Mikrobiologia Lekarska
(Bakteriologia szczegółowa)
Dla studentów medycyny
Wydanie IV poprawione
i uzupełnione (ostatnie wydanie)
Przedmowa do wydania IV
Wychodząc naprzeciw uwagom przekazanym przez studentów czwarte wydanie zostało poszerzone o nowe rozdziały. ( Bakteriologia lekarska , Mykologia lekarska , Immunologia infekcyjna,Aids, Antybiotyki, Wirusologia , nterleukiny , Odpoczynek studenta Część 4-(wydanie specjalne) , itp.) W wydaniu IV dokonano też zmian i uzupełnień w Bakteriologii szczegółowej.
Wszystkie prawa zastrzeżone. Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości lub części ściągi bez pisemnej zgody autora są zabronione!!!!!!!!
Zapotrzebowanic bakterii na tlen
Bakterie, ze względu na ich zróżnicowane zapotrzebowanie na tlen, dzielimy na kilka grup. Znajomość tych zagadnień jest istotna przy zakładaniu hodowli bakteryjnych, czy też nawet już w momencie pobierania próbek materiału od chorych do badań bakteriologicznych. Są to następujące grupy:
1. Bezwzględne tlenowce. Bakterie te do swego wzrostu wymagają obecności
tlenu atmosferycznego. Należą do nich niektóre bakterie chorobotwórcze dla
człowieka
2. Względne beztlenowe. Bakterie te mogą wzrastać zarówno w warunkach
tlenowych, jak i beztlenowych; stanowią one najliczniejszą grupę bakterii
chorobotwórczych dla człowieka
3. Bakterie beztlenowe dzielą się na dwie podgrupy:
a. Ściśle bezwzględne beztlenowe. Bakterie te nic są zdolne do wzrostu,
jeśli zawartość tlenu w atmosferze przekracza 0,5 %. Tlen ten jest dla nich
toksyczny; bakterie te w czasie pobierania materiału klinicznego do badania
i w czasie transportu giną
b. Umiarkowane bezwzględne beztlenowe. U bakterii tych stwierdza sięnieco większą tolerancję na tlen; bakterie te również w obecności tlenu giną. 4. Mikroaerofile. Bakterie te wymagają Tlenu jako końcowego akceptora elektronów, jednak jego stężenie w a atmosferze powinno być obniżone nie rosną na podłożach stałych w atmosferze Tlenowej W warunkach beztlenowych wzrastają bardzo słabo lub wcale.
RODZINA
ENTEROBACTERIACEAE
Charakterystyka – Pałeczki G (-) , ruchome dzięki obecności rzęsek , z wyjątkiem rodzajów Klebsiella i Shigella. Mogą wytwarzać otoczki , mikrootoczki. Nie wytwarzają przetrwalników. Wzrastają w warunkach tlenowych lub względnie beztlenowych. Są chemoorganotrofami z metabolizmem tlenowym i beztlenowym. Fermentują glukozę , a także inne węglowodany i alkohole z wytworzeniem gazu lub bezgazowo. Są katalazo + . Większość rodzajów i gatunków nie fermentuje laktozy. W skład rodziny wchodzi 27 rodzajów.
Chorobotwórczość – Wyznacznikami chorobotwórczości u pałeczek z rodziny enterobacteriaceae są przede wszystkim endotoksyny (LPS). Wszystkie pałeczki mogą wywoływać różne postacie klinicznych zakażeń :
Zakażenia przewodu pokarmowego – Dominują w tych zakażeniach pałeczki z rodzaju Salmonella , Shigella i gatunków Escherichia coli , Yersinia enterocolitica , Morganella morganii , Klebsiella pneumoniae , itp. biegunka jest dominującym objawem w większości przypadków
Zatrucie pokarmowe – Najczęściej wywołane przez pałeczki z rodzaju Salmonella , E. Coli.
Zakażenia dróg moczowych – Dotyczą górnego odcinka i dolnego. Ponad 80% wszystkich przypadków zakażeń dróg moczowych u pacjentów pozaszpitalnych wywołanych jest przez e. Coli i ponad 60% u pacjentów szpitalnych
Zakażenia dróg oddechowych – Pałeczki jelitowe odpowiedzialne są często za zakażenie dolnych dróg oddechowych , głównie w różnych postaciach zapalenia płuc. W zakażeniach tych biorą udział pałeczki z rodzajów Klebsiella , Enterobacter i Serratia , E. Coli , Salmonella spp.
