Bacili gram negativi de interes medical

Familia Enterobacteriaceae Taxonomie

Familia Enterobacteriaceae cuprinde:

28 de genuri (dintre care 23 sunt implicate în patologia umană) 127 de specii la care se mai adaugă 8 grupuri enterice

Enterobacterii cu importanţă medicală:

Escherichia Shigella Salmonella Klebsiella Proteus Morganella

Providencia Yersinia Enterobacter Serratia Citrobacter

Din punct de vedere al patogenităţii:

înalt patogeni (Salmonella, Shigella, Yersinia)

condiţionat patogeni (E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Serratia, Citrobacter)

lipsiţi de importanţă în patologia umană.

Bacili gram-negativi de dimensiuni medii (0,3-1 x 1-6m ), cu capetele rotunjite, cu dispoziţie în general necaracteristică.

Mobili sau imobili. Nu sporulează. Majoritatea sunt necapsulate. Aerobe, facultativ anaerobe. Nepretenţioase nutritiv.

Se dezvoltă cu uşurinţă pe : mediile uzuale (bulion, geloză, geloză-sânge)

1

mediile selective lactozate (Mac Conkey, AABTL, ADCL, XLD, Istrati-Meitert)Enterobacteriile prezintă unele caractere biochimice comune:

fermentează glucoza reduc nitraţii la nitriţi sunt catalazo-pozitivi sunt oxidazo-negativi (testul oxidazei permite diferenţierea enterobacteriilor de

alţi bacili gram-negativi)

2

Utilizarea mediilor selective lactozate, cum este de exemplu mediul Mac Conkey permite diferenţierea germenilor:

lactozo-pozitivi (E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia etc.) care formează colonii roşii pe acest mediu

lactozo-negativi (Salmonella, Shigella, Proteus, Yersinia) care formează colonii transparente.

3

Structura antigenică Trei grupe majore de antigene:

Antigenul somatic O (polizaharidul O) face parte din structura lipopolizaharidului (LPZ) din peretele celular.

Sunt antigene cu specificitate de grup - împart genul în grupe. Cu anticorpii omologi aglutinează granular (grunji mici, care nu dispar la agitare).

Antigenele flagelare H, prezente la bacteriile mobile sunt de natură proteică şi pot prezenta variaţii de fază.

La antigenele H se descriu două faze: specifică (H1) şi nespecifică (H2). Sunt antigene cu specificitate de tip - împart grupele în tipuri. Cu anticorpii omologi formează aglutinate floconoase, care dispar la agitare.

Antigenul capsular K este de natură polizaharidică sau proteică şi este prezent numai la unele enterobacterii (Klebsiella).

La Salmonella typhi, Salmonella paratyphi C şi Salmonella dublin acest antigen de suprafaţă se numeşte AgVi.

Patogeneza Factorii de virulenţă ai enterobacteriilor sunt:

Endotoxina sau lipopolizaharidul (LPZ) se eliberează în mediu numai după distrugerea celulei. Efectele ei sunt identice la toate bacteriile gram-negative:

-dozele mici produc "reacţii de alarmă" benefice organismului, care cresc rezistenţa antiinfecţioasă -dozele mari produc efecte nocive organismului, cu şoc endotoxic, hipotensiune, CID.

Sinteza de exotoxine. Exotoxinele evidenţiate la enterobacterii: enterotoxine termostabile şi termolabile, Shiga şi Shiga-like toxine, hemolizine.

• Enterotoxine termolabile au fost evidenţiate la E. coli şi ocazional la Klebsiella, Salmonella.

• Enterotoxine termostabile au fost evidenţiate la E. coli şi ocazional la Yersinia enterocolitica şi Citrobacter freundii. Ambele tipuri de enterotoxine sunt responsabile de apariţia scaunelor diareice.

• Shigella dysenteriae elaborează o exotoxină cu efect neurotoxic, enterotoxic şi citotoxic.

Capsula, prezentă la enterobacteriile capsulate, este un factor de virulenţă şi asigură rezistenţa la fagocitoză.

Fimbriile sunt factori de pătrundere şi aderenţă.

4

Supravieţuirea şi multiplicarea intracelulară - protejează bacteria faţă de numeroase antibiotice şi faţă de răspunsul imun al gazdei.

Rezistenţa la puterea bactericidă a serului. Deşi majoritatea bacteriilor pot fi rapid eliminate din torentul circulator, există şi microorganisme virulente capabile să producă infecţii sistemice, deoarece sunt rezistente la puterea bactericidă a serului.

Rezistenţa la antibiotice - apare în special prin transfer de plasmide. S-a descris transferul de plasmide între specii, genuri şi familii diferite.

Semnificaţie clinică

Enterobacteriile produc numeroase infecţii intestinale şi extraintestinale.

Foarte rar apar infecţii generalizate pe un fond de rezistenţă scăzută a organismului.

Enterobacteriile reprezintă 80% din totalitatea bacililor gram-negativi izolaţi şi peste 50% din totalul germenilor izolaţi.

Enterobacteriile sunt implicate în etiologia a 30-35% din septicemii, în peste 70% din infecţiile urinare

şi în majoritatea toxiinfecţiilor alimentare. Sunt cauză frecventă a infecţiilor nosocomiale.

Sursa de germeni

• rezervor animal (infecţiile cu Salmonella)• purtător uman (Shigella, Salmonella typhi) • flora oportunistă a organismului (E. coli ) Prezenţa germenilor în probe natural sterile, sau în alte zone decât habitatul lor

normal, permite implicarea lor etiologică.

