Helicobacter, Legionella, Bordetella, Haemophilus,

Neisseria

V. AdámkováÚLM FNKV Praha

Helicobacter pylori

Morfologie, kultivace, biochemie:• Spirálovité, mikroaerofilní, pohyblivé G-

tyčinky• Modifikovaná obohacená kultivační media

/čokoládový agar, Thayer-Martin agar/; vlhko, 3-7 dnů

• Kolonie drobné, transparentní• Fermentuje aminokyseliny, neutilizuje

sacharidy• Kataláza, oxidáza, ureáza pozitivní

Helicobacter pylori

Faktory patogenity:• Adheziny /stěnový LPS/, bičíky• Ureáza - neutralizuje ŽK, stimuluje chemotaxi,

produkci cytokinů• HspB /heat shock protein/ - zvyšuje produkci

ureázy• Acid-inhibitory protein – blokuje sekreci HCl ->

hypochlorhydrie• Mucináza, fosfolipáza – rozrušení hlenu• Kataláza, superoxid dismutáza – ochrana před

fagocytózou

Helicobacter pylori

Epidemiologie :• Člověk – reservoir• Přenos fekálně – orální cestouLab. Diagnostika:• Mikroskopie – HE, Gram, Warthin-Starry /100%

senzitivita a specificita/• Kultivace• Ureázový test – polotuhé medium s močovinou a

pH indikátorem -> za 2 hod. odečet• Dechový test• Sérologie – Ag ve stolici; Ab v séru

Helicobacter pylori

Onemocn ění:• Gastritis acuta ->>> Vředová choroba• Gastritis chronica ->prekanceróza

Terapie :• AMO + KLA + inhibitor protonové pumpy• AMO + MET + soli vizmutu

Hydrolýza:

SISRCefalotin

SSRSNalidixová k.

Citlivost na:

---+42 °C

++++37 °C

----25 °C

Růst při:

+--+Indoxylacetát

---+Hippurát

--+-Ureáza

-+-+Redukce nitrátů

++++Kataláza

++++Oxidáza

H. fennelliaeH. cinaediH. pyloriC. jejuni

Rod LegionellaMorfologie :• Gramnegativní, pohyblivé, aerobní,

nesporulující, štíhlé tyčky, pleomorfní, často vláknité

• 0.3 - 0.9 µm x 2 - 6 µm, někdy až 20 µm• Dva a více bičíků• Stěna obsahuje unikátní rozvětvené 2,3-

dihydroxy - mastné kyseliny, které jsou charakteristické pro tento rod

• Cystein dependentní• Silver stain

Rod LegionellaKultivace :• BCYE agar /buffered charcoal yeast extract/ - týden; CO2, 25 °C

– 43 °C• Kolonie šedé, splývavé, ostře ohraničené• Produkují hnědý pigment na půdě s tyrozinem• Fluorescence v UV světle /L.erythra, L.bozemanii a

L.dumoffii /Biochemie :• Kataláza pozitivní, zkapalňují želatinu, nefermentují

cukry• Společný antigen /58 kD/• Druhová příslušnost – DNA hybridizace;

mikroaglutinace

Legionella pneumophilaPatogeneze :• Hemolyzin, cytotoxin, endotoxin, DNA-áza a

fosfatázu - ??? Role v patogenezi• Toxiny brání ??? Letálnímu účinku PMN na

legionely• Replikace v alveolárních makrofázíchEpidemiologie :• Přírodní vodní reservoiry, průmyslové vody,

chladící voda klimatizačních jednotek, teplovodnírozvody

• Inhalační nákaza• Nepřenosná z člověka na člověka

Legionella pneumophila

Onemocn ění:• Pontiacká horečka - /nejsou postiženy

plíce/• Legionářská nemoc - /plíce, ledviny, játra,

CNS, GIT/Terapie :• erytromycin +/- rifampicin• ciprofloxacin, ofloxacin• Produkce β-laktamáz

Bordetella spp.

• 8 druhů (B. avium, B. hinzii, B. holmesii, B. petrii, B. trematum)

• 3 odpovídají za onemocnění u člověka• B. pertusiss• B. parapertusiss• B. bronchiseptica

Fenotypová charakteristika bordetel

++/--• MacConkey agar

++-• Krevní agar

Růst na:

+--Pohyb

++-Ureázová aktivita

+-+Oxidáza

B.bronchisepticaB.parapertussisB.pertussis

Fyziologie a struktura Bordetella spp.

