protects the neonate against group B streptococci

10. Group A sTREPTOCOCCI

11. Streptococcus pyogenes ( characteristic)
-Streptococcus pyogenes means
pus producing
-Gram +(positive)
-One of the most important pathogens
infrequent, but usually pathogenic,
part of the skin flora
-Group A streptococcus
-Beta-hemolytic streptococci
-Non-motile
-Non-spore forming
-Has a capsule
-Adheres to surfaces such as cell -walls
아포 형성균은 모두 그람 양성 간균에 속한다.

12. Streptococcus pyogenes (Structure - surface antigen)
C carbohydrates : protect the streptococci from being dissolved by the lysozyme defense of the host
Lipoteichoic acid : enable S.pyogenes to adhere to epithelial cells in the skin or pharynx
M protein : make up spiky surface projections that contribute to virulence by resisting phagocytosis and improving adherence
hyaluronic acid : found in human tissue, so it doesn't provoke an immune response from the host
C5a protease : catalyzes the cleavage of the C5a protein of the complement system

13. Streptococcus pyogenes (Structure - surface antigen)

14. Streptococcus pyogenes (toxin & enzyme)
Major extra-cellular toxins
-streptolysins : streptolysin O(SLO)
용혈소 streptolysin S(SLS)
-Erythrogenic toxin : a key toxin in the development of
scarlet fever
=>Erythrogenic and streptolysin contribute to
increased tissue injury by acting as superantigens
Major extra-cellular enzyme
-streptokinase : digestion of fibrin clots, invasion
-hyaluronidase : promote spreading
-DNase
Streptokinase : 섬유소를 용해하는 효소
Hyaluronidase : spreading factor

15. Mechanisms of disease due to Streptococcus pyogenes

16. Pathogenesis of Streptococcus pyogenes infections
Sore throat
Impetigo
Erysipelas
Cellulitis
Myositis
<systemic infection>
Streptococcal toxic shock syndrome
Scarlet fever
Rheumatic fever
Acute Glomerulonephritis
Impetigo: 농가진

17. Streptococcus pyogenes (Diseases)
strep throat
impetigo
Necrotizing fasciitis

18. Streptococcus pyogenes (Biochemical identification)
Latex agglutination : C carbohydrate로 인해 시약을 떨어뜨리면 응집
PYR, 항생제Test, SXT, CAMP 조사
-Latex agglutination
-Sensitive to Bacitracin
-Negative for SXT sensitivity and CAMP test

19. Streptococcus pyogenes (treatment and prevent)
Anti-microbic therapy
Most S.pyogenes is very sensitive to penicillin
Patients with group A infections must be isolated and high level precautions be practiced
(pharyngitis에 걸린 아이들은 페니실린 근육주사로 치료)

20. GROUP B STREPTOCOCCI

21. Streptococcus agalactiae (characteristic)
-Group B streptococcus
-Beta hemolysis pattern
-associated with cattle
(caused bovine mastitis-inflammation of the mammary gland)
-Many GBS strains are mainly encapsulated and are then serologically classified according to the presence of type-specific capsular polysaccharides. These capsules are important virulence factors and stimulators of antibody-associated immunity

22. Streptococcus agalactiae (Laboratory Identification)
CAMP test positive
Bacitracin resistant
sodium hippurate 가 수분해

23. Streptococcus agalactiae (Diseases)
-neonatal pneumonia
-neonatal sepsis
-neonatal meningitis
Puerperal infection(산욕감염)
분만 후부터 분만 후 6주까지의 기간 동안 생식기에 생긴 세균감염

24. Streptococcus agalactiae (Treatment and prevention)
penicillin G
;alternatives are vancomycin and cephalosporin
Pregnant women should be screened for colonization in the third trimester

25. Group D STREPTOCOCCI

26. Group Streptococcus
Enterococcus
E.faecalis
E.faecium
E.durans
Nonentrococcus
S.bovis
S.equinus

27. Group D enterococci E.faecalis, E.faecium, E.durans
Normal colonists of human large intestine
urinary tract, wounds, blood, endocardium, appendix
combined therapy with ampicillin and aminoglycoside
vancomycin-resistant enterococci(VRE)
=>serious nosocomial opportunists

