Bakterie
Gram - dodatnie
1/ Główne gatunki o znaczeniu klinicznym
2/ Epidemiologia
3/ Czynniki chorobotwórczości
(patomechanizm)
4/ Chorobotwórczość
5/ Diagnostyka
cd.
6/ Leczenie
1
Ziarenkowce:
Staphylococcus
Streptococcus
Enterococcus
Pałeczki i laseczki:
Bacillus
Clostridium
Corynebacterium
Listeria
Propionibacterium
Actinomyces
Lactobacillus
2
Rodzaj Staphylococcus
Ogólna charakterystyka:
• ziarenkowce Gram-dodatnie katalazo-dodatnie
• względne beztlenowce
• rosną na niewzbogaconych podłożach
• kolonizują skórę i błony śluzowe
• powodują endo- i egzogenne zakażenia
oportunistyczne
• MRSA, MRCNS – szczepy oporne na metycylinę
Gatunki najczęściej wywołujące infekcje u człowieka:
• S. aureus (koagulazo- dodatni)
• S. epidermidis (koagulazo-ujemny)
• S. saprophyticus (koagulazo-ujemny)
3
Staphylococcus aureus
Epidemiologia
Kolonizuje skórę i błony śluzowe, gł. przedsionek nosa (ok. 30 %
populacji)
Nosicielstwo – kolonizacja gatunkiem mikroorganizmu, u którego
stwierdzono obecność czynników chorobotwórczości (jest
potencjalnym patogenem)
Czynniki chorobotwórczości
Białko A
CF (clumping factor)
Toksyny pirogenne: enterotoksyna, TSST(toxic shock syndrome toxin),
eksfoliatyna
Enzymy: koagulaza, hemolizyny, hialuronidaza i in.
Chorobotwórczość
gronkowcowe zatrucia pokarmowe
zespół wstrząsu toksycznego
zespół Rittera, liszajec pęcherzowy, płonica gronkowcowa
czyraki, jęczmienie, ropnie
zapalenie szpiku kostnego, zapalenie stawów
zapalenie wsierdzia, zapalenie płuc
posocznica gronkowcowa
4
Staphylococcus epidermidis
Kolonizuje skórę wszystkich okolic ciała i błony śluzowe
Częsty czynnik etiologiczny bakteriemii i posocznic w
zakażeniach szpitalnych u osób o obniżonej odporności
Tworzy biofilm na powierzchni biomateriałów ( wszczepów
)
Staphylococcus saprophyticus
Zakażenie egzogenne drogą pokarmową lub płciową
Obok E. coli najczęstszy czynnik etiologiczny zakażeń układu
moczowego
5
Diagnostyka gronkowców
Gronkowce od paciorkowców różnicuje się w teście na
katalazę (paciorkowce są katalazo-ujemne)
S. aureus identyfikuje się przez wykazanie:
•
zdolności wytwarzania koagulazy
•
obecności CF
•
hemolizy typu β
•
beztlenowego rozkładu mannitolu
S. epidermidis od S. saprophyticus odróżnia się w teście
na nowobiocynę (S. epidermidis - wrażliwy, S.
saprophyticus – oporny) oraz szereg innych cech
biochemicznych (np. test API)
6
Rodzaj Streptococcus
Ogólna charakterystyka
• ziarenkowce Gram-dodatnie katalazo-ujemne
• względne beztlenowce
• kolonizują skórę i błony śluzowe
• powodują endo- i egzogenne zakażenia
oportunistyczne
• wymagają do hodowli podłoży wzbogaconych
• podział na grupy: 1/typ hemolizy, 2/ grupy
serologiczne A-G wg Lancefield (wielocukier C
lub kwas lipotejchojowy)
7
Rodzaj Streptococcus
Najważniejsze klinicznie paciorkowce:
S. pyogenes, S. agalactiae (paciorkowce
ropotwórcze)
S. pneumoniae (należy do grupy S. mitis)
Paciorkowce jamy ustnej (grupy S. bovis, S.
mitis, S. mutans, S. salivarius, S. milleri)
8
Streptococcus pyogenes
Epidemiologia
Kolonizuje błony śluzowe górnych dróg oddechowych (nosicielstwo)
Zakażenia oportunistyczne endo- i egzogenne (drogą kropelkową,
zakażone przedmioty)
Czynniki chorobotwórczości
Białko M
Toksyny erytrogenne: A (pirogenna), B (proteaza cysteinowa)
Enzymy: hemolizyny (streptolizyna 0, streptolizyna S), hialuronidaza,
streptokinazy i in.
