Streptococcus pneumoniae • G+cocci in pairs, diplococcus, lancet shape - candle and

flame,viridant - dif.dg - positivity of optochin test, bile

solubility test - colonies are dissolved by powdre bile

• encapsulated and nonencapsulated strains- polysaccharide

capsule - factor of virulence - more than 90 serotypes based

on capsule antigens

peptidoglycan of cell wall typical for G+ cocci (N

acetylmuramic and N acetyl glukosamin net), teichoic acid

and cholin ( unique substance, important for cell division)

• 2 forms of teichoicacid in cell wall - surface (C substance)

and covalently bound

STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE

Streptococcus pneumoniae:

Gram-positíve diplococcus

0.5-1.25 / um

American football shape

STRUCTURE

G+ diplococcus in CSF

fluorescent microscopy

Laboratry

diagnosis

• CSM –- G-diplococci, leucocytes, antigen detection

- latex agglutination in CSM, and urine

Cultivation of CSM and blood - hemocultivation –

•

• ATB susceptibility

Neinvazívne

- Sínusitída

- Otitis media

- Pneumónia

Streptococcus pneumoniae diseases

Invazívne

- Bakteriémia

meningitída

endokarditída

peritonotída

septická artritída

iné (mäkké tkanivá)

Non encapsulate encapsulated

Localised Invasive

CRP

• CRP - C substance of str. pneumoniae -

During bacterial infecions organism

syntetises CRP - C reactive protein - protein

of acute phase of inflammation, reacting

with C substance of Str. pneumoniae

Streptococcus pneumoniae -

infections • Encapsulated strains - virulent - pneumo, (lobal, crupous -

without ATB resolution after 14 days - crisis - production of

anticapsular antibodies) meningitis, bakteremia - age

predilection -in seniors (superinfection od viral infection of

RT) and children up to 3 years

( imunologically defect, encapsulated strains T independent

- protectiveantibodies ( 90 serotypes, vaccination,

conjugated vaccines)

• Nonencapsulated strains - sinusitis, otitis media

COLONISATION AND

TRANSMISSION

Carriage can reach 60% in the group of pre-school

age children and 30% in the group of adults

Nasopharynx

Site of

colonisation

Trachea

Pacient with

pneumococcal

infection

Aerosol

Nasal cavity

Dissemination

Inhalation

Asymptomatic

cariere

PATOGENESIS

Otitis media

Nasopharynx

colonisation

Pneumonia

Bacteraemia

Artritis

Peritonitis

Meningitis

Sinusitis

! !

!

!

Noninvasive

Nonencapsulated

strains

Invasive

Encapsulated

strains

ATB susceptibility

• Str. pyogenes - 100% susceptible for PNC, (in allergies

macrolides ERY)

• Str. agalactiae - good susceptibility for PNC, some strains

tolerate - inhibition, not resistence, resistence to ERY, TTC

• Str. salivarius - susceptible for PNC,

• Str. pneumoniae - PNC, TTC, CMP, CEF., resistence for

PNC - multiresistence - decline of affinity of ATB to PBP

1) Ochorenie: a) pneumónia, obvykle u starých alebo veľmi malých

jedincov b) bakteriálna meningitída c) otitída

2) Patogenéza: Streptococcus pneumoniae môže produkovať

polysacharidové puzdra, na základe ktorých sa kmene rozlišujú na

viac ako 90 typov., puzdro prispieva k virulencii a opuzdrené kmene

sa dostávajú do krvi a CSM., puzdro bráni fagocytóze., lokálne

infekcie (sinusitídy, otitiídy,) môžu byť spôsobené aj neopuzdrenými

kmeňmi obvkle po vírusovej primoinfekcii.,

3) Obranné mechanizmy: nešpecifické obranné mechanizmy sú

dostatočné na ochranu pred neopuzdrenými kmeňmi., vymiznutie

materských protilátok zvyšuje riziko infekcie u malých detí (medzi 6.