28. (Biochemical identification)
Group D enterococci
(Biochemical identification)
Bacitracin-resistant
CAMP factor (-)
Esculin hydrolysis(+)
PYR (+)
SXT-resistant
6.5% salt resistant
Bacitracin에 저항성갖고있어서 억제대가 보이지X
Camp factor에 음성이어서 화살촉모양을 보이지X
Esculin 가수분해능이 있어서 Bile esculin medium에 접종시 검정색의 집락형성
SXT에 저항성을 갖고있어서 억제대가 보이지X
PYR에서 빨간색으로 양성을 나타냄
6.5% salt에 저항성이 있어서 잘 자람

29. Group D nonenterococci
S.equinus, S.bovis
6.5% salt sensitive
PYR (-)
Starch degradation

30. Group C and G streptococci

31. Group C and G streptococci (Characteristic)
Common flora of domestic animals
Isolated from human upper respiratory
Beta-hemolysis
Compromised patients
=>bacteremia
=>dissenminated deep-seated infections
동물에 있는 일반적인 상재균임
가끔 사람의 상부호흡기에서 발견되기도함
베타용혈의 특징을 갖고있음
면역 억제환자에게 균혈증이나 심재성 감염(진피, 피하조직에 균이 침투하는 감염)을 일으키기도함

33. Streptococcus viridans

34. Streptococcus viridans (Characteristic)
Not grouptable Lancefield group
Widespread residents of the oral cavity
Alpha hemolysis
S.mitis, S.mutans, S.milleri, S.saliarus, S.sanguis
Serious systemic infections
subacute endocarditis
dental caries

35. Streptococcus viridans (Disease) subacute endocarditis
making
vegetation
Blocking
circulation
damaging
organs
Fever, heart murmur, weight loss, anemia
Long-term therapy with penicillin G

36. Streptococcus viridans (Disease) dental caries
Producing
Slime layers
Becoming
plaque
Coinfected with other bacteria
S.oralis, S.gordonii
Very common dental disease

38. Streptococcus viridans (Biochemical identification)
Not soluble to 10% Bile
Resistant to optochin
Bile에 녹지않아서 S.pneumoniae와 감별할수있음
Optochin에 저항성이 있어서 S.pneumoniae와 감별할수있음

39. Streptococcus pneumoniae

40. Streptococcus pneumoniae (Characteristic)
normal flora in the nasopharynx
Alpha hemolysis
Small lancet shape
round, glistening colonies
Capsule
=> escape phagocytosis → Virulence↑
Delicate, Not survive out of habitat
C carbohydrate reactive protein
lobar pneumonia, otitis media, pneumococcal bacterem ia, meningitis
인두에 정상 상재균
알파용혈을 일으킴
작고 lancet(작은칼)모양
둥글고 반작이는 콜로니를갖고있음
캡슐(협막)을 갖고있어서 숙주의 면역작용에의해 phagocytosis가 일어나는것으로부터 피할수있어서 병원성이 높아짐
하지만 밖의 환경에서는 매우 연약하고 살지못하고 죽음
Capsule polysaccharide=>phagocytosis로부터 피할수있음
C carbohydrate reactive protein
:Pneumococcus의 C-carbohydrate와 반응하여 환자가 C-reactive portein을 생성함, 염증성환자 진단시 사용함
S.Pneumoniae는 대엽성폐렴, 중이염, 균혈증, 뇌수막염등을 일으킴

41. S. pneumoniae Lobar pneumonia
Fluid accumulates
in the alveoli
Fluid mixture of exudate, cell, bacteria
solidifies in the air spaces
=>consolidation
Pain, cyanosis, cough, bloody sputum
면역약한사람들이 pharynx로부터 나온 박테리아 세포가 든 점액이 폐로들어가면 폐렴발생함
과도한 면역반응이 유발되면 폐에 부종이 생기게됨
물이 적혈구 백혈구와 함께 폐포에 축적되게됨
감염과 염증이 폐를 통해 빠르게 퍼지게되고 환자는 “drown(익사)”하게됨
exudate(삼출액), cell, 박테리아가 폐를 딱딱하게만들어서 consolidation이 일어나게됨
pneumococcal pneumonia에의해 chills, shaking, 빠른호흡, 열이 발생함
흉통, 청색증, 피색의 객담기침, 비정상적인 호흡소리