Chorobotwórczość S. pyogenes
stany zapalne i ropne gardła i migdałków
ropne infekcje skóry (liszajec paciorkowcowy, róża)
ropne zapalenie tkanki podskórnej (cellulitis)
płonica paciorkowcowa (szkarlatyna), STSS (zespół paciorkowcowego
wstrząsu toksycznego), zakażenia połogowe, posocznica
Powikłania: ostre kłębuszkowe zapalenie nerek, zapalenie mięśnia
sercowego, reumatyczne zapalenie stawów
9
Steptococcus agalactiae
Składnik flory fizjologicznej jamy ustnej, jelit i pochwy
Zakażenia noworodków (bakteriemia, zapalenie płuc,
zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, posocznica)
U dorosłych: zapalenie pęcherza moczowego,
odmiedniczkowe zapalenie nerek
Streptococcus pneumoniae (pneumokoki, dwoinki
płatowego zapalenia płuc)
Nosicielstwo w gardle
Zapalenie płuc i zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
Zapalenie oskrzeli, zatok, ucha środkowego
Jeden z czynników chorobotwórczości:
polisacharydowa otoczka o działaniu
antyfagocytarnym
10
Paciorkowce jamy ustnej
Składnik fizjologicznej flory jamy ustnej i gardła oraz
układu moczo-płciowego
Zakażenia oportunistyczne:
zapalenia wsierdzia, zapalenia kości, zapalenia opon
mózgowo-rdzeniowych, posocznica
Najczęściej izolowany gatunek: S. anginosus z grupy S.
milleri
Paciorkowce z grupy S. mutans uczestniczą w
tworzeniu płytki nazębnej i przyczyniają się do
powstawania próchnicy.
11
Diagnostyka paciorkowców
• Podłoża wybiórcze do hodowli paciorkowców zawierają
azydek sodu, który hamuje wzrost bakterii Gram ujemnych
• Paciorkowce od gronkowców różnicuje się testem na
katalazę
• Na podłożu z krwią różnicuje się paciorkowce pod względem
typu hemolizy (α, β, γ)
• W obrębie β-hemolizujących paciorkowców ustala się
przynależność do grupy serologicznej wg Lancefield w
teście lateksowym (po ekstrakcji składników ściany
komórkowej).
12
Diagnostyka paciorkowców cd.
Diagnostyka S. pyogenes:
• Β-hemoliza, grupa A
• wrażliwość na bacytracynę (+)
• brak rozkładu hipuranu sodu (-)
• ujemny test CAMP (-), dodatni test PYR (+)
Diagnostyka S. agalactiae:
• Β-hemoliza, grupa B
• oporny na bacytracynę (-)
• rozkład hipuranu sodu (+)
• dodatni test CAMP (+), ujemny test PYR (-)
Diagnostyka S. pneumoniae:
• α-hemoliza
• wrażliwy na optochinę,
• „rozpuszczalny” w żółci (sole żółci aktywują autolizyny S.
