Bakterie Gram- ujemne

1

Ściana komórkowa bakterii

Gram-ujemnych

• Peptydoglikan (mureina)
• Fosfolipidy
• Białka

• LPS- lipopolisacharyd,

endotoksyna

– glikolipid

charakterystyczny tylko dla
bakterii Gram-ujemnych.

2

Lipopolisacharyd

to heteropolimer

złożony z trzech regionów:

• Lipid A (integralna część błony

zewnętrznej)

• Oligocukier rdzeniowy
• Wielocukier swoistości antygenowej O

3

Lipid A

Rdzeń

Antygen O

Dwucukier

glukozaminylowy
kwasy

tłuszczowe
(w miejscu grup
hydroksylowych)

Kwas ketodeoksy-

oktonowy
Fosfoetanoloamin

a
Heptoza
Glukoza,

galaktoza
N-
acetyloglukozami

na

Łańcuchy

polisacharydowe z
powtarzajacych się

gatunkowo
specyficznych

monocukrów:
galaktozy,

mannozy,
abekwozy.

4

Endotoksyna

Endotoksyna wywołuje szereg

reakcji patofizjologicznych:

• Wstrząs endotoksyczny

• Pirogenność

• Leukocytoza

• Aktywacja makrofagów

• Aktywacja dopełniacza

• Agregacja płytek krwi

• Obniżenie ciśnienia krwi

• Indukcja syntezy interferonu

• Nekroza tkanek

• Miejscowe reakcje skórne

• Poronienie, przedwczesne porody

5

Inne toksyny bakteryjne-

definicja

• Proste lub złożone białka (czasem z

grupą węglowodanową lub lipidową)
pochodzenia bakteryjnego, które
łącząc się z receptorami komórki
doprowadzają do jej uszkodzenia lub
zaburzenia funkcji fizjologicznych
organizmu

6

Toksyny białkowe i

peptydowe:

• Toksyny cytolityczne

– hemolizyny

• Enterotoksyny bakterii Gram ujemnych

– Ciepłochwiejne toksyny E.coli (LT)

– Ciepłostałe toksyny E.coli (ST)

– Enterotoksyna V.cholerae (cytotoksyna)

– Shiga-toksyna

– Cytotoksyna wytwarzana przez Helicobacter

– Inne podobne do St wytwarzane przez

K.pneumoniae, Salmonella, Yersinia

– Inne podobne do cytotoksyny wytwarzane

przez Salmonella, Enterobacter cloace

7

Do czynników patogennych

można też zaliczyć:

• Substancje toksyczne o małej masie (nie

peptydowe)

• Substancje wielkocząsteczkowe aktywujące

układ immunologiczny doprowadzając do
reakcji nadwrażliwości np. tuberkulina

• Enzymy bakteryjne i inne białka nasilające

efekt działania toksyn np. hialuronidaza,
proteazy

• Fimbrie adherencyjne

8

Mechanizmy działania

toksyn:

• Fizyczne uszkodzenie błony komórek

eukariotycznych np. rozpuszczenie jej składników

(fosfolipazy), wbudowanie białek tworzących pory

• Właściwości hemolityczne, cytolityczne

• Wpływ na biosyntezę białek, inaktywacja rybosomów

• Wpływ na funkcje regulacyjne komórki, aktywacja

białka G

• Wpływ na czynność neuronów

• Wpływ na układ immunologiczny, indukcja cytokin i

mediatorów procesu zapalnego

• Blokada receptorów (np. B-adrenergicznych przez

toksynę Y.pestis)

9

Pochodzenie toksyn:

Miejsce

kodowania

genów

Bakteria

Czynnik wirulencji

chromosom Vibrio cholerae

Salmonella

typhimurium
Shigella sp.
Pseudomonas

aeruginosa
Yersinia
enterocolitica
E.coli

Enterotoksyna
Enterotoksyna, czynniki

inwazyjne
Enterotoksyna, czynniki
inwazyjne
Egzotoksyna A
Czynniki inwazyjne
Enterotoksyna LTII

plazmid

Shigella sp.
E.coli

Czynniki inwazyjne
Czynnik kolonizacji,
enterotoksyna LTI

bakteriofag E.coli

Shiga-like toksyna

transpozon

E.coli

Enterotoksyny STA i STB,

hemolizyna

10

11

Rodzina

Enterobacteriacae

• Escherichia

(Escherichia coli)

• Salmonella (Salmonella enterica)

• Shigella (Shigella sonnei, Shigella flexneri)

• Yersinia (Yersinia pestis, Yersinia

tuberculosis, Yersinia enterocolitica)

• Klebsiella

(Klebsiella pneumoniae,

Klebsiella oxytoca)

• Enterobacter

(Enterobacter aerogenes,

Enterobacter cloace)

• Citrobacter

(Citrobacter freundii)

• Proteus

(Proteus mirabilis, Proteus

vulgaris)

• Morganella

(Morganella morganii)

• Serratia,

(Serratia marcescens)

12

Rodzina Enterobacteriaceae

– cechy wspólne

• Najbardziej powszechne mikroorganizmy w

materiałach klinicznych

• Bakterie jelitowe (flora normalna lub patogenna)

• Nie wytwarzają przetrwalników

• Wytwarzanie otoczek – niektóre szczepy

• Względnie beztlenowe lub tlenowe

• Ruchliwe - w większości (okołorzęsne)

