ściąga egzamin, bakterie nowy1

PSEUDOMONAS spp.

rodzaj Pseudomonas

Należy do rodziny Pseudomonadaceae

Gramujemne, urzęsione pałeczki

Nie tworzą przetrwalników, rosną tlenowo

Katalazo-dodatnie, oksydazo-dodatnie

Niefermentujące: nie rozkładają glukozy beztlenowo

Ze względu na małe wymagania życiowe bakterie Pseudomonas są szeroko rozpowszechnione (gleba, woda, ścieki, powietrze)

T wzrostu 4 - 43°C, pH 7-8.5

Cechą charakterystyczną jest tworzenie rozpuszczalnych w wodzie barwników (błękitnozielona piocyjanina, żółtozielona fluoryzująca pioverdina, fluoresceina, czerwona piorubina, brązowa melanina)

Pseudomonas aeruginosa na agarze:

O/F test (Hugh and Leifson test)

Pseudomonas są zdolne do rozkładu (utleniania) cukrów do kwasów; ten test służy do wykrywania słabych kwasów powstałych w wyniku utleniania glukozy

Największe znaczenie w mikrobiologii weterynaryjnej mają:

P. aeruginosa

P. fluorescens

P. putida

P. stutzeri

P. mendoncina

P. alcaligenes

Pseudomonas aeruginosa

Bakteria wodna

Powszechna w wodzie, ściekach, glebie, przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt

Wytwarza niebieski barwnik-piocyjaninę

Znaczna oporność na działanie środków dezynfekcyjnych

i zwiększone stężenie CO₂

Oportunistyczny patogen człowieka, który może wywoływać zakażenia przyranne, po poparzeniach, zakażenia dróg moczowych, oddechowych, przewodu słuchowego, zatok, spojówek, jelita, ropnie podskórne i narządowe (niebieska ropa)

Patogen szpitalny, wykazujący dużą oporność na antybiotyki

Pseudomonas fluorescens

Występowanie: woda, ścieki, gleba

Psucie żywności, zwł. pochodz. zwierzęcego

Nieszkodliwe dla zdrowych osób. Mogą wywoływać: zakażenia dróg oddechowych i moczowych, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, kości, szpiku, stawów, oka lub ucha, powstawanie ropni, zapalenie wsierdzia, zatrucia pokarmowe

Inne gatunki : P. fragi, P. putida, P. lundensis - mikroorganizmy psujące żywność.

Pseudomonas spp. są istotne ze względu na psucie się żywności, zwłaszcza schłodzonej. Liczebność powyżej 10⁷CFU/g może powodować pogorszenie smaku, zapachu i wyglądu żywności.

Gnicie mięsa

Zmiany rozpadowe powodowane w białkach produktów żywnościowych przez enzymy drobnoustrojów (proteazy, amidazy)

Produkcja małocząsteczkowych związków o nieprzyjemnym zapachu w wyniku rozkładu aminokwasów (merkaptany, siarkowodór, amoniak, aminy)

Produkcja śluzu (zwykle wskazuje na wzrost Pseudomonas, Streptococcus, Bacillus, Micrococcus, Lactobacillus)

CZYNNIKI WIRULENCJI

Otoczka alginianowa (nadaje bakteriom śluzowo-połyskujący wygląd)-czynnik antyfagocytarny i adhezyjny

Pilina (adhezyny)- kolonizacja nabłonka

Czynniki ułatwiające inwazję tkanek: proteazy, hemolizyny, cytotoksyna (leukocydyna), fosfolipaza C

Toksyny: egzoenzym S, egzotoksyna A, enterotoksyna

Ochrona przed fagocytozą: otoczka, śluz, biofilm

Główne drobnoustroje odpowiedzialne za psucie żywności o wysokiej aktywności wody (A_w)

Mimo, iż Pseudomonas spp. mogą początkowo stanowić niewielką część mikroflory żywności, w warunkach sprzyjających ich rozwojowi (a hamujących namnażanie się innych drobnoustrojów) mogą zdominować środowisko

Warunki te to: wysoka A_w, wysokie stężenie O₂, niska temp.

Niskie temp. wykorzystywane są do przechowywania mięsa po uboju i w czasie transportu, oraz sprzedaży (celem opóźnienia rozwoju drobnoustrojów psujących żywność).

Pseudomonas spp. to bakterie psychrotrofowe (zdolne do namnażania się w niskich temp.). Są najczęstszą przyczyną psucia się mięsa przechowywanego w niskich temp.!

Produkują zewnątrzkomórkowe enzymy proteolityczne (hydroliza białek). Początkowo namnażają się na powierzchni, ale stopniowo enzymy proteolityczne powodują rozkład tkanki łącznej w mięsie, co umożliwia bakteriom wnikanie w głąb mięśni.

Wybrane gatunki Pseudomonas - proteoliza żelatyny i kazeiny
z: „Proteolytic activity of four strains of Pseudomonas on crude extracts of contractile proteins”, Alanis E., Lara P., Guerrero I., Food Chemistry 67, 1999

PN-ISO 13720:1999

Mięso i przetwory mięsne -- Oznaczanie liczby bakterii z rodzaju

Pseudomonas

Agar z cetrimidem, fucydyną i cefalorydyną (CFC) - posiew powierzchniowy

Pożywka wybiórcza służąca do izolacji Pseudomonas zarówno produkujących pigmenty jak i nie produkujących (kolonie bezbarwne, zabarwione lub fluoryzujące). Hamuje namnażanie się gram-dodatnich i większości gram-ujemnych bakterii.

Pożywka agarowa Kliglera (posiew powierzchniowy + kłuty)

Przesiać z agaru CFC

Podłoże do hodowli pałeczek gramujemnych, pozwalające na określenie zdolności do rozkładu glukozy, laktozy i wytwarzania siarkowodoru. Pożywka ta zawiera glukozę i laktozę, tiosiarczan i jony żelaza oraz wskaźnik pH. Rozkład glukozy i laktozy objawia się zakwaszeniem i zażółceniem podłoża (rozkład glukozy - barwa w części skośnej różowa; rozkład laktozy - barwa żółta w całym podłożu). Wytwarzanie H2S - czarny siarczek żelaza.

Próba na oksydazę

Na bibułę nasączoną odczynnikiem nanosi się kolonie z pożywki. Zabarwienie powinno pojawić się po ok. 2 min.

Odczynnik w wyniku utleniania przez oksydazę przekształcany jest w kolorowy produkt

Kolonie, które wykazują pozytywną reakcję na oksydazę i rozwijają się wyłącznie na powierzchni pożywki Kliglera (warunki tlenowe) powinny zostać uznane za Pseudomonas

Beztlenowe i tlenowe laseczki przetrwalnikujące

Clostridium spp.

Rodzina: Clostridiaceae

Rodzaj: Clostridium

ok.150 gatunków (Clostridium perfringens)

Clostridium - charakterystyka

G + laseczki (0.3- 2.0 x 1.5-20μm)

Bezwzględne beztlenowce

T wzrostu 10-50°C (formy wegetatywne)

Wytwarzanie endospor w niekorzystnych warunkach

Sporulacja

Uwypuklenie bł. cytoplazmat. do wnętrza komórki. Tworzy się przegroda

DNA dzieli się na genofor sporangium i genofor prespory

DNA prespory zostaje oddzielone i otoczone 2 błonami cytoplazmat.

