Lékařská mikrobiologie pro ZDRL Týden 16: Přehled gramnegativních bakterií Ondřej Zahradníček zahradnicek@fnusa.cz Co nás dnes čeká §Není možné se během této přednášky naučit vše o gramnegativních bakteriích §Musíte se je tedy naučit z učebnic a samostudiem této prezentace §Tato přednáška může jen pomoci udělat si v nich trochu přehled a pochopit základní charakteristiku jednotlivých skupin Gramnegativní bakterie •Ty které rostou na Endově půdě •Enterobacteriaceae (enterobakterie) – tyčinky •Vibrionaceae – zahnuté tyčinky •Gramnegativní nefermentující bakterie – tyčinky i koky •Ty které nerostou na Endově půdě (= náročnější) •Kampylobakter a helikobakter – zahnuté či spirálovité tyčinky •Pasteurellaceae (hemofily a pasteurely) – tyčinky •Skupina „le-br-bo-fr“ – tyčinky •Neisserie a moraxely – převážně koky •Gardnerella – tyčinka a ostatní gramnegativní bakterie Poznámka: Tento přehled samozřejmě zahrnuje jen nejdůležitější medicínsky významné G– aerobní bakterie. Ve skutečnosti je G– bakterií daleko víc. V přehledu také nejsou anaerobní G– bakterie, budou probrány jindy. 1.Enterobakterie 29 salmonella_ec http://www.fehd.gov.hk Základní charakteristika §Enterobacteriaceae je klinicky nejdůležitější čeleď gramnegativních tyčinek (ale důležitá je i pro ne-klinická odvětí mikrobiologie) §Jsou poměrně nenáročné, rostou na většině půd, mimo jiné na Endu a na MH agaru §Významná antigenní struktura: §O-antigeny jsou tělové (sacharidová část stěnového lipopolysacharidu) §H-antigeny jsou bičíkové (jen u pohyblivých enterobakterií, těch je ovšem většina) §K-antigeny jsou kapsulární čili pouzderné, pro diagnostiku mají nejmenší význam §Jsou kataláza pozitivní, oxidáza negativní (výjimka je rod Plesiomonas, ten je oxidáza pozitivní) Klinická charakteristika §Vyskytují se ve střevě člověka a jiných obratlovců §Většina z nich je ve střevě součástí normální mikroflóry a patogenem mimo střevo, nejčastěji v močových cestách, ale i v dýchacích a v krevním řečišti §Někdy mohou být patogenní i ve střevě, buď při přemnožení, nebo pokud jsou to primární patogeny jako salmonela. V tom případě způsobují onemocnění charakterizovaná průjmy a zvracením Přenos infekce §Přenos nejčastěji fekálně orální, někdy i prostřednictvím předmětů či na krátké vzdálenosti vzduchem §U některých jiný přenos (mor – viz dále) §Časté jsou endogenní infekce, například ze střeva do močových cest. Také se při poranění, nádoru nebo jiné chorobě mohou dostat do dutiny břišní. V tom případě jsou infekce často smíšené (spolu s anaerobními bakteriemi) Léčba §Infekce lokalizované ve střevě se většinou léčí jen tzv. symptomaticky (zavodnění, „živočišné uhlí“, na které se adsorbují případné toxiny apod.) §Infekce lokalizované mimo střevo se léčí antibiotiky (nejčastěji penicilinová a cefalosporinová antibiotika, u močových také nitrofurantoin a ko-trimoxazol) §Pokud se léčí peniciliny, nelze použít klasický penicilin (G či V), nýbrž je nutno použít např. aminopeniciliny (ampicilin, amoxicilin) Přehled enterobaktérií Patogenita Příklady Systémová Y. pestis, AP** salmonely Střevní ZP* salmonely, yersinie, popř. shigely (považují-li se za samostatný rod) Potenciální E. coli, klebsiely, enterobaktery, protey, providencie, morganely, citrobaktery, serracie a jiné Téměř nulová Mnoho druhů, například Pragia fontium a Budvicia aquatica *zoopatogenení **antropopatogenní 15 SEMA pigment Červeně pigmentovaný kmen serracie my.opera.com/MCOB/albums/show.dml?id=46597 Primární (obligátní) patogeny z řad enterobakterií §Nejhorší patogeny způsobují celkové infekce: je to Yersinia pestis a tzv. antropopatogenní serovary salmonel (serovary Typhi, Paratyphi A, Paratyphi B a Paratyphi C) §Závažné jsou ale i obligátní patogeny působící zpravidla „jen“ střevní infekce. Někdy ale hrozí celkové infekce (sepse) i u nich, hlavně u oslabených osob, novorozenců a podobně §Týká se to rodů Salmonella a Yersinia. Třetím rodem by mohla být Shigella, je ovšem otázka, zda ji považovat za samostatný rod nebo jen za vysoce virulentní Escherichia coli (podle nových poznatků platí spíše to druhé) 1a. Těžká systémová onemocnění způsobená enterobakteriemi Yersinia pestis – původce moru §Mor je nejzávažnější onemocnění, způsobené enterobakteriemi §I dnes se vyskytuje v některých částech světa §Zdrojem infekce je krysa, přenašečem může být blecha morová (Xenopsyla cheopis) §Formy infekce: §kožní, zvětšení uzlin (bubony) §plicní (vdechnutí např. kontaminovaného sena) – není třeba blecha, vyšší smrtnost §velmi vzácná gastroinestinální (požití yersinií) §léčba streptomycinem Mor (Yersinia pestis) 98b black_plagueC_icon 98a bw13b 98 2 www.emedicine.com dermatology.about.com www.arrakis.es Salmonella enterica – serovary Typhi, Paratyphi A, B, C (antropopatogenní serovary) §Tyfus a paratyfy jsou celková závažná onemocnění. Hlavními příznaky jsou vysoká horečka, schvácenost a bolesti hlavy (odtud starý český název „hlavnička“) §Naproti tomu průjem často není vůbec přítomen §Původci – antropopatogenní salmonely, tedy přenášené mezi lidmi. §V diagnostice se používala Widalova reakce (průkaz protilátek aglutinací) §Vzácně (u novorozenců a oslabených) mohou sepse nebo například endokarditidy způsobovat i zoopatogenní salmonely (jinak původci salmonelóz) Salmonelová endokarditis 31 salmonelová endokarditis http://www.som.tulane.edu Systémová onemocnění způsobená kmeny E. coli (a shigelami) §Escherichia coli normálně patří mezi podmíněné patogeny a v rámci toho bude probrána dále §Existují ale velmi vzácné kmeny, které produkují systémově působící toxiny §Tyto kmeny se označují jako STEC (shiga-toxigenní E. coli)* a patří sem mimo jiné i kmen, který způsobil německou epidemii v létě 2011 (ten měl navíc i další faktory virulence). STEC mohou produkovat i shigely. §Jsou podskupinou enterohemorhagických kmenů EHEC, o kterých bude řeč dále *dříve také VTEC (verotoxigenní E. coli, podle cytopatického efektu na buněčné kultury – Vero buňky) 1b. Střevní onemocnění způsobená obligátně patogenními enterobakteriemi Salmonelózy §Salmonelózy jsou střevní onemocnění, projevující se zpravidla průjmem s hleny (většinou ale bez krve) a zvracením §Způsobují je tzv. zoopatogenní kmeny Salmonella enterica §Nejčastější jsou serotypy (antigenní typy, serovary) Enteritidis, Typhimurium, případně Infantis §Zdrojem jsou často vajíčka, může ale dojít i k sekundární kontaminaci jiných potravin Bacilární úplavice §Shigella je dosud platný bakteriální rod, i když se ukazuje, že jde vlastně jen o zvláštní, vysoce virulentní kmeny E. coli; genetická analýza dokonce prokázala, že ani nejde o jednu podskupinu (jednotlivé „druhy“ shigel jsou si vzájemně geneticky méně podobné než kterýkoli z nich s určitými kmeny E. coli). §Bacilární úplavice, má poněkud jiný charakter průjmů než salmonelóza, ve stolici je přítomna krev. Je to dáno jiným mechanismem narušení sliznice Salmonely a shigely – přenos §I když salmonelóza i bacilární úplavice (to je synonymum pro shigelózu) jsou přenášeny fekálně orální cestou, ve skutečnosti se možnosti jejich přenosu liší §Salmonely potřebují velkou infekční dávku. Musí se proto pomnožit v potravině – vehikulu. Infekce bývají z potravin (tzv. alimentární infekce) §Shigelám stačí malá infekční dávka. Zato se přenášejí jen mezi lidmi, nedochází tedy tak často ke kontaminaci potravin. Jde o klasickou „nemoc špinavých rukou“, dřív byly i epidemie z vody Pro odlehčení… §Nemůžem vždy slepici §kontrolovat stolici. §Jednou projdem drůbežárnou §a