• Katalazo dodatnie i oksydazo ujemne

• Fermentują glukozę i inne węglowodany

• Redukują azotany

• Skomplikowana budowa antygenowa

• Wytwarzanie bakteriocyn

13

Rodzina Enterobacteriaceae

– cechy różnicujące

• Ruch

(nieruchome: Shigella, Klebsiella)

• Fermentacja kwaśna MR

(Escherichia,

Shigella, Salmonella, Citrobacter, Proteus)

• Fermentacja laktozy

(dodatnia:Escherichia,

Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella)

• Wytwarzanie H

2

S

(Salmonella, Citrobacter)

• Wytwarzanie ureazy

(Proteus)

• Wytwarzanie indolu

(Escherichia, Proteus)

• Oporność na KCN

(Enterobacter,

Citrobacter,Serratia, Klebsiella, Proteus)

• Wzrost na podłożu SS

(Shigella, Salmonella)

14

Miejsca infekcji

najczęstsze dla

Enterobacteriacae

• Centralny system nerwowy

– Escherichia

• Dolny układ oddechowy

-

Klebsiella, Enterobacter,
Escherichia

• Krwiobieg

– Escherichia,

Klebsiella, Enterobacter

• Przewód pokarmowy

–

Salmonella, Shigella,
Escherichia, Yersinia

• Układ moczowy

-

Escherichia, Proteus,
Klebsiella, Morganella

15

Budowa antygenowa

• Antygen somatyczny O (część LPS)

ciepłostały, przeciwciała IgM

• Antygen rzęskowy H (białko

flagellina) – ciepłochwiejny,
przeciwciała IgG

• Antygen otoczkowy K (polisacharyd),

ciepłochwiejny

16

Escherichia coli

• Kolonizuje jelito grube człowieka

• Gatunek oportunistyczny

• Transmisja z osoby na osobę przy braku higieny i

odpowiedniego przygotowywania żywności

• Podział na serotypy na podstawie budowy

antygenowej (O,H,K)

• Ruchliwa, orzęsiona, niektóre szczepy mają otoczki

• Fermentuje laktozę, różowe kolonie na płytce

McConkey’a.

• Transkrypcja genów pili regulowana przez

dwuskładnikowy system sygnalny (cAMP-CRP)

17

Czynniki wirulencji

charakterystyczne dla E.coli

– Enterotoksyny (LT-I, LT-II, ST, verotoksyna)
– Antygeny czynnika kolonizacyjnego (colonisation

factor antigens) : CFA/I, CFA/II, CFA/III

– Hemolizyny
– Fimbrie typu AFA I i AFA II (ułatwiają adherencję)
– Fimbrie typu Dr
– Pili P
– Typ 1 pili
– Antygen K1 (otoczkowy)
– Białko Ipa (invasion plasmid antigen)

18

19

Chorobotwórczość E.coli

• Bakteriemia ( E.coli jest najczęściej izolowanym

drobnoustrojem Gram -)

• Zakażenia układu moczowego (cewki, pęcherza, nerek;

80% przypadków)

• Większość przypadków zapalenia żołądka i jelit (głównie

w krajach rozwijających się) ETEC,EPEC, EIEC,EHEC; typ
enterokrwotoczny jest istotną przyczyną krwotocznego
colitis.

• Noworodkowe zapalenie opon mózgowych (zwykle

szczepy z antygenem otoczkowym K1)

• Infekcje brzuszne towarzyszące perforacji jelit
• Większość infekcji (z wyjątkiem meningitis i

gastroenteritis) jest wywoływana przez endogenną florę.

• Zakażenia szpitalne

20

Gastroenteritis powodowane przez

E.coli

Organizm

Miejs

ce

Choroba

Patogeneza

Entero-
toksyczna
E.coli
(ETEC)

j.cienk

ie

Biegunka podróżnych, biegunka

dziecięca;
wodnista biegunka, wymioty,

mdłości, skurcze, niska gorączka

Enterotoksyny ST i/lub

LT które stymulują

sekrecję płynów i

elektrolitów

Entero-
patogenna
E.coli
(EPEC)

j.cienk

ie

Dziecięca biegunka w krajach

rozwijających się; gorączka,

mdłości, wymioty, stolec bez krwi

Przerwanie normalnej

struktury

mikrokosmków

powodujące w rezultacie

biegunkę i złe

wchłanianie pokarmu

Entero-
inwazyjna
E.coli
(EIEC)

j.grube Głównie w krajach rozwijających

się; gorączka, wodnista biegunka,

skurcze, czasem może dojść do

czerwonki z krwawym stolcem

(podobne do Shigella)

Inwazja i zniszczenie

komórek epitelialnych

wyścielających j.grube

Entero-
krwotoczn

a E.coli

(EHEC,
O157:H7)

j.grube Krwotoczne colitis z ostrymi

skurczami brzusznymi, krwawa

biegunka, brak gorączki, zespół

hemolityczno-mocznicowy (HUS)

Verotoksyna przerywa

syntezę białek, lezja i

zniszczenie w obrębie

mikrokosmków

Entero-

agregacyjn

a E.coli
(EAEC)

j.cienk

ie

Dziecięca biegunka, uporczywa,

wodnista z wymiotami,

odwodnienie

Adherencja agregatów

pałeczek do

mikrokosmków,

obniżenie absorpcji

płynów

21

Mechanizmy działania

enterotoksyn

Enterotoksyny ciepłochwiejne LT:

– aktywacja cyklazy adenylowej która katalizuje wzrost

cAMP, powoduje to przejście do swiatła jelita dużej

ilości płynu – wody, chlorków; hamowane jest

wchłanianie zwrotne

– adherencja do nabłonka na rąbku szczoteczkowym

Enterotoksyny ciepłostałe ST:

- aktywacja cyklazy guanylowej w komórkach nabłonka

jelitowego która katalizuje wzrost cGMP, wzrost

sekrecji płynu do światła jelita, biegunka. Efekt

biologiczny większy i w krótszym czasie niż w

przypadku LT

Verotoksyna

- uczestniczy w hamowaniu syntezy białek,

cytotoksyczna dla komórek Vero

22

Miano coli

• Stwierdzenie obecności E.coli w

wodzie pitnej jest przyjęte jako
wskaźnik zanieczyszczenia. Miano
coli jest to największe rozcieńczenie
wody w którym stwierdza się jeszcze
obecność E.coli (

1:50,

1:100, 1:500)

23

Rodzaj Klebsiella

• Pałeczki tworzące śluzowe kolonie, nie wykazują ruchu,

otoczkowe.

• Zakażenia endogenne zwłaszcza u osób z obniżoną

odpornością, po terapii antybiotykowej, cukrzyków

• Rezerwuarem jest woda, gleba, często występują w

szpitalach

• Klebsiella pneumoniae

– pierwotne zapalenie płuc (3%

przypadków, typy otoczkowe 1 i 2), nosicielstwo; zakażenia

układu moczowego (typy 8,9,10); posocznice; enteritis u

niemowląt, zaburzenia przewodu pokarmowego

• Klebsiella ozenae

– zakażenia nosa: zanikowy nieżyt nosa

(ozena)

• Klebsiella rhinoscleromatis-

przewlekłe zapalenie błon

śluzowych nosa i gardła (twardziel)

24

• Infekcje powodowane przez

Enterobacter, Citrobacter, Morganella
i Serratia

sa rzadkie, dotyczą głównie

pacjentów immunokompetentnych,
mogą powodować infekcje szpitalne
na oddziałach noworodkowych.
Gatunki te a głównie

Enterobacter

są

często oporne na wiele antybiotyków.

25

Struktura antygenowa gatunków z grupy

coliforms i Proteus

26

Rodzaj Enterobacter

• Ruchome, czasem otoczkowe
• Występują w glebie, wodzie; składnik flory

jelitowej

• Mogą wywoływać zakażenia dróg

moczowych, oddechowych, ran, biegunki

• Najczęściej izolowane:

E.aerogenes,

E.cloacae

• Dużą zjadliwością charakteryzują się szczepy

E.sakazakii

mogące być przyczyną

zapalenia opon mózgowych i posocznic u

noworodków.

27

Rodzaj Serratia

• Najważniejszy gatunek;

Serratia

marcescens

, większość zakażeń

dotyczy pacjentów
hospitalizowanych, noworodków

• Wydziela czerwony barwnik

(prodigiozynę)

• Inne gatunki powszechne w wodzie,

glebach, na roślinach.

28

Rodzaj Proteus

• Ruchliwe pałeczki, występują w glebie, wodzie;

flora przewodu pokarmowego

• Cechy diagnostyczne: wytwarzanie

siarkowodoru, ureazy, acetoiny, oporność na

KCN, dezaminacja fenyloalaniny, pełzający

wzrost, ruchliwość, charakterystyczny zapach.

• Najczęściej izolowany

Proteus mirabilis

–

zakażenia układu moczowego (sprzyja

tworzeniu się kamieni nerkowych), zakażenia

ran, zakażenia szpitalne

• Proteus vulgaris

– normalna flora kałowa,

zakażenia dróg moczowych, zakażenia po

-antybiotykowe.

29

Salmonella-

chorobotwórczość

• Kolonizacja bezobjawowa (głównie

S.typhi i

paratyphi

)

• Zakażenia droga pokarmową, bakterie z jelita

cienkiego przedostają się wewnątrz monocytów do

naczyń limfatycznych

• Dur brzuszny, dury rzekome, gorączka durowa

(

S.typhi i S.paratyphi

)

• Zapalenie jelita (enteritis) objawia się przez:

gorączkę, mdłości, wymioty, krwawa lub nie

biegunkę, skurcze brzuszne (

S.enteritidis

)

• Posocznica (

S.cholarae-suis

); infazja drogą

pokarmową, przedostanie się do krwi i całego

organizmu.