Wewnętrzna błona tworzy ścianę kom przetrwalnika, a zewnętrzna daje do środka korteks

Zakończenie formowania korteksu i osłon białkowych

Osłonki stają się nieprzepuszczalne i ciepłoodporne, ustaje metabolizm i następuje wejście w stan anabiozy

Liza sporangium i uwolnienie endospory

Kiełkowanie spor

Sygnał biochemiczny do wyjścia ze stadium endospory wzrost stężenia alaniny, adenozyny lub tyrozyny w środowisku

Pobranie wody, rozerwanie ściany i utworzenie formy wegetatywnej

Warunki:

beztlenowe

ujemny potencjał redox (C. perfringens -20mV)

pH> 4.6 (C. perfringens 7.5)

aw > 0.9 (C. perfringens 0.995)

Chorobotwórcze bakterie z rodzaju Clostridium

Clostridium tetani - tężec,

Clostridium botulinum - botulizm,

Clostridium difficile - antibiotic-associated diarrhea (AAD)

Clostridium perfringens

Clostridium tetani

Wytwarza silną neurotoksynę - tetanospazminę  porażenie spastyczne

Okres inkubacji od kilku dni do miesiąca

Rezerwuar ścieki, odchody, koniowate

Clostridium difficile

Najczęstsza przyczyna rzekomobłoniastego zapalenia jelit (obecność szarych błon rzekomych na powierzchni błony śluzowej)

Namnażanie związane ze stosowaniem antybiotyków o szerokim spektrum działania

10 serotypów - największa toksynotwórczość serotyp F

Objawy:

biegunka

ból brzucha

gorączka

w ciężkich przypadkach odwodnienie i wstrząs

Clostridium botulinum

Intoksykacja- spożycie żywności zanieczyszczonej formą wegetatywną lub sporami nie wywołuje zatrucia

Nie inwazyjny- nie wnika do tkanek i nie namnaża się w organizmie

Produkuje 9 typów egzotoksyn AG

Botulizm u ludzi- typy A, B, E, F

Botulizm dziecięcy

Toksyna botulinowa

Egzotoksyna - gromadzona we wnętrzu komórki i uwalniana po jej śmierci i w wyniku autolizy podczas sporulacji

Źródła zatrucia:

- żywność mało-kwaśna - pH>4,6

a_w>0,93

nie poddana sterylizacji

produkowana z surowców mięsnych niepeklowanych

przechowywana w:

- warunkach beztlenowych

- w temp. powyżej 10⁰C

Figi, brzoskwinie, fasola, szparagi, szpinak, ryby, domowe konserwy

Inaktywacja 5-10min 85°C

Toksyna botulinowa

Neurotoksyna- hamuje uwalnianie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej i skurcz włókien mięśniowych powodując porażenie i zwiotczenie mięśni ( zatrzymanie akcji serca i paraliż mięśni oddechowych  śmierć)

Objawy (18-96h):

wymioty, biegunka, zaparcia

podwójne widzenie

niemożność połykania

zaburzenia mowy

Dawka infekcyjna 0.001 ng/ kg masy ciała

Clostridium perfringens

Toksykoinfekcja

Dawka infekcyjna 10⁵ - 10⁶ kom/g

W optymalnych warunkach b. krótki czas generacyjny (9 min; 35-37ºC, pH 6-7.5)

W zależności od szczepu mogą przeżywać w 100ºC od 5min do 5 godzin

Clostridium perfringens

U ludzi jest przyczyną następujących chorób:

gangreny (zgorzel gazowa)

martwiczego zapalenia jelit u dzieci

(necrotizing enterocolitis)

zatruć pokarmowych

antibiotic-associated diarrhea - AAD

Clostridium perfringens - toksyny

Cl. perfringens wytwarza przynajmniej 12 toksyn, w tym 4 letalne (hemolizyny, proteazy, neuraminidazy, toksyny nekrotyczne) oraz enterotoksyny.

Szczepy Cl. perfringens podzielono na 5 typów produkujących toksyny letalne (A do E), oraz enterotoksyczny typ F.

Enterotoksyny są wytwarzane przez szczepy należące do typu A i F (chorobotwórcze dla człowieka)

Typy BE - patogeny zwierząt

Toksyny produkowane przez szczepy Clostridium perfringens

Szczepy Clostridium perfringens Toksyny

Typ A alfa, enterotoksyna (CPE)

Typ B alfa, beta, epsilon

Typ C alfa, beta

Typ D alfa, epsilon

Typ E alfa, iota

Typ F enterotoksyna (CPE)

---------------------------------------------------------------------------------------

alfa, beta - toksyny nekrotyczne

CPE

Uwalniana w czasie sporulacji form wegetatywnych w przewodzie pokarmowym

Powoduje zmianę przenikliwości błony cytoplazmat., zahamowanie transportu glukozy, utratę jonów Ca²⁺i białek, uszkadzając nabłonek jelitowy  zwiększenie wydzielania płynów w jelicie czczym (biegunka)

Inaktywacja 5 min/ 60ºC

Clostridium perfringens
- rezerwuar

Spory Clostridium perfringens są szeroko rozpowszechnione w środowisku,

występują w:

- ziemi

- przewodzie pokarmowym zwierząt i ludzi

- ściekach

- oraz w produktach spożywczych (mięso, konserwy, sosy, zupy, rośliny strączkowe)

Clostridium perfringens
- zatrucia pokarmowe

Podczas obróbki termicznej żywności (gotowanie, pieczenie) giną formy wegetatywne bakterii, lecz przetrwalniki nie są inaktywowane!

powolne wychładzanie (powyżej 2h) w temp. pokojowej

kiełkowanie spor, gwałtowny rozwój form wegetatywnych

brak lub nieodpowiednia powtórna obróbka termiczna

< 75⁰C

zatrucia pokarmowe

Źródła zatruć pokarmowych Clostridium perfringens

Produkty żywnościowe [zupy, pieczenie mięsne (brak lub bardzo niska koncentracja tlenu)] przygotowywane w dużych ilościach, a następnie przechowywane przez długi okres czasu (> 2h) w temp. pokojowej.

Clostridium perfringens
- objawy zatrucia

łagodny charakter zatrucia

objawy pojawiają się po 8-24 godz. od spożycia żywności:

- gwałtowne b. silne bóle brzucha

- wzdęcia

- niewielka biegunka (często z domieszką krwi)

objawy najczęściej ustępują po 12-24 godz.

przy dużej koncentracji enterotoksyny mogą powodować silną biegunkę  odwodnienie

Clostridium perfringens
- objawy zatrucia

Z reguły objawy zatrucia charakteryzuje:

brak gorączki (w odróżnieniu od zatruć pałeczkami Salmonella)

oraz

brak wymiotów (w odróżnieniu od gronkowcowych zatruć pokarmowych)

Clostridium perfringens
- objawy zatrucia

Typ A produkujący toksynę β2 -poważniejsze objawy (długotrwała biegunka, niekiedy z domieszką krwi 1 - 2 tyg)

Typ C- nekrotyczne zapalenie jelita cienkiego, objawy wstrząsu i toksemii, często śmierć

Diagnoza

wywiad

obecność drobnoustrojów w kale w ilości co najmniej 10⁶ jtk/1g (składnik mikroflory jelitowej)

obecność enterotoksyn w kale - test ELISA

Leczenie zatruć pokarmowych Clostridium perfringens

Zapobieganie odwodnieniu

Antybiotykoterapia rzadko stosowana

Zapobieganie zatruciom Clostridium perfringens

Clostridium perfringes kiełkuje w temp. od 10⁰ C do 60⁰ C. Żywność powinna być przetrzymywana w niższej lub wyższej temperaturze.

Żywność po obróbce termicznej - schładzamy najpóźniej w ciągu 2 godz. do temperatury poniżej 4⁰C

Przed bezpośrednim spożyciem ponownie ogrzewamy >75⁰C.

Bacillus spp.

Rodzina: Bacillaceae

Rodzaj: Bacillus

ponad 90 gatunków (Bacillus cereus)

Bacillus - charakterystyka

G+ tlenowa (względnie beztlenowa) laseczka (0.5-2.5 x 1.2-10μm)

Zdolność ruchu ( wyjątek B. anthracis)

Wytwarzają przetrwalniki (tylko w warunkach tlenowych)

Katalazo-dodatnie

Psychrofilne, mezofilne i termofilne (zależnie od gatunku 5-75ºC)

Niskie wymagania pokarmowe, wzrost w prostych pożywkach

Bacillus

Do identyfikacji i różnicowania gatunków Bacillus wykorzystuje się:

cechy morfologiczne (wielkość, kształt, położenie przetrwalnika, otoczka, rzęski-ruch)

właściwości biochemiczne (lecytynaza, hemoliza typu β)

wrażliwość na penicylinę

Bacillus subtilis- laseczka sienna

Cechy: małe komórki, brak otoczki, hemoliza typu β, nie wytwarza lecytynazy, wrażliwy na penicylinę

Saprofit występujący w glebie

Odpowiedzialny za śluzowacenie pieczywa (szare, maziste, ciągnące, nieprzyjemny zapach

Bacillus anthracis- laseczka wąglika

Cechy: otoczka, produkcja lecytynazy, brak hemolizy typu β, wrażliwy na penicylinę

Wywołuje śmiertelną chorobę u zwierząt (gł. bydło, konie, kozy, owce) źródło -pasze

Ludzie- zoonoza (wełna, futra, skóry, mączka kostna, hodowla zwierząt, weterynarze):

postać skórna (o.i. 4-5dni) - zmiany na skórze rąk, twarzy, szyi

postać jelitowa - krwawe wymioty i biegunka, ból brzucha, zaparcia

postać płucna - kaszel, gorączka, dreszcze, krwista plwocina, duszność i sinica ( zgon 24-36h)