Izolarea unor enterobacterii înalt patogene (Salmonella, Shigella, Yersinia pestis) din produsele patologice are întotdeauna semnificaţie patologică (bolnav sau purtător sănătos).

Diagnostic de laborator

Bacteriologic

Serologic cu rol epidemiologic (caracterizarea tulpinilor în cazul unor epidemii). Răspunsul imun,tratament

5

Răspunsul imun este în general slab, deoarece infecţiile sunt localizate la poarta de intrare. În febra tifoidă, care este o infecţie generalizată, răspunsul imun este foarte puternic.

Tratamentul antiinfecţios se face conform antibiogramei, deoarece foarte multe tulpini şi mai ales cele izolate din infecţiile nosocomiale au dobândit multirezistenţă, în special prin transfer de plasmide.

Profilaxia este nespecifică şi specifică: vaccinarea antitifoidică , la anumite persoane care lucrează în sectorul alimentar

sau al apelor vaccinare antidizenterică cu vaccin viu atenuat, mai ales în colectivităţi vaccinare antipestoasă - cu germeni inactivaţi în formalină, persoanelor care

pleacă în zone endemice.

Genul Salmonella

Denumirea genului provine de la medicul veterinar american Daniel Salmon, care la sfârşitul secolului XIX a izolat din intestinul porcului prima tulpină aparţinând acestui grup taxonomic.

În cadrul acestui gen sunt recunoscute 2 specii: - Salmonella enterica cu 6 subspecii: enterica, salamae, arizonae, diarizonae, houtenae şi indica - Salmonella bongori.

99,5% din tulpinile de Salmonella implicate în patologia umană aparţin speciei S. enterica subsp. enterica.

Pe baza antigenului somatic O (antigen cu specificitate de grup), au fost descrise numeroase grupe serologice notate cu literele mari ale alfabetului, de la om fiind izolate tulpini aparţinând în special grupelor A - E.

Antigenul H (antigen cu specificitate de tip), în fază 1 şi 2, permite individualizarea în cadrul aceluiaşi grup a serotipurilor (peste 2000).

Toate serotipurile sunt cuprinse în schema Kauffmann-White.

6

Serotipurile de Salmonella enterica mai frecvent izolate: Grup A -S. paratyphi A

Grup B - S. paratyphi B - S. typhimurium - S. heidelberg - S. agona - S. derby

Grup C - S. paratyphi C - S. concord - S. thompson - S. bovismorbificans - S. newport

Grup D - S. typhi - S. enteritidis

Grup E - S. anatum - S. london

Serotipurile de Salmonella enterica subsp. enterica sunt parazite pentru om şi mamifere(germeni înalt patogeni), în timp ce celelalte subspecii şi Salmonella bongori se întâlnesc preponderent la păsări şi animale cu sânge rece.

Cele două surse majore, omul şi animalele, sunt responsabile de poluarea solului şi a apelor, în care pot supravieţui mult timp.

Izolarea salmonelelor de la gazda umană are întotdeauna semnificaţie clinică – bolnav sau purtător sănătos.

În general există o distribuţie geografică a salmonelelor, în zona noastră fiind izolate mai frecvent Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis şi în unele perioade Salmonella agona.

Morfologie, caractere culturale

Sunt bacili gram-negativi, cu dispoziţie necaracteristică, mobili (excepţie serotipurile S. gallinarum, S. pullorum).

7

Pe medii uzuale, lichide sau solide, formează colonii de tip S sau R comune celorlalte enterobacteriacee. Pe geloză-sânge de obicei nu determină hemoliză.

Pe medii de îmbogăţire (bulion cu selenit acid de sodiu, bulion cu tetrationat), apare frecvent o turbiditate crescută, fără a modifica culoarea mediului.

Pe mediile selective lactozate formează colonii lactozo-negative, pe unele cu centrul negru datorită producerii de H2S.

Pe mediul Wilson-Blair, un mediu înalt selectiv pentru salmonele, formează colonii negre cu halou negru şi luciu metalic.

Prezintă caracterele biochimice comune enterobacteriilor. Testele biochimice permit stabilirea genului, precum şi diferenţierea speciilor şi

subspeciilor: fermentează glucoza cu producere de gaz, nu fermentează lactoza, produc H2S (cu unele excepţii), folosesc citratul ca unică sursă de carbon etc.

Pricipalii factori de virulenţă ai salmonelelor sunt: endotoxina sau lipopolizaharidul (LPZ) face parte din structura peretelui celular şi

se eliberează în mediu numai după distrugerea celulei invazinele - proteine care mediază aderenţa şi penetrarea în celulele epiteliului

intestinal

supravieţuirea şi multiplicarea intracelulară - protejează bacteria faţă de numeroase antibiotice şi de răspunsul imun al gazdei

anigenul Vi, prezent la Salmonella typhi, Salmonella paratyphi C, Salmonella dublin asigură rezistenţa la fagocitoză

serotipurile non-tifice produc una sau mai multe enterotoxine implicate în patogenia manifestărilor diareice.

Patogeneză şi semnificaţie clinică Salmonelele sunt germeni înalt patogeni.

Poarta de intrare digestivă (epiteliul intestinului subţire) este comună pentru toate speciile.

Toate speciile pot supravieţui acidităţii gastrice şi pot penetra epiteliul şi subepiteliul intestinal, dar numai S. typhi, S. paratyphi A, B şi C sunt sistemic invazive.

Forme clinice : febrele enterice (febra tifoidă şi paratifoidă) sau salmonelozele sistemice

sunt determinate de S. typhi (febra tifoidă), mai rar de S. paratyphi A, B şi C (febrele paratifoide) şi afectează exclusiv omul.