30

31

Salmonella -

epidemiologia

• Większość zakażeń poprzez jedzenie

skontaminowanych produktów żywnościowych

(drób, jajka, produkty mleczne)

• Zakażenia droga fekalno-oralną (dzieci)

• Masowe zachorowania osób spożywających ten sam

pokarm

(S.enteritidis

)

• Krótki okres wylęgania i trwania choroby

• S.typhi i S.paratyphi

to ścisłe patogeny ludzkie,

przenoszone pomiędzy osobami

• Zasięg ogólnoświatowy, dotyczące głównie miesięcy

letnich

• W Polsce rejestrowano średnio 40 tys. zachorowań i

zatruć rocznie

32

Salmonella - diagnostyka

• Krew badana w kierunku odczynu serologicznego

i na posiew, kał w celu identyfikacji bakterii

• Ruchliwe pałeczki, tlenowe

• Nie fermentują laktozy

• Produkują siarkowodór, rozkładają malonian

• Wytwarzają gaz podczas fermentacji

węglowodanów

• Rosną na podłożu SS (z tiosiarczanem sodowym)

• Antygeny somatyczny O, rzęskowy H, zewnętrzny

V (odpowiada otoczkowemu K); w handlu

dostępne zestawy do szybkiej identyfikacji

antygenów (grupy serologiczne A,B,C,D)

33

Shigella-

chorobotwórczość

• Zapalenie żołądka i jelit (gastroenteritis), nie

przenikają do krwi.

• Początkowo wodnista biegunka przechodząca

po 1-2 dniach w skurcze brzuszne (może być

obecny krwawy stolec)

• S.sonnei

większość infekcji w krajach

rozwiniętych,

S.flexneri

w krajach

rozwijających się,

S.dysenteriae

odpowiedzialna za ostrą postać choroby –

czerwonkę bakteryjną

• Endotoksyna odpowiedzialna za podrażnienie

śluzówki jelit; ciepłochwiejna toksyna Shiga

34

Shigella - epidemiologia

• Ludzie są jedynym rezerwuarem tych

bakterii

• Choroba przenoszona z osoby na osobę lub

drogą fekalno-oralną, krótki łańcuch

epidemiologiczny)

• Relatywnie mało komórek bakteryjnych

potrzeba do zakażenia, tolerują kwasowość.

• Choroba o zasięgu światowym, bez

sezonowego występowania

• Zachorowania na czerwonkę obecnie

rzadkie, dotyczą głównie dzieci.

35

Shigella- diagnostyka

• Materiałem diagnostycznym jest kał i

wymazy odbytnicze

• Bezrzęsne, nieruchliwe, tlenowe
• Nie fermentują laktozy
• Mało aktywne biochemicznie, nie

wytwarzają H

2

S

• Rosną na podłożu SS w postaci

przejrzystych, gładkich kolonii

36

Yersinia -

chorobotwórczość

• Y.pestis

powoduje dżumę dymieniczą i płucną

– wysoka śmiertelność

• Y.pseudotuberculosis

, odzwierzęca choroba-

gruźlica rzekoma

• Inne gatunki (

Y.enterocolitica

) powodują

jersiniozę w różnej postaci:

– Gastroenteritis; ostra wodnista biegunka i przewlekła

biegunka

– Postać pseudowyrostkowa u dzieci może się objawiać

powiększonymi węzłami chłonnymi i imitacją

zapalenia wyrostka robaczkowego.

– Postać skórna - rumień guzowaty, postać stawowa –

schorzenia reumatyczne

– sepsa po transfuzji, u młodocianych ze schorzeniami

krwi, u osób z grup ryzyka.

37

• Yersinia pestis

38

39

• Yersinia

enterocolitica

Yersinia – czynniki

wirulencji

• Antygeny F1 (glikoproteina) i V/W

(otoczkowy)

• Białka błony zewnetrznej Yop’s

(Yersinia outer proteins)

• Koagulaza
• Fibrynolizyna
• Pestycyny

40

Yersinia -epidemiologia

• Y.pestis

– infekcje zwierzęce, rzadko

przenoszone na ludzi, obecnie endemicznie

w Azji

• Inne zakażenia Yersinia rozprzestrzeniają

się poprzez skażone produkty żywnościowe

• Y.enterocolitica

może rosnąc w niskich

temperaturach (lodówka)

• Specyficzne rozmieszczenie serotypów oraz

różna częstość izolowania szczepów w

różnych regionach

41

Yersinia - diagnostyka

• Materiał badany: krew, ropa, treść węzłów

chłonnych, kał

• Względnie beztlenowe

• Barwią się bipolarnie

• Katalazododatnie

• Nie fermentują laktozy, nie wytwarzają

indolu, siarkowodoru, acetoiny

• Rosną na podłożu McConkey’a w temp 22-

29

o

C do 72h.

• Typowanie serologiczne, typowanie

bakteriofagowe

42

Vibrio cholerae -

chorobotwórczość

• Powoduje cholerę – formy od łagodnej do

zagrażającej życiu

• Objawy – wodnista biegunka już 15-30 min po

zakażeniu (tzw. ryżowy stolec)

• Przyczyną śmierci jest zaburzenie gospodarki

elektrolitowej i ogromną utratę płynów

• Vibrio cholerae O1, biotyp klasyczny: wysoki

poziom śmiertelności, mała liczba nosicieli,

ekspansja-Indie, Pakistan

• Vibrio biotyp El Tor (typ hemolityczny): niski

poziom śmiertelności, dużo nosicieli, duża

ekspansja

43

Czynniki wirulencji Vibrio

cholerae

Czynnik wirulencji

Efekt biologiczny

Toksyna cholery

Hipersekrecja
elektrolitów i wody

Wić

Adherencja do komórek

mukosalnych

Proteaza

hemmaglutynacyjna

Indukuje zapalenie jelita i

degradację „tight-
junctions”

Neuraminidaza

Zwiekszenie receptorów

toksyny

Mucynaza

Rozkład glikoproteinowej

osłony komórek
jelitowych

44

Vibrio- czynniki wirulencji

cd.

