G+ ziarniaki i Enterobacteriaceae PDF

Preview

Summary

Download G+ ziarniaki i Enterobacteriaceae PDF

Description

WYKŁAD 6 i 7

22.11.2019

Ziarenkowce gram dodatnie -Należą do różnych typów(phylum) bakterii:  Firmicutes  Actinobacteria  -Są fenotypowo podobne i filogenetycznie spokrewnione Ściana komórkowa bakterii G+ -kwasy lipotejchojowe -kwasy tejchojowe -peptydoglikan(mureina)

Rodzaj: Staphylococcus -Średnica komórki: ok. 1m Występowanie/chorobotwórczość -Komensale człowieka i zwierząt(skóra, bł. śluzowe górnych dróg oddechowych, przewodu pokarmowego, pochwy) -Część z nich to bezwzględne patogeny człowieka i zwierząt -Pozostałe są warunkowo chorobotwórcze Gram dodatnie ziarniaki -test na katalazę  katalaza(+) Staphylococcus i Micrococcus  katalaza(-) Streptococcus i Enterococcus Staphylococcus- klasyfikacja królestwo: typ: klasa: rząd: rodzina: rodzaj: gatunek:

Bacteria Firmicutes Bacilli Bacillales (przeniesiony z Lactobacillales) Staphylococcaceae Staphylococcus S.aureus, S.epidermilis, S.saprophyticus

Występowanie gronkowców -Większość stanowi prawidłową florę bakteryjną człowieka:  skóra całego ciała i błony śluzowe nosogardzieli: S.epidermidis  przedsionek nosa u 20-40% osób: S.aureus( nosicielstwo)  przy gruczołach potowych: S.hominis, S.haemolyticus  skóra głowy: S.capitis  ucho zewnętrzne: S. auricularis

 skóra twarzy(czoło): S. saccharolyticus(beztlenowy) -Niektóre izolowane są od zwierząt i z produktów spożywczych Podział gronkowców -Rodzaj Staphylococcus obejmuje 39 gatunków(prawie połowa jest izolowana od ludzi) 1. Koagulazo +, NOVS:  S.aureus subs.aureus  S.intermedius  S.pseudointermedius 2. Koagulazo -, NOVS  S.epidermidis  S.haemolyticus NOVR:  S.saprophyticus subs.saprophyticus Znaczenie kliniczne- zakażenie szpitalne -Są szeroko rozpowszechnione(łatwość kolonizacji) -łatwość nabywania oporności na antybiotyki -szczepy metycylinooporne:  MRSA  MRCNS, MRSE -najczęściej schorzenia wywołują:  S. ureus  S.epidermidis  S.haemolyticus  S.lugdunensis  S.saprophyticus S. aureus- czynniki wirulencji -Toksyny:  TSST-1  enterotoksyna  hemolizyna -Inwazyny:  koagulaza  stafylokinaza -IgG -białko A -otoczka -ściana komórkowa i błona komórkowa -adhezyny (CF-clumping factor) S.aureus- ucieczka przed fagocytozą -otoczka polisacharydowa -białko A -CF -katalaza S.aureus- enzymy zewnątrzwydzielnicze