• Diferenciace na základě růstových charakteristik, biochemických vlastností a antigenní struktury

• Genetická analýzy – téměř identickédruhy, liší se pouze expresí virulentních faktorů

Bordetella pertussis

Morfologie :

• Gramnegativní nepohyblivá, ovoidní, krátká tyčka (0,2 – 0,5 x 1 µm)

• Obarvení toluidinovou modří - lze pozorovat bipolárnímetachromatická granula.

Kultivace :

• Bordet-Gengou agar /bramborový extrakt, glycerin, beraní krev a penicilin G - 0.5 mg/l/, kolonie vyrůstajíza 36 - 72 hod; jsou drobné, průsvitné, perleťovělesklé.

Bordetella pertussis

Fyziologie :

• Striktně aerobní mikrob, nefermentuje cukry, vyžaduje NAD, oxiduje aminokyseliny, hemolýzu na krevním agaru mají většinou virulentní kmeny.

• Roste ve čtyřech růstových fázích I - IV. - Fáze I má kompletní antigenní vybavení a je opouzdřená, patogenní

- Fáze IV je antigenně necharakteristické a nepatogenní- Ve fázi II a III jsou přechodné formy.

• Pouzdro tvoří proteinový, druhově specifický, termolabilní K antigen; epidemiologie

Bordetella pertussis

Epidemiologie :• Reservoir – člověk• Lidský patogen• Děti mladší 1 roku mají vyšší riziko infekce,

stejně tak, jako neočkovaní jedinci• Šíří se kapénkovou infekcí

Faktory virulence Bordetella pertussis

Přilnutí k savčím buňkámPili

Přilnutí k savčím buňkámPertaktin

6 subjednotekS1 – toxická; S2 – S5 - vazebnéS2 podjednotka – vazba na glykolipidřasinkového epitelu; S3 podjednotka – vazba na gangliosid fagocytů

Pertusový toxin

Vazba na glykolipidy řasinkového epitelu; vazba na CR3 polymorfonukleárních leukocytů; iniciace fagocytózy

Filamentózníhemaglutinin

Adheziny

Faktory virulence Bordetella pertussis

Aktivace komplementu alternativní cestou; uvolňuje cytokiny

Lipopolysacharid

Peptidoglykanový fragment – toxický pro buňky ciliárního epitelu; uvolňuje IL-1; v nízké koncentraci navozuje ciliostázu; ve vyšší koncentraci – extruzeřasinkového epitelu. Specifická interference s DNA syntézou ->narušuje regeneraci poškozených buněk

Tracheální cytotoxin

Na dávce závislé kožní léze v experimentálním modelu

Dermonekrotický toxin

Zvyšuje intracelulární hladinu AC; inhibice fagocytózy a migrace monocytů; inaktivován kalmodulinem

Hemolysin

S1 podjednotka – deregulace adenylát cyklázy (AC) inaktivací regulačního proteinu Gi -> sekrece hlenu; inhibice fagocytózy a migrace monocytů

Pertusový toxin

Toxiny

Bordetella pertussisPatogenita :• Obligátní parazit; nevydrží dlouho mimo

organismus. • Mikroorganismy adherují k povrchu

epiteliálních buněk trachey a bronchů• Rychle se množí; blokují funkci řasinek, do

krve nepronikají• Rozpadlé bakterie uvolňují toxin, který dráždí

sliznice, vyvolává katarální příznaky a navozuje lymfocytózu.

Bordetella pertussisLab. diagnostika:• Nazofaryngeální aspirát (NA)• Orofaryngeální výtěr – méně vhodný; nutné syntetické

výtěrové tampony ( vatový tampon obsahuje mastné kyseliny toxické pro B. pertusiss)

• Mikroskopie je nespecifická a neprůkazná• Kultivace je specifická, ale málo citlivá (rychlá

inokulace na médium – u lůžka pacienta); nepřežívá v transportním médiu!!

