Chorobotwórczość, metody wykrywania i identyfikacji prątków

i bakterii atypowych (riketsje, chlamydie i mikoplazmy)

Beata Sokół-Leszczyńska

Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej WUM

Choroby powodowane przez prątki

• Mycobacterium tuberculosis Complex tuberculosis• M. bovis

• M. bovis BCG GRUŹLICA• M. africanum

• M. microti

• M. canetti

• MAIC komplex (Mycobacterium avium-intracellulare complex)

• M. kansasii

• M. scrofilaceum

• M. fortuitum Kompleks MOTT (Mycobacterium other than tuberculosis)

• M. chelonae

• M. marinum MYKOBAKTERIOZY

• M. leprae trąd

PROFILAKTYKA

• W Polsce - szczepionka BCG (Bacille - Calmette - Guerin)

Czynniki chorobotwórczości prątków gruźlicy

• Substancje obecne w ścianie komórkowej i warstwie otoczkowej:

• KWASY MYKOLOWE -

• kowalentnie związane z arabinogalaktanem do peptygoglikanu

• SULFATYDY - Hamują fuzję fagosomu do lizosomu

• arabinozydy,

• mannozydy

czynnik wiązkowy - CZYNNIK WIĄZKOWY

• powierzchniowy glikolipid występujący tylko u szczepów chorobotwórczych

• hamuje migrację leukocytów, aktywuje makrofagi i limfocyty T, odpowiada za tworzenie ziarniniaka

• LIPOARABINOZYDY

• polisacharydy hamujące aktywację makrofagów poprzez indukcję wydzielania TNF przez interferon (gorączka, wyniszczenie, martwica tkanek)

Prawdopodobieństwo, wystąpienia zakażenia :

• Zakaźności osoby z gruźlicy

• Środowisko, w którym nastąpiło narażenie

• Czas ekspozycji

• Wirulencja prątków gruźlicy

Najlepszym sposobem, aby zatrzymać transmisję jest:

• Izolować osoby zakaźne

• Zapewnienie skutecznego leczenia osób zakaźnych jak najszybciej

Drogi szerzenia się gruźlicy płuc

Gruźlica pierwotna

• Prątki są w jądrach kropelkowych

• osadzają się w dolnych płatach płuc w makrofagach

• kwasy mykolowe zawarte w ścianie komórkowej prątków

• umożliwiają bakteriom przeżycie wewnątrzmakrofagów i namnażanie się

• niezakażone makrofagi odgradzają się i niszczą zakażone makrofagi

• tworzą się serowate ziarniniaki

• ulegają zwłóknieniu, zwapnieniu (gruzełki) zawierające wewnątrz uśpione prątki

• można wykryć komplex Ghon’a (zwapniałe gruzełki płucne+wnekowe węzły chłonne)

• ulegają rozprzestrzenieniu się drogą naczyń krwionośnych, limfatycznych i tworzą gruzełki pozapłucne

• aktywację LiT można wykryć za pomocą próby tuberkulinowej

Gruźlica popierwotna

• Gruźlica pierwotna przechodzi w postać popierwotną

• najczęściej na skutek reaktywacji uśpionych prątków

• reaktywacja prątków w gruzełków szczycie płuca (wysokie stężenie tlenu sprzyja temu procesowi)

• odpowiedź ze strony makrofagów - tworzą się duże serowate ziarniniaki

• tworzą się jamy w płucach

• rozsiew drogą naczyń krwionośnych i limfatycznych (prosówkowata postać gruźlicy)

Gruźlica pozapłucna, popierwotna

Inne miejsce zostają zajęte, gdy dochodzi do reaktywacji prątków

zawartych w gruzełkach pozapłucnych lub na skutek rozsiewu z płuc

• ośrodkowy układ nerwowy

• dróg moczowych (nerki)

• przewodu pokarmowego

• węzłów chłonnych, np.: jamy brzusznej

• śledziony

• układu krążenia

• kości (kręgosłupa)