-Hialuronidaza  rozkłada kw.hialuronowy w tkankach- penetracja tkanki przez bakterie -Fibrynolizyna(stafylokinaza)  upłynnia skrzep- ułatwia rozprzestrzenianie -Proteinaza  rozkłada białka w tkankach -Lipaza  hydrolizuje lipidy w skórze- ułatwia rozprzestrzenianie -B-laktamaza  rozkłada wiązania B-laktamowe w antybiotykach(penicyliny) S.aureus- egzotoksyny -Hemolizyny (,,)  wywołują lizę erytrocytów -Leukocydyna  uszkadza granulocyty i makrofagi -Eksfoliatyna(toksyna złuszczająca); Superantygen  przyczyna zespołu oparzonej skóry u noworodków i zmian martwiczych u starszych dzieci; powoduje powstanie pęcherzy, złuszczanie naskórka, liszajec, wysypkę rumieniową u dorosłych -Toksyna zespołu wstrząsu toksycznego (TSST); Superantygen  biegunka, wymioty, zapaść naczyniowa- niewydolność nerek, śmierć; najcz. u kobiet stosujących tampony -Enterotoksyna(SEA-SEE); Superantygen  termo stabilna (100st.C, 3o min.), oporna na działanie soku żołądkowego; zatrucia pokarmowe o charakterze intoksykacji S.aureus- choroby -zapalenie szpiku kostnego, stawów, wsierdzia -zapalenie płuc, opon mózg-rdzen -TSS -choroba Rittera -zatrucia pokarmowe -skórne: jęczmień, czyrak, ropień skóry, zanokcica, ropień, liszajec, zastrzał CNS- koagulazo negatywne gronkowce -Bakterie warunkowo chorobotwórcze, wywołują infekcje oportunistyczne(endogenne)  S.epidermidis  S.haemolyticus  S.lugdunensis S.epidermidis-gronkowiec naskórkowy -Najczęściej izolowany od ludzi -kolonizuje sztuczne zastawki, protezy naczyniowe, cewniki dożylne,cewniki pęcherzowe -najczęstsza przyczyna bakteriemii i szpitalnej sepsy, podostrego zap. wsierdzia -powoduje zakażenie ran i zapalenie ucha -Zjadliwość:

 

zdolność wytwarzania śluzu ob. receptory dla białek ECM (tworzenie biofilmu)

S. saprophyticus- gronkowiec saprofityczny -flora fizjologiczna skóry i dróg moczowo-płciowych -przyczyna zakażeń dróg moczowych -źródło zakażenia (ukł. pokarmowy, zakażona pochwa) -Zjadliwość:  hem aglutynina

S.haemolyticus -Izolowany od pacjentów z cewnikami i endoprotezami -zapalenie wsierdzia -sepsa, zapalenie otrzewnej -Zjadliwość:  cytolizyny S.lugdunensis -sepsa -ropnie mózgu -przewlekłe zapalenie stawów, infekcje tkanek miękkich Wymagania wzrostowe gronkowców -proste podłoża biologiczne -podłoża bogatsze (TSA, agar z krwią) -zapotrzebowanie na tlen: względne beztlenowce Wykrywanie koagulazy -przekształcenie fibrynogenu w fibrynę wykrzepianie osocza -test szkiełkowy na koagulazę(koagulaza związana-CF) -test probówkowy( koagulaza wtórna) Hemoliza 3 -S.aureus, S.haemolyticus, S.lugdunensis Podłoże Chapmana (MSA- mannitol salt agar) -7,5% NaCl hamuje większość G-mannitol różnicuje w obrębie rodzaju rozkład: S.aureus, S.saprophyticus brak rozkładu: S.epidermidis -rozkład mannitolu= zażółcenie podłoża Wrażliwość na antybiotyki

wrażliwość na nowobiocynę bacytracynę polimyksynę B

S.aureus + + +

S.epidermidis + + -

S.saprophyticus +/+

S.haemolyticus + +

-testy krążkowe- antybiogramy na podłożu Muellera- Hintona Lizostafina -Micrococcus: niewrażliwy(-) -Staphylococcus: wrażliwy(+) Identyfikacja molekularna gronkowców -Rybotypowanie (PCR, RFLP 16S rRNA) -Sondy genetyczne do oznaczania produktów PCR, np. wykrywanie genu Meca -western blotting(enterotoksyna) MICROCOCCUS Wymagania wzrostowe i identyfikacja -prototrofy -tlenowce -katalazododatnie -oksydazododatnie -halotolerantne Występowanie -większość gatunków może kolonizować skórę człowieka -bakterie niechorobotwórcze, czasami infekcje oportunistyczne -izolowane z produktów spożywczych i z powietrza; zanieczyszczeniemateriałówklinicznych Różnicowanie

rodzaj

morfologia komórek

katalaza

oksydaza

wzrost w ob. 5 % NaCl

Staphylococcus Micrococcus

grona, ok .1 m tetrady, ok. 2 m

+ +

+

+ +

Micrococcus luteus -śr. komórki ok 2 m STREPTOCOCCUS Występowanie -flora fizjologiczna jamy ustnej i gardła( grupa Mitis, Mutans, Salivarius, Arginosus)

wrażliwość na nitrofurantoinę/ furazolidon wrażliwy oporny

-bł. śluzowe górnych dróg oddechowych(S.pneumonaie- nosicielstwo) -pochwa, ujście cewki moczowej -przewód pokarmowy Klasyfikacja oparta na 16s RNA Grupa