42. Streptococcus pneumoniae (Disease) Otitis media
유스타키오관은 인두와 중이를 연결하는 관임
따라서 유스타키오관이 짧으면 인두와 중이의 거리가 짧아져서 중이에 사는 S.pneumoniae가 쉽게와서 감염되게됨
2살아래의 아기들은 유스타키오관이 짧아서 중이염에 쉽게 걸리게됨
매우 고통스럽고 심하면 귀머거리가 될수도있음
또한 상부호흡기에 감염된 것이 더퍼지게되서 meninges까지가면 meningitis까지발생할수있음
Occurs in children Under 2 years
because of short eustachian tubes

43. Streptococcus pneumoniae (Autolysis)
Streptococcus pneumoniae 는 배양배지에 증식시키면 세포분열하는 과정에서 세포벽을 자가분해하는 효소(autolysin)를 생성하여
배양시 오래지나게되면 자기자신이 분해되어 콜로니가 평평한 모양을 갖게됨
dome,smooth shape
(young culture)
flat,rough shape
(old culture)

44. Streptococcus pneumoniae (Biochemical identification)
Soluble to bile
Optochin sensitive
Quellung reaction
Inulin fermentation
Bile에 용해성이 있어서 S.pneumoniae와 감별할수있음
Optochin에 저항성이 있어서 S.pneumoniae와 감별할수있음
Quellung reaction으로 균부유액+항혈청+methylene blue를 넣고 관찰하면 협막이 팽창하는 것을 관찰할수있음
(협막항원에 항체를 넣게되면 미생물의 협막이 붓거나 더 잘보이게되는 원리임)
Inulin을 분해하는 성질을 갖고있음

45. Treatment of Streptococcus pneumoniae
penicillin G or penicillin V
Alternative drugs
=>cephalosporins, sulfonamides, quinolones, erythromycin
older vaccine(pneumovax)
=>Recommended for older person, high risk
conjugate vaccine
=>recommened for children 2 to 23months
as preventive therapy for otitis media and meningitis
치료제로 penicillin G나 penicillinV를 사용함

46. QUIZ

47. what is not characteristic of Streptococci?
1. Gram positive
2. non-spore forming
3. have capsule stained by 'hiss stain method'
4. form catalase
5. sensitive to drying, heat 4
Hiss stain은 협막 염색법이다
Sptreptococci는 협막을 갖고 있으므로 hiss stain법에 협막이 염색된다.

48. which bacteria can be cause of neonatalmeningitis,
Neonatal septicemia?
1. S.pyogenes
2. S.aureus
3. S.pneumonia
4. S.agalactiae
5. S.viridans 4

49. What is the most right toxin or enzyme connected with disease?
1. hyaluronidase - rheumatic fever
2. erythrogenic - scarlet fever
3. streptolysinO - pneumonia
4. streptolysinS - toothache
5. enterotoxin - otitis 2

50. what is the right laboratory identification of the S.agalactiae?
a. Bacitracin sensitive
b. CAMP test postive
c. sodium hippuratte hydrolysis
d. PYR positive
1. a
2. b,c
3. a,b,c
4. b,c,d
5. a,b,c,d 2
Bacitracin resistant
PYR -

51. How can Viridans streptococci be differen tiated from Streptococcus pneumoniae ?
① optochin
② Bacitracin
③ colony size
④ hemolysis
⑤ Salt tolerans
답: 1번
Viridans streptococci are optochin resistant

52. the characteristics of S.pneunomiae?
What are
the characteristics of S.pneunomiae?
Gram positive cocci
Soluble to bile
Quellung test positive
Sensitive to bacitracin
① a, b, c
② a, c
③ b, d
④ d
⑤ a, b, c, d
답: 1번
Gram positive cocci
Soluble to bile
Quellung test positive
resistant to optochin
=>baitracin에 sensitive한건 Viridans Streptococcus

53. Which is the CAMP test positive?
① Streptococcus pyogenes
② Streptococcus agalactiae
③ Streptococcus pneumoniae
④ Viridans Streptococcus
⑤ Enterococcus faecalis
답: 2번
Streptococcus agalactiae는 CAMP test 양성이다.

