Familia Enterobacteriaceae

34
Familia Enterobacteriaceae Definiţie – bacili gram-negativi mobili prin flageli peritrichi, unele specii imobile, cresc pe medii cu peptonă în prezenţa bilei, fermentează glucoza, oxidază – negativi, catalază pozitivi, reduc nitraţii la nitriţi. Caractere generale - 28 de genuri, 23 implicate în patologia umană - Clasificare – după patogenitate – patogene, condiţionat sau accidental patogene - reprezentare în microbiota indigenă – în microbiota tuturor, la unele persoane, flora flotantă - caractere de cultivare, biochimice - fenotipuri de rezistenţă la antibiotice

description

Microbiologie curs semestrul 2 (partea 3)

Transcript of Familia Enterobacteriaceae

Page 1: Familia Enterobacteriaceae

Familia Enterobacteriaceae

Definiţie – bacili gram-negativi mobili prin flageli peritrichi, unele specii imobile, cresc pe medii cu peptonă în prezenţa bilei, fermentează glucoza, oxidază – negativi, catalază pozitivi, reduc nitraţii la nitriţi.

Caractere generale - 28 de genuri, 23 implicate în patologia umană

- Clasificare – după patogenitate – patogene, condiţionat sau accidental patogene - reprezentare în microbiota indigenă – în microbiota tuturor, la unele persoane, flora flotantă - caractere de cultivare, biochimice - fenotipuri de rezistenţă la antibiotice

Page 2: Familia Enterobacteriaceae

Habitat

- Escherichia coli - 90% din microbiota facultativ anaerobă din colon

- Klebsiella , Enterobacter,Serratia, Proteus, Morganella, Providencia, Citrobacter – variabil prezente, 2% din microbiota facultativ anaerobă a colonului

- Shigella – patogen uman

- Salmonella – doar bacilul tific patogen specific omului, restul prezente la animale şi ocazional la om.

- Yersinia – gazde : rozătoare, păsări, carnivore

Toate enterobacteriaceele contaminează solul şi apa ( menajeră, de suprafaţă, de băut, de scăldat)

Page 3: Familia Enterobacteriaceae
Page 4: Familia Enterobacteriaceae

Caractere morfo-tinctoriale

• bacili gram-negativi cu extremităţi rotunjite, uneori cu aspect polimorf;

• Y.pestis are un aspect cocobacilar, cu coloraţie bipolară;

• specii Klebsiella pot prezenta o capsulă vizibilă în frotiul Gram.

Mobilitate

• majoritatea speciilor sunt mobile datorită unor multipli flageli cu dispoziţie peritriche (specii Shigella şi Klebsiella sunt imobile).

Page 5: Familia Enterobacteriaceae
Page 7: Familia Enterobacteriaceae

Caractere de cultivare

• aerobi-facultativ anaerobi;

• nepretenţioşi nutritiv;• izolarea poate fi realizată pe medii selective şi diferenţiale cu

săruri biliare, lactoză şi indicator de pH, fiind diferenţiate colonii

- lactozo-pozitive (E.coli, K.pneumoniae, Enterobacter spp etc);

- lactozo-negative (S.enterica, Shigella spp, Proteus spp, Providencia spp etc).

• dezvoltă în culturi primare colonii de tip S care prin repicaje pot deveni de tip R (fenomen de rough-izare);

Page 8: Familia Enterobacteriaceae
Page 10: Familia Enterobacteriaceae

Structura antigenică

- antigene termostabile O – specificitate de grup

- antigene K (capsulare)

] - specificitate de tip

- antigene H (flagelare)

- Antigen F (fimbriale)

Antigenul O – partea cea mai distală a LPS, unităţi zaharidice repetitive

- induc formarea de anticorpi Ig M

- identificat prin reacţie de aglutinare

- fiecare gen are antigene O specifice de grup. Un singur microorganism poate avea mai multe antigene O. E.g: Shigella are antigene comune cu E.coli , care are antigene comune cu Salmonella, Klebsiella, Proteus

Prin mutaţii – pierderea antigenului O – demascare antigen R

Page 11: Familia Enterobacteriaceae

Antigenul K – distal de antigenul O

- polizaharidic

- cantitate crescută poate interfera identificarea

antigenului O

- K (E.coli, Klebsiella), Vi (Salmonella, Citrobacter)