• Enterotoksyna cholery – białko 84kDa

złożone z dwóch podjednostek:

– domena A wykazuje aktywność

biologiczną

– domena B odpowiada za wiązanie się do

komórkowego receptora GM1

Działa poprzez aktywację cyklazy

adenylowej która zwiększa produkcję

cAMP co w efekcie wpływa na sekrecję

chlorków i wody do światła jelita.

45

Vibrio cholerae-

epidemiologia

• Organizm odpowiedzialny za główne pandemie ze znaczącą

śmiertelnością

• Dwa biotypy: O1 (klasyczny) i El Tor

• Wszystkie pandemie cholery powodowane były przez

serotyp O1 chociaż serotyp O139 powoduje podobne

zakażenia

• Organizm znajdowany w ujściach rzek i morzach, towarzyszy

skorupiakom, swobodnie namnaża się w wodzie.

• Poziom bakterii w skontaminowej wodzie rośnie w

miesiącach letnich

• Rozprzestrzenianie poprzez żywność i wodę

• Infekcyjna dawka jest wysoka ponieważ większość

organizmów ginie w obecności kwasów żołądkowych (10

11

)

46

Vibrio

-

diagnostyka

• Pałeczki tlenowe, zakrzywione, pojedyncza

biegunowa rzęska w preparacie

bezpośrednim

• Rozkładają mannitol, wytwarzają indol
• Rosną na podłożu agarowym alkalicznym

oraz w wodzie peptydowej (pH 8,5)

• Typowanie serologiczne – aglutynacja z

surowicą poliwalentną O

• Szereg cukrowy w celu odróżnienia Vibrio

01 klasycznego od Vibrio El Tor

47

Inne gatunki Vibrio

• V.parahaemolyticus – zatrucia

pokarmowe, wodniste biegunki

• V.vulnifucus – zakażenia ran,

bakteriemia

48

Haemophilus-

chorobotwórczość

• Normalna flora dróg oddechowych, jamy ustnej, dróg

rodnych, spojówki oka, powszechne szczepy

bezotoczkowe

H.influenze i H.parainfluenze

• Przewlekłe zakażenia układu oddechowego, zapalenie

ucha środkowego, zapalenie nagłośni

• Większość zakażeń dzieci i dorosłych wywołanych jest

przez bezotoczkowe szczepy Hemophilus influenze

• U dzieci (6 miesięcy do 2 lat) szczepy otoczkowe typu

b najczęstsza przyczyna zapalenia opon mózgowych,

szczepy mało powszechne u dorosłych (ochrona dzięki

przeciwciałom PRP - fosforan polirybozylorybitolu

• Wirusy potęgują kolonizację H.influenze, częste

zakażenia wtórne, po wirusowe (zapalenie krtani,

gardła, zatok, oskrzeli)

49

50

Haemophilus - diagnostyka

• Materiał: krew, płyn mózgowo-rdzeniowy,

wymazy z gardła, z pochwy, bronchoskopia

• Małe pałeczki, nieruchome, potrzebują do

wzrostu czynników X (ciepłostała hemina) i V

(koenzym NAD – nukleotyd dwufosfopirydyny)

– oba są w komórkach krwi

• Posiew na agar czekoladowy

• W diagnostyce wykorzystuje się

zapotrzebowanie na czynniki i zdolność do

hemolizy

• Sześć typów serologicznych (a,b,c,d,e,f) na

podstawie polisacharydów otoczkowych,

szczepy bezotoczkowe nie są typowane.

51

Pseudomonas aeruginosa -

chorobotwórczość

• Zakażenia w miejscach wilgotnych (np. przy rurce

tracheostomijnej, cewnikach)

• Infekcje płucne (u chorych z mukowiscydozą)

• Rany oparzeniowe i inne uszkodzenia skóry i

tkanek miękkich

• Zakażenia układu moczowego

• Zakażenia ucha („ucho pływaka’)

• Zakażenia oka , zapalenie rogówki (niewłaściwie

odkażane soczewki kontaktowe)

• Zapalenie wsierdzia

52

53

Czynniki wirulencji Pseudomonas

aeruginosa

Czynnik

wirulencji

Efekt biologiczny

Otoczka

alginianowa

Adhezyny, hamuje antybiotyki, tłumi

aktywność neutrofili i limfocytów

Pilie

Adhezyny

LPS

Aktywność endotoksyny

Piocyjanina

Pośredniczy w niszczeniu tkanek przez
produkcje toksycznych tlenków

Egzotoksyna A Hamuje syntezę białek niszczy tkanki

(skóra, rogówka)

Egzotoksyna S Hamuje syntezę białek,

immunosupresyjna

Cytotoksyna

Cytotoksyczna dla komórek

eukariotycznych (np. dla leukocytów)

Alkaliczna

proteaza

Destrukcja tkanek, inaktywacja
interferonu

Fosfolipaza C

Ciepło chwiejna hemolizyna

54

Pseudomonas aeruginosa -

epidemiologia

• Wszechobecny w większości wilgotnych

środowisk, w szpitalach: kwiaty, krany,
toalety, respiratory, urządzenia do dializ

• Może czasowo kolonizować układ

pokarmowy i oddechowy szczególnie
pacjentów leczonych antybiotykami o
szerokim spektrum działania lub
hospitalizowanych przez dłuższy okres

• Spora oporność antybiotykowa

55

Pseudomonas -

diagnostyka

• Materiał: ropa, kał, wymazy z nosa,

gardła, skóry, pochwy, ran.