54. What is the hemolysis pattern of Viridans Streptococcus?
④ autolysis
⑤No hemolysis
답: 1번
Viridans streptococcus는 알파용혈이다.

55. Which bacteria can be seen as diplococci form?
1. S.pyogenes
2. S.agalactiae
3. S.pneumoniae
4. S.viridans
5. E.fecalis 3

56. This image shows two different organisms growing on blood agar
This image shows two different organisms growing on blood agar. If the two disks are "Optochin" , what conclusion can be drawn about the organism at the arrow?
1. The organism is Streptococcus pneumoniae.
2. The organism is not Streptococcus pneumoniae.
3. The organism is Streptococcus pyogenes.
4. The organism is Staphylococcus aureus 1

57. Which is the otitis media mainly caused by?
① Streptococcus epidermidis
② Streptococcus pneumoniae
③ Staphylococcus aureus
④ Streptococcus pyogenes
⑤ None of these
답: 2번
중이염일으키는건 S.pneumoniae이다.

58. What are the characteristics of S.pyogenes?
① Sensitive to Bacitracin
② Include spreading factor
③ Can be cause of acute glomerulonephritis
④ All of these
답: 4번
ampicillin은 enterococcal infection시 사용하는 치료제이다.

59. Q&A

60. 감사합 니다!

61. Reference
Foundation in Microbiology/sixth Edi./Kathleen Park Talaro/McGRAW.HILL/2008/
최신진단미생물학/ 서흥출판사/정윤섭,이경원 /2009/
밀레니엄 미생물학 / 정문각 / 김충환 박미숙/2006/
미생물학 요점정리 & 문제집/대한미생물학회/the science of review(출판사)/ 2004/
Google이미지(사진출처)

62. Latex agglutination
폴리스 틸렌라텍스 입자에 항원을 흡착시켜 항체를 검출하는 간접응집반응

63. CAMP Test 균종이 생성하는 CAMP factor (인자)를 검출하는 시험
세균이 세포외로 분비하 는 CAMP 인자는 내열성 의 단백질로서 적혈구에 대한 직접적인 용혈작용 은 없으나 Staphylococcus aureus의 phospholipase C (sphingomyelinase)인 β- lysin이 CAMP 인자에 의해 감작된 혈액과 반응하여 용혈성이 증가
중간에 그은 세균 : S.aureus , 옆에 화살촉 모양의 용혈성 세균 : S. agalactiae
균종이 생성하는 CAMP factor (인자)를 검출하는 시험이다. CAMP 시험의 이름은 최초 보고자인 Christie, Atkins와 Munch-Peterson의 이름 첫 자를 딴 것이다. 세균이 세포외로 분비하는 CAMP 인자는 내열성의 단백질로서 적혈구에 대한 직접적인 용혈작용은 없으나 Staphylococcus aureus의 phospholipase C (sphingomyelinase)인 β-lysin이 CAMP 인자에 의해 감작된 혈액과 반응하여 용혈성이 증가된다. S. aureus의 일부 균주는 확산성의 β-lysin ( β-hemolysin, β-toxin, β-staphylolysin)을 생성하며 동물의 분리주에서 흔하고 사람에서 분리되는 균주에서는 적다. 이러한 β-lysin은 적혈구의 sphingomyelin을 분해하는 phospholipase C 활성을 가지고 있으며, 적혈구의 sphingomyelin 성분에 따라 CAMP 반응이 달라지게 된다. 그러므로 적혈구 세포막의 지질 성분 중 sphingomyelin 성분이 없거나 적은 동물 혈액으로는 CAMP 시험을 할 수 없다
Streptococcus agalactiae의 동정에 주로이용

64. Hippurate hydrolysis test
B군 사슬알균
->sodium hippurate 를hydrolysis -> benzoic acid&glycine (purple)