Bakteriemie i posocznice – pałeczki jelitowe są najczęściej izolowane wśród wszystkich bakteryjnych czynników z próbek krwi od pacjentów hospitalizowanych . dotyczy to szczególnie : E. Coli , Enterobacter spp. , Proteus spp. , Salmonella spp. , Citrobacter spp. .
Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych – Pałeczki E. Coli kwalifikowane są do najczęstszych czynników zapalenia opon mózgowo- rdzeniowych u noworodków. Do zakażeń dochodzi podczas porodu , któremu często towarzyszą powikłania. U dorosłych odbywa się to na drodze krwiopochodnej.
Układ kostno-stawowy – Izolowane ropnie kości z różną lokalizacją wywoływane są przez Yersinia spp , Salmonella spp. , E. Coli i inne .
RODZAJ ESCHERICHIA
Escherichia coli
Bakterie z gatunku E. Coli występują stale w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt. Pełnią rolę symbiontów , uczestniczą w rozkładzie pokarmu i syntezie witamin z grupy B , K i C .gatunek E.coli dzieli się na serotypy na podstawie zróżnicowanej budowy antygenów somatycznych O (LPS) , rzęskowych H i polisacharydowych antygenów otoczkowych K . Wyróżnia się 171 antygenów O około 80 antygenów K i ponad 50 antygenów H. Szczepy gatunku E.coli można pogrupować pod względem ich wrażliwości na swoiste bakteriofagi lub kolicyny oraz na antybiotyki.
Chorobotwórczość – Pałeczki E.coli mogą być charakteryzowane przez ich wyznaczniki chorobotwórczości do których należą adhezyny (fimbrie) i toksyny
Fimbrie – Wyróżnia się fimbrie typu MS(wrażliwe na mannozę) i typu MR(oporne na mannozę). Nie wszystkie komórki stanowiące populację szczepu są ufimbriowane;. Szczepy E.coli zawierające znane antygeny zjadliwości K88 i K99 należą odpowiednio do typów serologicznych F4 i F5 antygenów fimbriowych.
Toksyny – Oprócz działania toksycznego , spowodowanego toksyną polisacharydową (LPS) , pałeczki E.coli mogą mieć dodatkowe ważne wyznaczniki chorobotwórczości , do których nalezą toksyny białkowe do tych toksyn należą : 1 Enterotoksyny ciepłochwiejne – wiążą się do nabłonka jelita za pomocą receptorów i efekt działania odbywa się poprzez aktywację cyklazy adenylowej , która katalizuje wzrost cyklicznego adenozyno-3,5-monofosforanu. To powoduje przejście do światła jelita dużej ilości płynu i wystąpienie biegunki. 2 Enterotoksyny ciepło stałe – efekt działania odbywa się poprzez aktywację cyklazy guanylowej obecnej w komórkach nabłonka jelitowego. 3 Verotoksyny – te toksyny są wytwarzane przez szczepy E.coli , które są komórkami lizogennymi.
Szczepy E.coli dzielone są na 3 grupy :
1. Szczepy nefropatogenne
2. Szczepy enteropatogenne
3. Szczepy odpowiedzialne za kolibakteriozy
Chorobotwórczość dla ludzi – większość szczepów E.coli może wywołać enteritis lub gastroenterocolitis przez działanie 4 różnych mechanizmów , w wyniku czego mogą być obserwowane różne zespoły kliniczne : 1. Enterotoksygenne 2. Enteropatogenne 3. Enteroinwazyjne 4. Enterokrwotoczne
RODZAJ SHIGELLA
Do tego rodzaju zaliczane są pałeczki G (-) bezrzęsne , mało aktywne biochemicznie , nie wytwarzające gazu z fermentacji węglowodanów oraz wytwarzające indolzmiennie. Należą tu 4 gatunki stanowiące jednocześnie podgrupy serologiczne: S. dysenteriae , S. flexeri , S. boydii S.sonnei
Chorobotwórczość dla ludzi – Pałeczki z rodzaju Shigella wywołują swoiste zakażenie jelit , które określane jest jako czerwonka bakteryjna. Do wczesnych objawów choroby należą : biegunka , biegunka sekrecyjna z bolesnością i ogólnym osłabieniem
RODZAJ SALMONELLA
Wszystkie serotypy Salmonella należą do dwóch gatunków. Salmonella bongori zawiera mniej niż 10 serotypów . pozostałe ponad 2500 serotypów , nalezą do gatunku Salmonella cholerasuis .