Bacillus cereus- laseczka woskowa

Cechy: brak otoczki, hemoliza typu β, lecytynaza, oporny na penicylinę

Wzrost 5 - 50ºC ( tolerują do 10% NaCl)

Występowanie: ziemia, zbiorniki słodkowodne, przewód pokarmowy ludzi (10%)

Termooporność - kilka minut 100ºC (olej sojowy121ºC/ 30min)

Namnaża się w produktach gotowanych, przetrzymywanych w temp. powyżej > 15ºC

Bacillus cereus

Toksykoinfekcja - liczba bakterii niezbędna do wytworzenia dawki toksycznej od 10³/g do 5x 10¹⁰/ml

Zatrucia - 2 zespoły objawów klinicznych:

postać biegunkowa - o.i. 8-16h, gł. biegunka (symptomy podobne do Cl. perfringens)

postać wymiotna- o.i. 1-6h, złe samopoczucie, nudności, wymioty, brak biegunki i gorączki (objawy ustępują po 24h)

Postać biegunkowa- toksyny

Toksyny syntetyzowane w fazie logarytmicznego wzrostu

Źródło: zupy, potrawy mięsne, sosy, produkty mleczne

Ciepłowrażliwe - 5 min/ 56ºC

Enterotoksyna hemolityczna - uszkodzenie kom. nabłonka jelitowego, dermonekrotyczne, hemolityczne

Enterotoksyna niehemolityczna - silne działanie cytotoksyczne (podobne do werotoksyn)

Cytotoksyna K- silne wł. cytotoksyczne, nekrotyczne i hemolityczna, liza enterocytów j. cienkiego biegunka

Postać wymiotna - toksyny

Cereulidyna - toksyna syntetyzowana w fazie stacjonarnej wzrostu (gł. serotyp 1)

Źródło: potrawy z ryżu

Najsilniej syntetyzowana w 12-15ºC

Oporna na wysokie temperatury (nie traci właściwości nawet 90 min w 126ºC)

Wywołuje zmiany strukturalne w mitochondriach i wzmaga przewodnictwo w komórkach przez tworzenie potasowych kanałów wzrost przepuszczalności błony

GRONKOWCE

RODZAJ STAPHYLOCOCCUS

Gramdodatnie bakterie o kształcie sferycznym, rosnące zwykle w postaci gron (greckie staphyle = grona)

Nieruchliwe, nie tworzące przetrwalników

Mogą tworzyć otoczki

Względne beztlenowce, katalazo-dodatnie (większość szczepów)

Rosną na pożywkach prostych

Gronkowce wchodzą w skład naturalnej flory bakteryjnej skóry i jamy nosowo-gardłowej. Występują w przedsionku nosa(!), w przewodzie słuchowym, na włosach i na skórze, w przewodzie pokarmowym, moczowo- płciowym, w okolicy pach i pachwin

Szeroko rozpowszechnione w środowisku: w powietrzu, kurzu, glebie, ściekach

Nosicielstwo S,aureus

nos- główna nisza ekologiczna S.aureus u ludzi

„nasal carriers”- zwiększone ryzyko zakażeń tym patogenem

eradykacja S.aureus z nosa- zmniejsza ryzyko infekcji u pacjentów poddawanych leczeniu operacyjnemu i hemodializie (zwykle izolaty- z nosa oraz wywołujący zakażenie- ten sam genotyp/ typ fagowy)

nosicielstwo w przedsionku nosa (zdrowi dorośli):

trwali nosiciele 20%

tymczasowi 30%

„non- carriers” 50%

Nosicielstwo S.aureus

Ok.80% infekcji szpitalnych S.aureus ma charakter endogenny! Są one wywoływane przez bakterie obecne na skórze / błonach śluzowych jeszcze przed przyjęciem na oddział szpitalny!

Gronkowce

Zdolne do produkcji dużej liczby zewnątrzkomórkowych enzymów i toksyn

Dość odporne na czynniki zewnętrzne (wysychanie, temp.)- otoczka!

Warunki wzrostu: temp. 7 - 47,8ºC, z optimum przy 37ºC; pH 4,5 - 9,3 z optimum przy ok. 7. Gronkowce są zdolne do wzrostu przy aktywności wody niższej niż 0,95 (do 0,85).

To drobnoustroje halotolerantne!

RODZAJ STAPHYLOCOCCUS

Obecnie ponad 40 gatunków

Wśród nich 6 gat. koagulazododatnich:

S. aureus

S. intermedius

S. pseudintermedius

S. hyicus

S. schleiferi subsp. coagulans

S. delphini

Szczepy koagulazododatnie uznawane są za bardziej chorobotwórcze, co jednak nie zawsze jest uzasadnione

Gronkowce koagulazoujemne CNS- coagulase- negative staphylococci

CNS- coagulase- negative staphylococci- habitat preference

S.capitis- głowa

S.cohnii- stopy

S.saprophyticus- układ moczowo płciowy i przewód pokarmowy

S.epidermidis- skóra

Najczęściej z próbek klinicznych izolowane są:

CNS- coagulase- negative staphylococci

S.epidermidis- zakażenia zw. z użyciem cewników,wkłuć centralnych, sztucznych zastawek, endoprotez; zdolność do tworzenia biofilmu, znaczny odsetek szczepów wielolekopornych

S.saprophyticus- zakażenia układu moczowo-płciowego  F!

Z przypadków infekcji Ho izoluje się też: S. haemolyticus, S.warneri, S.caprae, S.lugdunensis

CNS czynnik etiologiczny także:

endocarditis (NVE, PVE), endophthalmitis, BSI, SSI, foreign body-related infections, mastitis

cns -bogactwo gatunków

S.carnosus

S.capitis

S.sciuri

S.lutrae

S.microti

S.muscae

CNS- specyfika gatunkowa

CNS jako składnik kultur starterowych

Kultury starterowe- odpowiednio wyselekcjonowane drobnoustroje (bakterie, pleśnie lub drożdże), dodawane do żywności w celu poprawy jej wyglądu, zapachu, smaku lub wydłużenia trwałości. Stosowane przede wszystkim w mleczarstwie i wędliniarstwie

S.xylosus

S.carnosus

S.pasteuri

S.equorum

Drobnoustroje te odpowiadają za rozwój korzystnego zapachu oraz powstanie odpowiedniej barwy produktu

S.aureus

Wśród wszystkich przedstawicieli rodzaju Staphylococcus najbardziej chorobotwórczy gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus)

Zanieczyszczenie żywności S. aureus może stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumenta ze względu na enterotoksyny produkowane przez wiele szczepów

S. aureus

Jeden z najczęstszych patogenów człowieka (zatrucia pokarmowe, zakażenia skóry i tkanek podskórnych, syndrom szoku toksycznego, infekcje układu moczowego i oddechowego, zapalenia wsierdzia, szpiku kostnego i kości, opon mózgowych, mięśnia sercowego)

Wytwarza szereg czynników wirulencji (zewnątrzkomórkowe toksyny i enzymy, otoczka i białka powierzchniowe).

Zdolny do nabywania oporności na antybiotyki (MRSA - metycylinooporny Staphylococcus aureus)

MRSA

1961-

w latach '50 program poszukiwań nowych leków skutecznych wobec klinicznych izolatów S.aureus

drugs of last resort…

lata '80 VRE

1986r oporny na teikoplaninę S.haemolyticus

wankomycynooporne S.haemolyticus i S.epidermidis

lata '90 VISA

2002, 2004r raporty CDC na temat pierwszych VRSA w USA!

VRSA

Czynniki wirulencji

Otoczka - chroni przed fagocytozą

Białko A - wiąże fragment Fc przeciwciał z klasy IgG, hamując tym samym odpowiedź immunologiczną

Katalaza - enzym rozkładający H₂O₂ (ochrona przed makrofagami)

Toksyny: α, β (uszkadzają erytrocyty), γ (uszkadza lizosomy), leukocydyna (niszczy leukocyty)

Eksfoliatyna - powoduje powstawanie rozległych pęcherzy i złuszczanie naskórka

Toksyna zespołu wstrząsu toksycznego TSST-1, superantygen, odpowiada za wstrząs toksyczny

Czynniki wirulencji- CD

Koagulaza - tworzy warstwę fibryny wokół bakterii (ochrona przed fagocytozą)

CF - clumping factor (koagulaza związana ze ścianą komórkową); powoduje agregację bakterii w obecności fibrynogenu

Próba na CF: metodą szkiełkową - na szkiełku podstawowym umieścić obok siebie dwie krople soli fizjologicznej. W obu kroplach zawiesić ezą bakterie (zawiesina powinna być koloru mleka). Do jednej kropli dodać ezą osocza króliczego i wymieszać. Wynikiem dodatnim jest aglutynacja.

