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

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)

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).

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);

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

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

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.

Patotipuri diareigene E.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.

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.

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.

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.

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.

•

•

•

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.

-

-

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;

-

E. coli fimbriae Type 1 mannose

P

galactose – glycolipids – glycoproteins

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 nounăscutul; reprezintă unul din agenţii etiologici ai meningitelor neonatale, în cadrul unor infecţii bacteriemice cu punct de plecare intestinal.

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;

-

•

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).

-

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 (?)

-

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.

Typhoid

septicemia - occurs 10-14 days – lasts 7 days

gall bladder –shedding, weeks acute phase, gastroenteritis gastrointenteritis

• 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.

-

•

-

•

-

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.

• 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.

-

(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 hidroelectrolitică, 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.

(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.