Evoluţia clinică este caracteristică şi sunt urmate de imunitate durabilă. Contaminarea este orală.

8

După o perioadă de incubaţie de aprox. 14 zile debutează prin: letargie, stare generală alterată, febră şi dureri generalizate (de-a lungul primei săptămâni).

Constipaţia este o regulă de-a lungul acestei perioade.

În a doua săptămână, microorganismul reintră în circulaţie (bacteriemia) producând febră înaltă, abdomen sensibil şi posibil, macule roz pe tegumentul abdominal. Diareea începe la sfârşitul celei de-a doua săptămâni sau începutul săptămânii a treia.

Boala este autolimitată, dar sunt posibile complicaţii severe (perforaţie intestinală, hemoragii severe datorită CID, tromboflebite, colecistite, tulburări cardiovasculare, pneumonii, abcese).

Salmonelozele enterice sunt toxiinfecţii alimentare (gastroenterite acute)

cauzate cel mai frecvent de S. enteritidis şi S. typhimurium.

simptomele apar la 10-24 ore după consumul de apă sau alimente contaminate cu salmonele non-tifice şi sunt reprezentate de diaree, dureri abdominale, vomă şi febră.

Salmonelozele enterice la sugari, vârstnici sau imunosupresaţi se pot complica cu

bacteriemii / septicemii cu localizări secundare în meninge, articulaţii, os, plăci de aterom, cu o rată de mortalitate de 10-20%.

Bacteriemia este cauzată de S. typhimurium, S. paratyphi A şi B şi S.choleraesuis.

La copiii tineri se manifestă prin febră şi gastroenterită, iar la adulţi prin bacteriemii tranzitorii în timpul episoadelor de gastroenterită sau semne de septicemie, fără gastroenterită (la cei imunocompromişi).

Purtătorii cronici asimptomatici: sunt reprezentaţi de un procent de 1-5% dintre pacienţii cu febră tifoidă sau paratifoidă. Aceştia poartă germenii la nivelul vezicii lor biliare şi îi excretă continuu sau intermitent prin materii fecale. Starea de portaj poate fi întreruptă prin antibioterapie sau colecistectomie.

Imunitate

Febrele enterice dau o imunitate de lungă durată. Datorită habitatului facultativ intracelular al salmonelelor, în febra tifoidă importanţă majoră o are imunitatea de tip celular.

Anticorpii de tip IgA secretor previn infecţia prin faptul că împiedică ataşarea bacililor la epiteliul intestinal.

Epidemiologie Febrele enterice pot evolua endemo- epidemic. Sursa de infecţie este reprezentată de bolnavi sau purtători. Transmiterea are loc prin mecanism fecal-oral, prin consum de apă sau, mai rar,

prin alimente contaminate.

9

Receptivitatea este generală. Toxiinfecţiile alimentare sunt produse frecvent de patogeni animali care se

transmit omului în special prin alimente contaminate (ouă, lapte, maioneză, pateu, carne).

Se consideră că doza contaminantă este de 106 bacterii sau chiar mai mică. Incidenţa acestor infecţii este mai crescută în lunile de vară.

Profilaxie Profilaxia nespecifică prin :

-sanitaţie adecvată -imunizarea animalelor domestice crescute pentru consum uman -controlul cărnii în abatoare -prepararea termică a alimentelor -controlul periodic al persoanelor din sector alimentar

Profilaxia specifică prin vaccinare antitifoidică este indicată: -persoanelor care lucrează în sectoarele de aprovizionare cu apă potabilă sau în alimentaţie -persoanelor care călătoresc în zone endemice -populaţiei din zone calamitate natural (cutremure, inundaţii)

Tratament. În febrele enterice, în formele septicemice şi în salmonelozele enterice la sugari şi

adulţii taraţi, se utilizează antibiotice ce penetrează intracelular: ampicilină, cotrimoxazol, cloramfenicol, fluorochinolone, cefalosporine III.

Toxiinfecţiile alimentare sunt tratate simptomatic. Tratamentul cu antibiotice nu scurtează durata manifestărilor clinice şi prelungeşte starea de portaj.

Genul Shigella

Prima tulpină de Shigella a fost izolată la sfârşitul secolului XIX de bacteriologul japonez Kiyoschi Shiga, în onoarea căruia s-a dat numele genului.

Sunt bacterii înalt patogene cu habitat strict uman (prezente la bolnavi sau purtători sănătoşi) localizate la nivelul colonului sigmoid.

Sunt agenţii etiologici ai dizenteriei bacteriene. Pe baza antigenului somatic O se clasifică în 4 grupe sau specii: A, B, C, D:

grupul A – S. dysenteriae cu 13 serotipuri: tipul 1 (S. shigae), tipul 2 (S. schmitzi), tipurile 3-7 (grupul Large-Sachs), tipurile 8,9,10,11,12,13

grupul B – S. flexneri cu 6 serotipuri şi 2 variante x, y grupul C – S. boydii cu 18 serotipuri grupul D – S. sonnei cu un singur serotip

10

Bacili gram-negativi, imobili (nu au flageli), necapsulaţi, nesporulaţi, aerobi şi facultativ anaerobi.

Pe mediile selective lactozate nu fermentează lactoza, cu o excepţie - S. sonnei. Prezintă caracterele biochimice comune ale enterobacteriilor. Caracterele biochimice definesc genul. Nu fermentează lactoza, nu produc gaz

prin fermentarea carbohidraţilor, nu produc H2S.

Semnificaţie clinică şi patogenitate Sunt germeni înalt patogeni specifici omului, agenţi ai dizenteriei bacteriene.

Caracterele de patogenitate se manifestă prin multiplicare, invazivitate şi toxinogeneză.