- au specificitate de tip

Antigen H – structura proteică, formează aglutinate laxe cu anticorpii

specifici (predominant Ig G)

- variaţie de fază

Clasificarea antigenică indică prezenţa fiecărui tip de antigen

e.g. E.coli – O75 K100 H15

Page 12: Familia Enterobacteriaceae
Page 13: Familia Enterobacteriaceae

Escherichia coli• singura specie a genului de interes medical major;

• asemănătoare genetic cu specii Shigella;

• constituent al florei comensale intestinale;

• poate determina infecţii oportuniste intra-abdominale (colecistite, abcese hepatice, peritonite) sau extradigestive (infecţii ale plăgilor, pneumonii, endometrite după avort septic), care pot evolua cu şoc endotoxinic;

• unele tulpini posedă factori particulari de patogenitate codificaţi de gene plasmidice sau bacteriofagi, responsabile de 3 sindroame clinice:

- boală diareică acută;

- infecţii ale tractusului urinar;

- meningite neo-natale.

Page 14: Familia Enterobacteriaceae

Patotipuri diareigeneE.coli enterotoxigen ETEC• factori de patogenitate (codificaţi plasmidic):

- enterotoxina termolabilă de tip A-B, asemănătoare structural şi funcţional cu toxina holerică, activează adenilatciclaza cu creştera secreţiei de apă şi electroliţi;

- enterotoxina termolabilă activează guanilatciclaza, cu efect asemănător ;

- adezine fimbriale (CFA I, CFA II, CFA IV);

• determină o diaree apoasă, cu caracter autolimitat, în special la sugari din ţări subdezvoltate economic; reprezintă unul din agenţii etiologici ai bolii diareice a voiajorilor.

Page 15: Familia Enterobacteriaceae

E.coli enterohemoragic EHEC• factori de patogenitate

- verotoxina 1 (asemănătoare structural şi funcţional cu toxina Shiga) şi verotoxina 2, citotoxine codificate de gene fagice, cu tropism particular pentru endoteliul vascular;

- adezine reprezentate de proteine din membrana externă (intimina);

• tulpinile corespund anumitor serotipuri, cel mai cunoscut fiind O157 H7 prezent în flora intestinală la animale;

• determină boală diareică hemoragică, la vârstele extreme putând să survină o complicaţie severă: sindromul hemolitic uremic.

Page 16: Familia Enterobacteriaceae

E.coli enteroinvaziv EIEC• factori de patogenitate

- proteine Ipa (Invasion Plasmid Antigens) codificate plasmidic, responsabile de penetrarea, multiplicarea intracitoplasmatică, liza celulei şi extinderea la enterocitele din vecinătate;

- adezine non-fimbriale;

• determină o reacţie intensă inflamatorie cu leziuni ulcerative la nivelul mucoasei colonului;

• clinic evoluează cu manifestări digestive acute de tip dizenteriform: febră, tenesme, scaune cu mucus şi sânge.

Page 17: Familia Enterobacteriaceae

E.coli enteropatogen EPEC• factori de patogenitate

- adezine fimbriale şi proteine din membrana externă (intimina) ce determină aplatizarea microvililor de la nivelul intestinului subţire şi modificări de infrastructură celulară, cu răspuns inflamator local;

• primul fenotip diareigen descris, aparţinând anumitor serotipuri;

• cauzează diaree apoasă la copilul sub vârsta de 2 ani, uneori cu evoluţie prelungită;

• poate fi la originea unor episoade epidemice nosocomiale.

Page 18: Familia Enterobacteriaceae

E.coli enteroagreagtiv EAEC• factori de patogenitate

- adezine fimbriale (AAF I şi II);

- citotoxine care determină necroza microvililor şi răspuns inflamator în submucoasă;

• cauzează diaree apoasă cu caracter persistent la sugari şi imunodeprimaţi (SIDA).

E.coli aderent difuz • factori de patogenitate

- adezine fimbriale care determină alungirea microvililor ce includ aceste bacterii;

• incriminat în manifestări de diaree apoasă la copii de vârstă mai mare.

