MIKROBILOGIA WYKŁAD 4

BAKTERIE GRAM-DODATNIE I GRAM-UJEMNE – PODSTAWOWE GRUPY

BAKTERIE GRAM – DODATNIE:

• ACTINOMYCES

• BACILLUS *

• CLOSTRIDIUM *

• CORYNEBACTERIUM*

• ENTEROCOCCUS

• LACTOBACILLUS

• LACTOCOCCUS

• LISTERIA

• *

• STAPHYLOCCOCUS

• STREPTOCOCCUS

• STREPTOMYCES

• MYCOBACTERIUM

*bakterie Gram-zmienne

BAKTERIE GRAM – UJEMNE

• ENTEROBACTER

• BORRELIA

• ZIARENKOWCE – tlenowe, beztlenowe,
katalazo – dodatnie, katalazo - ujemne

• LASECZKI – tlenowe, beztlenowe,
przetrwalnikujące, nieprzetrwalnikujące

• PAŁECZKI – tlenowe, beztlenowe,
nieprzetrwalnikujące
regularne, nieregularne - maczugowce

• PRĄTKI - tlenowe

• NITKOWCE, PROMIENIOWCE – tlenowe

KLASYFIKACJA

• Dział: Firmicutes

  • Klasa: Bacilli

    • Rząd: Lactobacillales

      • Rodzina: Staphylococcaceae

        • Rodzaj: Staphylococcus

        • Rodzaj: Gemella

      • Rodzina: Streptococcaceae

        • Rodzaj: Streptococcus

        • Rodzaj: Lactococcus

        • Rodzaj: Pediococcus

      • Rodzina: Enterococcaceae

        • Rodzaj: Enterococcus

      • Rodzina: Aerococcaceae

        • Rodzaj: Aerococcus

      • Rodzina: Leuconostocaceae

        • Rodzaj: Leuconostoc

• Dział: Actinobacteria

  • Klasa: Actinobacteria

    • Rząd: Actinomycetales

      • Rodzina: Micrococcaeae

        • Rodzaj: Micrococcus

        • Rodzaj: Stomatococcus

ZIARNIAKI GRAM – DODATNIE

• KATALAZO – DODATNIE

Względnie beztlenowe lub/i mikroaerofilne	Tlenowe
Staphylococcus	Micrococcus
Stomatococcus

• KATALAZO – UJEMNE

• Względnie beztlenowe i/lub mikroaerofilne

  • Streptococcocus

  • Enterococcus

  • Lactococcus

  • Leuconostoc

  • Gemella

  • Aerococcus

  • Pediococcus

Najważniejsze rodzaje to:

• Staphylococcus

• Streptococcus

• Enterococcus

Staphylococcus /gronkowce/

• Tworzą groniaste skupiska – gronka

• Są katalazo (+)

• Preferują warunki tlenowe (mogą żyć jako względne beztlenowce)

• Rosną w wysokich stężeniach NaCl (do 10%)

• Nie wytwarzają przetrwalników

• Występują w środowisku naturalnym

• Mogą stanowić florę stałą i przejściową u ludzi

95% ZAKAŻEŃ GRONKOWCOWYCH POWODUJĄ:

• Staphylococcus aureus

• CZYNNIKI ZJADLIWOŚCI

  • EGZOTOKSYNY

1. Egzotoksyny pirogenne

   • Enterotoksyny A-F (wydziela ok 33% szczepów S.aureus), ciepłotrwałe białka odporne na enzymy trawienne, wytwarzanie uwarunkowane przez lizogenne fagi, typ A i B najczęściej odpowiedzialna za zatrucia pokarmowe u ludzi (biegunki, wymioty)

   • Toksyna -1 zespołu wstrząsu toksycznego (TSST-1) wywołuje zespół wstrząsu toksycznego (TSS toxic shock syndrome) przebiegającego z gorączką, wymiotami, biegunką, obniżeniem ciśnienia krwi, niewydolnością wielonarządową, wstrząsem

   • Epidermolityczne (ETA, ETB – toksyny eksfoliatywne A i B) – rozszczepiają warstwę ziarnistą skóry, powodują złuszczanie powierzchownych warstw naskórka

   • Toksyna SSSS (staphylococcal scalded skin syndrome) powodująca odwarstwianie skóry (oparzona skóra)