Food- borne diseases

choroby o charakterze toksycznym/ zakaźnym spowodowane bądź przypuszczalnie spowodowane spożyciem wody lub żywności

obecnie znanych ponad 250 FBD

2/3 zachorowań ma etiologię bakteryjną

najczęstsze objawy: biegunka i wymioty

FBD outbreak- 2 lub więcej przypadków podobnej choroby, wynikających ze spożycia tej samej żywności

FBD~76mln zachorowań, 325tyś hospitalizowanych każdego roku, 5tyś zgonów (USA)

wiele przypadków niezgłaszanych!

Bakteryjne Zatrucia pokarmowe w Polsce od 1 stycznia do 31 grudnia 2010 r.
oraz w porównywalnym okresie 2009 r.

Zakład Epidemiologii NIZP-PZH http://www.pzh.gov.pl

2010 2009

Salmoneloza 9,537 8,847

E.coli biegunkotwórcza 1,091 1,259

Kampylobakterioza 371 370

Gronkowce 217 146

Botulizm 30 31

Czerwonka bakteryjna 24 30

(szigeloza)

W przypadku zatruć wywołanych przez gronkowce w ponad 30% przypadków niezbędna była hospitalizacja

Intoksykacja a toksykoinfekcja pokarmowa

Intoksykacja- przyczyną zatrucia są toksyny już obecne w żywności w chwili jej spożywania. Do rozwoju objawów zatrucia nie jest konieczne dostanie się do organizmu samego zarazka, który je wytworzył!

Toksykoinfekcja pokarmowa: do uruchomienia całej kaskady procesu chorobotwórczego i wystąpienia zatrucia pokarmowego niezbędna jest inwazja drobnoustroju. Substancje o charakterze toksyn, wyzwalające objawy chorobowe, wydzielane są dopiero w organizmie gospodarza

Żywność zagrożona

Sery, produkty ze skorupiaków i mięczaków, mleko w proszku i serwatka w proszku

Ciasta i wyroby cukiernicze

Rzadziej mięso drobiowe, wędliny, kiełbasy dojrzewające

Żywność zagrożona

Żywność szczególnie zagrożona występowaniem enterotoksyn: produkty garmażeryjne, sosy majonezowe, sery, kremy

Enterotoksyny gronkowcowe

Wywołują objawy zatrucia pokarmowego po spożyciu zanieczyszczonej żywności,

Superantygeny (aktywują komórki tuczne i limfocyty T - uwalnianie cytokin),

Ciepłooporne (nawet 100ºC),

Oporne na hydrolizę w kwaśnej treści żołądka,

Oporne na enzymy proteolityczne takie jak trypsyna i pepsyna,

Stymulują ośrodek wymiotny,

Produkowane przez S. aureus oraz prawdopodobnie przez niektóre szczepy gronkowców koagulazoujemnych

Enterotoksyny gronkowcowe

22 czynniki lub potencjalne czynniki patogenne

SEA, SEB, SEC, SED, SEE, SEG, SEH, SEI, SElJ, SElK, SElL,

SElM, SElN, SElO, SElP, SElQ, SER, SES, SET, SElU, SElU2, SElV

SElK

Staphylococcal Enterotoxin-like Superantigen K

SElJ, SElL, SElM, SElN, SElO, SElP, SElQ, SElU, SElU2, SElV

Wszystkie obecnie znane enterotoksyny
są superantygenami !

Objawy gronkowcowego zatrucia pokarmowego

Występują dość szybko (2-6 godz.) po spożyciu zanieczyszczonej żywności.

Mdłości, wymioty, kurczowe bóle brzucha, w cięższych przypadkach bóle głowy, kurcze mięśni i zmiany ciśnienia krwi (zależy to od ogólnego stanu zdrowia pacjenta oraz od spożytej ilości). Czasem krwawe wymioty i stolec.

Dawka toksyczna wynosi zwykle ok. 1 μg (osiągana gdy liczebność bakterii przekroczy 10⁶ jtk/g żywności), choć może być tak niska jak 100-200 ng.

Źródła zanieczyszczenia żywności

Kontakt bezpośredni (skóra),

Droga kropelkowa (jama nosowo-gardłowa),

Zanieczyszczone powierzchnie i narzędzia.

ZAPOBIEGANIE:

- Kontrola stanu skóry pracowników (ropiejące rany na rękach)

- Odzież ochronna (maski na twarz)

- Odpowiednia dezynfekcja narzędzi i powierzchni

Nie wszystkie szczepy S. aureus produkują enterotoksyny.

Nieobecność żywych S. aureus w żywności nie wyklucza obecności enterotoksyn. Warunki niesprzyjające wzrostowi bakterii mogą doprowadzić do ich śmierci, podczas gdy dostateczna do wywołania choroby ilość enterotoksyn pozostanie w żywności.

Żywność podlega badaniu w kierunku enterotoksyn gdy liczba S.aureus przekracza 10⁵ jtk/g badanej żywności

Wykrywanie enterotoksyn w żywności - metody serologiczne

Immunodyfuzja w żelu

Testy lateksowe

ELISA

PN-EN ISO 6888-1:2001/A1:2004

Mikrobiologia żywności i pasz -- Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków) -- Część 1: Metoda z zastosowaniem pożywki agarowej Baird-Parkera

PN-EN ISO 6888-2:2001/A1:2004

Mikrobiologia żywności i pasz -- Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków) -- Część 2: Metoda z zastosowaniem pożywki agarowej z plazmą króliczą i fibrynogenem

PN-EN ISO 6888-3:2004/AC:2005

Mikrobiologia żywności i pasz -- Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków) -- Część 3: Wykrywanie obecności i oznaczanie małych liczb metodą NPL

pożywka giolitti i cantoni

Pożywka wybiórcza do izolowania i namnażania gronkowców

Chlorek litu hamuje rozwój gramujemnych bakterii

Telluryn potasu hamuje wzrost gramdodatnich laseczek

Pirogronian sodu w połączeniu z glicyną stymuluje wzrost gronkowców

Gronkowce przy wzroście na płynnej pożywce Giolitti-Cantoni powodują wytworzenie szarego lub czarnoszarego osadu, bądź zaczernienie całej pożywki

pożywka baird-parkera

W przypadku wyniku dodatniego na pożywce Giolitti i Cantoni, przesiewa się bakterie na podłoże Bairda i Parkera celem potwierdzenia obecności S. aureus

Zawiera chlorek litu, telluryn potasu z glicyną, pirogronian sodu oraz emulsję jaja kurzego

S. aureus jest w stanie rozkładać żółtko (lipaza)

Na pożywce Bairda-Parkera rosną w postaci czarnych, błyszczących kolonii, zwykle otoczonych matową lub przejrzystą strefą (szczepy produkujące lipazę).

próba na katalazę

Na szkiełko podstawowe nałożyć kroplę soli fizjologicznej. Zawiesić ezą bakterie w płynie fizjologicznym. Dodać kroplę nadtlenku wodoru. Wynikiem dodatnim jest wytwarzanie bąbelków.

próba na wytwarzanie koagulazy

Do jałowej probówki przenieść 0,1 cm³hodowli, dodać 0,3 cm³plazmy krwi króliczej. Po 4-6 godzinach inkubacji w temp. 37ºC obserwować ścinanie się plazmy. Jeżeli wynik jest ujemny inkubację wydłużyć o kolejne 24 godziny.

PACIORKOWCE

Rodzaj Streptococcus obejmuje kilkadziesiąt gatunków

Do paciorkowców należą jedne z najważniejszych mikroorganizmów spotykanych w medycynie (patogeny ludzi oraz zwierząt) oraz przemyśle spożywczym (wykorzystywane przy produkcji jogurtów, maślanek i serów)

Cechy charakterystyczne

Gramdodatnie bakterie o sferycznym kształcie (0.5-1µm), zwykle rosnące w parach lub łańcuszkach, nieruchliwe, nie tworzące przetrwalników.

Względne beztlenowce, katalazoujemne.

Duże wymagania pokarmowe - preferują bogate pożywki, dlatego rosną dobrze w żywności takiej jak mleko, ser, mieszane sałatki z mięsem, jajkiem, owocami morza.