• stawów : biodrowego, kolanowego, skokowego, śródstopia

• inne: oka, jamy ustnej, gardła krtani

Do rozwoju gruźlicy predysponuje

Zakażenie HIV

Terapia dużymi

dawkami

kortykosteroidów lub

innymi lekami

immunosupresyjnymi

np..: prednizon,

antagoniści TNFά

Przeszczep narządu

Cukrzyca

choroby nerek

Nowotwór

Niska masa

Choroby w obrębie

przewodu

pokarmowego

Gruźlica

lokalizacja Częstość

Postać płucna płucna Najczęstsza

Postać pozapłucna•krtań

• węzły chłonne

• opłucna

• mózg

•nerki

•kości

•stawy

• dróg moczowych

• przewód pokarmowy

•inne: oka, jamy ustnej, gardła

Częściej występują

•HIV(+)

•Immunosupresja

•Dzieci

Gruźlica

prosówkowa

Drogą krwi rozsiana

po całym organizmie

rzadko

MOTT----- Grupy wg Runyona

(na podstawie zdolności do tworzenia barwnika i szybkości wzrostu)

• Fotochromogenne - wytwarzające żółte lub pomarańczowe karotenoidy tylko po ekspozycji na światło

• skotochromogenne, wytwarzają barwniki

zarówno ma świetle, jak i w ciemności

• niefotochromogenne, nie wytwarzają barwników

• Szybkorosnące

• Wolnorosnące > 7 dni (najczęściej 2-8 tygodni)

• Szybkorosnace < 7 dni (najczęściej 2-3 dni)

Mykobakteriozy

• Zapalenie węzłów chłonnych

• Zakażenie rozsiane

• Zakażenie w obrębie kości i stawów

• Zakażenie w obrębie skóry i tkanek miękkich

Rozpoznawanie gruźlicy

• badanie radiologiczne

• badanie bakteriologiczne

• gruźlica układu oddechowego - plwocina u dorosłych

• - popłuczyny żołądkowe u dzieci

• gruźlica węzłów chłonnych - treść węzła

• gruźlica opłucnej

• gruźlica otrzewnej wysięk

• gruźlica jamy stawowej

• gruźlicze zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych - płyn m/rdz

• bronchoskopia

• stwierdzenie zmian gruźliczych, pobranie materiału

Identyfikacja prątków

• Preparat barwiony metoda Ziehl-Neelsena

• Test przesiewowy -immunofluorescencja bezpośrednia ze swoistą surowicą

• homogenizacja i dekontaminacja (NaOH)

• posiew na podłoże Lowensteina-Jensena

• charakterystyka biochemiczna

• badanie lekowrażliwości

NOWE PRZYSPIESZONE METODY

• izotopowy system Bactec 460-Tb

• fluorescencyjny zestaw hodowlany MGIT

(Mycobacterium growth indicator tube)

• sondy genetyczne

• PCR

• chromatografia gazowa

(trzeba wpierw wyhodować szczep)

Rola czynnika wiązkowego

w mikrobiologicznym rozpoznawaniu gruźlicy

• Mikrohodowla na szkiełku

podstawowym zanurzonym w

płynnej pożywce

• Czynnik wiązkowy powoduje

charakterystyczne równoległe

układanie się komórek

prątków, które tworzą długie,

splątane wężowate sznury

• Po 10-14 dniach hodowli widać

je w preparacie

• Wcześniejsze rozpoznanie!

Bakteriologiczne monitorowanie leczenia

przeciwprątkowego

• zawsze należy dążyć do bakteriologicznego potwierdzenia

rozpoznania gruźlicy

• badanie wstępne

• koniec wstępnej fazy leczenia, tj koniec 2 m-ca leczenia

• na początku 5 m-ca leczenia

• koniec leczenia (po 6 miesiącach - nowe zachorowanie

po 8 miesiącach - wznowa)

• po 3 badania bakterioskopowe i posiewy!!!

