Bacillus

Bacillus - Subîmpărţit pe baza 16srARN în 10 noi genuri Alicyclobacillus (1992) – 6 specii termoacidofile Paenibacillus (1993) – 49 specii - psihrofile - B.polymyxa, B. macerans,B. alvei,P.larvae Brevibacillus (1996) – 12 specii termofile Aneurinibacillus (1996) – 4 specii termofile Virgibacillus (1998) – 5 specii Gracibacillus şi Salibacillus (1999) – halofili Geobacillus (2001) – 10 specii termofile – B. Steraothermophilus Ureibacillus – 10 specii termofile În genul Bacillus au rămas – B. subtilis (specia tip),B. anthracis B. cereus,B. licheniformis,B. pumilus,B. sphaericus , B.thuringiensis, B. circulans

BACILLUS Minidefiniţie – bacili gram-pozitivi sporulaţi - aerobi/ facultativi - majoritatea mobili - oxidazo-pozitivi şi majoritatea catalazo-pozitivi - Include specii ubicvitare, majoritatea saprofite, fac parte din microbiota gastro-intestinală a ierbivorelor Specii – înalt patogenă pentru mamifere şi om – Bacillus anthracis - oportuniste, bacili antracoizi - B.cereus - B.subtilis Bacillus anthracis - Găzduit de ierbivore, contaminează prin secreţiile şi excreţiile animalelor bolnave mediul Caractere microscopice - Bacil mare ( 3-10µ), capete retezate, gram pozitiv/gram variabil. - În produse patologice încapsulaţi, nesporulaţi, dispuşi fie izolaţi, fie în lanţuri scurte care imită trestia de bambus

-

Coloraţia simplă cu albastru de metilen policrom – capsula halou roz Frotiu din cultură pe medii simple – bacili necapsulaţi, sporulaţi, formează lanţuri lungi Sporulează numai în prezenţa oxigenului, spor oval, central, nu deformează Caractere de cultivare - Facultativ anaerob, nepretenţios nutritiv, creştere optimă la 370C, sporularea rapidă la temperatura camerei. - Pe medii agarizate colonii mari, 2-3 mm, cu aspect de sticlă pisată, margini neregulate - La stereomicroscop – “ cap de meduză” - Nehemolitic pe geloză sânge Factori de virulenţă - Capsula – un izomer al acidlui D-glutamic, rezistent la hidroliza enzimelor proteolitice,

-

fiind formă “nenaturală” - anticorpii anti-capsulari nu au rol protector - inhibă fagocitoza - codificată plasmidic –pOX2 Toxina cărbunoasă – codificată de plasmidul pOX1 - de tip A-B

-

Componenta A – factorul edematos (EF) – eliberarea de către monocite a IL-6, TNFα - factorul letal (FL) – zinc – metalopeptidază Componenta B – funcţie de ligand - factor protector – antigen vaccinant

Patogenitate naturală şi patogenie La om: antrax, cărbune, popular dalac - Antraxul cutanat sau pustula malignă – papulă nedureroasă la locul inoculării, evoluează către veziculă sero-sanguinolentă şi escară necrotică -

Antrax pulmonar – boala sortatorilor de lână - iniţial imită viroza respiratorie - evoluează rapid spre mediastinită, sepsis, edem pulmonar hemoragic mortal - Antrax digestiv - gastro-enterită severă cu scaune diareice sanguinolente, după ingestia de carne provenită de la animal bolnav Complicaţii – 5% dintre pacienţi indiferent de formă pot prezenta meningită hemoragică

Imunitatea - Anticărbunoasă – anticorpii anti-B inhibă endocitarea FE şi FL Terapie etiotropă - penicilină, macrolide, tetraciclină - În formele severe se asociază ser anticărbunos Epidemiologie - Antrax boală a ierbivorelor – probleme în ţări unde nu se practică vaccinarea - Sursa pentru om – animalele bolnave, inclusiv cadavrele lor Profilaxia - Vaccinarea ierbivorelor, sacrificarea animalelor bolnave - Vaccinarea persoanelor cu risc profesional Specii de bacili antracoizi Bacillus cereus şi B. subtilis - saprofiţi ai mediului extern, în microbiota colonului la om - B. cereus produce 2 enterotoxine – termostabilă – forma emetizantă - termolabilă – forma diareică Produc toxiinfecţii alimentare, infecţii oculare, infecţii invazive Terapie - vancomicina

-

Bacillus cereus • caractere morfo-tinctoriale asemănătoare cu B.anhracis; • se diferenţiază prin mobilitate, caracterul hemolitic al coloniilor pe gelozăsânge, activitate lecitinazică şi proteolitică, sensibilitate la fagul γ, rezistenţă la peniciline; • Ag flgelare permit diferenţierea mai multor serotipuri; • factori de patogenitate - enterotoxine termostabilă şi termolabilă, cu rol în forma emetică sau forma diareică de toxiinfecţii alimentare; - toxina necrotică, cereolizina şi fosfolipaza C implicate în patogeneza infecţiilor oculare; • manifestări clinice la om: toxiinfecţii alimentare, infecţii oculare grave posttraumatice, bacteriemii de cateter, endocardite la utilizatorii de droguri i.v., pneumonii sau meningite la imunodepresaţi; • semnificaţia clinică a izolatelor se bazează pe criterii cantitative şi izolarea repetată a aceleiaşi tulpini;

•

antibioterapie cu vancomicină numai in infecţii sistemice.