Shigellele invadează epiteliul intestinal, rămân cantonate la acest nivel şi produc un răspuns inflamator intens, cu formare de microabcese şi ulceraţii care determină aspectul mucopurulent şi sangvinolent al materiilor fecale. Invazia sistemică este foarte rară, fiind întâlnită la imunodeprimaţi şi sugari.

Toxina Shiga este o exotoxină termolabilă, cu proprietăţi neuro-, entero- şi citotoxice, produsă de S. dysenteriae tip 1 (S. shigae) şi doar în cantităţi infime de celelalte specii. Din această cauză S. shigae este cea mai patogenă dintre toate tipurile.

Contaminarea se face pe cale fecal-orală. Muştele sunt cei mai importanţi vectori şi din această cauză cele mai multe cazuri de îmbolnăviri apar în sezonul estival.

Perioada de incubaţie este scurtă (1-3 zile), iar debutul brusc cu febră, crampe abdominale severe, tenesme, scaune cu caracter

iniţial apos, apoi mucopurulente şi sangvinolente patognomonice, însoţite de semne

neurologice.

Forme clinice grave se înregistrează în special la vârste extreme şi la imunodeprimaţi.

S. dysenteriae serotip 1 (S. shigae) este responsabilă de formele cele mai severe de boală, complicate cu sindrom hemolitic-uremic.

Răspunsul imun Trecerea prin boală este urmată de câştigarea unei imunităţi de scurtă durată, de

câţiva ani, faţă de reinfecţia cu acelaşi serotip.

Imunitatea are caracter local, responsabilă fiind IgA secretorie.Epidemiologie

Sursa de infecţie o constituie omul (bolnav sau purtător sănătos). Calea de transmitere este fecal-orală, mai rar prin alimente sau apă contaminate.

Dezastrele naturale şi războaiele au fost frecvent asociate cu izbucniri epidemice de dizenterie.

Receptivitatea este generală.

11

În zona noastră geografică îmbolnăvirile sunt determinate cel mai frecvent de S. flexneri şi S. sonnei.

Tratament Tratamentul urmăreşte reechilibrarea hidroelectrolitică şi sterilizarea bolnavilor şi

a purtătorilor.

În funcţie de antibiogramă, dizenteria bacteriană poate fi tratată cu: cotrimoxazol, amoxicilină, fluorochinolone, iar în formele severe cu ceftriaxonă.

Profilaxia nespecifică cuprinde măsurile de combatere a infecţiilor cu transmitere digestivă.

Vaccinarea antidizenterică cu vaccin viu atenuat, administrat pe cale orală, se recomandă mai ales în colectivităţi.

Genul Yersinia

Denumirea genului a fost dată în cinstea bacteriologului francez Alexandre Yersin, care a izolat pentru prima dată, în 1894, agentul etiologic al ciumei (Y. pestis).

Genul Yersinia cuprinde 11 specii, dintre care doar 3 sunt de interes medical: Y. pestis Y. pseudotuberculosis Y. enterocolitica

Celelalte specii se izolează din sol, ape, de la mamifere sălbatice, păsări şi peşti şi pot produce ocazional infecţii oportuniste la om.

Y. pestis, agentul etiologic al ciumei (pestei), are ca rezervor principal rozătoarele, în special şobolanii, de la care bacilul se transmite la om în special prin puricele de şobolan.

Interuman, contaminarea se face frecvent prin inhalare de aerosoli contaminanţi, de la pacienţi aflaţi în faza prodromală sau acută a pestei pulmonare.

Y. pseudotuberculosis are ca rezervor natural rozătoarele şi păsările sălbatice, de unde ajunge pe sol şi în ape, supravieţuind şi la temperaturi joase. La om ajunge pe cale alimentară.

Y. enterocolitica are ca rezervor natural mamiferele sălbatice şi domestice, porcul fiind una din sursele importante pentru om. A fost izolată din produsele alimentare contaminate.

12

Sunt bacili sau cocobacili gram-negativi, pleomorfi, nesporulaţi, cu tendinţă la coloraţie bipolară. Prezintă cili peritrichi (excepţie Y. pestis care este imobilă).

Izolarea yersiniilor se face pe geloză sânge şi pe medii slab selective pentru enterobacterii, cum este agarul Mac Conkey, pe care formează colonii mici lactozo-negative.

Temperatura optimă de creştere este de 28° C şi sunt capabile să se multiplice la temperatura frigiderului ( bacterii psihrofile).

Ca mediu de rutină se utilizează mediul CIN (cefsulodin-irgasan-novobiocină). Pe acest mediu coloniile sunt semitransparente, cu marginile clare şi centrul roşu. Unele tulpini de Y. pseudotuberculosis nu cresc pe acest mediu.

În caz de suspiciune de infecţie cu Y. pestis, tulpina se izolează numai în laboratoare specializate cu regim restrictiv (nivel 3 de protecţie).

Prezintă caracterele biochimice comune enterobacteriilor. Nu fermentează lactoza. Testele biochimice permit încadrarea de gen şi specie.

Factori de virulenţă

habitatul facultativ intracelular capsula - cu rol antifagocitar secreţia de exotoxină şi endotoxină secreţia de coagulază fibrinolizină.

Patogenie, semnificaţie clinică

Yersinia pestis produce ciuma, o boală infecto-contagioasă, care în trecut a decimat populaţia Europei în repetate rânduri. Astăzi este endemică doar în unele regiuni ale lumii.

Este un patogen al rozătoarelor (şobolani, cobai etc.) şi se transmite la om prin intermediul puricelui de şobolan.