2. Leukocydyna – uszkadza leukocyty, głównie granulocyty i makrfagi; wytwarzana przez izolaty wywołujące ciężkie zakażenia skóry (czyraczność i ropnie), zapalenia płuc, sepsę

3. Hemolizyny (α i β gł. patogenne) – wywołują lizę erytrocytów, toksyna α – hamuje migrację makrofagów, umożliwia ucieczkę gronkowca z fagosomu, niszczą komórki nabłonkowe naczyń – ważny patomechanizm inwazyjnego zapalenia wsierdzia; powoduje zmiany martwicze, porażenie mięśni gładkich

• Białko A – białko powierzchniowe wiążące region Fc IgG, zapobiegając opsonizacji i fagocytozie

• Śluz – zewnątrzkomórkowy, rola w adherencji gronkowców do powierzchni również z tworzyw sztucznych

• Czynnk CF (clumping factor) – czynnik skupiania, białko powierzchniowe gronkowca, receptor dla fibrynogenu (ścina fibrynogen bez udziału aktywatora koagulazy)

• ENZYMY (wzmagające zjadliwość bakterii i ich inwazję) np.:

  1. Hialuronidaza – ułatwia wnikanie i rozprzestrzenianie się gronkowców

  2. Koagulaza – wiąże protrombinę i powoduje konwersję fibrynogenu w fibrynę (powoduje aktywację kaskady krzepnięcia krwi)

  3. Fibrynolizyna (stafylokinaza) – rozpuszcza włóknik

  4. Nukleazy – DNazy rozkładają kwasy nukleinowe

  5. Lipazy - powodują rozkład tłuszczów

  6. Proteazy powodują rozkład białek

  7. Penicylinaza – warunkuje oporność gronkowców na penicylinę

• CHOROBOTWÓRCZOŚĆ

  • ZAKAŻENIA POWIERZCHOWNE

    • Zapalenie mieszków włosowych

    • Czyrak

    • Czyrak mnogi

    • Liszajec gronkowcowy

    • Trądzik

    • Ropniaki

  • ZAKAŻENIA INWAZYJNE

    • Posocznice

      • Zapalenie mięśnia sercowego

      • Zapalenie szpiku kostnego

      • Zapalenie płuc

    • Zakażenia dróg moczowych

  • ZAKAŻENA POWODOWANE PRZEZ TOKSYNY

    • Zespół oparzonej skóry

    • Zespół wstrząsu toksycznego

    • Zatrucia pokarmowe

• Gronkowcowe zatrucia pokarmowe występują 1-5h po spożyciu skażonego pożywienia (mięsa, kremu, majonezu)

• Charakteryzuje się gwałtownymi wymiotami i biegunką

• Ustępują samoistnie po 24-48h

• Nosicielstwo (!!!) – personel przygotowujący potrawy

• Kontrola i zapobieganie

  • Zmniejszenie nosicielstwa populacji

  • Wprowadzenie aseptycznych procedur

• Największa ilość bakterii przenoszona jest przez dłonie – higiena (!!!)

  • Staphylococcus epidermidis

• CHOROBOTWÓRCZOŚĆ

  • Kolonizacja sztucznych zastawek serca, protez stawowych, cewników

  • Posocznica, zapalenie wsierdzia po zabiegach chirurgicznych

  • Czynnik etiologiczny zakażeń szpitalnych

  • Staphylococcus saprophyticus

• CHOROBOTWÓRCZOŚĆ

  • S.saprophyticus charakteryzuje się tropizmem tkankowym do błony śluzowej dróg moczowych u ludzi

  • Odpowiada za zakażenia układu moczowego szczególnie u młodych aktywnie seksualnie ludzi

KOAGULOZO (-) Staphylococcus (CNS)

• CNS nie wytwarzają tak licznych toksyn i enzymów toksycznych jak S. aureus

• S. epidermidis wytwarza zewnątrzkomórkowy śluz ułatwiający adhezję do biomateriałów bez udziału swoistych receptorów – biofilm

• Za tworzenie biofilmu odpowiada operon ica, zaś za syntezę białek quorum sensing – operon agr

POWSTAWANIE BIOFILMU

• Powstawanie biofilmu jest procesem wielostopniowym, uwarunkowanym z jednej strony właściwościami tworzących go mikroorganizmów, a z drugiej strony budową i właściwościami kolonizowanych powierzchni.