Alte specii de interes medical • B. brevis, B.circulans, B.licheniformis,B.subtilis pot fi izolate din diverse infecţii oportuniste la imunodepresaţi: pneumonii, pleurezii, pericardite, peritonite, osteomielite, meningite, endocardite fasciite, mionecroze.

•

B.subtilis poate determina toxiinfecţii alimentare sau infecţii oculare.

•

ubicvitatea acestora impune aceleaşi criterii de semnificaţie clinică a izolatelor ca şi pentru B.cereus.

•

vancomicina reprezintă antibioticul de elecţie.

•

sporii de B. subtilis şi B.stearothermophilus sunt folosiţi ca indicatori biologici ai eficienţei sterilizării la etuvă sau autoclav.

•

B.polymyxa, B.licheniformis, B.brevis produc antibiotice.

• • • • • • •

• • • •

Genul Clostridium (Kloster –fus) - 1861 – L.Pasteur – fermentaţia butirică are loc în absenţa oxigenului şi este datorată Clostridium butyricum (vibrion butiric) 1877 – vibrion septic – Clostridium septicum Generalităţi Bacili gram – pozitivi în cultura tânără Majoritatea mobili prin flageli peritrichi Sporulaţi – endospori ovali (dispuşi central sau subterminal) sau sferici (terminal) care deformează bacteria şi sunt termorezistenţi.unele specii nu sporulează pe mediile uzuale de cultivare. Anaerobi cu unele specii aerotolerante Nu produc catalază Unele specii fermentează zaharurile altele sunt azaharolitice Habitează tubul digestiv al omului şi animalelor, prin fecale contaminează solul, unde prin endospori supravieţuiesc timp îndelungat, iar unele specii chiar se multiplică

•

Caractere de cultură

•

Cultivă bine, la 370 C, pe medii uzuale incubate anaerob (hidrogen sau azot cu 10% CO2)Tuburi cu bulion în coloană de minimum 10 cm, mediul conţinând 0,1% agar (agent de limitare a difuziunii gazelor), un agent puternic reducător (fragmente prospete de viscere, carne tocată şi uscată, glucoză şi tioglicolat de sodiu) pot fi incubate în atmosferă obişnuită Pe medii solide creşterea este relativ lentă, pe geloză sânge cele mai multe specii sunt hemolitice.

•

• • •

Rezistenţa la mediul extern Sporii unor specii mor după 30 min la 1050 C Glutaraldehida şi dezinfectantele pe bază de halogeni îi omoară în 2-3 ore, dar la formaldehidă şi derivaţi fenolici -4-5 zile

•

În mediul extern pot supravieţui zeci de ani

Clostridium perfringens • •

Bacili gram-pozitivi care sporulează greu în mediul de cultură şi in vivo

Prezintă capsulă în produsele patologice,vizibilă mai ales în coloraţia cu tuş de India • Imobil Caractere de cultivare şi metabolice • Se multiplică rapid pe medii de cultură, fiind aerotolerant • Pe geloză sânge coloniile sunt înconjurate de o zonă dublă de hemoliză • Pe medii cu gălbenuş de ou se evidenţiază producerea de lecitinază • În geloza semisolidă repartizată în coloană înaltă formează colonii cu aspect lenticular Factori de patogenitate • Produce numeroase enzime şi exoenzime - toxina alfa, o lecitinază ce lizează membranele celulare(L,Tr,E,endoteliul capilar, celula musculară)

- enterotoxina termolabilă eliberată în cursul sporulării în intestin - exoenzime ( colagenaza, hialuronidaza, neuraminidaza,etc) cu rol în invazivitate Habitat natural • Ubicvitară • Prezentă în sol şi intestinul ierbivorelor • Poate fi prezent în microbiota colonului, rar pe mucoasa vaginală sau tegument Manifestări clinice • Plăgi traumatice, în contact cu solul sau flora fecală,pot evolua cu manifestări de - celulite sau fasciite - gangrana gazoasă - leziuni invazive de mionecroză, febră, hemoliză intravasculară, şoc - infecţie polimicrobiană cu prezenţa asociată a altor specii de Clostridium (C.septicum, C.novyi, C.histolyticum, C.bifermentans) şi floră facultativ anaerobă • Infecţii invazive uterine grave după avort septic • Toxiinfecţii alimentare autolimitate după consum de carne contaminată cu tulpini