Gatunek Paciorkowce ropotwórcze Bovis Mitis Mutans wcześniej S.viridans Salivarius Anginosus

S.pyogenes S.gallolyticus S.mitis, S.pneumoniae, S.agalactiae S.mutans S.salivarius S.anginosus

Podział na grupy serologiczne -Obejmuje 20 grup, różnica w budowie antygenowej( wielocukier C, kwas lipotejchojowy) -podział Lancefield- testy lateksowe grupa wg Lancefield A (GAS) B (GBS) C D F G

gatunek S.pyogenes S.agalactiae S.dysgalactiae sus. equisimilis Enterococcus faecalis, Entecoccus faecium niektóre streptokoki z gr. Anginosus S.canis(zwierzęcy)|

Najczęściej izolowane od ludzi -S,pyogenes -S.agalactiae -S.dysgalactiae sus. equisimilis -S.pneumoniae -S.sanguis -S.mitis -S.mutans -S.anginosus

z materiałów klinicznych

przypadki zapalenia wsierdzia

Streptococcus pyogenes (GAS) -toksyny pirogenne  SPE A, B, C- powoduje charakterystyczną w przebiegu płonicy wysypkę; wytw. jest przez paciorkowce lizogenne -otoczka -ściana komórkowa -błona cytoplazmatyczna -adhezyny  białko M (w fimbriach)  kwasy lipotejchojowe  białko F

-inwazyny  streptolizyna: streptolizyna O- cytotoksyczne działanie na erytrocyty, leukocyty, płytki krwi; kardiotoksyczna, letalna streptolizyna S- cytotoksyczna dla erytrocytów, leukocytów, płytek krwi; uwalnia enzymy lizosomalne    

streptokinaza streptokinaza A, B( fibrynolizyna)- rozpuszcza skrzepy proteaza hialuronidaza- ułatwia rozprzestrzenianie się w tkankach streptodornaza(nukleaza)- ułatwia rozprzestrzenianie, rozkład DNA

S. pyogenes- chorobotwórczość -angina -róża -płonica(szkarlatyna) -zapalenie węzłów chłonnych i naczyń limfatycznych -zapalenie zatok i ucha środkowego -zakażenie ran pourazowych, pooperacyjnych, popołogowych (gorączka połogowa) -liszajec paciorkowcowy -posocznice -zespół wstrząsu toksycznego (szczepu SPE B) -gorączka reumatyczna -ostre kłębuszkowe zapalenie nerek S. agalactiae -flora fizjologiczna jamy ustnej, nosogardzieli, przewodu pokarmowego, pochwy u człowieka -niebezpieczne zakażenie noworodków -u dorosłych: zap. pęcherza, odmiedniczkowe zap. nerek S.pneumoniae -pneumokok; dwoinka zapalenia płuc -izolowany z gardła zdrowych osób -Czynniki wirulencji:  otoczka polisacharydowa –działanie antyfagocytarne  proteaza IgA1  powierzchniowe białka PspA, PsaA,SpsA  pneumolizyna rozprzestrzenianie się zakażenia  leukocydyna  fibrynolizyna  hialuronidaza -chorobotwórczość:  bakteryjne zap. płuc  zap. opon mózg-rdzeń  zapalenie oskrzeli