stolici najdem zdárnou. §Přiletí však holub bělý §zanese tam salmonely. §Odnesou pak vejce §pro cukráře – strejce §Cukrář – strýček nevinný §nadělá z ní zmrzliny §Mládež sní ji s důvěrou §a všichni se… Saen MAL Salmonella na MAL agaru 32 eggs-and-salmonella http://www.uwec.edu www.medmicro.info, autor fotografie: prof. MVDr. Boris Skalka, DrSc. Příběh první §Slečna Tereza je mlsná. Dnes si po obědě dala krémový zákusek. Odpoledne ji začalo bolet břicho a dostala průjem. Navštívila lékaře, ten jí odebral výtěr z řitního kanálu. Za několik dní volali Tereze z územního pracoviště krajské hygienické stanice. Tereza si byla jistá, že za všechno může krémový zákusek. Ukázalo se však, že její podezření bylo falešné… Kdo je tedy skutečný viník? §Bakteriálním viníkem je Salmonella enterica serovar Enteritidis, zkráceně Salmonella Enteritidis §Viník – jídlo nemůže být krémový zákusek! Neodpovídá totiž inkubační doba, které je u salmonelóz zpravidla dva dny, někdy ale i týden §Viníkem – jídlem se nakonec ukázal být žloutkový věneček, který Tereza zbaštila o dva dny dřív §Lidským viníkem bude pravděpodobně někdo v cukrárně „U hysterické cukrářky“, kde někdo něco nejspíš zanedbal. Právě teď po tom pátrá oddělení hygieny výživy KHS. Může jít o primární či sekundární kontaminaci jídla. 30 salmonella 07 SAsp 33 SALMONELLA 34 Salmonella%20on%20XLD Salmonela http://www.microbiology.org.uk http://www.uwec.edu www2.mf.uni-lj.si Onemocnění způsobená yersiniemi §Kromě původce moru existují také další yersinie – Yersinia enterocolitica a Yersinia pseudotuberculosis, které způsobují průjmová onemocnění se zánětem střevních mízních uzlin §Kromě přímého průkazu se při jejich diagnostice uplatňuje také průkaz protilátek §Příznaky onemocnění někdy připomínají akutní zánět červovitého výběžku slepého středa (apendicitidu) a pacienti bývají zbytečně operováni 1c. Podmíněně patogenní enterobakterie Příběh druhý §Paní Mokrá je v péči urologické kliniky pro přetrvávající potíže při močení §Paní Mokrá má podobné potíže opakovaně. Po třech porodech má narušenou svalovinu pánevního dna, léčila se i pro inkontinenci moče. Lékaři ji upozornili, že riziko močové infekce je u ní zvýšené, protože má narušené mechanismy normální obrany proti infekci. Je to trochu bludný kruh, protože opakované infekce stav sliznic dále zhoršují 03 _HSG%20ep%202%20Urine%20sample%2001 http://manganime.animeblogger.net/ Kdo za to tentokrát může? §Viníkem je Escherichia coli, respektive její uropatogenní kmen (uropatogenní E. coli – UPEC) §Viníkem by mohla být i kterákoli jiná z podmíněně patogenních enterobakterií (ale i obligátně patogenní kmeny, např. salmonely, se uplatňují) §Escherichia coli je jednou z nejdůležitějších součástí střevní mikroflóry, kde je zdraví prospěšná. Může však i škodit, a týká se to hlavně specifických kmenů. Patogenita je možná jak ve střevě, tak i mimo střevo 02 escherichia www.steve.gb.com Střevní patogenita Escherichia coli §Některé kmeny E. coli způsobují průjmy novorozenců a kojenců. Označují se jako enteropatogenní kmeny E. coli (EPEC) či jako kmeny dyspeptické §Jiné kmeny E. coli, označované jako enterotoxické (ETEC) způsobují průjmy cestovatelů §Další jsou enteroinvazivní (EIEC) §Nejzávažnější jsou enterohemoragické (EHEC) kmeny. V podstatě zvláštním případem EHEC jsou i shigely ETEC 20 velký Diagram_six_types 16 e http://microbewiki.kenyon.edu http://www.frankpasternak.com 01 Ecoli 03 escherichia_coli_1 14 ecoli 14 ESCO 04 ESCO E. coli http://www.biotox.cz res2.agr.ca my.opera.com my.opera.com www2.mf.uni-lj.si Působení E. coli mimo střevo §způsobuje asi 70–85 % infekcí močových cest mimo nemocnice (podle různých zdrojů) a asi 55 % v nemocnici §může také způsobovat sepse, infekce ran, infekce v dýchacích cestách, gynekologické infekce (i když malé množství v pochvě se nepovažuje za problém) §u nemocničních infekcí jde často o kmeny rezistentní na různá antibiotika (mohou produkovat různé širokospektré betalaktamázy, i když méně často než klebsiely Stěna močového měchýře s adherovanými escherichiemi 19 Bladder epit cell with e coli http://microbewiki.kenyon.edu 13 Korneální vřed způsobený ESCO I vřed rohovky může způsobit Escherichia coli www2.mf.uni-lj.si Další potenciálně (podmíněně) patogenní enterobakterie I §Klebsiella a Enterobacter jsou dva podobné rody. Obě bakterie bývají opouzdřené a vypadají podobně i na půdách. Klebsiella je bělejší, méně často je běžnou flórou ve střevě a častěji patogenem, např. v dýchacích cestách. Enterobacter je šedší a častěji nalézaný jako běžná flóra ve střevě, méně často jako patogen. Z rodu Enterobacter taxonomové* vyčlenili rod Pantoea, klinicky se ale neliší. §Citrobacter je občasným původcem močových a jiných infekcí. Může být zaměněn za salmonelu, ale odlišíme ho pozitivním ONPG. Další potenciálně patogenní enterobakterie I §Proteus, Providencia a Morganella mají společné to, že méně štěpí cukry, ale více bílkoviny. Podílejí se v přírodě na likvidaci odpadů (mršin, ale i organických zbytků potravy). Někteří zástupci rodu Proteus mají typický plazivý růst §Serratia mívá červený pigment. Často bývá nemocničním patogenem. §Hafnia je občas nalézána v různých tkáních jako patogen, v zásadě se neliší od obecné charakteristiky enterobakterií 24 KLPN plíce 25 KLPN Pneumonia rtg 23 KLPN opouzd 22 KLPN Co tropí klebsielly… http://zdsys.chgb.org.cn www.brown.edu http://microbewiki.kenyon.edu http://www.bact.wisc.edu 1d. Nepatogenní enterobakterie Nepatogenní enterobakterie §Kromě obligátně patogenních enterobakterií, jako jsou salmonely, a potenciálně patogenních, jako jsou escherichie, existují také nepatogenní enterobakterie. §Některé z nich byly objeveny na území Česka, například Pragia fontium (v pražských kašnách) či Budvicia aquatica (v Českých Budějovicích). §Původci nemocí by se mohly stát za výjimečných okolností (např. vmasírování do kontaminované rány) Enterobakterie – diagnostika §Přímé metody §Mikroskopie – v praxi má malý význam, protože je jich mnoho a v mikroskopu jsou všechny stejné. §Kultivace – používá se mnoho různých půd (CIN na yersinie, půdy na salmonely viz dále) §Biochemická identifikace – velmi důležitá §Antigenní analýza – salmonely, shigely, EPEC §Nepřímé metody (protilátky) §Používají se spíše zřídka, příkladem je Widalova reakce u tyfu či průkaz protilátek proti yersiniím Kult9 Štěpení laktózy §Endova půda rozliší bakterie fermentující a nefermentující laktózu. Obligátní patogeny zpravidla laktózu nefermentují, je to tedy i předběžný test, jestli „to vypadá, že by to mohl být patogen“. Foto O. Z. saenmal3 Salmonela Saen Endo Endo Saen MAL MAL saenxld XLD www.medmicro.info saenmal2 Salmonela na MAL agaru www.medmicro.info PRVUka Proteus mirabilis, P. vulgaris (dole) prmiKA2 PrmiKA Pro protey je typické, že nerostou jen v místě inokulace, ale šíří se po povrchu agaru do stran (plazivý růst, Raussův fenomén, také fenomén příbojové vlny www.medmicro.info Proteus dle as. Petra Ondrovčíka peproteus2 „Je sice pěkné, kolego, že dovedete dekarboxylovat ornitin; mnohem smutnější ovšem je, že se ve většině případů neumíte pořádně plazit!