• Přímá fluorescence – přímá detekce v NA • PCR – specifické, senzitivní• Detekce IgG, IgA – konfirmace diagnózy

(ELISA)

Terapie :

• Testování citlivosti na ATB není standardizováno• Rutinní testování není nutné, MIC erytromycinu

0,008 – 0,5 µg/ml• CAVE: byly izolovány kmeny vysoce rezistentní k

erytromycinu (USA)• Erytromycin• COT v případě, že nelze podat ERY • ATB neovlivní klinický průběh!!!

• Kovalescentní fáze je dána rychlostí a stupněm regenerace řasinkového epitelu

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

• V neočkované populaci – první vzorek séra odebraný příliš brzy je negativní – pomaláprodukce protilátek

• Ab nejsou detekovány během prvních dvou týdnů po objevení se prvního typického záchvatu kašle

• Očkovaní jedinci – první vzorek séra bývádiagnostický – rychlá anamnestická odpověď

• Interpretace výsledků závisí na úrovni proočkovanosti populace a aktivitěprobíhajícího onemocnění

Očkovací látkyAcelulární vakcína

Pro děti (Dtap) - 1996• Infanrix (GlaxoSmithKline), Tripedia (Sanofi

Pasteur) – antigeny PT, FHA• Daptacel (Sanofi Pasteur) 5 komponent - PT, FHA,

pertactin a fimbrie typ 2 a 3Pro adolescenty a dospělé (Tdap) – 2005

• Boostrix (GlaxoSmithKline) 3 antigeny (PT, FHA a pertactin)

• Adacel (Sanofi Pasteur) stejné jako Daptacel, ale redukováno množství PT

Očkovací látky

Celobun ěčná vakcína

• Od poloviny 30. let, v kombinaci jako DTP od poloviny 40. let

• Účinnost po 3 dávkách 70 – 90 %• Protekce 5 – 10 let• Časté lokální nežádoucí reakce

Bordetella spp.

B. parapertussis – více rezistentní než B. pertussis

• COT účinnější než ERY

B. bronchiseptica – in vitro citlivá GEN, TOB, AMI; TIC; CTZ, CPR; TET; CMP

• je rezistentní k ERY

Rod HaemophilusMorfologie, kultivace :• Drobné, nepohyblivé, nesporulující pleomorfní,

fakultativně anaerobní, kapnofilní gramnegativnítyčinky

• Závislost na růstových faktorech X (hemin), V (NAD, NADP)

• Faktor V – pro oxidoredukční procesy v buňce• Faktor X – chybí enzymy pro syntézu protoporfyrinu

IX z δ-aminolevulové k. /průkaz porfyrinovým testem/• Fenomén satelitismu – růst v okolí S.aureus• Kultivační media: KA se STAU čárou, Levinthalův

agar, čokoládový agar

Rod Haemophilus

+H.ducreyi

++*H.aphrophilus

+++H.haemoglobinophilus

+++H.segnis

+++H.paraphrophilus

++++H.paraphrohaemolyticus

++++H.parahaemolyticus

+++H.parainfluenzae

++++H.haemolyticus

++++H. influenzae

KatalázaOxidázaHemolýzaVX

Rod Haemophilus

Onemocn ění:• Meningitída• Epiglotitída• Artritída• Sinusitída• Otitis media • Pneumonie• Konjunktivitída, Brazilská purpurová horečka• Chancroid - STD

Haemophilus influenzae

• Sérotypy; biotypy, bioskupiny• 8 biotypů /tvorba indolu, produkce ureasy,

ornithindekarboxylasy/Faktory patogenity:• - pouzdro; 6 sérotypů a – f; typ b

/polyribosyilribitolfosfát/• - endotoxin – ciliostatická substance -> poškozenířasinkového epitelu; translokace přes epiteliální i endoteliální buňky