• W procesie jego wytwarzania można zaobserwować różne fazy – adhezję odwracalną mikroorganizmów, adhezję nieodwracalną, dojrzewanie biofilmu oraz jego dyspersję.

KOAGULOZO (-) Staphylococcus (CNS)

• S. haemolyticus

• S. lugdunensis

• S. warneri

• S. hominis

• S. schleiferi

• S. simulans

• S. cohnii

• S. capitis (?)

• HODOWLA

  • Rosną na podłożach zwykłych i wzbogaconych

  • S. epidermidis nie rozkłada mannitolu na podłożu Chapmana

• IDENTYFIKACJA

  • Wytwarzanie koagulazy wolnej i związanej (Clumping factor)

    • Staphylococcus aureus jest koagulozo (+)

  • Inne gatunki Staphylococcus są koagulozo (-) (CNS)

  • Oporność na nowobiocynę

    • S. aureus, S. epidermidis są wrażliwe

    • S. saprophyticus jest oporny

• Hemoliza

• Katalaza (+)

• Oksydaza (-)

• Profil biochemiczny

NAJWAŻNIEJSZE GATUNKI Streptococcus

• Streptococcus pyogenes

• Streptococcus pneumonie

• Streptococcus agalactiae

CHARAKTERYSTYKA

• Streptococcus są to ziarniaki tworzące łańcuszki

• Są katalazo (-)

• Względne beztlenowce

• Właściwości hemolityczne (α,β,γ)

• Podział na grupy Lancefield – w oparciu o wielocukier C grupy A-R (chorobotwórcze głównie z grupy A, B, C, D, G)

• Mogą wytwarza ć otoczki zbudowane z kwasu hialuronowego i powierzchniowego białka M (o właściwościach antyfagocytarnych, antykomplementarnych, cytotoksycznych)

• Streptococcus pyogenes

  • Paciorkowiec ropny

  • Czynniki determinujące chorobotwórczość

    • Białka o właściwościach

      • M – antyfagocytarnych, cytotoksycznych wobec neutrofili, antykomplementarnych, immunogennych

      • F – wiążące fibronektynę, adhezyjne

      • G – antyopsonizacyjne, antyfagocytarne, wiążące region Fc IgG

    • Otoczka hialuronowa – jest nieimmunogenna

    • Wielocukier C i antygeny błony cytoplazmatycznej – strukturalnie podobne do ludzkich antygenów tkankowych (w sercu, nerkach, stawach) – autoagresja

    • Egzotoksyny pirogenne

      • Toksyny erytrogenne A, B, C – szczepy lizogenne wywołują wysypkę charakterystyczną dla płonicy (głównie toksyna A) lub zespół wstrząsu toksycznego STSS (streptococcal toxic shock syndrome)

    • Hemolizyny

      • Streptolizyna O (właściwości antygenowe) – u osób zarażonych paciorkowcem występują przeciwciała przeciwko streptolizynie O wykrywane w odczynie ASO

      • Streptolizyna S – wywołuje hemolizę β, nie jest immunogenna

    • Czynniki rozprzestrzeniania – hialuronidaza, proteinazy, streptokinaza (fibrynolizyna), streptodomaza (DNaza)

  • CHOROBOTWÓRCZOŚĆ:

    • Angina, płonica

    • Róża – zakażenie skóry

    • Zakażenia ropne – ropniaki, ropnie narządów

    • Zapalenia układu oddechowego – płuc, gardła, tchawicy, oskrzeli, zatok obocznych nosa

    • Martwicze zapalenie powięzi (paciorkowce wytwarzające toksynę B)

    • Paciorkowcowy zespół wstrząsu toksycznego

    • Posocznice

    • Gorączka połogowa

    • Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych (rzadko)

Późne powikłania

• Choroby reumatyczne

• Kłębuszkowe zapalenie nerek

RÓŻA (łac. erysipelas) – choroba skóry wywołana przez paciorkowce. Jest ostrym stanem zapalnym skóry i tkanki podskórnej charakteryzującym się wysoką temperaturą ciała, nagłym początkiem i szybkim przebiegiem. Może powodować poważne zaburzenia ogólnoustrojowe.