Klasyfikacja: podział na grupy wg Lancefield (na podstawie antygenów cukrowych w ścianie komórkowej)

Grupa A: S. pyogenes, nieliczne szczepy S. anginosus i S. constelatus

Grupa B : S. agalactiae

Grupa C: S. dysgalactiae, S. equi, S. equi subsp. zooepidemicus

Grupa D :to 5 gatunków : E. faecalis, E. faecium, S. durans, S. avium, S. bovis

Grupa F: S. milleri

Grupa G: S. canis i inne zwierzęce paciorkowce ropotwórcze

Klasyfikacja paciorkowców wg Shermanna (na podstawie cech fizjologicznych)

Paciorkowce ropotwórcze (S. pyogenes, S. equi, S.equi subsp. zooepidemicus, S. dysgalactiae subsp. equisimilis, S. agalactiae) - izolowane z ropy, wrażliwe na penicylinę

Enterokoki, in. paciorkowce kałowe (E. faecalis, E. faecium,) - tolerujące sole żółciowe, oporne na penicylinę

Paciorkowce mleczne (L. lactis, L. cremoris)

Viridans (S. viridans) - α-hemolityczne (zielony odcień)

Pneumokoki (S. pneumoniae)

Podział ze względu na rodzaj hemolizy

Hemolizyny - wytwarzane przez paciorkowce ropotwórcze (S. pyogenes i in.).

-hemoilza - hemolizyny powodują rozpuszczenie krwinek  całkowite przejaśnienie wokół kolonii (S. pyogenes, S. agalactiae, S. equisimilis)

-hemoliza - krwinki nie ulegają pełnemu rozpadowi  strefa nieprzejrzysta i wyraźnie zazieleniona (S. mitis, S oralis, S. pneumoniae)

Streptococcus pyogenes

Najczęstszy i najważniejszy czynnik etiologiczny infekcji wśród przedstawicieli Streptococcus spp.

Może stanowić część flory bakteryjnej (bez objawów chorobowych)

Zakażenie- droga kropelkowa, kontakt, zakażone przedmioty

Wywołuje infekcje miejscowe- stany zapalne ropne i gardła oraz migdałków podniebiennych, ropne zapalenie węzłów chłonnych i ucha środkowego, ropne infekcje skóry (liszajec, róża, ropne zapalenie tk. łącznej podskórnej)

Uogólnione zakażenia: zakażenie połogowe, posocznica,

Szczepy wytwarzające toksynę erytrogenną- płonica, STSS

Następstwami zakażeń mogą być: gorączka reumatyczna, ostre kłębuszkowe zapalenie nerek

Strep throat is caused by group A Streptococcus bacteria. These bacteria are spread through direct contact with mucus from the nose or throat of persons who are infected, or through contact with infected wounds or sores on the skin

Szkarlatyna (płonica)- scarlet fever/scarlatina

Streptococcus pyogenes

infekcje uogólnione: posocznica, zakażenie połogowe, ostre zapalenia wsierdzia

infekcje miejscowe: rumień guzowaty, liszajec, cellulitis, róża

schorzenia wynikające z oddziaływania SPE A:

szkarlatyna, STSS

późne powikłania: gorączka reumatyczna, ostre kłębuszkowe zapalenie nerek

ASO!

Streptococcus pyogenes- czynniki wirulencji

Otoczka hialuronowa

Białko M - wiąże fibrynogen z surowicy ułatwiając adhezję i blokuje wiązanie dopełniacza do peptydoglikanu  hamowanie fagocytozy

Enzymy: streptolizyna O, streptolizyna S, streptokinazy, nukleazy, hialuronidaza, peptydaza serynowa, proteazy, glikohydrolaza NAD

Toksyny ertytrogenne: toksyna A (pirogenna, immunomodulująca), toksyna B (proteaza cysteinowa)

Streptococcus agalactiae (paciorkowiec bezmleczności)

Składnik fizjologicznej flory bakteryjnej jamy ustnej, nosogardzieli, p. pokarmowego, pochwy

Może wywoływać niebezpieczne zakażenia noworodków - bakteriemia, zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

U dorosłych (diabetycy, alkoholicy)- zapalenie pęcherza moczowego, odmiedniczkowe zapalenie nerek

Streptococcus pneumoniae
pneumokoki

Dawniej Diplococcus pneumoniae

Czynnik etiologiczny płatowego zapalenia płuc

Najczęstsza przyczyna bakteryjnego zapalenia płuc u człowieka

Jeden z 3 najważniejszych drobnoustrojów wywołujących ropne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

Ponadto: ostre zapalenie zatok, zapalenie ucha środkowego, zapalenie wsierdzia, zapalenie otrzewnej, zapalenie osierdzia, tkanki łącznej, ropień mózgu

Może być izolowany z gardła zdrowych osób

-hemoliza!

Paciorkowce jamy ustnej-grupa viridans

Grupy: S. mitis, S. mutans, S. salivarius, S. milleri

Naturalna flora jamy ustnej i gardła

W przypadku przedostania się do krwi stają się przyczyną ciężkich zakażeń: posocznica, zapalenie wsierdzia, zapalenie kości i szpiku kostnego, zapalenie płuc (grupa S. milleri - najczęściej S. anginosus)

Paciorkowce z grupy S. mutans odp. za tworzenie plytki nazębnej i inicjowanie próchnicy zębów (obfite wytwarzanie śluzu zewkom. - lewanu i dekstranu  silne wł. adhezyjne)

Enterococci- paciorkowce kałowe

Gramdodatnie ziarniaki (2.5µm), brak zdolności ruchu, względne beztlenowce, nie wytwarzają katalazy

T wzrostu 10- 45ºC, niektóre mogą przetrwać T pasteryzacji

Należą, z kilkoma wyjątkami, do grupy D wg Lancefield

Bakterie mają kształt kulisty lub owalny, występują jako pojedyncze komórki, dwoinki lub krótkie łańcuszki

Szeroko rozpowszechnione (woda, powietrze, ścieki, gleba,)

Enterokoki

Rodzaj obejmuje kilkanaście gatunków

Składnik flory jelitowej, czasem spotykane w jamie ustnej

Patogeny oportunistyczne - mogą być przyczyną zakażeń dróg moczowych, bakteriemii, zapalenia wsierdzia

W materiale klinicznym dominują: E. faecalis (80-90%), E. faecium (10-15%); sporadycznie E. avium, E . casseliflavus, E. durans, E. gallinarum, E. raffinosus

Mogą powodować  lub  hemolizę, najczęściej nie hemolizują

Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium

Objawy kliniczne: kurczowe bóle brzucha, głowy, biegunki, podwyższona temp. ciała

Są istotnym parametrem zanieczyszczenia, jeżeli jest obecny w liczbie przewyższającej bakterie grupy coli sugeruje to zanieczyszczenie wody kałem zwierzęcym lub ściekami pochodzącymi z ferm hodowlanych

Dłuższa przeżywalność w wodzie i większa odporność na działanie chloru niż bakterie grupy coli

Czynniki wirulencji

Substancja agregująca- umożliwia agregację komórek bakteryjnych i adhezję do komórek gospodarza

Kwas lipotejchowy- wiązanie enterocytów, limfocytów, leukocytów i nabłonka, stymuluje wydzielanie cytokin

Cytolizyny (hemolizyny)

Żelatynaza - hydroliza żelatyny, kolagenu, kazeiny, hemoglobiny, biofilm

Hialuronidaza - degradacja mukopolisacharydów i uszkodzenie tkanek

Białko Esp - adhezja do powierzchni abiotycznych, biofilm

Podczas analizy mikrobiologicznej wody łatwiejsza od próby analizy wszystkich mirkoorganizmów w niej obecnych, jest analiza organizmów wskaźnikowych

Escherichia coli

Bakterie grupy coli

Paciorkowce kałowe

Laseczki z rodzaju Clostridium redukujące siarczyny

Mikroorganizmy wskaźnikowe

Powinny być stale obecne w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt

Liczebność w jelicie i kale ludzi oraz zwierząt powinna być duża

Identyfikacja przy pomocy łatwych metod

Długość życia w środowisku zewnętrznym powinna być większa niż bakterii chorobotwórczych

Nie powinny rozmnażać się w środowisku wodnym

Normy:

PN-A-82055-7:1997

Mięso i przetwory mięsne. Badania mikrobiologiczne. Wykrywanie obecności i oznaczanie liczby enterokoków

Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. (Dz. U. Nr 72, poz. 466 z późniejszymi zmianami) w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi -

wymagania mikrobiologiczne oraz fizykochemiczne, jakie powinna spełniać woda przeznaczona do spożycia.