Chorobotwórczość – Pałeczki należące do serotypu Salmonella typhi wywołują dur brzuszny , należące do serotypu Salmonellaparatyphi A , B lub C wywołują dury rzekome a pozostałe serotypy – choroby zakaźne określane wspólną nazwą salmonelozy. U ludzi obserwowane mogą być następujące grupy objawów chorobowych spowodowane przez pałeczki z rodzaju Salmonella: - 1 Gastroenteritis 2 Bakteriemia lub posocznica 3 zespół określany jako gorączka jelitowa 4 objawy chorobowe zlokalizowane pozajelitowo 5 stan nosicielstwa pochorobowego
W diagnostyce zakażeń mają zastosowanie metody konwencjonalne bakteriologiczne zmierzające do izolacji i identyfikacji bakterii w metodach hodowlanych.
RODZAJ YERSINIA
Do rodzaju Yersinia aktualnie zakwalifikowano 10 gatunków.
Charakterystyka – Są to bakterie G (-) , małe ziarniako-pałeczki , które rosną na podłożu MacConkeya w optymalnej temp. 220 – 290 C . bakterie te sa nieruchome w temp. 370 C , wykazują ruch w temperaturze 220 – 250 C , nie wytwarzają : H2S , indolu , acetoniny , nie fermentują laktozy , rozkładają glukozę , sacharozę. Szczepy z gatunku Yersinia enterocolitica serotypu 3 (IA) i 9(V) wytwarzają ß- laktamazy pochodzenia chromosomalnego , są oporne na penicyliny i cefalosporyny I generacji.
Budowa antygenowa – Szczepy z gatunku Yersinia pestis nie mają dalszego podziału na serotypy .
Czynniki zjadliwości – Wykazano je u szczepów należących do 3 gatunków z rodzaju Yersinia są one kodowane w chromosomie i w plazmidach . w komórkach Yersinia pestis oprócz plazmidu zjadliwości 70 kb , wykazano obecność innych plazmidów – małego 9,5 kb i dużego – 110 kb. Czynniki zjadliwości kodowane w chromosomie u pałeczek Yersinia dotyczą m. In. Oporności surowiczej , co oznacza , że bakterie te są oporne na efekt bakteriobójczego działania uwarunkowanego aktywnością dopełniacza normalnej ludzkiej surowicy.
Postacie kliniczne zakażeń pałeczkami z rodzaju Yersinia:
Y. pestis – jest czynnikiem etiologicznym dżumy. Bakterie są przenoszone od gryzoni do człowieka przez pchły. U ludzi mogą występować 3 kliniczne postacie dżumy : dymienicza , płucna i posocznicowa.
Y pseudotuberkulosis – jest czynnikiem etiologicznym rodencjozy , która należy do chorób zakaźnych odzwierzęcych i jest szeroko rozpowszechniona w świecie.
Wyróżnia się następujące postacie kliniczne rodencjozy:
Zapalenie węzłów chłonnych krezki jelitowej – które objawia się w postaci ostrego zapalenia wyrostka robaczkowego . w większości przypadków zabieg operacyjny kończy chorobę , zdarzają się jednak nawroty i powikłania.
Zapalenie jelit – w obrazie klinicznym nie ma swoistych objawów . występuje rzadko u dzieci i dorosłych
Ropne zakażenia z różną lokalizacją – sporadycznie rejestrowano ropne zapalenia stawu kolanowego , zapalenia kości policzkowych , żeber , zapalenie opon mózgowo- rdzeniowych , ropnie wątroby itp.
Szkarlatynopodobna gorączka – występuje endemicznie na terenie niektórych regionów byłego ZSRR.
Powikłania - Do powikłań lub następstw zakażeń pałeczkami rodencjozy głównie ostrej postaci brzusznej u dzieci , należą – rumień guzowaty , reaktywne zapalenie stawów , zapalenie tęczówki lub zapalenie nerek.
Postacie kliniczne jersiniozy
Postacie jelitowe – formy typu enteritis i enterocolitis są najczęstsze i występują u ludzi w każdym wieku. Ta łagodna postać jelitowa może przejść w ciężką z odwodnieniem i zatruciem . może także występować zakażenie bezobjawowe dotyczy to 1% populacji ludzi zdrowych. Zachorowania mogą być sporadyczne , rodzinne , w postaci mniejszych lub większych epidemii. Do tej grupy postaci jelitowej należą również biegunki sekrecyjne , często występujące w związku ze spożyciem wody , mleka , innych pokarmów zanieczyszczonych tymi bakteriami.