mesiacom a 2. rokom života)., polysacharidové puzdro ako T

nezávislý antigén vyvolá tvorbu IgM protilátok a nie je u malých detí zdrojom protektívnej imunity., očkovacia látka nekonjugovaná proti

23 antigénom preto účinkuje len u dospelých

4) Proces šírenia nákazy: Mikroorganizmus sa šíri v komunite

aerosolom. Rizikové sú malé deti, starí ľudia a imunokompromitovaní ľudia., tiež pacienti po vírusovej infekcii dýchacích ciest, fajčiari

5) Diagnostický proces a) izolácia lancetovitých G + diplokokov zo

spúta, krvi, CSM., B) bez Lancefieldovej antigénu., c) a hemolytické

kolónie na krvnom agare., d) rozpustnosť kolónii v žlči, e) pozitívny

optochínový test, f) serotypizácia na identifikáciu puzdra (Quellung

reaakcia), g) charakteristický rtg obraz infiltrácií pľúc

6) Liečba a ochrana: 23 valentná očkovacia látka chráni starších ako 2

ročných., konjugované vakcíny sú účinné aj u deti do 2 rokov., ATB

terapia infekcie., rezistencia na betalaktámové ATB stúpa (PNC,

cefalosporíny)., použitie sulfonamidov, chinolónov a chránených PNC

G+koky

Streptococcus pneumoniae

Enterococcus

• G+ cocci, colonisisng in great quantities intestine and colon,

able to grow in the presence of bile - dif. dg. - esculin media

• E. faecalis

• E. faecium

• urine tract infections, intraabdominal abscesses,

bakteraemia

• ATB nonbactericidal for enterococcie, resistence - synergic

therapia: aminoglykosides + cell wall acting

• Resistence plasmid transferable - (on staphylococci too -

vancomycine)

1) Ochorenie: a) infekcie močových ciest, b) infekcie rán brucha a pelvickej oblasti., c) bakterémia

2) Patogenéza: mikroorganizmus sa nachádza v prostredí ale je prítomný aj v črevnej flóre., pri kontaminácii iných miest v organizme vyvoláva hnisavé infekcie

3) Obranné mechanizmy: bariérový mechanizmus hlienu v čreve a prúd moču v močových cestách poskytujú dostatočnú nešpecifickú imunitu., enterokoky nie sú nijako zvlášť invázne a patria k fakultatívne patogénnym mikroorganizmom uplatňujúcim sa pri poruche predovšetkým nešpecifickej imunity

4) Proces šírenia nákazy: sú súčasťou fyziologickej flóry v čreve. Infekcie sú často nozokomiálne. prítomnosť Enterococcus faecalis je jedna z najčastejších vo vzorkách od hospitalizovaných pacientov., je známkou fekálneho znečistenia

5) Diagnostický proces: a) G + fakultatívne anaeróbne koky vyskytujúce sa samostatne, v páre alebo krátkych retiazkach v mikroskopickom preparáte., b) rastú na i) špeciálnych pôdach so žlčou a eskulínom alebo ii) na krvnom agare. c) Sú kataláza negatívne, tolerujú soľ (60% NaCl) a rastú pri 45 st. C., d) väčšina enterokokov obsahuje Lancefieldovej antigén bunkovej steny skupiny D., pôvodne patrili medzi streptokoky

6) Liečba a ochrana: antibiotická terapia (obvykle kombinácia ATB) je nutná u imunokompromitovaných pacientov., izolácia vancomycin-rezistentných enterokokov VRE má stúpajúcu tendenciu a je znepokojujúca pre možnosť prenosu génu rezistencie na kmene MRSA (meticilin rezistentný Staphylococcus aureus)

G + fakultatívne anaeróbne koky

Enterokoky., Enterococcus faecalis

G – Coccus

Pratical taxonomy

Peptostreptococcus

Peptococcus

Sarcina

Ruminococcus

anaerobic

Gemella

Pediococcus

Leuconostoc

Lacotococcus

Staphylococcus

Micrococcus

Streptococcus

Enterococcus

aerobic

G+cocci

Non-spore

Propionibacterium

Mobiluncus

Bifidobacterium

Clostridium -spore

anaerobic

Listeria

Erysipelotrix

Gardnerella

Bacillus

Corynebacterium

Arcanobacterium

Rhodococcus

aerobic

Gram+rods

Gram positive

Veillonella

Megasphoera

anaerobic

Neisseria

Moraxella

Branhamella

aerobic

G-cocci

Haemophilus

Legionella

Bartonella

Eikenella...