De la locul înţepăturii, germenii ajung la ganglionii limfatici regionali (mai ales inghinali şi axilari), formând bubonul pestos (inflamaţie, necroză, fistulizare).

Incubaţia este în jur de 7 zile. Pacientul prezintă febră şi durere locală cu limfadenită şi adenopatie regională satelită.

În absenţa unui tratament adecvat, apar forme septicemice cu leziuni parenchimatoase hemoragice generalizate, în diferite ţesuturi şi organe (tegumente şi mucoase, ficat, splină). Mortalitatea este peste 60%- 75%.

13

Transmiterea interumană este neobişnuită, dar poate avea loc pe cale aerogenă, în timpul epidemiilor, când bolnavii devin eliminatori de bacili. Se produce pesta pulmonară, care se manifestă ca o pneumonie cu evoluţie fatală.

Imunitatea după boală este de lungă durată. Din punct de vedere clinic cea mai frecventă formă este ciuma bubonică (bubonul

pestos). Forme mai rare sunt: ciuma pulmonară şi ciuma septicemică.

Focarele naturale de infecţie s-au extins în prezent în Asia, Africa şi America, cu izbucniri epidemice limitate şi accidentale.

Y. pseudotuberculosis este un patogen animal care produce la om infecţii de tip enteral cu limfadenită primară, cu prinderea ileonului prececal şi al apendicelui şi mai rar septicemii.

Se transmite prin alimente contaminate. Y. enterocolitica produce o boală diareică, ileită terminală şi adenită mezenterică. Este un patogen intestinal izolat frecvent în ţările nordice ale Europei, în Canada

şi în SUA. Doar unele tulpini sunt patogene, fiind invazive, iar dintre acestea, unele secretă

o enterotoxină termostabilă asemănătoare celei produse de E. coli. Prinderea ganglionilor limfatici regionali poate mima o apendicită acută.

Este implicat mai rar în producerea septicemiilor, cu localizări secundare de tipul artritelor sau peritonitelor, a infecţiilor oculare, tegumentare, a artritelor reactive, a eritemului nodos, etc.

Tratament Yersiniile sunt sensibile la β-lactamine, aminoglicozide, antibiotice cu spectru

larg. Antibioticele de elecţie sunt: streptomicina, gentamicina, ciprofloxacina, cloramfenicolul, tetraciclina, cotrimoxazolul.

În infecţiile cu Y. pseudotuberculosis, tratamentul chimioterapic nu este necesar în forma enterală, însă este obligatoriu în cea septicemică.

Profilaxie Profilaxia nespecifică : -deratizare

-dezinsecţie -izolarea bolnavilor cu ciumă -tratament profilactic la contacţi

Profilaxia specifică: Vaccinarea antipestoasă cu vaccin inactivat cu formalină se face la persoanele

expuse riscului: personalul de laborator, persoane care vin în contact cu şobolanii şi la cei care călătoresc în zone endemice.

Nu există profilaxie specifică a yersiniozelor digestive.

14

În 1346, armata tătară, măcinata de ciumă şi-a catapultat victimele în oraşul Kaffa (actualmente Feodosia, Ucraina). Epidemia de ciumă ce s-a declanşat în armata apăratoare a oraşului Kaffa a dus la cucerirea oraşului.

Acest eveniment se pare că a contribuit la a doua pandemie de ciumă, odată ce navele încărcate cu refugiaţi şi şobolani infectaţi cu ciumă au navigat spre Constantinopol, Geneva, Veneţia şi alte porturi ale Mediteranei.

În 1422, cadavrele soldaţilor şi căruţe pline cu excremente au fost aruncate în tabăra inamicilor de la Carolstein, contribuind cu 25 milioane de decese numai în Europa.

În 1710, în timpul bătăliei împotriva Suediei la Revat, trupele ruseşti au aruncat victime ale ciumei peste zidurile oraşului.

În Japonia, în timpul celui de al doilea Război Mondial în cadrul unei Unităţi de cercetare a armelor biologice s-a dezvoltat un program al armelor biologice.

Între anii 1932 şi 1945 se estimează că au decedat 10000 prizonieri, ca rezultat al infecţiilor experimentale, sau ca urmare a execuţiilor după ce experimentele au luat sfârşit.

Aceasta cuprindea 12 câmpuri de testări pentru armele biologice. Printre bacteriile utilizate se numărau:

• B. antracis, • Neisseria meningitidis, • Shigella spp, • Vibrio cholerae şi • Yersinia pestis.

În 11 oraşe din China au decedat 260000 oameni după ce rezervele de apă şi

mâncare au fost contaminate cu culturi pure de B. antracis, V. cholerae, Shigella spp, Salmonela spp şi Y. pestis.

Deasupra oraşelor din China au fost eliberaţi numeroşi pureci infectaţi în laborator, pentru a iniţia epidemia de ciumă.

Bacili gram negativi de interes medicalFamilia EnterobacteriaceaeEnterobacterii cu importanţă medicală:

Escherichia Shigella Salmonella Klebsiella Proteus Morganella

Providencia Yersinia Enterobacter Serratia Citrobacter

Din punct de vedere al patogenităţii:

15

înalt patogeni (Salmonella, Shigella, Yersinia)

condiţionat patogeni (E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Serratia, Citrobacter)

lipsiţi de importanţă în patologia umană.

Bacili gram-negativi de dimensiuni medii (0,3-1 x 1-6m ), cu capetele rotunjite, cu dispoziţie în general necaracteristică.

Mobili sau imobili. Nu sporulează. Majoritatea sunt necapsulate. Aerobe, facultativ anaerobe. Nepretenţioase nutritiv.