• Ruchliwe, tlenowe, oporne na sole,mogą

rosnąć w 25-42

o

C

• Dobrze rośnie na agarze krwawym,

wzrost śluzowaty, wydziela zapach

jaśminu (trójmetyloamina), produkuje

fluorescencyjne pigmenty.

• Określa się aktywność proteolityczną:

zjadliwe szczepy rozkładają 5-7ug białka

na mg suchej masy.

56

Campylobacter -

chorobotwórczość

• Ostre zapalenie jelit z biegunką,

niemoc, gorączka, ból brzuszny,
infekcja może trwać tydzień lub
dłużej (

C.jejuni

); proponowana

nazwa kampylobakteriozy

• Posocznica (

C.fetus

),

rozprzestrzenianie się do innych
organów

57

58

Campylobacter -

epidemiologia

• Infekcje pochodzenia zwierzęcego,

przenoszą się poprzez skażoną
żywność, wodę, niepasteryzowane
mleko

• Dawka zakażająca niska
• Zasięg światowy, zakażenia

najczęściej w miesiącach ciepłych

59

Campylobacter -

diagnostyka

• Małe, zakrzywione pałeczki, ruchliwe
• Rosną na podłożach selektywnych w

warunkach mikroaerofilnych (5%
tlenu, 10% CO

2

, 85% azotu w 37

o

C –

42

o

C)

60

Helicobacter -

chorobotwórczość

• Przewlekłe zapalenie żołądka
• Wrzód trawienny
• Rak żołądka
• Posocznica (H.cinaedi)
• Wydaje się że niektóre gatunki mogą

stanowić florę fizjologiczną
p.pokarmowego zwierząt

61

Czynniki wirulencji Helicobacter

pylori

Czynnik wirulencji

Działanie

Ureaza

Neutralizuje kwasy, stymuluje
monocyty, stymuluje produkcję cytokin

Białko szoku
cieplnego HspB

Wzmacnia ekspresję ureazy

Inhibitor kwasowości

Blokuje sekrecję kwasów

Rzęski

Pozwalają na penetrację warstwy
mukozy i chronią przed wpływem
kwaśnego środowiska

Adhezyny

Pośredniczą w wiązaniu do komórek
gospodarza

Mucynaza
(mukopolisacharydaza
)

Trawi mucynę żołądkową

Fosfolipaza

Trawi mucynę żołądkową

Dysmutaza

Chroni przed fagocytozą poprzez
neutralizację metabolitów tlenowych

Katalaza

Chroni przed fagocytozą

Cytotoksyna

Indukuje wakuolizację w komórkach
epitelialnych, stymuluje migrację
neutrofili do mukozy

62

Helicobacter pylori -

epidemiologia

• Zakażenia powszechne, częstsze wśród

osób w krajach rozwijających się

• Głównym rezerwuarem bakterii jest

człowiek

• Rozprzestrzenianie pomiędzy osobami i

drogą fekalno-oralną

• Gatunek wszechobecny, nie zanotowano

sezonowego zwiększania się przypadków

• Około 50% osób dorosłych jest zakażonych

H.pylori

63

Helicobacter- diagnostyka

• Materiał: wycinki błony śluzowej żołądka
• Zakrzywione, mikroaerofilne pałeczki,

hodowla 5 dni, podłoża wzbogacone

• Wysoka aktywność ureazy – oddechowe

testy ureazowe

• Testy PCR ( próbki z kału)
• Różnice w składzie kwasów tłuszczowych

wykorzystywane do różnicowania podtypów

techniką chromatografii cieczowo-gazowej

• Badania serologiczne

64

65

Brucella- chorobotwórczość

• Atakuje układ siateczkowo-

śródbłonkowy (wątroba, trzustka,
węzły chłonne, nerki)

• Tworzenie ziarniniaków, ogólne złe

samopoczucie, słabość, nieregularna
gorączka, ostry przebieg – gorączka
maltańska

66

67

Brucella - epidemiologia

• Rezerwuarem są zwierzęta: kozy i

owce (

B.melitentis

), bydło

(

B.abortus

), świnie (

B.suis

) i psy

(

B.canis

)

• Zakażenia tylko odzwierzęce, nie przez

kontakt bezpośredni między osobami

• Światowy zasięg, grupa ryzyka– ludzie

pracujący ze zwierzętami,

niepasteryzowane produkty mleczne.