Izolacja i identyfikacja

Klasyczne metody diagnozowania przynależności grupowej - wg Lancefield.

Obecnie najczęściej do diagnozowania przynależności grupowej stosuje się testy lateksowe (np. zestawy BioMerieux, Oxoid)

Testy PYR, CAMP, wrażliwości na STX, bacytracynę, krążki z optochiną

Wykrywanie enterokoków - pożywki wybiórcze

Jako czynniki działające wybiórczo najczęściej stosowane są: azydek sodu, antybiotyki (kanamycyna, gentamycyna, wankomycyna), fiolet krystaliczny, sole żółciowe, Tween-80. Przykładem są pożywki Edwardsa i McKenzie.

Pożywka z azydkiem sodu i fioletem krystalicznym

Zawiera fiolet krystaliczny (hamuje wzrost gramdodatnich bakterii z wyj. enterokoków i niektórych streptokoków), azydek sodu (hamuje wzrost gramujemnych bakterii) jako składniki selektywne oraz glukozę i purpurę bromofenolową (wskaźnik pH). Inkubację przeprowadza się w temp. 37ºC, przez 48 godz. Wynikiem dodatnim jest zmiana barwy pożywki z fioletowej na żółtą.

Pożywka Slanetza-Bartleya

Nie inhibuje laktokoków, które mogą być obecne w żywności. Wskaźnikiem jest tutaj redukcja TTC (chlorku trifenylotetrazolu) do formazanu, co objawia się czerwonym zabarwieniem kolonii. Służy do określania liczby enterokoków metodą rozcieńczeń.

Test na ciepłooporność

0,1 ml hodowli inokuluje się probówkę z bulionem odżywczym i glukozą, a następnie ogrzewa w łaźni wodnej w temp. 63ºC przez 30 min. Probówkę schładza się, a następnie inkubuje w temp. 37ºC przez 18 godz. Wynikiem potwierdzającym obecność enterokoków jest zmętnienie hodowli.

Rodzaj Listeria

Należy do rodziny Corynebacteriaceae

Rodzaj obejmuje 6 gatunków :

patogenne : L. monocytogenes, L. ivanovii

niepatogenne: L. inocua, L. grayi, L. seeligeri, L. welshimeri

Gram dodatnie pałeczki (0.4-05 μm 1-2 μm)

Katalazo-dodatnie

Zdolność ruchu w temperaturze 20-25ºC

Warunki wzrostu

Warunki tlenowe i beztlenowe

Szeroki zakres temperatur : -0.1 do 45ºC (potrafią przeżyć ponad 60min w 60ºC)

Szeroki zakres pH: 4-9.5

Wysokie stężenie soli (30%)

Do optymalnego wzrostu wymagają biotyny, tiaminy, ryboflawiny, aa, cukrów

WYSTĘPOWANIE

Szeroko rozpowszechnione w środowisku naturalnym (woda, ścieki, gleba, roślinność, ssaki, owady, ptaki)

Ponadto: mrożone artykuły spożywcze, mleko, surowe warzywa (kalafior, marchew, sałata, kapusta, brokuły)

Źródło- brak higieny podczas produkcji i przygotowania żywności; kiszonki

Listeria monocytogenes

Jeden z najważniejszych patogenów izolowanych z żywności

Wyróżnia się 13 serotypów : 1/2a, 1/2b, 1/2c - najczęściej izolowane z żywności; 1/2b i 4b - ponad 90% przypadków klinicznych

Źródło transmisji:

żywność (ponad 90% infekcji)- RTE food, produkty mleczne, coleslaw, owoce morza, wędzone ryby

skóra - wysypka na rękach i ramionach gł. farmerzy i weterynarze (wydzieliny płciowe, martwy płód)

Listerioza

Współczynnik śmiertelności 20-30%

8 śmiertelnych przypadków(> 65lat) -Austria, Czechy, Niemcy (czerwiec 2009 - luty 2010) (poniżej 100cfu/ml)

Najbardziej narażone - osoby starsze oraz osoby o obniżonej odporności(65%), kobiety w ciąży i noworodki (23%)

Okres inkubacji 20h (gastroenteritis), 20-30dni (postać inwazyjna)

L. monocytogenes

Wnikanie do komórek niefagocytujących

Rozmnażanie się i przemieszczanie w cytozolu komórek

Przenikanie z komórki do komórki

Pokonywanie naturalnych barier organizmu

Zapalenie opon mózgowych i mózgu, bakteriemia

Obumieranie płodu i poronienia

CzYNNIKI WIRULENCJI

Internaliny: inlA/inlB

Listeriolizyna (hly)

Fosfolipazy (plcA, plcB)

Metaloproteinaza (mpl)

BiałkoActA

PN ISO 11290-2:2000
PN ISO 11290-2:2000 / A1 2005
PN ISO 11290-2:2000 / Ap2 2007

Mikrobiologia żywności i pasz-Horyzontalna metoda wykrywania obecności i oznaczania liczby Listeria monocytogenes

Wstępne namnażanie selektywne- pożywka pół-Frasera

Agar Oxford

(hydroliza eskuliny)

Agar PALCAM

(hydroliza eskuliny,

fermentacja mannitolu)

PN-EN iso 11290-2:2000

Próbka analityczna

Rozcieńczalnik do przygotowania zawiesiny wyjściowej (zbuforowana woda peptonowa lub pożywka pół-Frasera)

Regeneracja uszkodzonych komórek 1h / 20ºC

Posiew powierzchniowy na ALOA 37ºC / 24-48h

Identyfikacja i oznaczenie liczby

Posiew na TSYEA 37ºC / 24h

Testy potwierdzające przynależność do Listeria spp. i gatunku L. monocytogenes

Testy potwierdzające przynależność do Listeria spp.

Test na katalazę

Barwienie Grama

Test na zdolność ruchu

Testy potwierdzające przynależność do L. monocytogenes:

Test na hemolizę

Test na zdolność rozkładu węglowodanów

Test CAMP

Campylobacter

Oznaczanie obecności pałeczek Campylobacter spp. w żywności

Charakterystyka ogólna drobnoustrojów

Rząd: Campylobacterales

Rodzina: Campylobacteriaceae

Rodzaj: Campylobacter

Bakterie znane od 1886 roku, dawniej klasyfikowane jako rodzaj Vibrio

Cienkie, zakrzywione (seagull wing, corkscrew), gram-ujemne pałeczki, niewytwarzające przetrwalników

Pojedyncza rzęska, uni- lub bipolarnie, więc zdolność do ruchu. W świeżych preparatach wysoce ruchliwe, ruch skokowy (mikroskop z ciemnym polem widzenia lub kontrastowo- fazowy)

Charakterystyka ogólna drobnoustrojów

Bakterie termofilne i mikroaerofilne

Optymalny wzrost w atmosferze o zredukowanej zawartości tlenu, w temp. 42˚C (war. panujące w pp. ptaków!)

Brak wzrostu w temperaturze pokojowej

Wrażliwość na czynniki środowiska (wysychanie, pH) znacznie większa niż Salmonella spp. lub E.coli.

Powolne namnażanie- okres inkubacji podłoży: 48- 72h!

Trudna hodowla drobnoustroju- wymaga podłoży wzbogaconych, z dodatkiem czynników selektywnych (antybiotyki), aparatów do inkubacji posiewów w atm. mikroaerofilnej (anaerostatów)

Więc rzeczywista liczba przypadków zatruć na tle Campylobacter spp. znacznie niedoszacowana!

Skład gazowy

Powietrze atmosferyczne

azot 78,08%

tlen 20,94%

argon 0,93%

dwutlenek węgla 0,038%

Atmosfera mikroaerofilna

dwutlenek węgla 10+/-3%

tlen 5 +/-2%

azot - uzupełnienie do stanu równowagi

Charakterystyka ogólna drobnoustroju

W obrębie rodzaju zidentyfikowano 24 gatunki i wiele podgatunków

Patogenne dla człowieka są:

C. jejuni subspecies jejuni

Campylobacter coli

C. jejuni subspecies doylei

Campylobacter lari

C. fetus subspecies fetus

Campylobacter hyointestinalis

Campylobacter conciscus

Rezerwuary Campylobacter spp.

Drób- zakażenia Campylobacter spp.

W zakażeniach ptaków dominują C.jejuni i C.coli

Infekcja u drobiu najczęściej przebiega bezobjawowo.