• Streptococcus pneumoniae

  • Dwoinka zapalenia płuc

  • Wrażliwy na optochinę

  • Wrażliwy na żółć

  • α – hemolizujący

  • CZYNNIKI ZJADLIWOŚCI:

    • Otoczka wielocukrowa – (90 typów serologicznych) – właściwości antyfagocytarne; najczęściej zakażenia wywołują serotypy – u dzieci 6A, 6B, 14, 19A, 19F, 23F, zaś u dorosłych 1, 3, 4, 7F, 8, 9, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C

    • Pneumolizyna (hemolizyna) – cylolityczne, hamuje odpowiedź immunologiczną

    • Hialuronidaza

    • Proteaza IgA

  • CHOROBOTWÓRCZOŚĆ:

    • Zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych

    • Zapalenie płuc

    • Zapalenie zatok obocznych nosa, gardła, krtani, oskrzeli

    • Zapalenie ucha środkowego u dzieci

    • Nosicielstwo w górnych drogach oddechowych

• Streptococcus agalactiae

  • Naturalnie występuje w wymionach krów – dostaje się do mleka

  • Kolonizuje człowieka – poprzez picie mleka

  • Kolonizuje pochwę kobiet – jest niebezpieczny dla noworodków

  • 10% kobiet jest nosicielkami

  • CHOROBOTWÓRCZOŚĆ – u noworodków powodują

    • Zapalenie płuc

    • Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

    • Posocznicę

    • Śmierć

HODOWLA:

• Są to bakterie wybredne, rosną na podłożach wzbogaconych (5% krew barania lub królicza)

• Są wrażliwe na czynniki zewnętrzne

IDENTYFIKACJA

• Test z bacytracyną – S. pyogenes jest wrażliwy na bacytracynę

• Test z optochiną – S. pneumoniae jest wrażliwy na optochinę

• Hemoliza

  • S. pyogenes, S. agalactiae dają hemolizę β

  • S. pneumoniae daje hemolizę α

PACIORKOWCE JAMY USTNEJ:

• Grupa: Streptococcus mutans

• Grupa: Streptococcus salivarius

• Grupa: Streptococcus milleri

• Grupa: Streptococcus sanguis

Enterococcus

Rodzaj: Enterococcus

• Paciorkowce kałowe

• Katalazo (-)

• Wyodrębniono kilkanaście gatunków

  • E. faecalis (80-90% izolatów od ludzi)

  • E. faecium (10-15%)

• Pozostałe sporadycznie spotykane:

  • E. durans (izolowany czasami od ludzi z p. pokarmowego)

  • E. avium

  • E. casseliflavus

  • E. gallinarum

  • E. raffinosus

Charakterystyka:

• Względne beztlenowce

• Rosną na pożywkach prostych w temp. 10-45C (opt. 35C) w ciągu 18-24h

• Są to patogeny oportunistyczne, mogą powodować infekcje poza swoim fizjologicznym miejscem bytowania, szczególnie u osób z upośledzonym układem odpornościowym

Czynniki chorobotwórczości (nieliczne):

• Wytwarzają adhezynę (substancja agregująca)

• Enzymy sprzyjające rozprzestrzenianiu się w organizmie –hialuronidaza

• Cytolizyna

• Szeroka, naturalna oporność na antybiotyki (cefalosporyny, polimyksany, linkosamidy, aminoglikozydy – niskiego stopnia)

• Nabyta, wieloraka oporność na antybiotyki (nabycie plazmidu lub transpozonu) – nadużywanie antybiotyków

• E. faecalis izolowany jest z jamy ustnej człowieka (z kanałów korzeniowych i kieszonek dziąsłowych) od osób z chorobami zębów i przyzębia

• Inne gatunki mogą wywoływać próchnicę zębów na modelach zwierzęcych. Enterokoki mogą kolonizować skórę i bł. śluzową dróg moczowo-płciowych.

Najważniejsze gatunki:

• E. faecalis

• E. faecium

CHOROBOTWÓRCZOŚĆ:

• Zakażenia układu moczowego – głównie u kobiet

• Zakażenia jamy brzusznej

• Posocznice – przerzuty do innych narządów