pneumoniae)
13
Rodzaj Enterococcus
Ogólna charakterystyka
• Paciorkowce kałowe
• Gram-dodatnie katalazo-ujemne
• Antygen grupowy D wg Lancefield (kwas lipotejchojowy)
• Względnie beztlenowe
• Rosną na niewzbogaconych podłożach
• Flora przewodu pokarmowego i dróg moczopłciowych
• Powodują zakażenia oportunistyczne
• Szczepy wielooporne (B-laktamy, aminoglikozydy,
glikopeptydy)
• VRE - vancomycin resistant enterococci
Gatunek najczęściej wywołujące infekcje u człowieka: E. faecalis
14
Enterococcus faecalis
Czynniki chorobotwórcze:
adhezyna (substancja agregująca)
hialuronidaza
cytolizyna o właściwościach bakteriocyny
Chorobotwórczość:
Zakażenia dróg moczowych
Bakteriemia, zapalenie wsierdzia, zapalenia opon
mózgowo-rdzeniowych (gł. u noworodków)
Zakażenia ran, zakażenia wewnątrzbrzuszne
(ropnie , zapalenie otrzewnej), zakażenia
ginekologiczne
15
Diagnostyka E. faecalis
• Wzrost na niewzbogaconych podłożach
• Zakres temp. 10 - 40 st. C
• Zakres pH 1-10
• Wzrost na podłożu z 6,5 % NaCl
• Wzrost na podłożu z żółcią
• Hydroliza eskuliny
16
Rodzaj Clostridium
Beztlenowce
Laseczki przetrwalnikujące
Przetrwalniki umiejscowione są w komórce:
• biegunowo („pałeczka dobosza” – C. tetani)
• podbiegunowo („rakieta tenisowa” – C.
botulinum, C. difficile)
• centralnie („kształt osełkowaty” – C.
perfringens)
Ruchliwe dzięki rzęskom (większość gat.),
nieliczne tworzą otoczki
17
Clostridium botulinum
(laseczka jadu kiełbasianego)
Źródło zakażenia:
• przetrwalniki C. botulinum (gleba, żywność)
• wydzielana toksyna zawarta w żywności jest
przyczyną śmiertelnych zatruć pokarmowych
Droga zakażenia: pokarmowa lub przez
zanieczyszczenie rany
TOKSYNA BOTULINOWA = JAD KIEŁBASIANY
(neurotoksyna) - blokuje uwalnianie
acetylocholiny w płytce nerwowo-mięśniowej, co
doprowadza do wiotkich porażeń mięśni
Jad kiełbasiany jest na liście BRONI BIOLOGICZNEJ
(może wniknąć drogą wziewną albo pokarmową).
18
Clostridium botulinum cd.
Chorobotwórczość
• botulizm klasyczny (zatrucie pokarmowe toksyną znajdującą
się w żywności)
• botulizm przyranny (zakażenie po zanieczyszczeniu rany np.
ziemią zawierającą przetrwalniki)
• botulizm niemowląt (zakażenie endogenne po kolonizacji jelit
przetrwalnikami)
Diagnostyka
• Botulizm klasyczny (zatrucie pokarmowe) i botulizm niemowląt:
1/ wykrywanie toksyn w żywności oraz kale i surowicy chorego –
metody immunologiczne (met. ELISA, testy lateksowe,
immunoelektroforeza)
2/ metody molekularne (wykrywanie genów syntezy neurotoksyn)
• Botulizm przyranny:
izolacja przez hodowlę na podłożu dla beztlenowców,
identyfikacja w oparciu cechy biochemiczne
19
Clostridium tetani
Źródło zakażenia: gleba, kurz, brudne narzędzia medyczne
Drogi zakażenia: zanieczyszczenie ran lub miejsc wkłucia
przy iniekcjach, rzadziej drogą pokarmową
Czynniki chorobotwórczości
Tetanospazmina (neurotoksyna)
Tetanolizyna (hemolizyna)
Chorobotwórczość
Tężec
– napady skurczów tonicznych, obejmujących mięśnie
szkieletowe (postać miejscowa lub uogólniona)
Diagnostyka
Rozpoznanie tężca opiera się na objawach klinicznych (nie
stosuje się metod mikrobiologicznych)
20