“ 26 PRMI 27 PRMI 28 proteus1 Proteus http://www.infektionsnetz.at http://www.icbm.de http://faculty.smu.edu Klebsiely a escherichie Kolonie klebsiel na KA jsou hlenovitější a bělejší než kolonie E. coli… klpn35 esco KA … i když zrovna tohle E. coli je taky poměrně bílé a hlenovité J www.medmicro.info Escherichie Pokud escherichie na KA hemolyzují (a to je dost často), uvede se to případně do výsledku, ale nehodnotí se to jako zvláštní diagnostický znak esly KA www.medmicro.info Odlišení od ostatních podezřelých (diferenciální diagnostika) §Gramovo barvení odliší gramnegativní tyčinky od ostatních bakterií §Endova půda poprvé: rostou na ní z klinicky významných jen enterobaktérie, příslušníci čeledi Vibrionaceae a gramnegativní nefermentující tyčinky §Nefermentující odliší to, že nefermentují glukózu (např. Hajnova půda zůstává po kultivaci celá červená, nezmění vůbec barvu) Vibrionaceae odliší pozitivní oxidáza § Shrnutí – jak rozlišíme bakterie, které rostou na Endově půdě §Enterobakterie jsou oxidáza negativní (s výjimkou rodu Plesiomonas, který k nim byl nedávno přiřazen) a vždy fermentují glukózu §Vibria a aeromonády také fermentují glukózu, ale jsou vždy oxidáza pozitivní §Gramnegativní nefermentující baktérie (mohou to být tyčinky, ale i kokotyčinky či koky) nikdy nefermentují glukózu. Oxidázu mohou mít pozitivní i negativní Rozlišení enterobakterií navzájem §Endova půda podruhé: orientační rozlišení obligátních patogenů (většinou L-) a potenciálních patogenů (zpravidla L+) §Spousta dalších půd: XLD, MAL, DC, WB a další na salmonely, CIN na yersinie aj. §Biochemické testy: Hajnova půda, test MIU, Švejcarova plotna, ENTEROtesty aj. §Antigenní analýza zpravidla sklíčkovou aglutinací Příklad ENTEROtestu16 (530 063 = E. coli, 99,89 %, Tin=1,00) 1 2 H 3G 4 F 5 E 6 D 7 C 8 B 9 A 10 H 11 G 12 F 13 E 14 D 15 C 16 B 17 A První řádek panelu Druhý řádek panelu + S l l l l l l l l l l l l l l l l - S l l l l l l l l l l l l l l l l ? S l l l l l l l l l l l l l l l l ? + - + + + - - - - - - - - + + + + 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 4 1 2 5 3 0 0 6 3 Použití antigenní analýzy v diagnostice enterobakterií §Antigenní analýza se nepoužívá zdaleka vždycky §Použití je v zásadě dvojí: §U obligátních patogenů (salmonely, shigely, yersinie) pro potvrzení diagnózy a pro epidemiologické účely §U střevních izolátů E. coli u dětí do dvou let (ověřuje se, zda nejde o EPEC) a u těžkých průjmů (ověření, zda nejde o některý kmen STEC). Aglutinace salmonel §Při aglutinaci kterékoli pohyblivé enterobakterie lze hodnotit dva typy antigenů: tělové, tzv. O antigeny, a bičíkové, tzv. H antigeny (výjimečně i kapsulární K antigeny). §Tak i každá salmonela má svou specifickou antigenní strukturu. Například salmonela serovaru Enteritidis disponuje tělovými antigeny 9, 12 a bičíkovým H m (průkazné je pouze to, když jsou pozitivní oboje) Testy antibiotické citlivosti §Antibiotická citlivost se zásadně neurčuje u kmenů ze stolice. Až na výjimky je tu totiž podání antibiotik kontraindikováno, neboť prodlužuje dobu, po kterou trvá dysmikrobie a paradoxně prodlužuje dobu vylučování patogena ze střeva §Určuje se tedy zpravidla u kmenů z moče, kde se kromě klasických antibiotik testují i látky používané k léčbě močových infekcí (nitrofurantoin) Některá používaná antibiotika (u močových infekcí) Antibiotikum Zkratka Referenční zóna Ampicilin (rozšíř. penic.) AMP 17 mm Cefalotin (CS 1 gen) KF 18 mm Ko-trimoxazol (směs) SXT 16 mm Nitrofurantoin (nirofuran) F 17 mm Ciprofloxacin (chinol 3G) CIP 21 mm Kyselina oxolinová*(ch1G) OA 19 mm Doxycyklin (tetracyklin) DO 16 mm *alternativně norfloxacin (NOR) Některá rezervní antibiotika (při rezistenci na základní řadu) Antibiotikum Zkratka Referenč. zóna Cefuroxim (CS 2 gen) CXM 23 mm Cefotaxim (CS 3 gen) CTX 23 mm Ceftazidim (CS 3 gen) CAZ 18 mm Ko-amoxicilin (aminopnc*) AMC 18 mm Aztreonam (monobaktam) ATM 22 mm Chloramfenikol C 18 mm Kolistin CT 10 mm amoxicilin + kyselina klavulanová coby inhibitor betalaktamázy 2. Vibrionaceae 46 cholera http://bepast.org Základní charakteristika §Vibrionaceae je čeleď gramnegativních tyčinek blízká enterobakteriím. Liší se od nich pozitivní oxidázou a tím, že morfologicky jsou často zahnuté a výrazně pohyblivé §Rostou na běžných půdách, ale používají se i speciální půdy, na kterých vypadají charakteristicky §V antigenní struktuře se uplatňují zejména O-antigeny (analogické O-antigenům enterobakterií) §Mnohé z nich mají vztah k rybám a jiným vodním organismům Klinická charakteristika §Vibrio cholerae způsobuje choleru. Nejdůležitější jsou serotypy O139 a zejména O1. Ten se ještě dělí na biotypy; biotyp El Tor je nakažlivější, infekce biotypem Classic mají zase závažnější průběh §Halofilní vibria a příslušníci rodu Aeromonas způsobují občasné infekce ran např. při kuchání ryb nebo při koupání s otevřenými ranami (u vibrií jde o koupání ve slané vodě, u aeromonád ve vodě sladké) Přenos infekce §Přenos nejčastěji fekálně orální, případně infekce rány z kontaminovaného organismu §U cholery jsou významné především kontaminované zdroje pitné vody Léčba §Léčba je podobná jako u enterobakterií, u cholery se ale antibiotika nepoužívají, je tam nejvýznamnější dodání vody a solí do těla. To může být problém hlavně tam, kde je pitná voda problémem (v nedávné minulosti např. hospodářsky rozvrácené Zimbabwe) Příběh §Leo byl cestovatel. Vypravil se do Jemenu. Pobýval tu s místními obyvateli, jedl, co jedli oni, pil, co pili oni. Náhle ho přepadl těžký průjem – v podstatě z něj vycházela jen voda. Pochopil, že to nebude jen tak obyčejný cestovatelský průjem. §Jeden místní felčar mu radil bylinky, druhý antibiotika. Leo si však poradil – proléval se litry a litry pitné vody. A věděl, že kdyby nestačilo vodu pít, musel by ji dostávat v infuzích. §Leo tušil, že má choleru, nemoc způsobenou bakterií Vibrio cholerae. Diagnostika čeledi Vibrionaceae §Provádí se podobně jako u enterobakterií, ale jsou oxidáza pozitivní. §Mikroskopicky jsou vibria pohyblivé, zahnuté tyčinky §Používá se také speciálních půd, například alkalická peptonová voda a TCŽS (Thioglykolát, cystein, žlučové soli) §Používá se obdobných biochemických testů, jako u enterobaktérií (včetně Enterotestu 16) §Musí se ovšem vybrat správná matice 45 vibrio%20comma%20asiatic%20cholera Vibrio sp. http://bepast.org 11 VIsp Vibrio sp. www2.mf.uni-lj.si 3. Gramnegativní nefermentující bakterie 06 P Bylo nevlídno, že by PSAE ven nevyhnal… (PSAE – zkratka pro Pseudomonas aeruginosa) textbookofbacteriology.net Základní charakteristika §Je to taxonomicky nejednotná skupina kultivačně nenáročných, většinou striktně aerobních gramnegativních tyčinek §Většina z nich jsou tyčinky, ale rod Acinetobacter jsou kokotyčinky až koky! §Na rozdíl od enterobakterií nefermentují glukózu (Hajnova půda zůstává červená) a většinou ani jiné cukry. Štěpí je aerobní respirací. Potřebují tedy kyslík, ale ne moc živin §Jsou to původně hlavně patogeny rostlin. Rostou pomalu a jejich teplotní optimum je nižší Pár slov o metabolismu §Jak víte, klinicky významné bakterie používají zpravidla jeden ze dvou typů metabolismu: fermentaci a aerobní respiraci. §Escherichia coli, která má dost živin, ale málo kyslíku (i když jiných plynů si užije dost J) preferuje fermentaci glukózy i jiných cukrů. Je fakultativně anaerobní §Naopak pseudomonády mají kyslíku habaděj, ale živin málo. Volí tedy aerobní respiraci, která jim umožní to málo dostupných živin využít úplně. Bývají často striktně aerobní §Adaptace na vnější prostředí se projevuje i pigmenty – viz obrázky, které uvidíte za chvilku. Klinická charakteristika §Jsou to oportunní (sekundární, potenciální) patogeny. Jsou to tedy „bakterie-zbabělci“, které si netroufnou na zdravého člověka. §Mezi typicky ohrožené jedince patří §lidé s popáleninami §lidé na ARO, JIP, transplantovaní, lidé se sníženou imunitou §děti s vrozenou chorobou – cystickou fibrózou §Jsou typickými původci nemocničních nákaz. Pak bývají často velmi rezistentní na antibiotika a odolné vůči desinfekci Nefermentující a cystická fibróza §Cystická fibróza je těžké, vrozené onemocnění plic s poruchou produkce normálního plicního surfaktantu. To vede ke změněným charakteristikám plic, včetně mnohonásobně zvýšeného rizika infekce §Nejčastějšími původci jsou Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia a Staphylococcus aureus. Kmeny zpravidla získají polyresistenci a mnohé děti umírají velmi mladé. 