Se dezvoltă cu uşurinţă pe : mediile uzuale (bulion, geloză, geloză-sânge)

mediile selective lactozate (Mac Conkey, AABTL, ADCL, XLD, Istrati-Meitert)Enterobacteriile prezintă unele caractere biochimice comune:

fermentează glucoza reduc nitraţii la nitriţi sunt catalazo-pozitivi sunt oxidazo-negativi (testul oxidazei permite diferenţierea enterobacteriilor de

alţi bacili gram-negativi) Trei grupe majore de antigene:

Antigenul somatic O (polizaharidul O) face parte din structura lipopolizaharidului (LPZ) din peretele celular.

Sunt antigene cu specificitate de grup - împart genul în grupe. Cu anticorpii omologi aglutinează granular (grunji mici, care nu dispar la agitare).

Antigenele flagelare H, prezente la bacteriile mobile sunt de natură proteică şi pot prezenta variaţii de fază.

La antigenele H se descriu două faze: specifică (H1) şi nespecifică (H2). Sunt antigene cu specificitate de tip - împart grupele în tipuri. Cu anticorpii omologi formează aglutinate floconoase, care dispar la agitare.

Antigenul capsular K este de natură polizaharidică sau proteică şi este prezent numai la unele enterobacterii (Klebsiella).

16

La Salmonella typhi, Salmonella paratyphi C şi Salmonella dublin acest antigen de suprafaţă se numeşte AgVi.

Genul Escherichia genul Escherichia este genul tip al familiei Enterobacteriaceae denumirea genului a fost dată după numele cercetătorului Th. Escherich, care a izolat specia tip a genului şi singura de interes medical dintre cele cinci specii:

E. coli

E. coli face parte din flora normală a intestinului la om şi animale formează aproximativ 80% din flora rezidentă a colonului nou-născutul va fi însămânţat în timpul naşterii, prin contact cu flora perineală maternă contaminarea iniţială este determinată de contactul cu mama şi cu personalul medical

bacili gram-negativi,

scurţi, cu capetele rotunjite,

nesporulaţi, necapsulaţi (rareori unele tulpini pot avea o pseudocapsulă),

în general mobili (cili peritrichi) germeni aerobi, facultativ anaerobi, nepretenţioşi nutritiv; se dezvoltă pe mediile uzuale şi pe mediile selective lactozate(colonii lactozo-pozitive) tulpinile pseudocapsulate formează colonii cu aspect mucosfermentează glucoza, reduc nitraţii la nitriţi, sunt catalazo-pozitivi şi oxidazo-negatividin 100 de tulpini de E. coli, 95 fermentează lactoza

Factori de virulenţă enterotoxine, hemolizine, enzime - asigură rezistenţa la antibioticelipopolizaharidul sau endotoxina - comun tuturor membrilor familiei; participă la distrugerile tisulare, fiind responsabil de creşterea sintezei de TNF macrofagic; rol în lupta contra mecanismelor de apărare nespecificecapsula (antigenul K1) - de natură polizaharidică; rol antifagocitar

Structura antigenicăantigene O, H, şi K pe baza antigenelor O, bacilii sunt împărţiţi în grupe serologice pe baza antigenelor H, grupele sunt împărţite în tipuri serologice 165 de antigene O 103 antigene K 54 antigene H

Semnificaţie clinicăsunt germeni condiţionat patogeni - cele mai frecvent izolate bacterii în laboratorul de bacteriologie

17

în anumite condiţii - când scade rezistenţa locală sau generală a organismului, sau dacă ajung în zone normal sterile - produc infecţii cu localizare şi gravitate diferită potenţialul patogen al colibacililor este foarte variatE. coli este patogen prin multiplicare şi toxinogeneză (enterotoxină termostabilă, enterotoxină termolabilă) pe lângă enterotoxină s-au mai pus în evidenţă:

-o exotoxină cu efect neurotoxic pentru animalele de laborator -o endotoxină cu rol de hemolizină Produc infecţii cu localizare şi gravitate diferită grupate în:

a) infecţii enterale

b) infecţii extraenteraleInfecţiile enteraleProduse de 6 patotipuri diareigene de E.coli:

enterotoxigen enteroinvaziv enteropatogen enterohemoragic enteroaderentaderent difuz

E. coli enterotoxigen (ETEC)

enterotoxine termolabile sau termostabile codificate plasmidiccapacitatea de a coloniza intestinul subţire prin pilii de aderenţăforme uşoare de enterită - scaune apoase, rar însoţite de febră sau vărsături - sugarisindrom diareic holeriform (toxina termolabilă)

E. coli enteroinvaziv penetrează enterocitele colonului în care se multiplică şi pe care le distrug - ca şi Shigella capacitatea enteroinvazivă este codificată plasmidic elaborează enterotoxine, responsabile de diarea apoasă, sausindrom diareic dizenteriform, cu scaune mucopurulente sau sangvinolente.