Clostridium difficile
(laseczka poantybiotykowego rzekomobłoniastego
zapalenia jelit)
Składnik flory fizjologicznej jelita grubego
Zakażenia oportunistyczne (po długotrwałej antybiotykoterapii)
Czynniki chorobotwórczości :
Toksyna A (enterotoksyna) – powoduje uwalnianie cytokin,
prowadząc do hipersekrecji płynów do światłą jelita (wodnisto-
krwawa biegunka)
Toksyna B (cytotoksyna) – powoduje martwicę nabłonka jelit z
powstawaniem błon rzekomych
Chorobotwórczość
Poantybiotykowe rzekomobłoniaste zapalenie jelit
Diagnostyka
• Enterotoksyna:
1/ bezpośrednie wykrywanie toksyny w kale pacjenta (ELISA, test
lateksowy)
2/ metody molekularne (wykrywanie genów syntezy enterotoksyny
w szczepie wyizolowanym z kału pacjenta)
• Cytotoksyna: efekt cytopatyczny w hodowlach komórkowych
21
Clostridium perfringens
(laseczka zgorzeli gazowej)
Droga zarażenia: zakażenie przetrwalnikami rozległych ran
(zmiażdżenia kończyn, urazy jamy brzusznej) albo drogą
pokarmową (gł. mięso)
Czynniki chorobotwórczości i chorobotwórczość
• Toksyna α (patomechanizm zgorzeli gazowej (gangrena,
myonecrosis) – rozpływna martwica mięśni lub tkanki
łącznej z wytwarzaniem gazu i objawami ogólnej toksemii)
• Toksyna β (patomechanizm martwiczego zapalenia jelit)
• Enterotoksyna (zatrucia pokarmowe)
• Enzymy: kolagenaza, proteinazy, hialuronidaza,
hemolizyny, neuraminidaza deoksyrybonukleaza i in.
• Otoczka
Diagnostyka
Przy zgorzeli gazowej – hodowla z materiału klinicznego
objętego zgorzelą, izolacja i badanie mikroskopowe i
biochemiczne
Przy zatruciu pokarmowym – hodowla z kału, oznaczenie
ilościowe lub testy lateksowe wykrywające enterotoksynę
22
Rodzaj Bacillus
Ogólna charakterystyka
Gram-dodatnie laseczki
Tlenowce albo względne beztlenowce
Rosną na niewzbogaconych podłożach
Niektóre wytwarzają otoczki (B. anthracis)
Wytwarzają przetrwalniki (położone centralnie w komórce)
Występują w środowisku (saprofity) i w organizmie człowieka
(komensale)
Kontrola autoklawów:
B. subtilis, B. stearothermophilus
Gatunki wywołujące infekcje u człowieka:
B. anthracis, B. subtilis, B. cereus
23
Bacillus anthracis (laseczka wąglika)
Zoonoza (choroba odzwierzęca):
przerwalniki w glebie – przewód pokarmowy zwierząt – kontakt
ze zwierzętami i produktami pochodzenia zwierzęcego
(droga kontaktowa lub wziewna) lub zakażenie drogą
pokarmową
Przetrwalniki B. anthracis są na liście BRONI BIOLOGICZNEJ
Czynniki chorobotwórczości
Polipeptydowa otoczka (kwas D-gutaminowy)
Egzotoksyna trójskładnikowa
(białko PA - obrona przed fagocytozą, czynnik LF- cytoliza
makrofagów, czynnik obrzęku EF – zaburza gospodarkę
wodno-elektrolitową)
Chorobotwórczość
Wąglik
•
Skórny (tzw. „czarna krosta” postula maligna)
•
Płucny (krwotoczne zapalenie węzłów chłonnych
śródpiersia, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych,
posocznica)
•
Jelitowy (krwista puchlina brzuszna, posocznica)
5/ Diagnostyka : PCR (laboratoria referencyjne)
24
Bacillus cereus
Występuje powszechnie w przyrodzie (przetrwalniki w glebie)
Przetrwalniki zanieczyszczają żywność (warzywa, mięso, ryż,
mleko). Toksyny w żywności powodują zatrucia pokarmowe.
