EIEC - enteroinwazyjne pałeczki E. coli

Co prawda, w moim laboratorium nie badamy biegunek w kierunku EIEC - enteroinwazyjnych pałeczek Escherichia coli, ale postaram się napisać kilka słów na ten temat, na wyraźną prośbę jednego z czytelników mojego bloga.

Diagnostyka zakażeń pałeczkami EIEC wymaga zastosowania specjalistycznej aparatury, zastosowania sond DNA lub reakcji PCR, z wykorzystaniem starterów dla fragmentów genów kodujących inwazyjność (ipaA, ipaB, ipaC, ipaDi ipaHlub virA). EIEC to chorobotwórcze bakterie należące do biegunkotwórczych pałeczek Escherichia coli, o czym pisałam wcześniej.

 

Pałeczki EIEC posiadają szereg czynników zjadliwości kodowanych w dużym plazmidzie inwazyjności pINVo wielkości 220 kbp oraz w chromosomie bakterii. Czynniki te umożliwiają bakteriom penetrację do komórek nabłonka gospodarza, w tym przypadku nabłonka okrężnicy, podział, a następnie kierunkowe przemieszczenie się do sąsiednich komórek. Następuje w szybkim czasie destrukcja komórek i pojawienie się krwi w kale. 

Kliniczne objawy zakażenia EIEC są identyczne jak w przypadku zakażenia pałeczkami czerwonki bakteryjnej z rodzaju Shigella. 

Wykrycie i rożróżnienie makroskopowo czy są to pałeczek E. coli od pałeczek Shigella jest niemożliwe.  Na podłożach do Enterobacteriaceae są niemal identyczne.  Trzeba je różnicować biochemicznie.

EIEC nie posiadają zdolności ruchu, nie dekarboksylują lizyny, a ok 70% z nich nie fermentuje laktozy.

W przeciwieństwie do pał. Shigella inwazyjna postać szczepów  E. coli fermentują ksylozę, wykorzystują cytrynianyi octan sodu jako jedyne źródło węgla.

Grupa antygenowa  E. coli, zarówno tych inwazyjnych, jak i tych pospolitych pałeczek okrężnicy nie determinuje ich chorobotwórczości. 

Antygeny występujące u EIEC określają serogrupy:

o28ac, O112ac, O124, O136, O143, O152, O159, O164, O167.

Spośród tych serogrup EIEC, tylko E. coli O159 i E. coli O167 nie wykazują pokrewieństwa antygenowego z pałeczkami Shigella. 

Z powodu podobieństwa antygenowego enteroinwazyjnych pałeczek E. coli i pałeczek Shigella niektórzy naukowcy uważają, że te szczepy powinny należeć do tej samej jednostki taksonomicznej.

Literatura:

Czynnik etiologiczny- bakterie rosnące w warunkach tlenowych. Etiologia, obraz kliniczny i diagnostyka ostrych zakażeń i zarażeń przewodu pokarmowego oraz zatruć pokarmowych. - Jolanta Szych, Grzegorz Madajczak.

