Microbiologie - Geni clostridium.bacillus.legionella

  • Published on
    29-Jul-2015

  • View
    232

  • Download
    4

Embed Size (px)

Transcript

Curs XXIV. C/ostridium, Bacillus, Legionella

Genul C/ostridium Bacteriile din Genul Clostridium sunt bacili anaerobi, majoritatea majoritatea mobili, majoritatea productori de exotoxine Bacterii anaerobe. Generaliti i precizri de termeniBacteriile anaerobe stricte sunt bacterii hipersensibile fa de oxigen, care NU SE POT MULTIPLICA I NU POT TRI IN PREZENA AERULUI ATMOSFERIC. Cauzele acestui comportament sunt: 1. Absenta enzimelor care inactiveaza derivaii toxici de oxigen: peroxidaza, catalaza, superoxiddismutaza (uneori au, dar in cantitati foarte mici) 2. Absenta oxidazelor, fr de care anaerobii nu pot incorpora oxigen molecular n citoplasm 3. Absena citocromilor (sau prezena lor n cantiti foarte mici) - ceea ce face ca transportul electronilor s nu se realizeze ctre oxigen, ca acceptor final de electroni, cu pierderea toxicitii prin reducere la H20. n consecin, energia rezult din reacii de fermentare, cu acceptori finali de electroni diferii de oxigen. Aceti acceptori sunt cel mai frecvent organici, dar pot fi i anorganici, la bacteriile autotrofe. Capnofilia este proprietatea unor bacterii de a se dezvolta mai bine in prezena unor concentraii de C02 superioare celei atmosferice. Muli anaerobi sunt capnofili. Microaerofilia este proprietatea unor bacterii de a se dezvolta mai bine in prezena unor concentratii de 02 mai mici de 21 %, ct este concentraia 02 n aerul atmosferic. Aerotolerana este proprietatea unor bacterii anaerobe de a crete n prezena a 21 % 02, dar fr a utiliza oxigenul. Unele dintre bacterii le clasificate ca anaerobe pot fi aerotolerante. Datorit caracterelor metabolice I m special a relaiei lor cu oxigenul, diagnosticul microbiologie al infeciilor cu anaerobi prezint o serie de particulariti. Anaerobii pot fi considerati o "lume paralela" fata de restul bacteriilor. Exist bacili Gram + si Gram -, precum i coci Gram + si Gram - anaerobi Tehnicile de izolare, cultivare, testare a sensibilitii la antibiotice sunt complexe si costisitoare Succesul diagnosticului depinde de respectarea strict a specificaiilor tehnice care indic limitarea la minimum a contactului cu aerul atmosferic n fiecare faz a diagnosticului Este necesar aplicarea unor tehnici de baz care s asigure anaerobioza momentele diagnosticului de laborator: Pentru recoltare i transport Pentru culturi n toate