68

69

Brucella- diagnostyka

• Materiał: krew
• Trudno hodowlane, specjalne podłoża

– Brucella agar, rosną do 3 tygodni

• Tlenowe, rozkładają glukozę
• Testy serologiczne

70

71

Legionella -

chorobotwórczość

• „Choroba legionistów”

(L.pneumophila

) –

ostre zapalenie płuc z gorączką, dreszczami,

kaszlem, ropniami w płucach i innymi objawami

ogólnoustrojowymi, wysoka śmiertelność

• Gorączka Pontiac – łagodniejsza forma,

zapalenie opłucnej, objawy podobne do grypy,

nie ma zmian w innych narządach

• Obecnie wprowadzono nazwę legionelloza do

której są włączone klasyczne postacie płucne

choroby legionistów i gorączki Pontiac oraz

pozapłucne zakażenia wywołane przez bakterie

z rodzaju Legionella

72

73

Legionella - epidemiologia

• Wszechobecny saprofit wodny, ludzie

są przypadkowym gospodarzem

• Zakażenia generalnie pochodzą z

wody: klimatyzacja, prysznice,
baseny

• Stosunkowo nowa jednostka

chorobowa („chorobę legionistów”
opisano w 1976 roku)

74

Legionella - diagnostyka

• Metody hodowlane – agar BCYE

(zawiera wyciąg z drożdży z węglem
aktywowanym)

• Odczyn immunofluorescencji

bezpośredniej do wykazania bakterii
w próbkach wydzielin pobranych w
czasie bronchoskopii, popłuczyn
oskrzelowych, bioptatów z płuc.

75

Gardnerella vaginalis

• Pleomorficzne bakterie wywołujące nieswoiste

zapalenie pochwy – waginozę, choroba

przenoszona jest drogą płciową, charakteryzuje

się intensywnym zapachem pochodzącym z

rozbitych produktów białkowych nabłonka przez

wewnątrzkomórkową lokalizację bakterii. W

barwionych rozmazach wydzieliny pochwowej

występują liczne komórki nabłonkowe z dużą

liczbą pałeczek.

• Do wzrostu potrzebuje wielu czynników

(biotyna, kwas foliowy, niacyna, tiamina),

rośnie na podłożu selektywnym (V-agar)

76

Dominujące chorobotwórcze Gram

negatywne bakterie beztlenowe

Lokalizacja

Bakteria

Zakażenie

Głowy i szyi

Bacteroides ureolyticus
Fusobacterium

nucleatum
Fusobacterium

necrophorum
Porphyromonas

asaccharolytica
Prevotella intermedia

Ropnie mózgu
Ropień okołomigdałkowy
Przewlekłe zapalenie zatok,

ucha środkowego
Zakażenie jamy ustnej, zębów
Zakażenie oka

Wewnątrz-

brzuszne

Bacteroides fragilis
Bacteroides

thetaiotamicron
Prevotella

melaninogenica

Zapalenie wyrostka

robaczkowego
Zapalenie otrzewnej
Ropnie wewnątrzbrzuszne

Ginekologic

zne

B.fragilis
Prevotella bivia

Zapalenie jajowodów
Zakażenie płynu

owodniowego

Skóry i

tkanek

miękkich

B.fragilis

Zgorzel gazowa
Wrzód odleżyny

Krew

B. fragilis
B. Thetaiotamicron
Fusobacterium sp.

Bakteriemia

77

78

Czynniki wirulencji Gram ujemnych bakterii

beztlenowych

Czynnik wirulencji

Bakteria

Adhezyny:

Otoczkowe

B.fragilis, P.melaninogenica

Fimbrie

B.fragilis, Porph. gingivalis

Hemaglutynina

Porph. gingivalis

Lectin

Fusobacterium nucleatum

Oporność na toksyczność tlenu:

Dysmutaza nadtlenku

Wiele gatunków

Katalaza

Wiele gatunków

Antyfagocytarne:

Otoczka

B.fragilis, P.melaninogenica

Proteazy immunoglobulin

Porphyromonas, Prevotella

LPS

Fusobacterium sp.

Destrukcja tkanek:

Fosfolipaza C

Fusobacterium nucleatum

Hemolizyny, proteazy, neuraminidaza,

kolagenaza, glukuronidaza, lotne kwasy

tłuszczowe

Wiele gatunków

79

Zasady pobierania, transportu i

hodowli bakterii beztlenowych

• Materiał z zamkniętych przestrzeni (ropnie,

narządy wewnętrzne, krew)

• Bezpośrednio do specjalnych podłoży

transportowych (anaeromedium), jak

najkrótsza ekspozycja na tlen

• Hodowla w komorach dla beztlenowców

lub Gas-boxach (atmosfera złożona z azotu

i CO

2

)

• Inkubacja dłuższa niż w przypadku bakterii

tlenowych –od 48h do kilku tygodni)

80

81

Bacteroides -

chorobotwórczość

• B.fragilis

występuje w 60%

operowanych wyrostków
robaczkowych

• Wytwarza kilka egzoenzymów:

kolagenaza, neuraminidaza, proteazy
oraz antyfagocytarną otoczkę

• Jest oporny na penicylinę

82

83

Bacteroides - epidemiologia

• Normalna flora przewodu

pokarmowego (10

11

/g kału) i jamy

ustnej (16-20% flory w kieszonce
dziąsłowej)