42 cystic fibrosis 43 hdc_0001_0001_0_img0072 http://www.humanillnesses.com 44 4083-250px-cftreatmentvest2-cystic-fibrosis http://goldbamboo.com Přenos infekce §Zdrojem infekce je často spíše vnější prostředí než že by se dal v praxi dohledat konkrétní člověk nebo zvíře §Přenášejí se poměrně snadno přes předměty, případně i vzduchem §U některých bylo popsáno i množení ve výlevce či dokonce v roztoku desinfekce §Je nezbytné, aby nemocniční infekce způsobené těmito bakteriemi byly sledovány, včetně rezistence na antibiotika Léčba §Je nutno odlišit infekci od kolonizace. Samotná přítomnost těchto bakterií například na kůži není důvodem k léčbě §Cílená léčba je nezbytná, protože vedle spousty antibiotik, na která jsou tyto potvůrky rezistentní primárně, jsou četné i sekundární rezistence Příběh §Pan Zápalka je pyroman. Nedávno na svou vášeň doplatil a nehezky se popálil. Nyní se mu popálenina zanítila. Leží na popáleninovém centru a je na tom velice špatně. Lékaři naštěstí pochopili, že běžná antibiotika jsou mu platná jako mrtvému zimník a provedli stěr. Díky tomu se podařilo najít cílenou terapii a pana Zápalku vyléčit – do doby, než zase něco zapálí a způsobí si další popáleniny. 09 Skin-Ecthyma PSAE http://faculty.plattsburgh.edu Kdo za to tentokrát může? §Viníkem je Pseudomonas aeruginosa, nejběžnější bakterie ze skupiny gramnegativních nefermentujících baktérií §Viníkem by stejně dobře mohla být i kterákoli jiná bakterie z této skupiny, např. Acinetobacter, Burkholderia cepacia nebo Stenotrophomonas maltophilia U oslabených osob mohou způsobovat např. i zánět nehtového lůžka. 03 pseudomonas%20i%20nogl Island www.kvarts.is Autokasuistika as. Zahradníčka Pseudomonády napadají i jinak zdravé lidi při porušení anatomické kožní bariéry. Infekce však bývá jen lokální. §13. 1. 2006, pátek, Padang, Západní Sumatra, Indonésie: as. Zahradníček padá do nezakryté dešťové kanalizace s následkem poměrně velké rány sahající na tibiální okostici §O několik týdnů později: rána je intenzivně cítit pseudomonádou, která je následně z rány i vykultivována. Naštěstí je dobře citlivá §Terapie: lokální (gentamicin + polymyxin B, obě složky účinné) §Terapie úspěšná 151-05(33) Padang Photo O. Z. 5 Pseudomonas aeruginosa na MH www.medmicro.info (stránky ústavu), foto prof. Skalka Pseudomonas aeruginosa P.aeruginosa - kultivace - kmen napadený bakteriofágem. Klikni! www.medmicro.info (stránky ústavu) foto prof. MVD. Boris Skalka, DrSc. 04 280px-Pseudomonas 07 P 08 pseudo 05 P Výjimečný kmen pseudomonády s modrým pigmentem textbookofbacteriology.net textbookofbacteriology.net http://de.wikipedia.org www.uiowa.edu Další „nefermentující“: Pseudomonas fluorescens 31 PSFL http://www.bact.wisc.edu Burkholderia cepacia Burkholderia cepacia způsobuje hnilobu cibule (Allium cepa), je to tedy typický rostlinný patogen 32 onion_compend http://www.apsnet.org 34 Burkholderia%20cepacia%20fig18 http://www.microbelibrary.org Burkholderia pseudomallei Burkholderia pseudomallei je původcem mellioidózy. Příbuzná B. mallei způsobuje zoonózu zvanou malleus čili vozhřivka 33 bpseud http://www.asm.org Stenotrophomonas maltophilia Stenotrophomonas maltophilia je dlouhé jméno, ale snadno si ho zapamatujete: je to „úzké-výživy-jednotka maltózu-milující, čili „bakteriální panda“, místo bambusu žvýkající maltózu J 35 STMA 36 StenoMalto-BAP-24-h 37 Stenotrophomonas%20maltophilia%20fig20 http://www.scielo.cl http://clinicalmicrobiology.stanford.edu http://www.microbelibrary.org 40 acinetc1259th Acinetobacter sp. 38 Acinetobacter_calcoaceticus_04-2Tag-Columbia 39 ACBA http://www.bakteriologieatlas.de http://www.microbelibrary.org http://www.buddycom.com Z řečtiny: a-kineto- = „nepohyblivý“ Diagnostika gramnegativních nefermentujících bakterií (GNFB) §Přímé metody §Mikroskopie – pokud ji potřebujeme pro odlišení od bakterií jiné morfologie §Kultivace – nefermentující rostou na většině půd §Biochemická identifikace – je založena na reakcích aerobní respirace, vyžaduje ê teplotu a 2 dny kultivace §Nepřímé metody se téměř nepoužívají Diferenciální diagnostika §Gramovo barvení odliší gramnegativní tyčinky od ostatních bakterií §Endova půda: jak již víme, rostou na ní z klinicky významných jen enterobaktérie, příslušníci čeledi Vibrionaceae a gramnegativní nefermentující tyčinky §Nefermentující odliší to, že nefermentují glukózu (např. Hajnova půda zůstává po kultivaci celá červená, nezmění vůbec barvu) K diagnostice nefermentujících §Pseudomonády se zpravidla poznají: §Mají typickou vůni (mladé kultury) §Tvoří pigmenty, nejčastěji zelené, někdy modré či rezavé. Nejlépe jsou viditelné na MH, ale trochu i na KA či Endově agaru §Mají pozitivní oxidázu §Ostatní nefermentující, případně sporné pseudomonády, musíme rozlišit biochemicky, například NEFERMtestem 24 P1010002upr nDo jednoho rámečku lze vložit čtyři trojřádky pro čtyři kmeny, každý se identifikuje pomocí 24 reakcí NEFERMtest 24 www.medmicro.info (stránky ústavu), foto O. Z. Testy antibiotické citlivosti §Nefermentující bakterie rostou na nejrůznějších půdách včetně MH §Běžná antibiotika zpravidla nezabírají, používají se speciální antibiotika, a i na ně vznikají často sekundární rezistence §Samozřejmě i na atb testech pseudomonáda barví MH agar na zeleno Příklady některých používaných antibiotik Antibiotikum Zkratka Piperacilin + tazobaktam (penicilin) TZP Gentamicin (aminoglykosid) CN Imipenem (karbapenem) IMP/IMI Ciprofloxacin (chinolon 3. generace) CIP Ceftazidim (cefalosporin 3. generace) CAZ Colistin CT P.aeruginosa - diskový test citlivosti na antibiotika. Klikni! www.medmicro.info Šlo by to i E-testem E-test - kapkový tvar inhibiční zóny. Klikni! www.medmicro.info 4. Kampylobakter a helikobakter 35 10 http://biology.plosjournals.org Základní charakteristika §Campylobacteriaceae jsou zahnuté, oxidáza pozitivní bakterie §Jsou růstově náročné, nerostou na Endově, ale dokonce ani na krevním agaru §Jsou zahnuté (Campylobacter) nebo dokonce několikrát zprohýbané (Helicobacter). Hrubá spirála helikobakterů se ovšem považuje za zvláštní případ tyčinky, nejde tedy o spirochetu §Klinická charakteristika, přenos a léčba budou uvedeny u každé z obou bakterií zvlášť Příběh první §Student František je častým návštěvníkem fast-foodů. Hlavně si rád a často pochutnává na jídlech z kuřecího masa. §Proto ani hygienici nepřišli na to, které konkrétní jídlo mohlo za jeho průjmové potíže. František si myslel, že má nejspíš salmonelózu. Hygienici mu však vysvětlili, že salmonelóza se přenáší hlavně z vajíček, kdežto náš viník spíše z kuřecího masa. 36 CAJE Viníkem je totiž §Campylobacter jejuni, gramnegativní zahnutá tyčinka. Nepatří mezi enterobakterie, ale kampylobakterióza je svým průběhem a závažností srovnatelná se salmonelózou §Počet případů u nás je v posledních letech přibližně stejný jako v případě salmonelózy. Těžko říci, do jaké míry kampylobakteriózy