sporulai,

1

Daca este posibil, pentru manipulri Daca este posibil, pentru medii: PRAS = Prereduced Anaerobically Sterilised Medii prereduse prin fierbere i alte proceduri de eliminare a oxigenului Pentru succesul izolrii anaerobilor, exist o serie de cerine care se aplic nc din momentul recoltrii. Acestea sunt: Asepsie pentru evitarea contaminrii Se prefera recoltarea cu seringa; se evita recoltarea cu tamponul, iar daca nu este posibil se prefera tampoanele cu alginat de calciu Pentru hemocultur se utilizeaz un sistem Vacuteiner Pentru boala periodontal se utilizeaz sisteme speciale de prelevare, care s asigure recoltarea din sacul periodontal, cu evitarea contaminrii cu flor aerob i, n msura posibilitilor, evitarea sngerrii Reducerea la maximum a intervalului de contact cu oxigenul atmosferic Utilizarea unui mediu de transport preredus Utilizarea unor sisteme de transport n anaerobioz: jar anaerob, sac de plastic cu amestec reductor n cazul n care nu sunt disponibile astfel de sisteme, se poate utiliza o sering cu care se aspir prelevatul, dup care se elimin tot aerul i se astup orificiul senngn Realizarea anaerobiozei se face ntr-o incint nchis, urmrindu-se obinerea unei atmosfere total lipsit de oxigen, cu 4+5% H2. Se pot utiliza catalizatori care stimuleaz producerea de radicali de hidrogen reactivi , care vor fixa resturile de oxigen, cu formare de H20. Captarea apei se face cu hrtie de filtru sau ageni de deshidratare. Ca surs de amestec gazos pot fi utilizate flacoane de gaz cu supap de presiune. Compoziia amestecului gazos n volume este H2 : C02 : N2 = 5 : 15 : 80 sau 5 : 10: 85. Pentru eficiena izolrii i cultivrii anaerobilor contactul mediu de cultur amestec gazos este absolut necesar. De aceea nu trebuie udate marginile cutiilor Petri, pentru c n acest fel accesul gazelor din incint la mediul de cultur nu mai este posibil. Exist cutii cu capace speciale, care faciliteaz contactul atmosferei din incinta anaerob cu mediul de cultur. lncintele utilizate pentru realizarea anaerobiozei pot fi: hote, cutii ("jar"-uri), pungi sigilate etc. Exist i o precedur simpl de obinere a anaerobiozei direct n placa Petri n care se face nsmnarea, cu ajutorul unui plic cu amestec reductor plasat n interiorul plcii. Placa se etaneizeaz cu ajutorul parafinei solide. Procedurile de izolare propriu-zis trebuie s in seama de urmtoarele aspecte: S se asigure condiii stricte de anaerobioz S se utilizeze medii adecvate, preferabil prereduse; cu suplimente i selective n cazul izolarii din produse cu contaminare mixt S se demonstreze caracterul anaerob prin cultivarea n paralel pe medii aerobe. Dac bacteria se dezvolt i pe mediile aerobe, atunci nu este anaerob! S se efectueze controlul puritii culturii izolate.

2

Pentru

identificare se aplic un algoritm etapizat, dup cum urmeaz: Confirmarea caracterului anaerob Identificarea categoriei microscopice (bacil, coc etc. - uneori dificil); Difereniere n cadrul categoriei microscopice (ex. Clostridii Gram pozitive, Bacili Gram Negativi etc) Rezultatele identificrii se comunica etapizat.

Prezentm mai jos date sintetice privind caracterele generale i diagnosticul microbiologie al infeciilor cu Clostridii. . Cuvinte cheie: Bacili Gram pozitivi, anaerobi, majoritatea sporulai, majoritatea produc exotoxine, majoritatea mobili; tetanos, gangren gazoas, botulism, enterocolit postantibiotice; metabolism activ, miros putrid, mediu Nagler - C. perfringens; mediu VF, mediu cu thioglicolat, lapte turnesolat; sensibilitate la beta lactamine, Vancomicina (c. difficile) 1. Minidefiniie

Genul Clostridium include bacili Gram pozitivi anaerobi, majoritatea sporulai, unii cu aspect microscopic caracteristic, majoritatea mobile (excepie C. perfringens), majoritatea productori de exotoxine, care pot cauza afeciuni de natur infecioas sau toxiinfecioas grave, cu aspect specific sau nespecific. II. ncadrare taxonomic

Domeniu: Bacteria Phylum: Firmicutes Clasa: Clostridia Ordin: Clostridiales Familie: Clostridiaceae Gen: Clostridium III. Habitat

Clostridiile pot popula orice ni ecologic care intrunete condiii nutritive i de anaerobioz: cavitile naturale ale omului i animalelor, unde se pot ntlni ca microorganisme comensale, care se elimin n mediul nconjurtor, contaminnd alimente (conserve n cutie, conserve obinute n gospodrie ca de ex.: carne conservat n untur, legume i fructe etc.), surse de ap, solul etc. n cile respiratorii superioare, vagin, uniti pilosebacee pot fi reprezentai n proporie de 10- 100: 1 fa de aerobi, iar n colon, proporia este de 1000: 1. n intestinul uman exist peste 100 specii de Clostridium.

3

IV.