Szkło kontaktowe, ameby i parachlamydie

Czy wiesz, że noszenie soczewek kontaktowych może być niebezpiecznie? Istnieje zagrożenie zdrowia, gdyż badania naukowe donoszą o tworzeniu na szkłach biofilmu zawierającego chorobotwórcze chlamydie.      Rola biofilmu w patogenezie człowieka
Chlamydie to grupa zarazków stanowiących duże zagrożenie dla zdrowia człowieka. Choroby wywoływane przez te drobnoustroje np. jaglica (trachoma) znane były już w starożytności, nawet kilka tysięcy lat temu. Na początku XX wieku wykazano związek miedzy schorzeniami narządów moczowo-płciowych kobiet, a zapaleniem spojówek u noworodków. W latach 70. XX wieku udało się już izolować zarazki w hodowli komórkowej. Kolejne badania przez kolejne lata pozwalały poszerzać wiedzę na temat cyklu rozwojowego, unikalnego dla tego rodzaju bakterii,  zróżnicowania serotypowego, chorobotwórczości, wrażliwości na antybiotyki. 
Istnieją doniesienia, że nie tylko dotychczas znane  i opisywane 4 gatunki należące do rodzaju Chlamydia (Ch. trachomatis, Ch. psittaci, Ch. pecorum i Ch. pneumoniae) są odpowiedzialne jako patogeny dla człowieka. Dzięki nowoczesnym metodom badawczym w biologii molekularnej, głównie metodyce PCR udało sie wykryć nowe gatunki chlamydii, które mają swój udział w patogenezie chorób człowieka.  
Chlamydia środowiskowe, należące do 7 rodzin są również chorobotwórcze i to nie tylko dla zwierząt, ale i dla człowieka. (patrz niżej podział systematyczny na 8 rodzin).
Parachlamydie należące do rodziny Parachlamydiaceae pierwotnie były izolowane głównie u ameb, ryb i owadów, prawdopodobnie jednak mogą przebywać poza swoistym gospodarzem.
Badania wykazują, że parachlamydie są patogenne dla człowieka. W biofilmie występującym na szkłach kontaktowych wykryto ameby, a te są gospodarzem dla chlamydii. 
Parachlamydie mogą wywoływać również zmiany na skórze, infekcje dróg oddechowych. Izolowano je też w płynie mózgowo-rdzeniowym u pacjentów chorych na stwardnienie rozsiane, w płytkach miażdżycowych u ludzi. 
U kobiet zakażonych jednym z gatunków parachlamydii - Parachlamydia acanthamoebae, wykazano możliwość jej przechodzenia przez łożysko i prowokowanie przedwczesnych porodów. 
Izolowano ten gatunek również w zapaleniu płuc, osierdzia, nerek i wątroby  u gadów - węży, żółwi i jaszczurek), w poronionych płodach u bydła, owiec i kóz, a u kurcząt z zapaleniem spojówek, u kotów z zapaleniem rogówki, nekrozą i erozją rogówki. 
Patomechanizm:
Ameby ulegają lizie w błonie śluzowej nosa, uwalniają się parachlamydie i zakażają komórki np. układu oddechowego. Parachlamydie mają zdolność przeżywania w ludzkich makrofagach i monocytach. 
Systematyka chlamydii
W 1999r nastąpił przełom w badaniach nad systematyką chlamydii. Dotychczas systematyka obejmowała 1 rodzinę Chlamydiaceae w tym 4 gatunki (Ch. trachomatis, Ch. psittaci, Ch. pecorum i Ch. pneumoniae). Teraz ze względu na postęp badań molekularnych, głównie metodyki PCR, uporządkowano i usystematyzowano grupę tych patogennych dla człowieka i zwierząt bakterii.
I tak w Rzędzie Chlamydiales wyodrębniono 4 rodziny
1. Rodzina Clamydiaceae
2. Rodzina Parachlamydiaceae
3. Rodzina Simkaniaceae
4. Rodzina Waddliaceae.
Obecnie systematyka chlamydii obejmuje dodatkowo jeszcze kolejne 4 rodziny. Rodziny od 2- 7 stanowią grupę tzw. chlamydii środowiskowych. 
5. Rodzina Rhabdochlamydiaceae
6. Rodzina Piscichlamydiaceae
7. Rodzina Clavochlamydiaceae
8. Rodzina Criblamydiceae. 
Chlamydie środowiskowe występują w środowisku powszechnie, jako symbionty ameb, krewetek, ryb, owadów i ssaków. Wśród nich występują izolaty patogenne dla człowieka, ale też innych ssaków, jak koty, bydło, są chorobotwórcze tez dla gadów. Badania wskazują, że ta dotychczas mało znana  grupa rodzin chlamydii środowiskowych w miarę postępu i rozwoju diagnostyki mikrobiologicznej może stanowić potencjalną grupę patogenów dla ssaków, w tym człowieka. 


Literatura:
Choroby u ludzi spowodowane chlamydiami i chlamydofilami - Postepy Hig Med Dosw. (online), 2007; 61: 708-717

Chlamydie środowiskowe - nowe dane - Postępy Mikrobiologii 2012, 2, 143-149

Choroba kociego pazura (CSD)

Trzeba mieć na uwadze, że nasze milusińskie koty mogą roznosić bardzo groźne drobnoustroje chorobotwórcze wywołujące u człowieka zoonozy, choroby  odzwierzęce o różnym przebiegu choroby, od łagodnych, bezobjawowych, przewlekłych, aż po zapalenie mózgu czy wsierdzia. Choroby odzwierzęce (zoonozy), gdzie patogenem są Bartonella spp. opisane zostały jeszcze w XIX wieku, ale dopiero dzięki postępowi w biologii molekularnej można było dokładniej poznać gatunki, jako czynnik etiologiczny, ich wektory, czyli przenosicieli (wszy, pchły i kleszcze), udoskonalić diagnostykę i skuteczną terapię.
Bartonella jest odpowiedzialna za największą liczbę przypadków bartonelloz występujących na całym świecie. Bartonella spp. to bakterie wewnątrzkomórkowe, wykazujące tropizm do erytrocytów oraz komórek nabłonka naczyń krwionośnych.
Rezerwuarem mogą być zwierzęta domowe oraz dzikie. Mogą być sarny, wiewiórki ziemne, kangury, kojoty, króliki, krety, psy oraz koty, szczególnie młode. Bakterie przenoszone są przez pchły, wszy i kleszcze, które żywią się krwią zakażonych ssaków i wykazują ścisłą preferencję dot. przenoszonego gatunku bakterii jak i rezerwuaru. 