skutečně přibylo a do jaké je jen lépe diagnostikována než dříve www.cdc.gov Klinická charakteristika, přenos a léčba §Klinicky jde o průjmové onemocnění, velmi podobné salmonelóze §Přenos je fekálně orální. Na rozdíl od salmonelózy nebývají zdrojem vajíčka, ale spíše kuřata. Může dojít i k sekundární kontaminaci (skladování zákusků v krabici od kuřat například) §Léčba je většinou symptomatická, antibiotika se používají výjimečně, ale přece jen častěji než u salmonelózy 97 editedulcer 38 helicobacter Příběh druhý §Pan Žáha má problém: pálí ho žáha. §Navíc má bolesti hrudníku a různé další potíže. Pomalu už neví, jestli je víc doma doma, nebo na gastroenterologii, a fibroskopy polyká častěji než své dříve oblíbené utopence. §Při poslední gastrofibroskopii mu endoskopicky odebrali dva vzorky – jeden poslali na histologické, druhý na mikrobiologické vyšetření §Obě vyšetření potvrdila totéž: zločinec je tam. www.mtc.ki.se microbewiki.kenyon.edu 39 helicobacter%20pylori Tentokrát jen spolupachatel… §Peptické (tedy gastrické či duodenální) vředy jsou onemocněním, které vzniká souhrou více příčin. Takovým onemocněním říkáme obvykle multifaktoriální. §Dodnes se nejen mezi praktickými lékaři, ale i mezi odborníky liší názory na podíl bakterie Helicobacter pylori na vředové onemocnění. Jisto je, že jsou i zdraví lidé s helikobakterem, stejně tak je ale jisto, že helikobakter svůj, nikoli nevýznamný, podíl na onemocnění má. Jak zločinec přežívá v extrémně nepříznivém prostředí žaludku? §Upravuje si své mikroprostředí – alkalizuje si ho, štěpě močovinu §Močovina se rozštěpí na kyselý oxid uhličitý, který vyprchá, a zásaditý čpavek, který zůstane a alkalizuje prostředí §Štěpení močoviny probíhá podle reakce: § §NH2-CO-NH2 + 3 H2O à CO2 + 2 NH4OH 44 helicoa Ureáza Ještě jednou štěpení močoviny (zde místo čpavku NH4OH figuruje amoniak NH3, proto také do reakce vstupuje jen jedna molekula vody – NH3 se ovšem jako plyn okamžitě slučuje s další molekulou vody na NH4OH www.univie.ac.at 40 Helicobacter 43 helicobacter%20pylori 42 helicobacter www.univie.ac.at www.univie.ac.at http://www.dpc-buehlmann.at 37 2631-helicobacter www.medizin.de Klinická charakteristika, přenos a léčba §Peptické vředy (mohou být žaludeční nebo duodenální) jsou onemocnění charakterizované chronickým pálením žáhy, zvracením, často s krví §O přenosu se toho mnoho neví, ale zřejmě je fekálně orální §Léčba je kombinovaná, viz další obrazovka Léčba vředového onemocnění §Jde o komplexní záležitost §Doporučená je dnes trojkombinace dvou antibiotik + inhibitoru vodíkové pumpy: clarithromycin 500 mg každých 12 hodin po 7 dnů §amoxicilin 1000 mg každých 12 hodin po dobu 7 až 14 dnů (nebo metronidazol 500 mg každých 12 hodin po dobu 7 až 14 dnů) §omeprazol 20 až 40 mg každé 24 hodiny po dobu 7 až 14 dnů. §Používalo se také solí vizmutu. Několik poznámek k diagnostice kampylobakterů §Kampylobaktery vyžadují v zásadě čtyři věci: §Svoji černou půdu – říkáme jí většinou „půda pro kampylobaktery“, její název CCDA se běžně nepoužívá §Zvýšenou teplotu na cca 42 °C. Jsou to totiž primárně ptačí patogeny a ptáci mají vyšší tělesnou teplotu §Zvýšenou tenzi CO2 §Prodlouženou dobu kultivace – nikoli 24, ale 48 hodin Několik poznámek k diagnostice helikobakterů §V jejich diagnostice se používají speciality: §Mikroskopický a kultivační průkaz §Průkaz ureázové aktivity přímo ve vzorku tkáně. Je to jediná výjimka z pravidla, že biochemické určení se vždy týká kmene a nikdy vzorku. Je to proto, že za ureázovou aktivitu ve vzorku zde nic jiného než helikobakter nemůže být zodpovědno. §Ještě zvláštnější je tzv. urea breath test – „jediné mikrobiologické vyšetření, na které potřebujete celého pacienta“ Heli cinaedi Helicobacter cinaedi Jeden méně známý helikobakter www.medmicro.info, věnovala dr. Rita Gander 41 Helicobacter-Urease-Test Rychlý ureázový test http://de.wikipedia.org Urea breath test §Pacientovi se podá značená močovina (13C, dnes už výjimečně 14C) §U zdravého močovina projde do dolní části trávicího traktu a vyloučí se stolicí §Je-li přítomen helikobakter, rozštěpí se už v.žaludku a značený CO2 se objeví ve vydechovaném vzduchu. Čím více značeného CO2, tím více helikobaktera. Prokazuje se hmotovou spektrometrií (u 14C scintigrafií). 5. Čeleď Pasteurellaceae 14 HEIN Základní charakteristika §Pasteurellaceae je další čeleď kultivačně náročných, na Endu nerostoucích bakterií §Ze dvou nejvýznamnějších původců Pasteurella roste alespoň na krevním agaru, Haemophilus roste jen na čokoládovém agaru (ledaže mu poskytneme za společníka např. zlatého stafylokoka, viz dále) §Pro diagnostiku je významný typický zápach §Existují i další členové této čeledi, ti jsou však méně významní §Další údaje uvedeme u každé potvůrky zvlášť Příběh §Kubík je hodný kluk, ale jeho rodiče jsou členy jakési sekty a nechtějí Kubíka nechat očkovat. Nejraději by ho měli pořád doma, ale nakonec ho přece dali do školky… §Po měsíci ve školce začal být Kubík nachlazený, smrkal, kašlal, a nakonec se začal dusit a sípavě dýchat. Volali RZP, ukázalo se, že Kubík má zánět příklopky hrtanové – nemoc, která se dnes už moc často nevidí. §Bylo nutno použít léčbu ceftriaxonem. Po několika dnech se Kubíkův stav začal zlepšovat. Viníkem byl… §…Haemophilus influenzae, typ b. 15 bild1001927121_Baby_Intensivstation_Nahaufnahme23b8e03a0130ce http://www.kinderaerzte-im-netz.de Haemophilus influenzae I §Haemophilus influenzae může být přítomen ve faryngu zdravých osob, ale může být i patogenem. §Patogenní jsou zejména určité kmeny. Většina z nich patří k serotypu b (Haemophilus influenzae b, „Hib“). §Serotypy jsou dány pouzderným antigenem. Hemofily mohou patřit k typu a až f, nebo nemusí patřit k žádnému z nich (pokud jsou neopouzdřené) 13 HIB_vaccine Haemophilus influenzae II §Způsobuje §meningitidy, hlavně v batolecím věku (děti, které z rodiny přišly do jeslí nebo školky) §epiglotitidy (izolované záněty příklopky hrtanové) §sinusitidy (záněty paranasálních – přínosních dutin) §záněty středního ucha (otitis media) §případně i jiné dýchací infekce, vzácně infekce jiných orgánů §Přenos je většinou vzduchem §Prevence infekce Hib se dnes provádí očkováním, očkovací látka je součástí hexavakcíny. §V léčbě těžkých infekcí se uplatňují cefalosporiny třetí generace, u lehčích aminopeniciliny, ko-trimoxazol aj. Jak přišel Haemophilus influenzae ke svému jménu §Haemophilus influenzae dostal své jméno proto, že byl považován za původce chřipky. Často byl při pitvě nalézán v plicích osob, které na chřipku zemřely §Dost možná se tam ale dostal až po smrti z faryngu (ale možná ne vždycky) §Infekce plic a dolních dýchacích cest způsobené tímto hemofilem jsou možné, ale nejsou časté, a když, tak jsou zpravidla druhotné po virové infekci Jiné hemofily §Haemophilus parainfluenzae se vyskytuje ve faryngu zdravých osob velmi běžně, v podstatě je součástí normální mikroflóry. Jen výjimečně se stává patogenem §V podstatě totéž se týká H. aphrophilus a různých dalších §Zvláštním případem je Haemophilus ducreyi, což je původce měkkého vředu. To je jedna z klasických pohlavních chorob, vyskytuje se hlavně v tropech. (Neplést s tvrdým vředem u syfilis) Diagnostika hemofilů §Přímé metody §Mikroskopie – teoreticky, pokud by byla potřeba; jsou to gramnegativní krátké tyčinky §Kultivace – hemofily rostou jen na čokoládovém, agaru, na krevním ani na Endově půdě neroste. Na krevním případně roste v přítomnosti S. aureus §Biochemická identifikace – u nás není vhodná souprava, v