Bordetella

Pasteurella

Franciscella

Brucella

ENTEROBACTERIACEA

NONFERMENTERS

Pseudomonas

Acinetobacter

Stenotrofomonas......

Vibrionaceae

Campylobacter

Helicobacter

aerobic

Leptotricha

Wolinella

Bacteroides

Porphyromonas

Prevotella

Fusobacterium

anaerobic

G-rods

lGram negative

Bacteria

Mycoplasma, Ureaplasma, Chlamydia

Ricketsiaceae

Spirochetales - Spirochetes, Leptospira, Borrelia

Mycobacterium

Nocardia , Actinomycetes,

Miscellaneous

Family Neisseriacae Family Moraxellaceae - genera Branhamella,

Moraxella, Acinetobacter • Genus Neisseria

• Species: N. meningitidis -colonisation of URT or

menigitis, setpicaemia- meningococcaemia -

fulminant sepsis, pneumonia, arthritis

N.gonorrhoeae - uretritis, cervicitis, salpingitis,

proctitis, septicaemia, arthritis, conjunctivitis,

pharyngitis, Pelvic inflamatory disease

other neisseria - colonisation of mucous

membranes and skin

Colonisation

Nasofarynx

colonisation

Pacient with

the infection

Aerosol Inhalation

Asymptomatic

carrier

PATOGENESIS

Nasopharynx

colonisation

Bakterémia

Meningococcaemia

Meningitis

!

Non

encapsulated

strains

Encapsulated

strains

Colonisation

Invasion throught

mucous membrane

Neisseria meningitis

• Encapsulated (polysaccharide

capsule), G- diplococcus,

coffee beans,

• Serogroups (13)

- A - (1serotype),

- B,C(several serotypes 20),

-Y, W135…

most frequent,

8 immunotypes

Neisseria meningitis

• Pathogenicity:

colonisation of nasopharynx (pilli) - attachment to

noncilliated cell of columnar epitel

spread - escape to phagocytosis - antiphagocytic property

of capsule

toxic effect - endotoxin LPS - vascular damage

(endothelial damage, inflamation of vessel wall, DIC,

trombosis) - hyperproduction of membrane fragments in

growing cells

Neisseria meningitis - clinical

syndromes • Meningitis - high mortality when not treated 100%

• Meningococcemia - life-threatening,, trombosis of small

blood vessels, multiorgan invovement, petechiae,

overwhelming disseminated intravascular coagulation with

shock - destruction of adrenal glands- Waterhouse

Friderichsen sy, - chronic septicaemia

Neisseria meningitis -therapy

• Therapy - PNC(genetic alteration of PBP ),CMP,

cephalosporin,

• Eradication - (spread of strains) sulphonaminds, rifampicin

• Vaccination - A,C,Y,W vaccine - not for children under 2, conjugate vaccine - immunogenic for children, B vaccine -

polysaccharide is weak immunogene

Neisseria meningitis - immunity

• Bactericidal antibodies(serogroup) (only in type B serotype

ab are also protective) and complement - protective

• polysaccharide capsule - susceptibility of children under 3

years - T independent Ag

• susceptibility of infant after decline of maternal antibodies

• Acquired immunity - 2 weeks after asymptomatic

colonisation

• Transmission by droplets, prolonged close contact

(millitary, crowded communities)