E. coli enteropatogen (EPEC)

toxină Shiga-likepilii de aderenţă,codificaţi plasmidicprincipalul agent etiologic al sindromului diareic la copiii mici (sub 2 ani)diaree apoasă, febră, vărsături

18

E. coli enterohemoragic (EHEC)două toxine Shiga-like, denumite verotoxinecolită hemoragicăcopii sub 5 ani - sezon cald, consum de carne de vită insuficient preparată termic şi de lapte nepasteurizatrezervorul infecţiei - bovin aproximativ jumătate din EHEC aparţin serotipului O157 : H7

E.coli enteroagregativ(ECEAg)sau E.coli enteroaderent

capacitate de aderenţă codificată plasmidic producerea unei citotoxinediaree apoasă, mucus în scaunmai frecvent la sugari

E.coli aderent difuz(ECAD) codificare plasmidică sau cromosomală

ultimul tip diareigen descris

diaree apoasă la copilul de vârstă mai mare(1-5 ani) Infecţiile extraenterale

Infecţii ale tractului urinar (ITU) - 50-90% din ITU

- cel mai frecvent serotipurile O4, O6 şi O75- sursa infecţiei

- enterală – cel mai frecvent- altă posibilitate de contaminare – iatrogenă (sonde urinare, catetere

venoase)

Septicemii - E. coli este bacilul gram-negativ cel mai frecvent izolat

Meningite neonatale - 75% din tulpinile de E. coli izolate posedă antigenul capsular K1

Infecţii biliareInfecţii respiratorii Infecţii O.R.L.Suprainfecţii ale plăgilor şi arsurilorInfecţii genitaleInfecţii nosocomiale

Diagnostic de laboratorbacteriologic

Epidemiologieinfecţiile nosocomiale - contact direct cu mâini sau instrumente contaminate

19

infecţiile enterale - izolarea şi cuantificarea prezenţei lui E. coli în alimente, apă - test de evidenţiere a contaminării fecale infecţiile extraenterale - de obicei endogene, cu tulpini aparţinând florei intestinale normalecaracter endemo-epidemic: în ţări subdezvoltate economic

Profilaxieîn infecţiile enterale - măsuri de igienă

în infecţiile nosocomiale - îmbunătăţirea calităţii actului de îngrijire medicală din spitale

TratamentTratamentul se face în funcţie de rezultatul antibiogramei şi de localizarea agentului patogen:

fenotip sensibil (sălbatic), caracterizat printr-o relativă sensibilitate la beta-lactamine (aprox. 2/3 din tulpini)fenotip producător de penicilinază, caracterizat prin rezistenţă la amino şi carboxipeniciline (aprox. 10% din tulpini) fenotip producător de cefalosporinază (2-6%), presupune rezistenţa la asociaţia amoxicilină/clavulanat, precum şi la cefalosporinele I asocierea ultimelor două fenotipuri presupune doar sensibilitatea la cefalosporinele III fenotipul producător de β -lactamaze cu spectru extins (BLSE) este întâlnit printre tulpinile de spital şi presupune rezistenţa inclusiv la cefalosporinele III, cu o relativă sensibilitate la fluoroquinolone

Alte specii de Escherichia

E. vulneriscea mai nouă specie a genului izolată din plăgi umane infectate

E. hermannii denumit în trecut E.coli atipic sau enteric de grup II producător de pigment galbenizolat din LCR, plăgi,sânge, alimente (lapte nepasteurizat, carne de vită)

Genul Klebsiella 7 specii, 4 sunt importante în patologia umană:

-K. pneumoniae -K. oxytoca -K. ozenae -K. rhinoscleromatis

germeni condiţionat patogeni componenţi ai florei intestinale la om şi animale în număr redus se găsesc şi la nivelul mucoasei tractului respirator

Morfologie, caractere culturale bacili gram-negativi

20

scurţi, cu capetele rotunjite, imobili, nesporulaţi, capsulaţi, dispuşi în diplo în sensul lungimii

germeni aerobi, facultativ anaerobi, nepretenţioşi nutritiv în mediile lichide (bulion) produc o turbiditate intensă şi formează la suprafaţa

mediului un văl vâscos ce cade la fundul tubului pe medii solide formează colonii mari, mucoase, confluente pe mediile selective lactozate coloniile sunt iniţial lactozo-pozitive, iar după 24 de

ore devin "lactozo-negative" datorită "fenomenului de cameleonaj" prin alcalinizarea mediului

prezintă caracterele biochimice comune enterobacteriilor şi fermentează lactoza Structura antigenică

structura antigenică cuprinde antigene somatice O şi antigene capsulare K în funcţie de antigenele K au fost descrise peste 80 de serotipuri tulpinile patogene aparţin de regulă tipurilor 1, 2 şi 3

Patogenitate

prezenţa capsulei, care asigură rezistenţa la fagocitoză prezenţa endotoxinei prezenţa enterotoxinei termostabile evidenţiate la unele tulpini izolate din scaunul

copiilor cu enterită

Semnificaţie clinică

K. pneumoniae specia cel mai frecvent izolată din cadrul genului deseori cauza unor infecţii nosocomiale la gazda imunocompromisă şi la vârstele

extreme infecţii de tract respirator inferior, de plagă chirurgicală, de tract urinar,

sau chiar bacteriemii K. oxytoca

diferă de specia anterioară doar prin producţia de indol

implicată în infecţii similare

K. rhinosleromatis asociată cu rhinoscleromul - o afecţiune specifică, caracterizată printr-o rinită

cronică hipertrofică cu leziuni granulomatoase K. ozenae

asociată ozenei - o afecţiune inflamatorie cronică cu supuraţii mucoase şi fetide, însoţită de atrofia mucoasei nazale, ce poate duce la pierderea simţului olfactiv

Diagnostic de laborator bacteriologic

Tratament

21

Fenotipul sălbatic este caracterizat printr-un nivel scăzut de rezistenţă la: amino şi carboxipeniciline (activitate restaurată prin inhibitorii de beta-lactamază) cloramfenicol tetraciclină streptomicină biseptol

Tulpinile de spital sunt în general multirezistente la antibiotice: Fenotipul producător de beta-lactamază (aprox. 12% dintre tulpinile de spital)prezintă rezistenţă crescută la :

amino-, carboxi- şi ureidopeniciline (inclusiv la asocierea cu inhibitorii de beta-lactamază)

cefalosporinele IFenotipul producător de β-lactamaze cuspectru extins (BLSE) : Rezistenţă crescută la:

amino-, carboxi-, ureidopeniciline cefalosporine I, II

Sensibilitate diminuată la: cefalosporinele III aztreonam

Conservarea sensibilităţii la : cefoxitin cefotetan latamoxef

Genul Proteus-4 specii:

P. mirabilis P. penneri P. vulgarisP. mixofaciens

-la om şi animale bacilul Proteus face parte din flora normală a tubului digestiv

bacili gram-negativi scurţi, cu capetele rotunjite, cu polimorfism accentuat, mobili, nesporulaţi, necapsulaţigermeni aerobi, facultativ anaerobi, nepretenţioşi nutritiv pe bulion tulbură uniform mediul, formează o peliculă la suprafaţă şi degajă un miros de putrefacţiepe geloză şi geloză-sânge creşte chiar şi pe porţiunile neînsămânţate, sub forma unor valuri concentrice ce invadează toată suprafaţa mediului de cultură

pe geloză înclinată apare fenomenul de căţărare

22

tulpinile diferite însămânţate pe acelaşi mediu nu se amestecă; la locul de întâlnire a valurilor de expansiune apare o linie de demarcaţie de 2-3 mm (fenomenul liniei de demarcaţie a lui Dienes)dacă tulpinile aparţin aceluiaşi serotip, valurile de invazie se suprapunpe mediile selective lactozate se dezvoltă sub forma unor colonii lactozo-negative de culoarea mediului, cu centrul negruprezintă caractere biochimice comune ale enterobacteriilor- definesc genul şi diferenţiază speciile de Proteus între elegermeni lactozo-negativi, produc hidrogen sulfurat (H2S), urează şi secretă fenilalanindezaminază (FAD) elaborează enzime cu caracter proteolitic -participă la procesul de putrefacţie

Structura antigenicadeterminante pentru Proteus sunt antigenele somatice O şi antigenele flagelare H

bacilul Proteus se împarte în serotipuri definite prin 35 de AgO şi 31 AgH

serotipurile de Proteus OX2, OX19, OXK prezintă înrudiri antigenice cu ricketsiile

Patogeniegermeni condiţionat patogenicaracterele de patogenitate se manifestă prin:

-multiplicare -secreţie de endotoxinăSemnificaţie clinică

infecţii urinare -cele mai frecvente afecţiuni determinate de aceşti germeni -majoritatea sunt produse de specia P. mirabilis şi mai rar de P. Vulgari -produc urează în cantitate mare – calculi coraliformi -efect necrozant pe uroepiteliu (creşterea pH-ului urinar)

infecţii O.R.L infecţii respiratoriiinfecţii ale plăgilor şi arsurilorsepticemii şi meningite -la nou-născuţi şi sugariinfecţii digestiveinfecţii nosocomiale -unul dintre cei mai importanţi germeni de spital

Diagnostic de laboratorbacteriologic

Tratament, profilaxie deoarece numeroase tulpini prezintă multirezistenţă la antibiotice şi mai ales cele izolate din infecţiile nosocomiale, tratamentul ţintit este rareori posibil în absenţa antibiograme

23

răspunsul imun umoral este slab, iar profilaxia nespecificăGenul Morganella şi genul ProvidenciaGenul Proteus a fost scindat pe baza proprietăţilor biochimice în 3 genuri:

genul Proteusgenul Morganella cu o specie:

-M.morganii genul Providencia cu 5 specii, dintre care 4 au fost izolate la om :

-P. alcalifaciens, -P. stuartii, -P. rettgeri, -P. rustigiannii Patogenie

condiţionat patogeni

pot fi izolaţi din materiile fecale de la om şi animale, precum şi din apa sau alimentele contaminate

Semnificaţie clinicăinfecţii urinare, mai ales la pacienţii cateterizaţi

alte infecţii nosocomiale Tratamentdificil, deoarece tulpinile au dobândit un grad înalt de rezistenţăAlte genuri care includ specii oportunisteCuprind germeni care fac parte din flora normală intestinală a omului şi animalelor şi pot contamina solul, apa, plantele odată cu eliminarea materiilor fecale:

genul Enterobactergenul Citrobactergenul Serratiagermenii din aceste genuri sunt rareori cauza unor infecţii primare la persoanele cu o imunitate normală

frecvent implicaţi în etiologia unor infecţii nosocomiale la pacienţi cu imunitatea deprimată

Genul Enterobacter

14 specii care se diferenţiază pe baza testelor biochimice2 dintre ele (E. aerogenes, E. cloacae) se izolează mai frecvent din infecţii nosocomialeE. cloacae, specia tip a genului, secretă o enterotoxină care determină potenţialul său patogen infecţii ale tractului urinar la pacienţii cateterizaţi

Genul Citrobacter8 specii care se diferenţiază prin caracterele biochimice

24

numele genului este dat de proprietatea acestor bacterii de a utiliza citratul de amoniu ca unică sursă de carbon

C. freundii

infecţii nosocomiale urinarepneumoniiabcese intraabdominale

C. diversus

-epidemii în maternităţi:

meningite

abcese cerebrale neonatale Genul Serratia

în prezent cuprinde 11 specii care se deosebesc biochimic

cea mai importantă specie este S. marcescens

10 specii au fost izolate mai frecvent din infecţii nosocomiale ,în secţii de nou-născuţi, arşi, chirurgie cardiovasculară:

-infecţii urinare -infecţii respiratorii -osteomielite -bacteriemii

pe mediile de cultură selective, după o incubare de 48-72 ore, formează un pigment roşu caracteristic, nedifuzibil în mediu

25