zahraničí soupravy existují §Test potřeby růstových faktorů – viz dále §Antigenní analýza – latexová aglutinace (Hib) §Nepřímé metody se téměř nepoužívají 11 HaemophilusInfluenzae Ještě k hemofilům §Hemofily neumějí růst na krevním agaru, protože si neumějí „otevřít“ krvinku §Rostou tedy na čokoládovém agaru §Na KA rostou v přítomnosti takové bakterie, která jim krvinku „otevře“ – satelitový fenomén. Takovou bakterií je například zlatý stafylokok. Hemofily rostou v pásu kolem čáry stafylokoka, jinde ne. §Mají droboučké kolonie, které by bylo obtížné postřehnout mezi jinými bakteriemi. Proto se u výtěrů z krku kromě stafylokokové čáry používá také disk k odclonění ostatních bakterií (bacitracin, ale ve vyšší koncentraci než v bacitracinovém testu) http://www.uni-ulm.de Hemofily Haemophilus sp. - kultivace na čokoládovém agaru . Klikni! ČA Haemophilus sp. - satelitový fenomén. Klikni! KA (satelit) www.medmicro.info (stránky ústavu) Ještě jednou satelit 26 satelit http://phil.cdc.gov Kultivační výsledek výtěru z krku s běžnou flórou a hemofily Klin7 Klin9a V těchto místech pátráme po hemofilech www.medmicro.info stafylokoková čára bacitracinový disk Technická poznámka: Disk se klade buďto na čáru, nebo cca 2 cm od ní. Obojí je možné, ale druhý způsob je zřejmě výtěžnější, proto jsme na něj přešli. Obrázek ale pochází z doby, kdy se používal první způsob. Hemofily a růstové faktory §Ne všechny hemofily potřebují stejné faktory. §H. parainfluenzae potřebuje faktor V (NAD) §H. aphrophilus faktor X (což je hemin) §H. influenzae potřebuje oba. §Na poměrně chudou agarovou půdu klademe disky napuštěné těmito faktory. Hemofily jsou naočkovány po celé ploše misky, avšak rostou pouze kolem disku s potřebným faktorem §Názvy faktorů se vyslovují „iks“ a „vé“, nikoli „deset“ a „pět“ Test růstových faktorů hemofilů HEIN HEPA HEAP Jeden disk obsahuje faktor X, druhý faktor V, třetí směs obou H. Influenzae roste pouze kolem disku se směsí obou faktorů. H. parainfluenzae roste kolem disku se směsí a kolem disku s faktorem V. H. aphrophilus roste kolem disku se směsí a kolem disku s faktorem X. H.influenzae - růst kolem disku s faktory X+V. Klikni! H.parainfluenzae - růst kolem disku s faktorem V a s faktory X+V. Klikni! H. influenzae (vlevo), H. parainfluenzae (vpravo) www.medmicro.info Antigenní analýza §Antigenní analýza se u hemofilů provádí obdobným způsobem jako u jiných bakterií. Dnes jsou zpravidla k dispozici komerční soupravy, obsahující např. i latexové částice a další součásti §Dříve se využívalo jevu tzv. koaglutinace se stafylokokem, kdy aglutinát byl hustší díky navázání stafylokoka na Fc konec protilátky proti hemofilovi Testy antibiotické citlivosti §Hemofily nerostou na MH agaru §Zpravidla se používá Levinthalův agar (přefiltrovaný čokoládový agar), na kterém jsou zóny lépe viditelné než na klasickém čokoládovém agaru §V naší laboratoři se používá „hemofilový agar“, což je půda blízká agaru Levinthalovu §Případnou diskovou rezistenci k ampicilinu je třeba ověřit testem produkce betalaktamázy Upozornění §Hemofily tvoří velmi mrňavé kolonie. Pokud je očkujeme nahusto (jako při testování citlivosti na antibiotika), jsou ještě mrňavější. §Proto je na agaru není moc vidět. Je třeba najít vhodné úhly mezi vaším okem, miskou s hemofilem a dopadajícím světlem – zprvu se zdá, že tam nic není! Antibiotika používaná u hemofilů Antibiotikum Zkratka Ampicilin (aminopenicilin) AMP Ko-amoxicilin (amoxicilin+inhibitor) AMC Chloramfenikol C Tetracyklin (tetracyklin) DO Ko-trimoxazol (směs) SXT Azithromycin (makrolid) AZM Pasteurella multocida §Pasteurella multocida je běžnou flórou v psích tlamách. §U člověka způsobuje zejména zhnisání ran po pokousání psem či jiným zvířetem. §Může jít o rány, které byly například druhotně psem olízané §Klinicky se onemocnění projevuje zhnisáním rány, tak jako při jiných původcích Pasteurella multocida 19 pasteurella 18 encefalite_bovina_f4 http://www.biologico.sp.gov.br http://library.thinkquest.org Diagnostika pasteurel §Roste na krevním agaru i sama. Neroste však většinou na Endově půdě §Má podobný charakteristický pach jako hemofil, ale na rozdíl od něj roste na krevním agaru. Vypadá tam jako něco mezi streptokokem a enterokokem. §Je rezistentní na vankomycin, což obvykle mikrobiologa „trkne“. Naopak na penicilin bývá citlivá – tato kombinace je typická §V diagnostice je možné použít i některé zahraniční biochemické testy 6. Legionelly, brucelly, bordetelly a franciselly 30 Brucella melitensis http://pathport.vbi.vt.edu Základní charakteristika §Bakterie probírané v této části jsou kultivačně náročné. §Na Endově půdě nerostou. §Pokud rostou na krevním agaru, jsou tam snadno zaměnitelné za jiné druhy, a proto raději pro jejich diagnostiku používáme speciálně půdy. §U některých se používá spíše nepřímý průkaz §Další charakteristika viz jednotlivé rody Příběh §Toho dne bylo v nemocnici velké hemžení: další tři pacienti, všichni senioři, onemocněli, a u všech to bylo totéž – problémy s dechem a horečka §Po důkladném vyšetření laboratoř nalezla patogena nejen ve vzorcích od pacientů, ale i ve vodovodním potrubí nemocnice. Vodovod musel být předělán, a teprve pak se další infekce definitivně zastavily. Legionářská nemoc §Tuto nemoc působí Legionella pneumophila §Legionářská nemoc je těžší variantou nemoci. Po inkubační době 2–10 dní se rozvíjí zápal plic. Nemocný má zvýšenou teplotu, bolesti hlavy, suchý kašel, bolest na hrudi. Komplikací může být postižení trávicího systému, jater či CNS. §Existuje ještě mírnější, chřipce podobná varianta, Pontiacká horečka. §Bakterie má často rezervoár ve vodovodech, klimatizaci, atd. §Při stavbě nových částí nemocnic (ale i domovů důchodců, hotelů, lázní…) se musí podniknout opatření na prevenci legionelózy, především při plánování vodovodní sítě (žádné slepé odbočky) Legionářská nemoc (anglicky: Legionaire‘s disease) 64 LEPN rtg plic http://aapredbook.aappublications.org Proč vlastně legionářská nemoc? §V roce 1976 se ve Filadelfii (USA) konala konference válečných veteránů – legionářů. Po nějaké době konání sjezdu značná část účastníků onemocněla těžkým zápalem plic, kterému někteří dokonce podlehli. Začala se hledat příčina. V klimatizačním zařízení hotelu, kde byli legionáři ubytováni, byla nakonec objevena do té doby ještě nepopsaná bakterie, která byla nazvána Legionella pneumophila. Legionella a teplota 67 teploty LEPN http://www.engr.psu.edu Některé způsoby desinfekce vody 68 legionela-01 desinfekce 69 legionela-02 UV desinfekce 70 legionela-03 chorová df 71 legionela-04 filtrace 72 legionela-05 filtrace 2 1 horká teplota 2 UV paprsky 3 filtrace 4 chlorace 1 2 3 4 http://www.koncept-ekotech.com 65 Legionella%20Certificate Rod Bordetella §B. pertussis a B. parapertussis způsobují černý kašel. Začíná jako běžné nachlazení, ale pak přicházejí mučivé záchvaty kašle s vykašláváním hlenů. U parapertuse jsou příznaky podobné, spíše doba trvání je kratší §B. bronchiseptica způsobuje totéž, navíc někdy i sepse §Černý kašel je velmi vzácný díky očkování §Pernasální výtěr (viz obrázek) se používá v případě potřeby 32 Bordetella npswab http://www.dsf.health.state.pa.us 74 bordetella a teploty Bordetella a teplota http://www.rivm.nl/infectieziektenbulletin §Při různých teplotách se u bordetel aktivují různé geny. To bordetelám umožňuje přizpůsobit se situaci, ve které se zrovna nacházejí. Bordetella byla izolována 1906 a podíleli se na tom Jules Bordet a Octave Gengou 73 Bordet