Page 19: Familia Enterobacteriaceae

• diagnostic de laborator

- tehnicile de identificare în probele de scaun a patotipurilor diareigene de E.coli nu sunt accesibile laboratorului clinic (culturi de celule, metode imunologice sau moleculare, teste de patogenitate pe animale).

• principii de tratament

- esenţială este reechilibrarea hidro-electrolitică a bolnavului;

- tratamentul cu antibiotice de regulă nu este necesar.

• profilaxie

- măsuri nespecifice comune pentru infecţiile cu transmitere digestivă;

- în studiu vaccinuri pentru profilaxia infecţiilor cu ETEC şi EHEC.

Page 20: Familia Enterobacteriaceae

Patotipul uropatogen

• factori de patogenitate

- fimbrii de tip P (manozo-rezistente) şi tip 1 (manozo-sensibile);

- adezine din membrana externă;

- capsula polizaharidică (anumite serotiopuri capsulare);

- siderofori;

- hemolizine;

• colonizează intestinul, regiunea periuretrală şi uretra distală;

• determină >90% din infecţiile urinare necomplicate, mai frecvent la sexul feminin; infecţiile urinare înalte pot evolua bacteriemic;

Page 21: Familia Enterobacteriaceae

E. coliE. coli fimbriae fimbriae

mannosemannose

Type 1 Type 1

galactose galactose – glycolipids glycolipids – glycoproteins glycoproteins

P P

Page 22: Familia Enterobacteriaceae

diagnostic bacteriologic

- piurie (10 leucocite/mmc);

- examen bacterioscopic: >1 bgn pe câmp microscopic cu imersie;

- urocultura cantitativă: 105 UFC/ml urină;

• tratament cu antibiotice în raport cu rezultatul antibiogramei (peniciline, cefalosporine, cotrimoxazol, fluorochinolone, nitrofurantoin).

Patotipul bacteriemic• Ag capsular K1 constituie factorul major de patogenitate;

• poate coloniza mucoasa vaginală şi contamina la naştere nou-născutul;

• reprezintă unul din agenţii etiologici ai meningitelor neo-natale, în cadrul unor infecţii bacteriemice cu punct de plecare intestinal.

Page 23: Familia Enterobacteriaceae

Genul Shigella• include 4 specii prezente numai la om (diferenţiate pe baza

Ag O): S.dysenteriae, S.flexneri, S.boydii, S.sonnei;

• factori de patogenitate

- proteine Ipa asemănătoare celor descrise la EIEC;

- S.dysenteriae serotip 1 (bacil Shiga) posedă gene cromozomale care codifică o citotoxină identică Ag şi ca efecte biologice cu VT1 a EHEC O157H7;

• determină leziuni ulcerative la nivelul mucoasei colonului;

• reprezintă agenţii etiologici ai dizenteriei bacteriene: scaune frecvente iniţial apoase, apoi cu mucus şi striuri de sânge, febră, colici abdominale, tenesme;

Page 24: Familia Enterobacteriaceae

• diagnostic de laborator

- prezenţa leucocitelor în frotiul din materii fecale;

- izolare de colonii lactozo-negative pe medii selective (Hektoen, MacConkey);

- identificare la nivel de specie pe baza de

criterii biochimice;

structură Ag.

• principii de tratament

- reechilibrare hidroelectrolitică;

- antibioterapie în formele severe de boală

( fluorochinolone).

Page 25: Familia Enterobacteriaceae
Page 26: Familia Enterobacteriaceae

Genul Salmonella• S.enterica subspecia enterica determină majoritatea

infecţiilor la om;

• include numeroae serotipuri pe baza Ag O şi H cu denumire binominală, notate cu majusculă fără caractere italice; un număr restrâns de serotipuri posedă în plus Ag Vi (Typhi, Paratyphi C, Dublin);

• factori de patogenitate

- bacterii facultativ intracelulare capabile să inhibe fuzionarea fago-lizozomală;

- posedă invazine care mediază aderarea şi penetrarea celulelor epiteliului intestinal;

- Ag Vi de înveliş la S.Typhi are proprietăţi antifagocitare;

- enterotoxine-like la serotipuri non-tifice (?)