• Sporadic and epidemic spread

Laboratory diagnosis

• CSF - Gram stain - G-diplococci, leucocytes,

antigen detection - latex agglutination in CSF, urine

• cultivation of CSF and blood culture - chocolatised

agar + 5%CO2, !not refrigerator! biochemical

properties - dif dg. from other meisseria serogroupe

typisation - agglutination,

• ATB susceptibility test

• from nasopharyngeal swab - dif. dg. from non

pathogenic neisseria - biochemical test

Microscopy .Gram

Latex aglutination

Ag

Cultivation

PCR

Sampling,

transport

Thay Martin

Room

temperature

Cultivation

Chocolate

agar

Oxidase +

Neisseria gonorrhoeae

• Most common sexually transmitted disease (STD)

uretritis, cervicitis, arthritis, conjunctivitis, local

complications

• G- diplococci, 5 different types of colonies (T1-5),

cytochromoxidase positivity, glucose fermentation

• Structure: capsule, pilli - in virulent strains(T1,2) -

attachment, OMP - outer membrane protein-

I.,II.,III, Iron binding protein - removal of iron from

host cells - iron essential for metabolism of

gonococci, LPS-endotoxin, protease, penicillinase

Pathogenesis and immunity • Attachment - pilli, penetration and multiplication

and pssage throughthe cells into subepitelial space.

Nonpilliated are avirulent. Protein I interfere with

neutrophil degranulation. Endotoxin - tissue

destruction.

• IgG and C´: individuals with C´deficiencis are at

increased risk for systemic disease.

• Only humans, asymptomatic reservoir

• Multiple infections - lack of protective immunity -

antibodies against pilin protein - antigenic diversity

Clinical signs

• Infection in men - uretritis+complication

• in women- cervicitis - ascending genital inf.

• Disseminated infection with septicaemia, skin, joints

infections:(fever, artralgias-migratory,suppurative

monoarthritis-wrist, knee, ankles, rash over

extremities

• Perihepatitis, purulent conjunctivities in newborne,

anorectal gonorrhoe in homosexual, pharyngitis

• Chemoprophylaxis - - ineffective

Cultivation +ATB

• Neisseria gonorrhoe - PNC – penicilinase production

- chromosome type of resistence - changes in cell surface,

- ceftriaxon. TTC, chinolons, makrolides - azitromycin –

therapy of chlamydia infection

• Microscopy: Vagina swab in susp. gonorrhoe: - Gram staining: G

- diplococci, coffee beans, epitelial cells., leukocytes. From culture

colonies: G- diplococci

• Cultivation: Swab from vagina or discharge – on blood agar,

modified blood agar, chocolate agar + ATB – inhibition of

contaminating flora, Grey cololnies after application of

cytocromoxidase – become black – slide sc. Gram, - biochemical

tests for diff.dg. from other Neisseria

Pratical taxonomy

Peptostreptococcus

Peptococcus

Sarcina

Ruminococcus

anaerobic

Gemella

Pediococcus

Leuconostoc

Lacotococcus

Staphylococcus

Micrococcus

Streptococcus

Enterococcus

aerobic

G+cocci

Non-spore

Propionibacterium

Mobiluncus

Bifidobacterium

Clostridium -spore

anaerobic

Listeria

Erysipelotrix

Gardnerella

Bacillus

Corynebacterium

Arcanobacterium

Rhodococcus

aerobic

Gram+rods

Gram positive

Veillonella

Megasphoera

anaerobic

Neisseria

Moraxella

Branhamella

aerobic

G-cocci

Haemophilus

Legionella

Bartonella

Eikenella...

Bordetella

Pasteurella

Franciscella

Brucella

ENTEROBACTERIACEA

NONFERMENTERS

Pseudomonas

Acinetobacter

Stenotrofomonas......