U człowieka –składnik flory fizjologicznej jelita grubego, czynnik
etiologiczny zakażeń oportunistycznych
Chorobotwórczość
Zatrucia pokarmowe toksyną B. cereus (wymioty, biegunka)
Pourazowe zapalenie gałki ocznej (np. zakażenie po skaleczeniu
rogówki ciałem obcym)
Zakażenie ran pooperacyjnych, oparzeniowych, złamań
Infekcje po zabiegach urazowych (iniekcja, dializa,
bronchoskopia itp.)
Czynniki chorobotwórczości
Enterotoksyna biegunkowa
Toksyna wymiotna
25
Rodzaj Corynebacterium
Występują powszechnie w środowisku (w glebie i wodzie), a także
jako składnik flory fizjologicznej (komensale) lub patogeny w
organizmach roślin, zwierząt i ludzi
.
Tlenowe
Auksotrofy
Komórki o kształcie „maczugi” (ziarna wolutyny), układy
popodziałowe
Chorobotwórczość:
Corynebacterium diphtheriae – błonica (łac. diphtheria)
Corynebacterium ulcerans – błonicopodobne zapalenie
gardła i skóry
inne np. C. jeikeium, C. urealyticum i in. – oportunistyczne
zakażenia o różnym umiejscowieniu, zakażenia szpitalne
u osób z zaburzeniami w systemie odpornościowym
26
Corynebacterium diphtheriae
(maczugowiec błonicy)
Nosicielstwo na błonach śluzowych gardła.
Droga zakażenia: kropelkowa lub bezpośredni kontakt
Czynniki chorobotwórczości:
Szczepy C. diphtheriae zakażone bakteriofagiem
przenoszącym gen tox wytwarzają TOKSYNĘ BŁONICZĄ
Chorobotwórczość:
•
Błonica układu oddechowego: miejscowy stan zapalny /
błony rzekome / toksemia. Toksyna błonicza ma
szczególne powinowactwo do mięśnia sercowego, nerek i
nerwów obwodowych.
•
Błonica skóry: wrzodziejące zmiany
Diagnostyka
•
metody molekularne (wykrywa się gen tox)
•
hodowla i izolacja szczepów, a następnie wykrywanie
toksyny metodami immunoenzymatycznymi, efekt
cytopatyczny w komórkach Vero lub test Eleka ( z
użyciem surowicy przeciwbłoniczej)
27
Listeria monocytogenes
Chorobotwórczość:
Listerioza noworodków – granulomatoza noworodków (ropnie w
narządach)
Listerioza dzieci i dorosłych - 1/ lekkie objawy grypopodobne albo
zaburzenia pokarmowe, 2/ ciężki przebieg: zapalenie opon
mózgowo-rdzeniowych, zapalenie wsierdzia, posocznica
Listerioza weterynarzy i hodowców - infekcja skóry i oczu
Patomechanizm
Względny wewnątrzkomórkowy pasożyt (rozprzestrzenia się w
organizmie wewnątrz makrofagów)
Liczne enzymy o charakterze inwazyn, np. adhezyna, cytolizyna
(listeriolizyna) i fosfolipaza, katalaza i dysmutaza nadtlenkowa
Diagnostyka
Hodowla (różnicowanie na podstawie wzrostu w 4 st. C i podłożu z 10
% NaCl) i identyfikacja na podstawie cech morfologicznych i
metabolicznych
28
Rodzaj Propionibacterium
Składnik flory fizjologicznej skóry i błon śluzowych
Endogenne zakażenia oportunistyczne
Propionibacterium acnes
Kolonizuje skórę w okolicy bogatej w gruczoły łojowe
Patomechanizm: stymuluje silną miejscową odpowiedź
immunologiczną
Chorobotwóczość: 1/ trądzik pospolity, 2/ kolonizacja biomateriałów
(bakteriemia, zapalenie wsierdzia, infekcje układu nerwowego)
Propionibacterium propionicum
Kolonizuje skórę i błonę śluzową jamy ustnej
Chorobotwórczość: czynnik etiologiczny promienicy (obok
Actinomyces), a także izolowany z ropni (szyi, płuc, nerek),
zakażeń kanalików łzowych, zmian okołozębowych
Diagnostyka: hodowla i testy biochemiczne (API), metody
molekularne
29
Rodzaj Actinomyces
Actinomyces israelii (powoduje promienicę - obok
Propionibacterium propionicum)
Promienica – stan zapalny tkanek miękkich (ropnie i
przetoki) z tworzeniem tzw. ziarn promienicznych.