a Gengou www.pasteur.fr 34 Jak se dělá pertusová vakcína Jak se dělá pertusová vakcína www.stedim.com 31 Bordetella cat_symptoms Bordetella bronchiseptica: infekce kočky www.nobivacbb.com Rod Brucella §Je to původce zoonóz §Brucella abortus je kraví patogen. Často napadá hovězí placenty, způsobujíc zmetání (potraty) skotu. U lidí způsobuje Bangovu nemoc (horečka, orgánová postižení atd.) §Dalšími brucelami, přenosnými na člověka, jsou Brucella suis z prasat, Brucella mellitensis z ovcí a koz (původce maltské čili vlnivé horečky) a vzácně i Brucella canis ze psů 76 Brucella abortus abortované tele www.poslovniforum.hr 26 Brucella fig28_1 gsbs.utmb.edu 27 Brucella fig28_2 gsbs.utmb.edu 29 fig28_4 gsbs.utmb.edu 75 Brucella http://www.nlm.nih.gov Rod Francisella §Nejdůležitějším druhem je F. tularensis §Způsobuje tularémii – „zaječí mor“ §Tento organismus může napadat rány, často s následným uzlinovým syndromem. Ránou, ale také např. dýchacími cestami, se může dostat do krevního řečiště a napadat různé orgány. Při masivním vniknutí do plic dojde k zápalu plic §V riziku infekce jsou myslivci, ale ještě více kuchaři připravující zvěřinu 39 tularaemie_r 37 francisella2 microbes.historique.net www.infektionsnetz.at 59 tular2002 61 PULTUL 62 images%20med 63 tularemie http://www.antropozoonosi.it (4×) 34 francisella Francisella 38 francisella1 04a tulara66 www.infektionsnetz.at www.wnysmart.org/tularemia www.stedim.com 21 legionella 22 legionella 23 legionella-glow Legionella www.rivm.nl/infectieziektenbulletin www.chemistryquestion.com mcb.berkeley.edu 66 legionella http://www.eldersllp.com Bordetella 2 BOPE 33 BOPE 35 DTP-HB_4 www2.mf.uni-lj.si www.gpo.or.th http://medinfo.ufl.edu 77 240px-BrucellaMelitensis 30 Brucella melitensis Brucella http://pathport.vbi.vt.edu http://upload.wikimedia.org „Další G- bakterie“ – charakteristika §Mikroskopie: G – tyčky, často krátké §Kultivace: zpravidla speciální půdy (BG pro bordetely, BCYE pro legionely atd.) §Biochemická identifikace: v diagnostice se může uplatnit např. při rozlišení druhů §Antigenní analýza: někdy užitečná §Nepřímé metody se využívají hlavně u tularémie (aglutinace k průkazu protilátek) Odečet aglutinačního setu u francisel §Používá se nepřímý průkaz aglutinací §Počítá se titr – tedy nejvyšší ředění, kdy ještě nalézáme pozitivní reakci Aglutinace Tularemie detail 7. Neisserie a moraxely 20 10 Základní charakteristika §Jsou to gramnegativní koky, i když v některých případech může jít i o kokobacily nebo dokonce krátké tyčinky §Často jsou nalézány ve dvojicích (diplokoky) §Mají pozitivní katalázu a oxidázu (zajímavá je příbuzná Kingella, která má oxidázu pozitivní, ale katalázu negativní) §Jsou růstově poměrně náročné. Nerostou na Endově agaru a jen některé rostou na krevním agaru. Některé rostou jen na agaru čokoládovém. Klinická charakteristika §Ústní neisserie jsou jednou z hlavních součástí mikroflóry v ústní dutině a faryngu §Neisseria meningitidis („meningokok“) je původcem zánětů mozkových blan, často probíhajících bleskově. Mimo to může způsobovat sepse a pneumonie. Nález meningokoka v krku paradoxně nemusí znamenat nic zlého: deset procent lidí má meningokoky bezpříznakově v krku §Neisseria gonorrhoeae („gonokok“) je původcem kapavky, tedy hnisavého zánětu močové trubice a případně krčku děložního §Moraxella catarrhalis je normální nález ve faryngu, ale původce zánětů dutin a středního ucha Přenos infekce §Ústní neisserie a moraxely jsou nejméně choulostivé, a proto se snadno přenášejí vzduchem §Meningokoky se mohou přenášet kapénkami či kapkami např. při kašli, avšak pouze na krátké vzdálenosti §Gonokoky se přenášejí pouze kontaktem pohlavních sliznic Léčba §Invazivní meningokokové infekce je nutno léčit širokospektrými antibiotiky (např. ceftriaxon). Jinak ale meningokoky jsou citlivé i na penicilin §U kapavky záleží na tom, zda je komplikovaná či ne. U jednodušších případů může stačit i penicilin §Moraxelové infekce se léčí amoxicilinem nebo ko-amoxicilinem (AUGMENTIN) Příběh §Honza byl maminčin mazlíček a s holkami to neuměl. Tak se stalo, že ještě ve dvaceti neměl žádnou sexuální zkušenost. Kamarádi z něj měli legraci. Jednou se na něj domluvili, opili ho a zaplatili mu „společnici“ na večer. Honza měl pocit, že je konečně mužem… jenže pak přišlo svědění a odkapávání hnisu z močové trubice. 41 kapavka 56 pár Určitě tušíte, kdo je viníkem 11 Neisseria gonorrhoeae §Samozřejmě, je to Neiserria gonorrhoeae, (gonokok) původce kapavky. §Kapavka se projevuje jako zánět uretry, u žen také cervixu; asymptomaticky či symptomaticky se gonokoky vyskytují i ve faryngu a v rektu. §U žen naopak nejde o zánět pochvy (kolpitidu) a proto pochva není místem, odkud by bylo doporučeno odebírat u podezření na kapavku výtěry 55 chlamgon www.lcusd.net Kapavka – klinická charakteristika §Jde o jednu z klasických pohlavních nemocí (pohlavní přenos je prakticky jediný možný) §Projevuje se odkapáváním hnisu z urethry a případně cervixu §Léčba antibiotiky (penicilin, doxycyklin, cefalosporiny, makrolidy) §V případě výskytu kapavky se provádí tzv. depistáž a vyšetřují se všechny sexuální kontakty Pochva ženy s kapavkou 42 gonorrhea-4 žena nova.medicina.cz Kapavka – odběr a diagnostika §Podle anamnézy, pohlaví a dalších okolností se provedou odběry ze dvou až čtyř míst. V maximální variantě se provede §z urethry výtěr (Amies) + nátěr na sklo §z cervixu výtěr (Amies) + nátěr na sklo §z rekta pouze výtěr (Amies) §z faryngu rovněž pouze výtěr (Amies) §V laboratoři se skla barví Gramem (hledají se G– diplokoky uvnitř leukocytů) a kultivace se dávají na předem ohřátý čokoládový agar, GC agar (= čokoládový agar s antibiotiky) a pro kontrolu i na krevní agar negomik4 Obrázky neisserií negoca www.medmicro.info Gonokoky negomik2 20 10 16 Colonies 43 Gonorrhoea2 http://medicine.plosjournals.org http://www.ratsteachmicro.com www.medmicro.info, foto O. Z. http://www.warwickshire.gov.uk Mikroskopie kapavky §Všimněte si gramnegativních diplokoků tvaru kávového zrna, zejména intracelulárních. Intracelulární uložení je jejich typickou vlastností. NEGO_MIK_4 Poněkud se liší vzhled preparátů od muže a od ženy Baba1 € � www.medmicro.info NEGO_MIK_4 NEGO_MIK_4 leukocyt s gonokoky www.medmicro.info Příběh druhý §Lucie se už čtyři týdny učila na zkoušku z fyziologie. Vůbec nevycházela z domu a jen seděla na zadnici. U zkoušky měla pocit, že ze sebe nic nevydoluje, ale nakonec si na cosi vzpomněla a prolezla s E-čkem §Večer to s kamarádkami šla oslavit na taneční party. Bylo tam nakouřeno a tancovalo se do hluboké noci. Druhý den Lucce nebylo dobře, začala mít teploty a pak se objevila i vyrážka. (pokračování) §Až tehdy se nechala odvézt do nemocnice na infekční oddělení. V sanitce upadla do bezvědomí a lékaři konstatovali rozvrat metabolismu. Po deseti hodinách marné snahy o zachování základních životních funkcí Lucka zemřela. §Takový průběh může bohužel někdy mít infekce způsobovaná velmi zákeřným pachatelem. Některé jeho kmeny jsou přítomny v krku zcela zdravých osob… 10 NEME skin_rash_wellcometrust 10 http://www.infektionsbiologie.ch A tímto viníkem je… 12 Neisseria meningitidis §… Neisseria meningitidis neboli meningokok §Meningokok způsobuje meningitidy, ale i sepse a jiné závažné stavy; to vše se týká tzv. klonálních kmenů. §Jiné kmeny jsou ale docela nevinné a udává se, že asi deset procent populace má meningokoka v krku §Virulence souvisí zřejmě především s výbavou proteinovými antigeny. Naopak polysacharidové