Vibrionaceae

Campylobacter

Helicobacter

aerobic

Leptotricha

Wolinella

Bacteroides

Porphyromonas

Prevotella

Fusobacterium

anaerobic

G-rods

lGram negative

Bacteria

Mycoplasma, Ureaplasma, Chlamydia

Ricketsiaceae

Spirochetales - Spirochetes, Leptospira, Borrelia

Mycobacterium

Nocardia , Actinomycetes,

Miscellaneous

CLASSIFICATION

• GENUS HAEMOPHILUS

• SPECIES H.influenzae H.parainfluenzae

H.aegyptius

H.(par)afrophilus

H.(para)haemolyticus

• STRAIN Hi encapsulated Hi nonencapsulated

• TYPE Hib Hi a,c,d,e,f

COLONISATION AND

TRANSMISSION

Carriage can reach 60% in the group of pre-school

age children and 30% in the group of adults

Nasopharynx

Site of

colonisation

Trachea

Pacient with

pneumococcal

infection

Aerosol

Nasal cavity

Dissemination

Inhalation

Asymptomatic

cariere

PATOGENESIS

Otitis media

Nasopharynx

colonisation

Pneumonia

Bacteraemia

Artritis

Peritonitis

Meningitis

Sinusitis

! !

!

!

Noninvasive

Nonencapsulated

strains

Invasive

Encapsulated

strains

G-rod, small

pleiomorphic

non motile

encapsulated

(a, b, c, d, e, f)

TI antigen

ATB

susceptibility:

beta lactamase

AUG, CX II.,

AZI,

Haemophilus infections

• Noninvasive – upper respiratory tract infection or superinfection (overinfection) or normal flora of URT mucous membrane – non encapsulated strains of H.influenzae, H.parainfluenzae

• Invasive – infections connected with bacteraemia – encapsulated strains of H.influenzae – in 98% od type b H.i.b –

meningitis, sepsis, prim. pneumonia, artritis, cellulitis – age distribution from 6th mnths – 3rd year

PATOGENESIS

CONTACT ADHESION COLONISATION

URT NORMAL FLORA MANIFESTATION

NON INVASIVE PROCESS INVASIVE PROCESS

H.i.non encapsulated, H.parai. encapsulated (H.i.b)

URTI, sinusitis, otitis Bacteraemia - pneumonia

superinfection - epiglotitis

- artritis

- meningitis

INFECTIONS OF INTEREST IN

SURVEILLANCE

HEMOFILUS INFLUENZAE

type b (95%), typ a,c,d,e,f (5%)

BACTERAEMIA:

Meningitis

Epiglotitis

Artritis

Celulitis Phlegmóna

Death

HEMOFILUS INFLUENZE

NON ENCAPSULATED

URTI

Otitis media

Laryngitis

Pneumonia

Conjunctivitis

MICROBIOLOGICAL

DIAGNOSIS

Haemophilus infections dg

• Microscopy – Gram staining Haemophilus influenzae

• Cultivation -Haemophilus influenzae on chocolate agar-

satelite growth, identification withgrow factors X,V,XV

• Biochemical activity – not common

• Antigen detection of H. influenzae typ b – diagnosis of

bacterial infection of CNS

• antigennic structure H. influenzae typ b – capsule detection

(a,b,c,d,e,f type)

Microscopy • - Gram staining- Haemophilus influenzae - G - rods ( coccoid to

filamentous

• Capsule detection in H.influenzae – Burri method, - quellung reaction- aplication of specific antiserum (anti a, b, c, d, e or f) to the testing culture and staining sc Burri or in native smear growing – magnification of capsule - aglutination with specific antiserum - agglutination and clearing of suspension after application of specific antiserum to the colony on slide

• Antigen detection of Hib – rapid test for detection of bacterial infection of CNS

• Presence of H.i.b in CSM, blood,

urine can be detected by use of rapid test of latex agglutination Antibody against Hib is bound on latex particules If Hib is present in the sample, it will make a strong bound to latex and eye visible agglutination is detected. Very rapid dg - 30 minutes. Reaction of nonvital bacteria- even after previous therapy with ATB

• Need of rather a big quantitiy of bacteria – correlating with visible bacteria in microscopic smear and clear clinical signs.