 

zapalenie zatok zap. ucha środkowego

Wymagania wzrostowe paciorkowców -względne beztlenowce -duże wymagania wzrostowe  -grupy Mutans, Anginosus, S.pneumoniae- lepszy wzrost w 5% CO2 Hemoliza  zieleniejąca(niecałkowita) S.mitis S.pneumoniae

 całkowita S.pyogenes S.agalactiae

 brak hemolizy S.salivarius

-CAMP- test synergistycznej hemolizy (np. S. aureus i Streptococcus agalactiae) Szybkie metody identyfikacji paciorkowców -testy immunologiczne -testy API (wykrywanie cech metabolicznych) -metody genetyczne (detekcja genu recN ) Różnicowanie paciorkowców alfa-hemolizujących -S.pneumoniae:  wrażliwość na optochinę  rozpuszczalność w żółci  metody serologiczne (detekcja antygenów wielocukrów otoczkowych) ENTEROKOKI Występowanie i chorobotwórczość -flora fizjologiczna przewodu pokarmowego, wyst. także w pochwie i na skórze - patogeny oportunistyczne(zakażenia dróg moczowych, ran, bakteriemie, zapalenie wsierdzia) -najcz. schorzenia u ludzi wywołują E. faecium i E. faecalis -przyczyna zakażeń szpitalnych (szczepy VRE) Czynniki wirulencji -białka wiążące kolagen i fibrynogen – kolonizacja -adhezyna AS- skupianie komórek -hialuronidaza, żelatynaza, proteinaza serynowa- rozprzestrzenianie -cytokinaza- aktywność bakteriocyny -plazmidy, transpozony- oporność na antybiotyki Wymagania wzrostowe -względne beztlenowce -lepszy wzrost na podłożach wzbogaconych (BHI i THB) -zdolność namnażania w temp. 10 i 45 st.C

-halotoleranty (6,5% NaCl) Różnicowanie

hemoliza antygen wielocukrowy C/LTA wzrost i zaczernienie na podłożu BE wzrost na 6,5% NaCl

Enterococcus brak,  lub 

Paciorkowce gr. Bovis brak lub 

S. pyogenes 

D

D

A

+

+

-

+

-

-

-Podłoże BE (Bile Eskulin)  żółć hamuje inne G+  eskulina rozkładana przez enterokoki

E.faecalis vs E.faecium hemoliza E.faecalis E.faecium

brak lub  brak lub 

wytw. galaktozydazy +

Molekularne metody detekcji Enterococcus -analiza genów kodujących 16s RNA, vanA-C, rpoA, pheS PAŁECZKI JELITOWE ENTEROBACTERIACEAE Bezwzględne patogeny: -Shigella -Salmonella -Yersinia Oportunistyczne patogeny: -Providencia -Morganella -Enterobacter -Serratia -Proteus Bezwzględne/oportunistyczne patogeny: -E. coli -K.pneumoniae Informacje ogólne   

duże G- pałeczki –śr. 2m, dł. do 6 m wiele rodzajów jest urzęsionych niewielkie wymagania odżywcze(prototrofy)

rozkład arabinozy

redukcja TTC

+

+ -

   

względne beztlenowce większość fermentuje glukozę z wytworzeniem gazu większość nie wytwarza oksydazy cytochromowej zdolność redukcji azotanów do azotynów

E.coli- budowa antygenowa/ klasyfikacja -otoczka (antygen K) -LPS (antygen O) -błona komórkowa -fimbrie (antygen F) -rzęska (antygen H) -toksyny Escherichia- występowanie    

większość stanowi florę fizjologiczną jelit ludzi i zwierząt( E.coli, E. blattae) na skórze i błonach śluzowych narządów moczowo-płciowych, jamy ustnej i dróg oddechowych w środowisku(gleba,woda,ścieki) w art.. spożywczych i w wodzie pitnej

E.coli-chorobotwórczość 

Choroby poza układem trawiennym (ExPEC) - zakażenia dróg moczowych (UPEC) -zap.opon mózgowo-rdzeniowych u noworodków (NMEC) -zap. pęcherzyka żółciowego -zap. ucha środkowego, zap. płuc czynniki wirulencji (na PAI): fimbrie, siderofory,otoczki, LPS, hemolizyna Hly A