Diagnosticul bacteriologic al gangrenei gazoase • examenul microscopic al serozităţii din plagă - bacili gram-pozitivi cu morfologia sugestivă pentru C.perfringens, alături de o floră microbiană cu morfotipuri diferite, în absenţa celulelor inflamatorii; • însămânţarea pe geloză sânge incubată anaerob - colonii caracteristice cu zonă dublă de hemoliză; • identificare suplimentară prin testul Nagler - inhibarea producerii de lecitinază în prezenţa Ac specifici; • hemoculturi în anaerobioză efectuate in toate infecţiile cu caracter invaziv. Principii de tratament şi profilaxie • toaleta chirurgicală atentă a plăgilor cu risc; • administrare de penicilină, metronidazol sau imipenem;

•

oxigenoterapia hiperbară şi serul antigangrenos sunt cu eficienţă discutabilă..

Clostridium tetani • Bacil gram-variabil, frecvent cu aspect filamentos, cu spor sferic terminal • Mobili • Cultivă pe geloză-sânge în anaerobioză strictă sub formă de colonii transparente, uneori cu caracter invaziv, hemolitice • În geloză semisolidă repartizată în coloană înaltă, dezvoltă colonii cu aspect pufos • Specie relativ inactivă metabolic, neproteolitică şi azaharolitică Factori de patogenitate • Bacterie neinvazivă • Tetanos pasmina, codificată plasmidic, reprezintă factorul major de virulenţă, care difuzează de la nivelul leziunii către SNC • Toxină de tip A-B, unică antigenic se leagă de receptorii gangliozidici de pe suprafaţa neuronilor şi blochează eliberarea neurotransmiţătorilor cu efect inhibitor al influxului nervos • Determină contracturi spastice ale musculaturii striate

Habitat natural • Bacterie ubicvitară • Prezentă în flora intestinală la erbivore şi în sol, mai ales cele fertilizate cu gunoi de grajd Manifestări clinice la om • Toxiinfecţie iniţiată de contaminarea unei plăgi traumatice cu spori de C.tetani, la nou născut poarta de intrare este reprezentată de plaga ombilicală, iar în avortul septic, de plaga uterină • Condiţii locale, anaerobe, facilitează multiplicarea şi eliberarea de toxină • Perioada de incubaţie, în medie 2 săptămâni, invers proporţională cu gravitatea clinică • Apar contracturi spastice dureroase ale muşchilor striaţi, exacerbate de stimuli externi, ce pot determina poziţii particulare ale corpului, însoţite de manifestări vegetative • Decesul survine prin insuficienţă cardio-respiratorie Imunitatea • Conferită de anticorpi antitoxina tetanică

• •

Anticorpii specifici stimulaţi după administrarea anatoxinei tetanice Infecţia naturală nu conferă imunitate post-infecţioasă Principii de diagnostic • Diagnosticul se bazează pe tabloul clinic • Diagnosticul bacteriologic este solicitat în cazuri medico-legale (nou-născut, avort septic) Principii de tratament • Administrarea de urgenţă a serului antitoxină tetanică • Metronidazolul cu rezultate clinice mai bune decât penicilina Profilaxie specifică • Vaccinarea generalizată, cu anatoxină tetanică • La un pacient cu plagă tetanigenă nevaccinat sau vaccinat incomplet, se administrează anatoxină tetanică +ser antitoxină Clostridium botulinum  Bacil gram-pozitiv cu spor ovalar subterminal, mobili  Strict anaerob  Toxina botulinică, are o structură de tip A-B, sediul de acţiune fiind joncţiunea neuromusculară, unde blochează eliberarea de acetilcolină şi determină paralizii flasce

• • • • •

7 tipuri antigenice (A-G), neurotoxinele A,B,E mai des prezente la om Prezent în sol, vegetale, intestinul unor mamifere, păsări sau peşti Poate determina la om – toxiinfecţii alimentare, botulismul plăgilor, botulismul infantil Diagnosticul mai ales clinic, tipul de toxină identificat prin testul de seroprotecţie pe şoarece Seroterapie de urgenţă

Clostridium difficile • Caractere morfo-tinctoriale asemănătoare cu C.botulinum • Strict anaerob • Prezent în flora colonului la om, poate prolifera în cursul antibioticoterapiei, fiind asociat cu colita pseudomembranoasă postantibiotic • Infecţia poate îmbrăca caracter nosocomial • Virulenţa conferită de o enterotoxină (toxina A) şi citotoxină (toxina B) care determină leziuni necrotice ale mucoasei intestinale şi răspuns local

Diagnosticul de laborator - Evidenţierea în filtratul de materii fecale a citotoxinei pe culturi de celule - Identificarea celor 2 toxine prin ELISA Terapie Metronidazol sau vancomicină în formele severe Profilaxie Nespecifică prin utilizarea raţională a antibioticelor Măsuri de combatere a infecţiilor cu transmitere fecal-orală