antigeny určují především to, zda kmen je preventabilní očkováním http://www.waterscan.co.yu Meningokokové infekce §Meningokok se může podílet na běžných neinvazivních infekcích v krku, i když častěji je tam nalézán jen jako náhodná, v podstatě běžná flóra §Klonální kmeny meningokoka ale mohou způsobovat invazivní infekce: meningitidy (záněty mozkových plen a prostorů omývaných mozkomíšním mokem), sepse (infekce krevního řečiště), kombinace obojího, vzácně i pneumonie (záněty plic) §Akutní meningokoková meningitida vyžaduje okamžitou pomoc, obnovení životních funkcí a rychlou diagnostiku i léčbu Proč někdy infekce nastane a jindy se nic nestane §K invazivní infekci dojde pouze pokud je kmen vysoce virulentní (specifické klony mikroba) a hostitelský organismus je vnímavý §Meningokok se přenáší těsným kontaktem. Invazivní infekci napomáhá narušení sliznice, např. i kouřením či předchozí virovou infekcí. §Infekce propukne často tehdy, když je tělo oslabeno neúměrnou fyzickou námahou po předchozí inaktivitě Meningokoková meningitida je celosvětově velmi závažnou nákazou 06 meningitis pás 09 dítě nemocné meningitidou 05 NEME „Meningitis belt“, kde se hodně vyskytuje meningokoková meningitis všechny obrázky: http://www.infektionsbiologie.ch Meningokokové invazivní infekce: odběr a diagnostika §Vhodným vzorkem je mozkomíšní mok, získaný tzv. lumbální punkcí, a dále také hemokultura §Okamžitě se provede mikroskopie a přímý průkaz antigenů ve vzorku mozkomíšního moku. (Kultivace také, ale ta trvá dlouho.) §Vypěstované kmeny (na obohaceném krevním agaru) se pomocí antigenní analýzy určují na úroveň seroskupiny (A, B, C, W135, Y, Z). Na úroveň serotypu určuje meningokoky pouze Národní referenční laboratoř. Takto pronikají do tkání 08 interaktion 07 odběr likvoru Odběr likvoru http://www.infektionsbiologie.ch http://www.infektionsbiologie.ch Porovnejme neisserie: In vivo In vitro Gonokok Nejchoulostivější, přenos jen sexuální Nejchoulostivější, roste jen na čokoládovém agaru Meningokok Méně choulostivý, přenos na krátké vzdálenosti i kapénkami Méně choulostivý, je-li krevní agar obohacen, může na něm růst Tzv. „ústní“ neisserie Nejméně choulostivé Roste i na chudém krevním agaru 18 meningokokken_250 www.meningitis.de 54 NEISSER-GO http://www.microbelibrary.org 05 NEME Meningokoky NeEc4 Photo O. Z. http://www.infektionsbiologie.ch 53 NEGO a NEME www.mfi.ku.dk Příběh třetí §Anička plakala a chytala se za ucho. Maminka jí změřila teplotu, a ta byla zvýšená §V ordinaci praktického lékaře pro děti a dorost byla vyšetřena a stanovena diagnóza zánětu středního ucha §Jelikož bubínek již byl prasklý, hnis byl zaslán k vyšetření §Okamžitě byl nasazen amoxicilin, následně byl vykultivován citlivý patogen A tím patogenem byla •Moraxella (podrod Branhamella) catarrhalis •Tento organismus bývá přítomen u zdravých osob v malém množství ve faryngu •V čisté kultuře způsobuje záněty dutin, středního ucha, případě hltanu a podobně. •Jméno podrodu Branhamella je odvozeno od Sáry Branhamové, jedné z prvních žen-badatelek. Byla to jedna ze statečných žen, které ukázaly mužům, že nejen oni mohou být dobrými vědci •Druhý podrod (Moraxella) zahrnuje občasné původce zejména očních infekcí Moraxella (Branhamella) catarrhalis 49 fig2moraxella 50 moraxella 48 MoraxellaBranhamellaCatarrhalis http://www.medicine.uiowa.edu http://www.uni-ulm.de http://www.microbelibrary.org Neisserie a moraxely – charakteristika §Mikroskopie: G – diplokoky tvaru kávového zrna, často intrecelulárně lokalizované §Kultivace: drobné, bezbarvé nebo nažloutlé (podle druhu) kolonie, rostoucí (podle druhu) na krevním či čokoládovém agaru §Biochemie: kataláza pozitivní, oxidáza pozitivní, vzájemně biochemicky rozlišitelné §Antigenní analýza: velký význam u meningokoka, seroskupina B není preventabilní očkováním! Kultivace §Popisujeme kolonie gramnegativních koků na různých půdách, a hlavně si všímáme, jestli tam vůbec rostou – kultivační náročnost je významným rozlišujícím znakem 50 NEME NeEc4 www.schoolwork.de Foto O. Z. Základní biochemické testy §Rychlé testy s diagnostickými proužky velmi usnadňují diagnostiku §Neisserie jsou oxidáza pozitivní, moraxely také, ale mohou mít opožděnou reakci. §Moraxely se poznají podle pozitivního INAC testu §U INAC testu se postupuje jako u oxidázy, ale proužek je nutno zvlhčit a je nutno pět minut počkat. Zbarvení je modrozelené. Druhové určení neisserií §K druhovému určení neisserií se používají biochemické testy různé provenience, u nás zpravidla NEISSERIAtest §Poměrně málo biochemicky aktivní jsou obě patogenní neisserie: gonokok štěpí jen glukózu, meningokok kromě glukózy navíc i maltózu. 17 gcmc_sugars 14 Neisseria_meningitidis_galerie http://medecinepharmacie.univ-fcomte.fr Průkaz antigenu a antigenní analýza §Je dostupná souprava na aglutinaci mozkomíšního moku. Dá se použít k přímému průkazu antigenu ve vzorku (nejčastěji likvoru), ale také k antigenní analýze už vypěstovaného kmene meningokoka (určení seroskupiny). To má smysl hlavně kvůli zjištění, jestli má smysl očkovat kontakty (u skupiny C má, u skupiny B nemá, protože očkovací látka proti ní není dostupná) 47 vakcína meningo Očkovací látka proti skupině C NeEc3 www.baxter-ecommerce.com Foto O. Z. a aglutinační souprava Poznámka k praktické diagnostice §Při podezření na purulentní (hnisavou) bakteriální meningitidu musí lékař jednat a začít léčbu i bez diagnostiky. Prvotní je přitom udržet pacienta při životě (acidobazická rovnováha apod.), boj s patogeny je až na druhém místě §Odebírá se mozkomíšní mok. Mok vytéká pod tlakem a je zakalený §V laboratoři se provede mikroskopie a průkaz antigenu, a výsledek se obvykle hlásí telefonicky. Kultivační výsledek má tu nevýhodu, že je hotov až následující den. Testy antibiotické citlivosti §Antibiotická citlivost se u patogenních neisserií určuje na půdách, na kterých jsou schopny růst, tj. nikoli na MH agaru §Lékem volby u meningokoka je stále klasický penicilin. Ten se osvědčuji i u gonokoka. Další možností jsou makrolidy, chinolony či ceftriaxon. Antibiotika užívaná u meningokokových infekcí Antibiotikum Zkratka Penicilin (základní penicilin) P Chloramfenikol C Azithromycin (makrolid) AZM Doxycyklin (tetracyklin) DO Ampicilin (aminopenicilin) AMP Ko-trimoxazol (směs dvou látek) SXT Někde používají i E-test 52 meningocoque_3_Pharo www.actu-pharo.com 8. Ostatní §Existuje ještě spousta většinou kultivačně náročných gramnegativních tyčinek, jejich význam však není velký. Zmiňme aspoň §Gardnerella vaginalis se podílí na nehnisavých tzv. poševních vaginózách. Pěstuje se na speciálním typu krevního agaru, kde dělá typickou hemolýzu. Mikroskopicky je to gramlabilní pleomorfní kokobacil. §Spirillum minus je původce horečky sodoku §Actinobacillus actinomycetemcomitans, původce infekcí připomínajících aktinomykózu a někdy ji i doprovázející §Rody Eikenella, Kingella, Cardiobacterium a některé další jsou vzácní původci infekcí. Skupina „HACEK“ §Zkratka „HACEK“ se používá jako souhrnný skupinový název pro kultivačně náročné bakterie, které způsobují sice občasné, ale zato závažné infekce, zejména endokarditidy u dětí: § §Haemophilus (Haemophilus aphrophilus nebo případně i H. parainfluenzae) §Aggregatibacter (Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Aggregatibacter aphrophilus) §Cardiobacterium hominis §Eikenella corrodens §Kingella (Kingella kingae) Děkuji za pozornost Votava0045a G – bakterie v podání as. MUDr. Petra Ondrovčíka, CSc. (1957 – 2007)