choroby w obrębie ukł. pokarmowego(6 grup) Grupa

Zespoły chorobowe

Występowanie i epidemiologia

E. coli związana z zakażeniami jelitowymi biegunki u niemowląt i powszechna na całym dzieci do 2 lat świecie, gł. u dzieci; u dorosłych często biegunki śluzowo-wodniste, bezobjawowe nosicielstwo bez krwi Enterokrwotoczne E. coli krwotoczne zap. okrężnicy chorują dzieci i osoby w (EHEC) podeszłym wieku; HUS1- zespół hemolitycznoSTEC- (Shiga-Toxin producing źródło: żywność poch. mocznicowy E.coli) zwierzęcego, woda, TTP2- małopłytkowa plamica nawożone rośliny; VTEC- (Vera -Toxin E.coli) w jelicie grubym zakrzepowa zachorowania sporadycznie i masowe wodnisto -krwawe biegunki Enterotoksyczne E.coli (ETEC) biegunki podróżnych dzieci w krajach

Enteropatogenne E. coli (EPEC) w jelicie cienkim

w jelicie cienkim

Enteroagregacyjne E.coli (EAEC) w jelicie cienkim Enteroinwazyjne E.coli (EIEC) w jelicie grubym

wodnista, sekrecyjna biegunka, wymioty biegunka podróżnych

rozwijających się i dorośli podróżujący po tych krajach gł. u dzieci w krajach rozwijających się

chroniczne, sekrecyjne biegunki, wymioty biegunka inwazyjna(dyzenteria E.coli)

chorują zarówno dzieci jak i dorośli

biegunki czerwonkopodobnewodniste z krwią, gorączką, bóle brzucha

zakażenia najczęściej w wyniku zakażonej żywności, wody i bezpośredniego kontaktu

Identyfikacja E.coli       

fermentacja laktozy, rozkładanie Trp + próba MR - próba VP wytw. -galaktozydazy odczyn aglutynacji szkiełkowej z odpowiednimi surowicami identyfikacja na lateksie hemoliza (szczepy chorobotwórcze)

Podłoże z Trp badanie zdolnośći bakterii do rozkładu Trp do indolu. Przed odczytem na powierzchnię podłoża nawarstwić 1-2 krople odczynnika Ehrlicha lub Kovacsa odczynnik Kovacsa- alkohol amylowy, p-dimetyloaminobenzaldehyd i st. HCl Próba MR(metyl-red), podłoże płynne  

Prowadzona na podłożu Clarka(pepton, fosforan potasowy, glukoza) dodanie czerwieni metylowej pozwala określić typ fermentacji

wynik +  fermentacja kwaśna- E.coli (kolor czerwony) wynik -  fermentacja obojętna- Enterobacter (kolor żółty) Próba VP(Vogesa- Proskauera), podłoże płynne   

prowadzona na podłożu Clarka dodanie 40% KOH oraz 6% alkoholowego roztworu -naftolu wykrywanie acetony wynik +  Klebsiella, Enterobacter, Serratia (KES) brunatne zabarwienie

Identyfikacja patogennych szczepów E.coli 

agar z krwią

 

metody serologiczne (testy lateksowe lub zestawy surowic) podłoża izolacyjne

Agar SMAC ( McConkey z sorbitolem)



umożliwia wykrycie i różnicowanie enterokrwotocznych szczepów E.coli O157: H7 odpowiedzialnych za infekcje żołądkowo- jelitowe obecność sorbitolu umożliwia różnicowanie szczepów E.coli O157: H7



serotyp ten nie fermentuje sorbitolu i wytwarza bezbarwne kolonie pozostałe serotypy E.coli fermentują sorbitol i ich kolonie są różowo-czerwone



SHIGELLA   

prawie identyczne z E.coli (ponad 99% homologii) nieurzęsiona bezwzględny patogen: S. desynteriae S.flexneri S.boydii S.sonnei

Shigella- chorobotwórczość      

wyw. czerwonkę bakteryjną, najcięższa postać- S. dysenteriae typu 1 odporna na niskie pH mała dawka zakażenia niszczenie nabłonka j. grubego geny zjadliwości- Shigella ipa(invasion plazmid antygenes) na plazmidzie toksyny Shiga