Podczas I wojny światowej odnotowano ok. 400 000 zachorowań na bartonellozę wśród wojsk Ententy i państw centralnych. Choroba wywołana przez Bartonella quintana zwana gorączką okopową dopadła żołnierzy ze względu na panującą wszawicę (głowową i odzieżową). Ten sam gatunek zaatakował żołnierzy niemieckich na froncie wschodnim w czasie II wojny światowej. 
W latach 1940-45 odnotowano przypadki zakażeń laboratoryjnych u karmicieli wszy i pracowników w zakładach produkujących szczepionkę przeciw durowi plamistemu (Rickettsia prowazeki).
Przykładem zoonozy jest choroba kociego pazura  z ang. zwaną CSD (cat scratch disease). Wywołują ją gatunki Bartonella henselae i Bartonella clarridgeide, 2 z 24 poznanych gatunków z rodzaju Bartonella należące do rzędu Rickettsiales.  Wektorem Bartonella henselae i Bartonella clarridgeide są przede wszystkim pchły kocie. Kontakt z ich odchodami powoduje przeniesienie bakterii na inne  zwierzęta, na uszkodzoną skórę człowieka powodując zakażenie. Podobnie zakażenie występuje przez ślinę psów zwłaszcza bezdomnych i kotów.
Choroba kociego pazura ma zazwyczaj przebieg łagodny, ale w kilku % przypadków może dojść do wystąpienia gorączki powyżej 39°C, zropienia węzłów chłonnych i błędnego rozpoznania takich objawów, gdzie wykwity skórne mylone są z wykwitami ospy wietrznej.
Bartonella może atakować wiele układów i narządów - infekcyjne zapalenie wsierdzia (1-15% u ludzi, w tym 85% przypadków to mężczyźni) oraz zapalenie mięśnia sercowego. 
Najczęściej zakażeniu Bartonella spp. ulegają zastawki aortalne, odnotowano u 9% pacjentów infekcje sztucznych zastawek. Prawdopodobnie Bartonella henselae odpowiedzialna jest za choroby oczu - ogniskowe zapalenie naczyń siatkówki lub naczyniówki i nerwu wzrokowego, zapalenie błony naczyniowej przedniego odcinka oka, zapalenie w obrębie ciałka szklistego  oraz bakteriemie.  
Na ryzyko zachorowania na zapalenie wsierdzia wywołane przez Bartonella spp. są bezdomni alkoholicy, gdyż oni narażeni są na większy kontakt ze wszami. 
Diagnostyka mikrobiologiczna
   Posiewy krwi w przypadku izolacji bakterii  Bartonella spp. zwykle są ujemne. 
Ponieważ zakażenia przenoszone przez wszy, roztocza (kleszcze) mogą być przyczyną poważnych chorób serca, diagnostyka zakażeń Bartonella powinna być przeprowadzona w każdym przypadku infekcyjnego zapalenia wsierdzia z ujemnym posiewem krwi.
   W przypadku powiększonych węzłów chłonnych wskazane jest badanie w kierunku Bartonella spp.
   Najbardziej wiarygodnym badaniem diagnostycznym jest metoda serologiczna, gdzie wykrywa się swoiste p/ciała techniką immunofluorescencji pośredniej. Diagnostyka immunologiczna zakażeń B. henselae oparta jest na oznaczaniu p/ciał w klasie IgM i IgG. Przeciwciała mają swoistość rodzajową, zaś w klasie IgM swoistość gatunkową.
Do identyfikacji zakażenia pobierany jest wycinek powiększonego węzła chłonnego na badania histopatologiczne lub  oznaczany jest DNA Bartonella sp. metodą PCR. W przypadku zapalenia wsierdzia oznaczamy PCR ze świeżo usuniętych zastawek. 
   Badanie PCR można robić w trakcie antybiotykoterapii. 

Można również oznaczać markery, które pozwalają na genotypowanie, identyfikację gatunków,  co ma znaczenie w dochodzeniu epidemiologicznym. 

Leczenie bartonelloz
Bartonella henselae w badaniach in vitro wykazuje wrażliwość na wiele antybiotyków, w tym na β-laktamy, głównie tetracykliny, fluorochinolony i rifampicyna.
Leczenie bartonelloz przy zakażenia serca nie zawsze jest skuteczne, często prowadzi to konieczności przeszczepiania serca. Leczenie polega na podaniu 2 lub 3 antybiotyków jednocześnie.


Literatura:
Postępy Mikrobiologii. 2012, 1, 37-45
Postępy Mikrobiologii. 2012, 1, 47-53
http://www.cdc.gov/healthypets/diseases/catscratch.htm