Implicare n patologia uman

Infeciile cauzate de Clostridii pot mbrca urmtoarele aspecte clinice: - septicemia (postabortum, neoplasm digestiv, postinfecie intestinal, de cauz necunoscut): e. perfringens, e. difficile, e. septicum - infecie localizat nchis (gangren gazoas, celulit, infecie intestinal, enterocolita postantibiotice): e. perfringens, e. septicum, e. oedematiens A (C. novyi), e. histolyticum, e. sordeli, e. difficile - infecie chirurgical (grefe, proteze articulare etc.): e. perJringens etc. - infecie localizat minim dup inepatur, muscatur, injecie: e. tetani, e. perfringens, e. botulinum etc. - toxiinfecie alimentar: e. perfringens tip A enterotoxigen, e. botulinum (toxine botulinice tip A, B, F, E) Dintre infeciile cu tablou clinic particular amintim: tetanosul, botulismul, i gangrena gazoas, (Fig. ] -3). Tetanosul i botulismul sunt boli cauzate de toxina tetanic, respectiv toxinele botulinice (Vezi capitol toxine bacteriene). Toxina tetanic blocheaz eliberarea inhibitorilor neurotransmitorilor, la nivelul sinapsei, motiv Toxina botulinic, o neurotoxin considerat cea mai puternic otrav, dimpotriv, blocheaz eliberarea neurotransmitorului acetil-colina, ceea ce determin imposibilitatea contraciei i paralizie muscular progresiv, cu pericolul stopului respirator. Clostridiile gangrenei gazoase se multiplic la locul de inoculare, cu producere masiv de gaz, fenomene locale de obstrucie a vaselor sanguine (Fig. 4), producere de toxine, necroz local, anemie hemolitic i alterarea grav a strii generale, cu deces n proporie de pn la 80% din cazuri, n caz c tratamentul este ntrziat. Clostridium difficile este implicat n etiologia enterocolitei postantibiotice (Fig. 3). C. difficile se multiplic la nivelul mucoasei intestinale, cu apariia de focare n submucoas, sngerare, eliberare de enterotoxin i toxine citopatice, alterarea strii generale. Aceast infecie apare frecvent ca infecie nosocomial, n legtur cu administrarea de antibiotice care distrug flora aerob intestinal.

4

Fig. 1. a. Contractur muscular generalizat la un soldat cu tetanus: risus sardonicus b. Copil cu tetanos

Fig. 2. a. Botulism la gte; botulism la copil, prin colonizare digestiv

5

Fig. 3. Colit post-antibiotice cu C. difficile

Fig. 4. Gangren gazoas

Enumerm cteva aspecte clinice particulare, care pot sugera o infecie cu anaerobi: Prezena de gaz n esuturi, scurgeri fetide, snge nnegrit (Fig. 4, 5) Examen direct pe frotiu colorat gram cu morfologie caracteristic (ex. Clostridium tetani) Fluorescenta rosie in UV a scurgerilor purulente

6

Fig. 5. Fasciit necrozant la o pacient cu neoplasm de colon - scurgeri fetide

V.

Microbiologie - principalele caractere i implicaii n patogeneza i diagnosticul microbiologie

Clostridiile sunt bacili gram pozitivi, sporulai, strict anaerobi, majoritatea mobili (excepie C. perjringens). Majoritatea au morfologie microscopic caracteristic: Clostridium tetani are aspect de b de tob sau rachet de tenis, datorit endosporului cu localizare terminal; Clostridium botulinum formeaz un endospor subterminal. Dezvolt colonii translucide, beta-hemolitice pe mediu cu snge, iar pe mediu cu glbenu de ou produce un precipitat datorit eliberrii de lecitinaz. Clostridium perfringens nu formeaz spori n culturi. Clostridiile sunt foarte active metabolic, cu producerea final de acid butiric, acid acetic, butanol, aceton i compui urt mirositori din aminoacizi i acizi grai. Formeaz gaz n cantiti mari, respectiv C02 i H2, prin fermentarea zaharurilor. VI. Factori de patogenitate

Clostridiile posed o serie larg de factori de patogenitate, cum sunt: toxine (tetanic - tetanospasmina, neurotoxinele botulinice, enterotoxina perfringens, toxinele A - enterotoxina i B - toxina citopatic ale C. difficile etc.), enzime (proteaze, lipaze, colagenaze, hialuronidaze, adezine, capsula). VII. Patogenie

n prezenta unor factori favorizanti, care afecteaza schimburile de oxigen, cu scderea potentialului electric tisular, bacteriile anaerobe provenite din mediul exterior sau din flora endogen a pacientului se multiplic la nivelul niei ecologice create n