• - Ig A1 proteasa• - β-laktamasa

Haemophilus influenzae

Onemocn ění:• Otitis media, sinusitis acuta, epiglotitis,

pneumonie• Bakteriémie, sepse ->septická artritida,

meningitis /mortalita 3 - 8 %, následky 22 –40 %/

• Brazilská purpurová horečka, konjunktivitida - /HAIN biosk. aegyptius/

Haemophilus influenzae

Lab. diagnostika:• Nazofaryngeální výtěr, hnis, punktát,

sputum, krev, CSF /transportní půdy, pokoj. teplota (při 4 °C hynou)/

• Mikroskopie /CSF/• Kultivace• Aglutinace /CSF, séroskupiny/

Haemophilus influenzae

Terapie:• Amoxicilin• Co-trimoxazol, klaritromycin, co-amoxicilin,

chloramfenikol, CEF II Prevence:• Očkování – od 13. týdne věku, po měsíci

přeočkování 2x, 4. dávka po 6 měsících od 3. dávky /hexavakcína/

Rod Neisseria

Morfologie :• Gramnegativní, aerobní, kapnofilní,

nepohyblivé, nesporulující koky uspořádané ve dvojici

Kultivace :• Obohacená kultivační media /čokoládový

agar, Thayer-Martin agar/• Teplota: 30 – 38,5 °C

Rod Neisseria

• N. gonorrhoeae, N. meningitidis• N. animalis, N. animaloris , Neisseria.

bacilliformis, N. canis, N. caviae, N. cinerea, N. cuniculi, N. denitrificans, N. dentiae, N. elongata subsp. elongata, N. elongata subsp. glycolitica, N. elongata subsp. nitroreducens, N. flava, N. flavescens, N. iguanae, N. lactamica, N. macacae, N. mucosa, N. ovis, N. perflava, N. polysaccharea, N. sicca, N. subflava, N. weaveri, N. zoodegmatis

Neisseria gonorrhoeae

• Obligátní patogen• G-diplokoky intracelulárně /odolnost proti

rozštěpení po fagocytóze/Fyziologie a biochemie:• Citlivý na změnu teploty, vyschnutí,

desinfekční prostředky• Kataláza, oxidáza pozitivní• Štěpí pouze glukózu

Neisseria gonorrhoeae• 3 třídy Ag – W /proteiny/; M /polysacharidy/, JFaktory patogenity:• Pilin – adheze k epiteliálním buňkám• Por-protein – intracelulární přežívání blokací fúze

fagolysosomu• Opa protein – přichycení se eukarytických buněk• Rmp protein – chrání povrchové Ag před baktericidními Ab• Tranferin vázající protein – získávání železa• Laktoferin vázající protein – získávání železa• Hemoglobin vázající protein – získávání železa• LOS – endotoxin• IgA1 proteáza• β-laktamáza

Neisseria gonorrhoeae

Lab. diagnostika:• Nátěr na sklíčko + výtěr v transportním

médiu• MIKROSKOPIE /Gram, Giemsa/• Kultivace - obohacené půdy, předehřáté• PCR

Neisseria gonorrhoeae

Onemocn ění:• Urethritis, cervicitis, salpingitis, PID,

proctitis, pharyngitis, • Bakteriemie• Arthritis

• Fitz-Hugh-Curtis sy – perihepatitis• Ophthalmia neonatorum

Neisseria gonorrhoeae

Terapie :• CEF III• Chinolony• Spektinomycin

• Pozn.: DOX – sdružená chlamydiováinfekce

Neisseria meningitidis

• G-diplokoky intracelulárně• Pouzdro /polysacharidové/

– séroskupinyFyziologie a biochemie:• Citlivý na změnu teploty, vyschnutí,

desinfekční prostředky• Kataláza, oxidáza pozitivní• Štěpí glukózu a maltózu• 15 % populace - nosičství

Neisseria meningitidisFaktory virulence:• Pouzdro polysacharidové - antigenní• Pili• Opa, Opc proteiny • Transferin vázající protein• LOS• IgA1 proteáza• Superixiddismutáza, kataláza

• β−laktamáza

Neisseria meningitidis

Lab. diagnostika:• CSF, krev• Mikroskopie• Kultivace• Latexová aglutinace – přímá detekce• PCR

Neisseria meningitidis

Onemocn ění:• Meningitis• Sepse• Waterhouse-Friderichsen syTerapie :• PNC• CEF III• CMP• heparin

NormNorm áálnln íí flfl óóra ra orofaryngeorofarynge áálnln íí oblastioblasti

•Streptococcus pyogenes 0 - 9%

•Staphylococcus aureus 35 - 40%

•Streptococcus pneumoniae 0 - 50%

•Neisseria meningitidis 0 - 15%

•Haemophilus influenzae 5 - 30%

•Moraxella catarrhalis 0 - 15%

•G–bakterie, (anaerobní bakterie) 3%