Infekcja oportunistyczna.
Promienica umiejscawia się gł. w jamie ustnej, ale także
w narządach wewnętrznych (płuca, nerki, macica i
in.)
Diagnostyka
Rosną wolno (po 7-14 dni inkubacji).
Różnicowanie gatunków: cechy morfologiczne kolonii i
obraz z preparatów oraz cechy biochemiczne.
Do identyfikacji gatunków najlepsze są metody
molekularne (hybrydyzacja lub PCR).
30
Rodzaj Lactobacillus
Gatunki: L. acidophilus, L. casei, L. paracasei, L.
salivarius. L. rhamnosus i in.
Występują w środowisku i w organizmach zwierząt i ludzi jako
komensale (składnik flory fizjologicznej człowieka – jamy
ustnej, jelit oraz pochwy).
Zapobiegają kolonizacji bakteriami patogennymi (bakteriocyny,
kwas mlekowy, nadtlenek wodoru)
Polimorficzne pałeczki (od ziarniakopałeczek po kilkanaście μm)
Względnie beztlenowe
Auksotrofy (podłoża wzbogacone w aminokwasy, kwasy
tłuszczowe, witaminy, pH 5,5)
Produkt fermentacji – kwas mlekowy
Chorobotwórczość
Bardzo rzadko zakażenia oportunistyczne: bakteriemia,
zakażenia wsierdzia, ropnie wewnątrzbrzuszne
31
Bakterie Gram zmienne
Rodzaj BIFIDOBACTERIUM
Składnik flory fizjologicznej jamy ustnej, jelit (zwłaszcza u
niemowląt) i pochwy.
Wytwarzają witaminy B1, B2, K oraz uwalniają kwas mlekowy,
który ułatwia wchłanianie wapnia.
W pochwie – podobne działanie jak Lactobacillus
Beztlenowce, do wzrostu wymagają podłoża wzbogaconego w
węglowodany (które fermentują do kwasu mlekowego i
octowego).
Rzadko przyczyna zakażeń oportunistycznych
Rodzaj MOBILUNCUS
Składnik fizjologicznej flory pochwy.
Gatunki: Mobiluncus curtisii, Mobiluncus mulieris
Bakterie (obok bakterii z gatunku Gardnerella vaginalis)
uznane za czynnik etiologiczny waginozy (bakteryjnego
zakażenia pochwy).
Patomechanizm nie jest dokładnie poznany.
32
Test
godz. 8.30
1/ Zespół wstrząsu toksycznego STSS wywołuje:
a/ Streptococcus agalactiae
b/ Streptococcus pyogenes
c/ Staphylococcus aureus
d/ Staphylococcus epidermidis
2/ Clostridium tetani jest czynnikiem etiologicznym
a/ wąglika
b/ gangreny
c/ tężca
d/ błonicy
3/ Które spośród wymienionych gatunków bakterii są
katalazododatnie:
a/ Staphylococcus saprophyticus
b/ Streptococcus pyogenes
c/ Enterococcus faecalis
33
Test
godz. 14.30
1/ Gronkowce koagulazododatnie metycylinooporne to:
a/ MRSA
b/ MRCNS
2/ Czynnikiem etiologicznym granulomatozy noworodków są
bakterie:
a/ Enterococcus faecalis
b/ Listeria monocytogenes
c/ Corynebacterium ulcerans
3/ Jaki gatunek obok Neisseria meningitidis i Haemophilus
influenzae jest najczęstszym czynnikiem etiologicznym
bakteryjnego zapalenia opon mózgowo – rdzeniowych ?
a/ Streptococcus pyogenes
b/ Streptococcus pneumoniae
c/ Staphylococcus epidermidis
34