Cultivation

• -Haemophilus influenzae on chocolate agar and on blood agara – satelite growing,identification with grow factors discs X,V,XV

• Chocolate agar – heat destruction of ery let haemin to be available from cells for bacteria and NAD present in ery - factor X a V

• Blood agar - Stafylococcus aureus spreads NAD (V factor) – in his environment Haemophilus can grow

• Requiremnt of X or V or both factors serve for idnetificatio of heamophilus sp - H.i. – need both XV, H. parainfluenzae only V

1. Ochorenie: a) opuzdrené kmene predovšetkým typu b spôsobujú i) meningitídu, ii) epiglotitídu u detí mladších ako 2 roky iii) konjunktivitídu, iv) celulitídu., b) neopuzdrené kmene môžu spôsobiť i) otitis media. u detí ii) sekundárnu pneumóniu obvykle po vírusovej primoinfekcii

2. Patogenéza: a) baktéria sa prichytí v nazofaryngu., H.influezae typ b (H.i.b) môže preniknúť do krvného riečiska., puzdro je významným faktorom virulencie s antifagocytárnymi vlastnosťami., baktéria môže prestúpiť hematoencefalickou barérou, diseminovať a spôsobiť zápal mozgových blán – meningitídu. b) neopuzdrené kmene spôsobujú pneumóniu alebo zápal stredného ucha, sú považované za podmienečne patogénne obvykle pri porušení nešpecifickej imunity

3. Obranné mechanizmy: a) protilátky proti puzdru sú ochranné, neimunizované deti medzi 6 mesiacom a 2 rokom života, kedy už materské protilátky nie sú pritomné sú najviac ohrozené., b) nie je jasné, prečo sú niektoré deti náchylnejšie na infekciu ako iné., c) zápaľ pľúc sa vyskytuje obvykle po zlyhaní nešpecifických obranných mechanizmov (napr. po predchádzajúcom poškodení - vírusová infekcia...)

4. Proces šírenia nákazy: H.i. je súčasťou fyziologickej flóry HDC., Hib je zriedkavo nosičským kmeňom a je identifikovaný pri inváznych infekciách.,

5. Diagnostický proces: a) vzorky alebo CSM i) sa kultivuje na čokoládovom agare., ii) detekcia Gram – kokobacilov., b) detekcia H.i.b kapsulárneho polysacharidu v CSM latexovou aglutináciou., c) klinické známky meningitídy

6. Liečba a ochrana: a) ATB i) na liečbu inváznych ochorení a ii) profylakticky., b) vakcinácia detí Hib konjugovanou vakcínou takmer eliminovala invázne Hib infekcie u detí

G – palička, Haemophilus influenzae

1. Ochorenie: mäkký vred., sexuálne prenosné bolestivé

vredovité lézie na genitáloch a) muža alebo b) ženy

2. Patogenéza: abrázie pri súloži s infikovaným partnerom

dovoľujú vstup baktérie., organizmy sa delia v tkanive a

spôsobia vredy, šíria sa lymfatickými cestami do LU.,

mikroorganizmy odolávajú fagocytóze, rastú a spôsobia

opuch (bubo)

3. Obranné mechanizmy: imunitná odpoveď je komplexná:

protilátky aj bunková imunita neskorého typu sú

aktivované.. kľúčové proteíny vonkajšej membrány môžu

byť základom pre budúcu vakcínu

4. Proces šírenia infekcie: odhaduje sa, že 6 miliónov ľudí je infikovaných na celom svete, ale predovšetkým v

chudobných oblastiach., 90% prípadov sú muži., ženy sú

obvykle asymptomatické nosičky a prispievajú k šíreniu

infekcie na mužov pri prostitúcii., ochorenie je častejšie u

iných ako bielych mužov bez obriezky

5. Diagnostický proces. a) klinické príznaky v endemických

oblastiach., b) výter z vredu alebo aspirát z uzlín i)

izolované kolónie na agare ii) gram negatívne kokobacily

6. Liečba a ochrana: a) bezpečný sex., b) liečba

erytromycínom 7 dní., c) vyhľadávanie kontaktov

G – palička, Haemophilus ducreyi