Identyfikacja Shigella

S. dysenteriae S.flexneri S.boydii S.sonnei

wytw. indolu + + + -

dekarboksylacja ornityny +

Identyfikacja serologiczna pałeczek z rodzaju Shigella   



Pałeczki z rodzaju Shigella są bardzo słabo aktywne biologicznie- identyfikacja gatunków w obrębie rodzaju opiera się na metodach serologicznych rodziaj Shigella obejmuje 4 gatunki, które różnią się budową antygenu somatycznego O tworzą one 4 podgrupy serologiczne: - S. dysenteriae(podgrupa A) -S.flexneri (podgrupa B) -S.boydii (podgrupa C) -S. sonnei (podgrupa D) podgrupy te mogą dalej dzielić się na podtypy i serotypy



aglutynacja szkiełkowa z surowicami dla podgrup A,B,C,D wykonana z żywą, a w przypadk niepowodzenia ogrzaną (100stopni, 15 min.) zawiesiną pałeczek powinna zidentyfikować gatunek

SALMONELLA Klasyfikacja 





2 gatunki: Salmonella enterica Salmonella bongori w obrębie S. enterica subsp. enterica 2500 serowarów, np.: -S. enteriditis -S. paratyphi A, B, C -S. typhi -S. typhimurium schemat identyfikacji serologicznej Kauffmana- White’a (podział na serowary)

Salmonella- chorobotwórczość  

dur brzuszy – S. typhi dur rzekomy- S. paratyphi A, B, C rezerwuar: człowiek



salmonelloza- zapalenie jelit (np. S. enteriditis, S.typhimurium) rezerwuar: drób, jaja, bydło, trzoda



czynniki wirulencji: - siderofory -enterotoksyna -endototoksyna (LPS) -białka antyfagocytarne -plazmid wirulencji -wić/rzęska(antygen H) -antygen otoczkowy VI –blokuje wiązanie dopełniacza -cytotoksyna (adhezyjna; hamuje syntezę białek) -fimbrie typu I

Identyfikacja Salmonella    

są urzęsione nie fermentują laktozy nie wytwarzają indolu podłoże chromogenne

S.typhi S.paratyphi A

wytw. cytrynianu -

wytw. H2S + -

dekarboksylacja lizyny + -

gaz z rozkładu glukozy +

S.enteriditis Citrobacter freundii

+ +

+ +

+ -

+ +

Agar SS (Salmonella Shigella Agar)  

podłoże wybiórczo- izolacyjne i różnicujące do wykrywania gatunków Salmonella spp, Shigella spp.

fermentacja laktozy (+)  kolonie różówe fermentacja laktozy (-)  kolonie bezbarwne H2S (+)  kolonie z czarnym środkiem (wykorzystywany z podłoża tiosiarczan sodu i cytrynian żelaza) 

sole żółci i barwniki (błękit bromotymolowy, sole żółci wołowe lub owcze) hamują wzrost G+

Hektoen Agar (HEKT) 

podłoże wybiórcze, izolacyjne i różnicujące do wykrywania gatunków Salmonella spp i Shigella spp. ferm. laktozy (+) ferm. sacharozy (+) ferm. salicyny (+)

żółte/różowo żółte kolonie

ferm. laktozy (-) ferm. sacharozy (-) ferm. salicyny (-)

zielone/niebieskozielone

H2S (+)  kolonie z czarnym środkiem( z podłoża wykorzystywany cytrynian żelazowoamonowy) Agar Wilsona- Blaira (W-B)  

podłoże do izolacji pałeczek z rodzaju Salmonella zieleń brylantynowa i siarczyn bizmutu hamują wzrost większości G- i G+ flory jelitowej kolonie Salmonella typhi i strefy wokół nich są czarne z metalicznym połyskiem Kolonie Salmonella enteriditis są czarne, bez metalicznego połysku



po zebraniu kolonii podłoże zabarwione jest na czarno

NIE ROSNĄ:  Shigella  Hafnia  większość Citrobacter Schemat Kauffmanna – White’a Schemat identyfikacyjny Kauffmanna- White’a wykorzystuje budowę antygenową powierzchni pałeczek z rodzaju Salmonella, uwzględniając antygeny:

...