U młodych osobników możliwe stany zapalne jelit (enteritis) i biegunki

Często jedynie obniżenie produkcyjności stada

Rezerwuary Campylobacter spp.

Pozostałe gatunki ptaków:

wróble i jaskółki- najwyższy procent nosicielstwa: od 50-100%

wrony do 89%

gołębie miejskie do 60%

mewy ok. 50%

Rezerwuary Campylobacter spp.

Campylobacter spp. może także kolonizować przewód pokarmowy wielu innych gatunków zwierząt:

Bydło: C. jejuni i C. hyointestinalis oraz C.fetus subsp. veneralis (choroba mętwikowa)

Owce: C.fetus subspecies fetus (enzootyczne ronienia owiec)

Trzoda chlewna: C.coli, rzadziej C.lari i C.upsaliensis; C. mucosalis i C.hyointestinalis są składnikami normalnej flory jelitowej

Rezerwuary Campylobacter spp.

Wysokie nosicielstwo wśród zwierząt towarzyszących!

Koty- prewalencja do 92%, dominuje C.helveticus

Psy- do 76% zakażonych, dominuje C.upsaliensis

Kliniczne objawy zakażenia u kociąt i szczeniąt (biegunka); zarazki przez cały okres trwania choroby wydalane są wraz z kałem do otoczenia

Zwierzęta te mogą być źródłem zakażenia zwłaszcza dla dzieci (brak dostatecznej higieny, np. po zabawie z pupilami)

Czynniki zjadliwości zarazka:

Ruchliwość i chemotaksja (mutanty pozbawione tych cech nie były w stanie kolonizować enterocytów)

Adhezja i inwazyjność (dochodzi do reakcji pomiędzy adhezynami na powierzchni komórki bakteryjnej a receptorami na powierzchni komórek eukariotycznych gospodarza)

Zdolność do produkcji enterotoksyn i cytotoksyn

Po dostaniu się do jelita większość szczepów Campylobacter spp. przedostaje się przez warstwę śluzu, przyczepia się do komórek nabłonka jelitowego i do nich wnika.

Funkcję adhezyn spełniają białka rzęski, białka błony zewnętrznej oraz glikolipidy.. Białka błony zewnętrznej, (np. CadF- białko wiążące fibronektynę) umożliwiają proces internalizacji komórki bakteryjnej.

reszty cukrowe glikolipidów i glikoprotein biorą udział w stymulacji odpowiedzi immunologicznej gospodarza.

Campylobacter spp.
aspekt epidemiologiczny

Epidemie pokarmowe u ludzi

Co roku Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA- European Food Safety Authority www.efsa.europa.eu) publikuje raport dot. występowania zoonoz u ludzi

Raport opiera się o dane przekazywane przez państwa członkowski EU

Istotną częścią tego opracowania jest informacja dot. występowania zatruć pokarmowych u ludzi o charakterze epidemicznym, wywoływanych przez chorobotwórcze bakterie, wirusy i pasożyty

Raport zawiera informacje nt liczby epidemii pokarmowych, ich oznaczonych/potencjalnych źródeł w postaci żywności oraz dróg zakażeń człowieka

Epidemie pokarmowe u ludzi

Epidemia pokarmowa (food- borne outbreak )

to epidemia, której źródłem jest żywność; zachorowania obejmują dwa lub więcej przypadków, a ich wystąpienie jest związane lub prawdopodobnie związane z tym samym źródłem zakażenia.

Epidemie pokarmowe u ludzi

Zatrucia na tle termofilnych pałeczek Campylobacter spp.- na III miejscu po Salmonelli i odżywnościowych zakażeniach wirusowych!

liczba przypadków systematycznie wzrasta (coraz lepsza diagnostyka?)

488 epidemii pokarmowych w Europie w 2008 roku

W latach 2005-2008 kampylobakterioza była najczęściej występującą chorobą odzwierzęcą u ludzi, z łączną liczbą przypadków zachorowań w Europie wynoszącą 201. 678 osób (dane EFSA)

Camylobacter spp. -żywność zagrożona

mięso drobiowe i jego produkty (niepoddane odpowiedniej obróbce termicznej)

skóra drobiu po uboju wilgotna, pokryta śluzem; zarazki te izolowane są nawet ze 100% tuszek, w 1g skóry drobiu po uboju nawet 100- 10000tyś pałeczek)

mleko i przetwory mleczne (zwłaszcza mleko niepasteryzowane! Pasteryzacja łatwo niszczy zarazek)

Camylobacter spp. -żywność zagrożona

Owoce oraz warzywa- pola nawożone obornikiem i gnojowicą

Niedogotowane mięso wieprzowe, wołowe, dziczyzna, baranina, podroby

Jaja

Owoce morza (ostrygi, małże)

Woda

Jakiekolwiek inne pokarmy zanieczyszczone poprzez kontakt z surowym mięsem drobiowym

Zatrucia ludzi- przebieg i objawy

To toksykoinfekcja pokarmowa

Dawka infekcyjna- niska! wystarczy 500 bakterii!

Do zakażeń ludzi dochodzi relatywnie łatwo i często

Okres inkubacji: 2- 5 dni od spożycia zakażonej żywności

Zatrucia ludzi- przebieg i objawy

Zwykle postać zapalenia żołądka i jelit lub zapalenia jelit (gastroenteritis/enteritis)

Najczęściej biegunka, często krwawa, połączona z bólem brzucha i gorączką

Ponadto nudności, wymioty, ogólne osłabienie

Samowyleczenie w ciągu 3- 6 dni

Uogólnione zakażenie- bardzo rzadko

U dzieci objawy mogą sugerować zapalenie wyrostka robaczkowego

Lek z wyboru: azytromycyna lub erytromycyna (makrolidy)

Zatrucia ludzi- przebieg i objawy

Zatrucie może mieć groźny przebieg w przypadku osób w złym stanie ogólnym, chorych na raka, zakażonych HIV, diabetyków i ludzi starszych

W USA każdego roku z powodu kampylobakteriozy notuje się ok. 1000 zgonów (Consumers Union, 1998)

Zatrucia ludzi- przebieg i objawy

Późne konsekwencje zakażenia pałeczkami Campylobacter spp.

Jak zapobiegać zatruciom?

Przestrzeganie zasad higieny podczas przygotowywania, podawania posiłków oraz przechowywania żywności; dotyczy to w szczególności potraw z drobiu

Wystarczająco długa obróbka cieplna dań z drobiu (sok wypływający z nakłutego mięsa winien być klarowny)

Wydzielenie osobnych desek i tacek używanych tylko do przygotowywania potraw z drobiu (aby nie doszło do ew. zakażenia krzyżowego pozostałych dań, zwłaszcza tych, które nie będą już poddawane obróbce termicznej)

Jak zapobiegać zatruciom?

Dokładne mycie rąk

przed przystąpieniem do przygotowywania posiłków, w trakcie i po zakończeniu prac kuchennych

po kontakcie z osobą wykazującą objawy zatrucia pokarmowego

po zabawie ze zwierzętami domowymi

Jak najszybsze schładzanie potraw (do dwóch godzin po przyrządzeniu)

Rozmrażanie drobiu w lodówce, nie w temperaturze pokojowej (zwróć uwagę aby sok nie skapywał na produkty na niższych półkach); gdy nie ma wystarczająco dużo czasu- należy użyć mikrofalówki

Jak zapobiegać zatruciom?

PN-EN ISO 102727-1

Mikrobiologia żywności i pasz

Horyzontalna metoda wykrywania obecności i oznaczania liczby Campylobacter spp.

Metoda ta ma zastosowanie do badania żywności i pasz oraz próbek środowiskowych z obszaru produkcji żywności i obrotu żywnością

Wykrywanie obecności bakterii z rodzaju Campylobacter wymaga wykonania następujących etapów badań:

Namnażanie na selektywnej pożywce płynnej

Izolowanie i wybór do potwierdzeń

Potwierdzenie

Pobieranie próbek

Próbka powinna być w pełni reprezentatywna, nie może ulec uszkodzeniu ani zmianie podczas transportu lub przechowywania

Bakterie z rodzaju Campylobacter są wrażliwe na mrożenie, ale stosunkowo dobrze przeżywają w warunkach chłodniczych, stąd niewskazane jest stosowanie mrożenia, zaleca się przechowywanie próbek w temp. +3˚C +/- 2C

Próbki należy poddać badaniom tak szybko, jak to możliwe; należy chronić je przed wysuszeniem

Wielkość naważki, zawiesina wyjściowa i rozcieńczenia

Aby przygotować wyjściowa zawiesinę należy zmieszać określona ilość próbki (masa lub objętość) z dziewięciokrotna objętością płynnej pożywki namnażającej bulion Boltona, żeby otrzymać dziesięciokrotne rozcieńczenie próbki.