Page 27: Familia Enterobacteriaceae

Tipuri de infecţii la om

(i) febre enterice •determinate de S.Typhi (febra tifoidă), mai rar S.Paratyphi A,

B sau C (febre paratifoide);

•mecanisme patogenetice

-pătrundere pe cale digestivă, cu depăşirea barierei acide gastrice;

-bacteriemie primară după translocarea mucoasei intestinale cu multiplicare în sistemul monocito-macrofagic din ficat, splină, măduvă osoasă;

-a doua bacteriemie (corespunde debutului clinic) urmată de eliminarea bacteriilor prin bilă şi urină;

-în cursul celei de a doua prezenţe în intestin, poate determina leziuni inflamatorii cu necroză şi hemoragii la nivelul plăcilor Peyer.

Page 28: Familia Enterobacteriaceae

TyphoidTyphoid

acute phase, gastroenteritis acute phase, gastroenteritis

gall bladdergall bladder–shedding, weeksshedding, weeks

septicemiasepticemia- occurs 10-14 days- occurs 10-14 days– lasts 7 dayslasts 7 days

gastrointenteritisgastrointenteritis

Page 29: Familia Enterobacteriaceae

• manifestări clinice:

- după incubaţie de aprox.14 zile, apar primele manifestări nespecifice de boală;

- perioada de stare: febră în platou, stare generală influenţată, erupţie lenticulară tegumentară, bradicardie relativă, hepato-splenomegalie,

- eventual complicaţii după perforaţii intestinale;

- vindecarea clinică poate fi urmată de portaj intestinal.

• imunitate

- mecanismele celulare au importanţă majoră în apărarea specifică;

- Ac serici au un rol adiţional.

Page 30: Familia Enterobacteriaceae

• principii de tratament etiotrop

- antibiotice active, cu o bună penetrabilitate intracelulară (fluorochinolone, ceftriaxona au înlocuit în ultimele decenii cloramfenicol sau cotrimoxazol);

- aminopeniciline cu o bună eliminare biliară sunt folosite în sterilizarea purtătorilor fecali.

• profilaxie specifică

- vaccin inactivat administrat pe cale injectabilă;

- vaccin viu atenuat cu administrare orală;

- polizaharid Vi purificat cu administrare injectabilă.

Page 31: Familia Enterobacteriaceae

• diagnostic de laborator diagnostic bacteriologic

- hemoculturi pe medii uzuale, cu randament maxim în prima săptămână de boală;

- coproculturi pe medii de îmbogăţire (bulion selenit de Na) şi

selective (Hektoen, MacConkey etc) din a doua săptămână de boală;

- uroculturi din sediment pe aceleaşi medii, din a treia săptămână de boală ;

diagnostic serologic

- evaluarea în dinamică a Ac specifici anti-O şi anti-H prin reacţia de aglutinare Widal.

Page 32: Familia Enterobacteriaceae

(ii) toxiinfecţii alimentare/gastroenterite acute • evoluează de regulă după consum de alimente contaminate, la nou-născuţi şi

sugari fiind posibilă transmiterea fecal-orală;

• după depăşirea barierei acide gastrice invadează celulele mucoasei intestinale, declanşează un răspuns inflamator local cu activarea adenilatciclazei;

• evoluţie clinică cu caracter autolimitat: după 10-48 ore de incubaţie apare febra, colici abdominale, scaune frecvente apoase;

• cu excepţia infecţiilor la sugari, se recomandă numai reechilibrare hidro-electrolitică, antibioterapia fiind contraindicată (nu influenţează durata manifestărilor clinice, putând prelungi portajul fecal);

• diagnosticul etiologic se bazează pe izolarea şi identificarea unui serotip Salmonella în coprocultură;

• caracterul epidemic impune o anchetă cu evidenţierea aceluiaşi serotip în probe de alimente şi la personalul implicat în manipularea şi prepararea acestora.

Page 33: Familia Enterobacteriaceae
Page 34: Familia Enterobacteriaceae

(iii) bacteriemii cu sepsis sever determinate de salmonele non-tifice• pot evolua la sugari, persoane vârstnice, imunodepresaţi;

• pot determina localizări secundare la nivelul meningelui, os, articulaţii, plăci de aterom;

• fenomenele digestive pot să lipsească;

• antibioterapie de urgenţă, orientată după rezultatele antibiogramei.