Postacie pseudowyrostkowe – większość przypadków nie różni się w obrazie klinicznym od podobnej postaci klinicznej rodencjozy. Różnice dotyczą grupy wiekowej chorują najczęściej dorośli ( 20 – 30 lat).
Postacie posocznicowe – Zazwyczaj o ciężkim przebiegu i mimo leczenia 20% w ostatnich latach kończy się zejściem śmiertelnym.
Rumień guzowaty – i inne zmiany skórne lub tkanki łącznej występują z różną częstością w niektórych krajach. Około 5% rumieni wielopostaciowych wywołanych jest przez Yersinia enterocolitica.
Klebsiella- pałeczki zazwyczaj tworzą śluzowe kolonie nie wykazują ruchu i nie powodują dekarboksylacji ornityny. Zapalenie płuc wywołane przez k. pneumoniae ma charakter destrukcyjny , przebiega ze zmianami martwiczymi oraz krwotokami. Bakterie z gatunku K. pneumoniae mogą wywołać również zakażenia pozapłucne. Pałeczki z gatunku K. ozaenae są rzadko izolowane wywołują zanikowy nieżyt nosa lub ropne zapalenie błony śluzowej nosa.
Enterobacter – W rodzaju tym aktualnie występuje 9 gatunków. Są ruchome i powodują dekarbohsylację ornityny. Bakterie te występują powszechnie w wodzie , ściekach , glebie , warzywach. Mogą wywołać : biegunki , zakażenia oportunistyczne dróg moczowych , oddechowych , zakażenia ran , czasami wywołują posocznice i zapalenia opon mózgowo- rdzeniowych.
Hafnia – jedynym gatunkiem jest Hafnia alveri wykazuje podobne cechy do Enterobacter , różnią się brakiem wytwarzania kwasów z laktozy , melibiozy , sacharozy , adonitolu , inozytolu. Występuje w przewodzie pokarmowym u ludzi zdrowych.
Serratia – może wywołać zapalenie płuc i posocznicę . bakterie te wchodzą w skład flory komensalnej przewodu pokarmowego. Szczepy z gatunku S. odorifera odznaczają się zapachem przypominającym zapach zgniłych warzyw lub stęchłej trawy. Inne gatunki takie jak : S. fonticola , S. ficaria , S. grimesii , S. plymuthica . występują w wodzie , glebie i na roslinach.
RODZAJE PROTEUS MORGANELLA PROVIDENCIA
Proteus – obejmuje 4 gatunki. Bakterie tego rodzaju występują w glebie , wodzie itp.
Morganella – należy 1 gatunek odpowiedzialny za zakażenia dróg moczowych i oddechowych
Providencia – w rodzaju tym znajdują się 4 gatunki . uczestniczą głównie w zakażeniach dróg moczowych.
Identyfikacja bakterii – powinny być uwzględnione następujące ich właściwości : zużytkowanie glukozy , zdolność wzrostu na podłożu MacConkeya i aktywność oksydazy cytochromowej.
Rodzaj Pseuodmonas – Do rodzaju Pseuodmonas wg statystyki Bergeya należało kilkadziesiąt róznych gatunków. Pałeczki z rodzaju Pseuodmonas mają następujące cechy : rosną dobrze na podłożu MacConkeya , są ruchome , zazwyczaj wytwarzają oksydazę cytochromową.
Pseuodmonas aeruginosa – gatunek ten znany pod nazwą pałeczki ropy błękitnej , należy do bakterii szeroko rozprzestrzenionych w przyrodzie. Na powierzchni niektórych szczepów może wystąpić materiał śluzowy wykazuje on właściwości immunogenne i ochronne.
Rodzaj Burkholderia – utworzono ostatnio dla 5 dawnych gatunków rodzaju Pseudomonas , odznaczają się tą samą homologią RNA . bezwzględnie chorobotwórczymi są gatunki B. Mallei i B. Pseudomallei.
Chemioterapia zakażen B. Cepacia - jest trudna i rzadko można osiągnąć całkowite zniszczenie tych bakterii nawet przy intensywnej antybiotykoterapii.
Diagnostyka bakteriologiczna – z dotychczasowych metod fenotypowych i genotypowych do typowania szczepów B. Cepacia w dochodzeniach podczas epidemii najbardziej przydatnymi okazały się : analiza DNA chromosomalnego , typowanie serologiczne i typowanie biochemiczne.
Dr.Rockit