1.Namnażanie

Bulion Boltona- płynna pożywka namnażająca

Inkubacja w warunkach mikroaerofilnych

37˚C przez 4-6h, a następnie w 42˚C przez 44 +/- 4 h

2. Izolowanie

Hodowlę z pożywki namnażającej przesiewamy na dwie różne selektywne pożywki agarowe:

agar CCDA (charcoal cefoperazone deoxycholate agar)

pożywkę agarową różniącą się zasadniczo od CCDA, do wyboru: Agar Skirrow, Agar Karmali , Agar Prestona

Inkubacja w atm. mikroaerofilnej, w 41,5C, 44h

Po tym czasie sprawdzić obecność typowych/ podejrzanych kolonii Campylobacter na płytkach

CCDA Agar

Typowe kolonie są szarawe, często z metalicznym połyskiem, płaskie i wilgotne, z tendencją do rozlewającego wzrostu

3. Potwierdzanie gatunków
Campylobacter spp.

Bakterie zachowują żywotność jedynie w atm. mikroaerofilnej, więc wszystkie czynności należy wykonywać możliwie szybko!

Do badań wybieramy 1 podejrzaną/ typową kolonię; gdy wynik ujemny- pobieramy kolejne 4 kolonie

Przesiew wybranej kolonii na pożywkę agarową Columbia z krwią

3. Potwierdzanie gatunków
Campylobacter spp.

Ocena cech morfologicznych i zdolności do ruchu pod mikroskopem

Ocena zdolności do wzrostu w temp. 25˚C w atm. mikroaerofilnej na pożywce Columbia z krwią

Ocena zdolności do wzrostu w temp. 41,˚5C w atm. tlenowej na pożywce Columbia z krwią

3. Potwierdzanie gatunków
Campylobacter spp.

Wykrywanie oksydazy- część wybranej charakterystycznej kolonii rozetrzeć na bibule fitracyjnej nasączonej odczynnikiem na oksydazę

Reakcja dodatnia, gdy w ciągu 10s fioletowe lub ciemnoniebieskie zabarwienie

3. Potwierdzanie gatunków
Campylobacter spp.

Charakterystyka Campylobacter spp.

4. Identyfikacja gatunkowa
(nieobligatoryjna)

wykrywanie katalazy

określanie wrażliwości na kwas nalidyksowy i cefalotynę

wykrywanie zdolności hydrolizy hipuranu

wykrywanie zdolności hydrolizy octanu indoksylu

Salmonella spp. + wstęp do Enterobacteriaceae

Enterobacteriaceae (enterobakterie- pałeczki jelitowe)

Rząd: Enterobacteriales,

Rodzina: Enterobacteriaceae

To gram-ujemne bakterie jelitowe o kształcie pałeczek, niesporulujące, fermentujące glukozę i tworzące kwas

Komórki bakteryjne są dość duże, urzęsione (nieliczne wyjątki). Niektóre szczepy są otoczkowe.To względne beztlenowce. Hoduje się je na prostych podłożach, w warunkach normalnej atmosfery

Rodzina Enterobacteriaceae- kilkadziesiąt rodzajów bakterii!

Salmonella

Proteus

Escherichia

Hafnia

Enterobacter

Edwardsiella

Erwinia

Citrobacter

Yersinia

Aquamonas

Klebsiella

Rodzina Enterobacteriaceae

Plesiomonas

Providencia

Leclercia

Morganella

Shigella

Serratia

Cronobacter

Enterobacter (Cronobacter) sakazakii

PIF

Charakterystyka pałeczek z rodzaju Salmonella

Są to ruchliwe, gram-ujemne pałeczki o wymiarach ok. 0,6-3μm, należące do rodziny Enterobacteriaceae. Dobrze rosną w warunkach tlenowych i beztlenowych. Nie tworzą przetrwalników. Ich temperatury rozwojowe mieszczą się w granicach 5- 45°C. Są wrażliwe na wysoką temperaturę, ale wykazują dużą wytrzymałość na wysuszanie. Wykazują wrażliwość na wysokie stężenia NaCl (tolerancja do 9%) oraz niskie pH.

Charakterystyka pałeczek z rodzaju Salmonella

Fermentują glukozę, natomiast nie fermentują laktozy i sacharozy, co jest ważną cecha podczas ich identyfikacji. Są zdolne do dekarboksylacji lizyny, ornityny i argininy. Redukują azotany, wytwarzają siarkowodór. Nie upłynniają żelatyny i nie rozkładają mocznika (cecha różnicująca z Proteus spp.- test na wytwarzanie ureazy).

Systematyka pałeczek Salmonella spp.

Rodzaj Salmonella obejmuje dwa gatunki: S. enterica i S. bongori. Gat.Salmonella enterica podzielony został na 6 podgatunków, a każdy z nich, ze względu na różnice w budowie antygenów, na typy serologiczne- tzw. serowary

Systematyka pałeczek Salmonella spp.

S. bongori (19 serowarów)

Zaliczamy tu niezwykle rzadko występujące serowary, o znikomej lub niezbadanej patogenności dla człowieka. Serowary te izolowane są najczęściej od zwierząt zmiennocieplnych, takich jak węże czy niektóre gatunki żółwi i jaszczurek.

Systematyka pałeczek Salmonella spp.

S. enterica- w obrębie gatunku wyróżniamy 6 podgatunków (subspecies) :

enterica (ponad 2500 serowarów)

salamae

arizonae

diarizonae

houtenae

indica

Salmonella enterica spp. enterica:

Do głównych serowarów należą:

S. Enteritidis, S. Typhimurium, S. Virchow, S. Hadar - odpowiedzialne za zapalenie jelita cienkiego i grubego

S. Typhi - wywołujący dur brzuszny

S. Paratyphi - wywołujący dury rzekome

Istnieją także gatunkowo specyficzne serowary Salmonella spp.

S. Dublin- cielęta

S. Gallinarum, S. Pullorum- drób

S. Typhi- człowiek

Występowanie

Pałeczki Salmonella spp. najczęściej zasiedlają przewód pokarmowy zwierząt domowych oraz dzikich, drobiu hodowlanego, ptaków, owadów, a także gryzoni. Dużą rolę w przenoszeniu pałeczek Salmonella spp. odgrywają produkty roślinne, szczególnie z terenów nawożonych fekaliami (krążenie pałeczek jelitowych w przyrodzie).

Występowanie

Źródłem zanieczyszczenia żywności mogą być także ludzie chorzy i nosiciele tych bakterii. Z racji dużej oporności na wysuszanie, pałeczki te mogą przeżywać przez długi czas w kurzu, paszach, suszonej żywności.

Występowanie

Zarazki te bardzo dobrze radzą sobie także w produktach płynnych i mrożonych, w których przeżywają przez długi czas w stanie anabiozy. Najczęściej izolowane są z jaj oraz produktów je zawierających (lody, ciastka, kremy, czekolada).

Raport EFSA 2011

109,844 przypadków salmonellozy u ludzi

w 2009 roku (UE)

Raport EFSA 2011

1,722 food-borne outbreaks of human salmonellosis in 2009r.

Większość epidemii pokarmowych na tle Salmonella było odnotowanych w Austrii, Francji, Niemczech, Włoszech, Słowacji Hiszpanii i Polsce

S.Enteridtidis była dominującym serowarem

Bakteryjne Zatrucia pokarmowe w Polsce od 1 stycznia do 31 grudnia 2010 r.
oraz w porównywalnym okresie 2009 r.

Zakład Epidemiologii NIZP-PZH http://www.pzh.gov.pl

2010 2009

Salmonelloza 9,537 8,847

E.coli biegunkotwórcza 1,091 1,259

Kampylobakterioza 371 370

Gronkowce 217 146

Botulizm 30 31

Czerwonka bakteryjna 24 30

(szigeloza)

Salmonella in food
(najwyższy indeks niezgodności)

mięso drobiowe i wyroby mięsne z niego pochodzące przeznaczone do spożycia po obróbce termicznej

mięso mielone i wyroby mięsne przeznaczone do spożycia na surowo

owoce morza

surówki warzywne i sałatki owocowe (RTE food)

lody

produkty jajeczne

odżywki w proszku dla noworodków