• Zakażenia zazwyczaj endogenne
• Współwystępowanie w infekcjach z

innymi beztlenowcami

84

Chorobotwórcze gatunki

Neisseria

Organizm

Choroba

Neisseria
gonorrhoeae

Rzeżączka, zapalenie

cewki moczowej,

zapalenie szyjki macicy,

zapalenie jajowodu,

zapalenie odbytnicy,

bakteriemia, zapalenie
stawów, zapalenie

spojówki

Neisseria

meningitidis

Zapalenie opon

mózgowych i mózgu,

często skojarzone z

zapaleniem gardła, ucha i

bakteriemią, zapalenie
stawów, zapalenie płuc

Inne gatunki
Neisseria

Infekcje oportunistyczne

85

Neisseria gonorrhoeae -

epidemiologia

• Jedynym naturalnym gospodarzem jest

człowiek – bezobjawowe nosicielstwo

• Przenoszenie głównie przez kontakty

seksualne

• Ryzyko rozpowszechnianie wśród osób z

obniżoną odpornością

• Są 4 typy

N.gonorrhoeae

pod względem

obecności różnego rodzaju fimbrii,

zjadliwość uwarunkowana głównie przez

LOS (lipooligosacharyd), proteaza IgA

86

Neisseria meningitidis -

epidemiologia

• Ludzie są naturalnymi gospodarzami (jama ustna i

gardłowo-nosowa)

• Rozprzestrzenianie z osoby na osobę drogą

kropelkową

• Najwięcej przypadków wśród dzieci do lat 5,

pacjentów hospitalizowanych i z obniżoną

odpornością

• Meningitis powodowane najczęściej przez serotypy

B i C, pneumonia przez Y i W 135

• Zasięg ogólnoświatowy, powszechniejsze przypadki

w suchych, zimnych miesiącach roku

• Nie leczone meningokokowe zapalenie opon ma

śmiertelność 85%

• Za wirulencję odpowiadają polisacharydowe otoczki

87

Neisseria

• Ziarenkowce Gram-ujemne
• Nerkowaty kształt, często jako dwoinki
• Mają otoczkę i są urzęsione
• Tlenowe, oksydazododatnie
• Wzrost na wzbogaconym agarze

czekoladowym pod większym ciś. CO2 i w

tem. 37ºC

Neisseria- diagnostyka

• Do hodowli stosowane sa podłoża: agar

czekoladowy, podłoże Thayer-Martina, w

atmosferze z 5% CO

2

• Preparat bezpośredni, odczyn

immunofluorescencyjny (typowanie

serologiczne)

• Silnie oksydazo dodatnie
• Rozkład węglowodanów: N.gonorrhoeae

fermentuje tylko glukozę, N.meningitidis

glukoze i maltozę

89

Meningokok



Wywołuje zapalenie opon mózgowo-

rdzeniowych



Niezwykle zjadliwa



Dzielą się na 9 grup serologicznych (na

podstawie różnic antygenowych otoczki),

najczęściej występujące grupy to: A, B, C i Y



Dodatkowo grupy serologiczne B i C dzielą

się na serotypy (oparte na białkach

zewnętrznej warstwy błony); najczęstszy

serotym: 2

Czynniki determinujące

chorobotwórczość



Czynniki przylegania

-

fimbrie



Otoczka-

właściwości

antyfagocytarne



Lipopolisacharyd (LPS,

endotoksyna)-

10x

aktywniejsza od innych

endotoksyn



Proteazy IgA- r

ozcinają IgA

w miejscu zawiasowym

Patogeneza



Przenoszenie odbywa się

drogą kropelkową,

wydzielina z dróg oddechowych

jest wysoce zakaźna



5-10% ludzi jest nosicielami



Bakteria przylega do kom.

nosogardzieli, inwazja

śluzówki drogą endocytozy



U osób z obniżoną

odpornością drogą krwi

wędruje do opon m-r

(główna tkanka docelowa)

lub dużych stawów, płuc czy

wsierdzia.

Gonokok



Bakteria wywołująca rzeżączkę (tryper)



Gram-ujemna dwoinka obserwowana

głównie wewnątrz neutrofili



Kształt nerkowaty



Zdefiniowano 16 serotypów bakterii

różniących się białkami błony zewnętrznej



I 30 auksotypów, najbardziej znaczący jest

AHU związany z zakażeniami układowymi

Czynniki determinujące

chorobotwórczość



Fimbrie

-

czynnik przylegania



Zewnętrzne białka błonowe

-

z.b.b. I-

odporność na surowicę, inwazyjność i

rozprzestrzenianie się zakażenia; z.b.b. II

(białka Opa)- własności antyfagocytrne,

przyleganie do komórek



Otoczka

- umożliwia wewnątrzkomórkowe

przeżycie bakterii



Endotoksyna- mniejsza toksyczność niż u

N.meningitidis



Enzymy:

1) Proteaza IgA 2) Beta-laktamaza

Epidemiologia



Głównie przenoszona

drogą płciową,

rzadziej podczas porodu i przez przedmioty



Najczęściej występująca choroba zakaźna w

USA ( 3 mln zachorować rocznie)



Częsta bezobjawowość choroby ułatwia jej

łatwe rozprzestrzenianie



Najczęściej chory na rzeżączkę to 20-24 letni

mężczyzna, nieżonaty, o niskim poziomie życia

mieszkający w mieście

Moraxella



Gramm-ujemna, oksydazododatnia tlenowa

dwoinka o kształcie krótkiej zaokrąglonej

pałeczki



Gatunki ważne w medycynie: 1)

M. catarrhalis-

składnik flory bak. górnych dróg oddechowych,

może być przyczyną zapaleń oskrzeli, płuc i ucha
2)

M. lacunata-

rzadka przyczyna zapalnie

spojówki i rogówki