7

organismul gazdei. Aceast ni poate lua natere n situaii traumatice, n cursul unor boli metabolice cu hipoxie tisular sau n situaii care favorizeaz flora anaerob prin presiunea selectiv a antibioticelor inactive pe germeni anaerobi. Dintre aceste posibiliti enumerm: Plag profund sau evoluie in situs anatomic n vecinatatea cavitilor masiv colonizate cu anaerobi Plgi mucate de om Distrucii tisulare: tumori, traumatisme, chirurgie complex Diabetlacidoza Pneumonii de aspiratie; endocardite Terapie cu antimicrobiene inactive pe anaerobi (Aminoglicozide, Quinolone, Sulfamide) Multiplicarea clostridiilor este nsoit de exprimarea factorilor de patogenitate somatici (adezine, capsula etc.) i/sau eliberai n mediu (toxine, enzime). etc. VIII. Rspunsul imun de n de un

Trecerea natural prin boal nu produce imunizare nici la o doz letal tetanospasmin sau toxin botulinic. Se pot produce mbolnviri repetate, mai ales cazul botulismului, n care nu se face imunizare datorit numrului redus de cazuri. Anticorpii protectori pot fi sintetizai fa de antigene somatice i/sau fa antigene extracelulare: anatoxine, administrate profilactic. Pentru botulism exist vaccin pentru cei care sunt expui profesional, dar nu se practic vaccinare n mas. IX. Noiuni de epidemiologie i profilaxie a infeciilor nosocomiale

Cile de contaminare cu anaerobi pot fi: digestiv, respiratorie, ocular (mai ales pentru C. botulinum), cutanat (C tetani, clostridiile gangrenei gazoase etc.) Costridium tetani se multiplic la poarta de intrare, unde poate ajunge n caz de contaminarea accidental a plgilor cu pamnt, contaminarea bontului ombilical etc. Prevenirea mbolnvirilor se face prin aplicarea protocolului corect de tratament n cazul plgilor sau interveniilor cu risc crescut de mbolnvire de tetanus: excizie larg a zonelor cu distrugeri tisulare, toaleta corect a plgii cu ap oxigenat, rapel cu anatoxin n cazul scderii titrului de anticorpi sub cel protector. Profilaxia prin imunizare se poate face activ, prin vaccinare cu anatoxin tetanic, care intr n componena trivaccinului DTP (Diftero-Tetano-Pertussis) i DT. Vaccinul DTP conine anatoxinele tetanic i difteric i corpi bacterieni inactivai de Bordetella pertussis. Imunizarea iniial se face prin trei inoculri succesive la doua luni interval, dup vrsta de dou luni, apoi se fac rapeluri dup un an i la intrarea n coala elementar. Botulismul se poate manifesta n urma consumului de toxin eliberat n alimente contaminate cu C. botulinum, sau n urma multiplicrii C. botulinum la nivelul intestinului, n special la copii mici, sau prin contaminarea plgilor cu C. botulinum. n cazul botulismului se recomand manipularea i prepararea corect a alimentelor. Fierberea in activeaz toxinele botulinice. Conservele bombate sau alimentele suspecte organoleptic nu trebuie consumate.

8

Terapia cu ser hiperimun trebuie fcut ct mai repde dup expunerea la toxina botulinc, ntruct fixarea toxinei la terminaiile nervoase este ireversibil. Gangrena gazoas poate s apar ca urmare a inoculrii transcutane de Clostridii din pmnt, praf etc. sau poate fi de origine endogen. Terapia gangrenei gazoase se fcea clasic prin administrare de ser de cal hiperimun, dar terapia modern apeleaz la terapia hiperbar, adic administrarea de aer mbogit n oxigen pe masc, la marii traumatizai i dup intervenii chirurgicale n zone intens colonizate cu anaerobi. X. Diagnosticul de laborator:

Etapele schemei de diagnostic microbiologie sunt urmrite n cazul diagnosticului de laborator al infeciilor cu Clostridii, cu aplicarea particularitilor menionate n capitolul introductiv n ceea ce privete recoltarea, transportul, examenul diorect i nsmnarea pe medii de cultur. La examenul direct, reinem aspectele macroscopice caracteristice: necroz, miros de putrefacie, singe lizat, cu culoare nchis, modificat. Pe frotiu se observ bacili Gram pozitivi, ca...