Leczenie gruźlicy

• Skojarzone, 2-4 leki

Leki I rzutu:

• etambutol, pirazynamid, izoniazyd, streptomycyna,

rifampicyna

Leki II rzutu:

• cykloseryna, etionamid, kapreomycyna, kwas

paraaminosalicylowy, fluorochinolony

Lekooporność

pierwotna

Spowodowana przez transmisję

lekoopornych prątków na drodze

człowiek-człowiek

Lekooporność

wtórna

Nabycie oporności podczas leczenia

przeciwprątkowego:

• pacjentowi przepisano niewłaściwe

dawkowanie

LUB

• pacjent nie przyjmował leków wg

zaleceń lekarza

Lekooporność prątków

Oporność na

pojedynczy lek

Oporność na jeden spośród wszystkich

leków stosowanych w leczeniu

Oporność przynajmniej na 2 leki spośród stosowanych w leczeniu (ale nie jednocześnie na izoniazyd i

rifampicynę)

Wielolekooporność

MDR (Multi drug

resistance)

Oporność na izoniazyd i rifampicynę

Szeroka

oporność

XDR(Extreme drug

resistance)

Oporność na izoniazyd i rifampicynę,

PLUS dowolny fluorochinolon ORAZ

przynajmniej jeden spośród 3

podawanych dożylnie(np.: amikacyna,

kanamycina lub kapreomycyna)

Lekooporność prątków

Mycobacterium leprae - prątek trądu

• zakażenie drogą kropelkową

• Nie rośnie na podłożach sztucznych

Chorobotwórczość Mycobacterium leprae

• Glikolipidy występujące w ścianie komórkowej

• Umożliwiają przeżywanie i namnażanie się wewnątrzkomórkowe

• Enzymy rozkładające rodniki nadtlenkowe

Ogniska endemiczne trądu

• Basen Morza Śródziemnego

• Nowa Kaledonia (Oceania)

• Archipelag Komoro (Ocean Indyjski)

• Madagaskar

• Bamako (Mali)

• Dakar (Senegal)

• Madras, Raipur, Kanpur (Indie)

Postaci trądu:

Tuberkuloidowa - z charakterystycznymi plamkami na tułowiu, twarzy, kończynach

Lepromatyczna - z charakterystycznymi zmianami na

tułowiu, twarzy, kończynach

• Rozsiew droga krwi, chociaz nie dochodzi do zajęcia narządów wewnętrznych

Graniczna - zniekształcenie twarzy

• zniekształcenie twarzy

LECZENIE - wiele miesiecy, a nawet lat: rifampicyna, sulfon, klofazymina

Chlamydie

• ciałka elementarne - zakaźne

• ciałka retikularne - niezakaźne

Chlamydophila pneumoniae

• atypowe zapalenie płuc

• zapalenie obocznych zatok nosa

• zapalenie gardła

• zapalenie oskrzeli

• zapalenie rogówki (u dzieci)

Diagnostyka bezpośrednia zakażeń powodowanych przez C. trachomatis

• zastosowanie hodowli komórkowych - wtręty (barwienie jodem)

• ELISA

• PCR, LCR

Diagnostyka pośrednia -poszukiwanie przeciwciał klas: Ig M, Ig G

• p/ MOMP

• p/LPS

• metodami: IF, ELISA, OWD

Leczenie

• Tetracykliny

• erytromycyna

• fluorochinolony

Diagnostyka bezpośrednia zakażeń powodowanych przez

C. trachomatis

• zastosowanie hodowli komórkowych - po zabarwieniu

w mikroskopie świetlnym widoczne wtręty (barwienie jodem -

wtręty zawierają glikogen), barwienie wg Giemzy)

• Immunofluorescencja pośrednia (DFA)

• Odczyn immunoenzymatyczny (EIA)

• PCR, LCR

25

Chlamydiozy

Gatunki Choroby

C. trachomatis

Serotypy (D-K)

Serotyp L1, L2, L3

•Jaglica (serotyp A-C)

•nierzeżączkowe zapalenie

cewki moczowej

•śluzoworopne zapalenia

szyjki macicy

•zapalenie jajników, jajowodów

(prowadzące do niepłodności)

•Zakażenia odbytnicy

(stosunki analne)

•Wtrętowe zapalenie spojówek

•Zapalenie płuc u noworodków

•ziarnica weneryczna pachwin

C. pneumoniaeZapalenie zapalenie

gardła, oskrzeli, płuc

C. psittaci Choroba papuzia

26

Objawy kliniczne zakażeń powodowanych

przez C. trachomatis

Lokalizacja

zakażeniaPowikłanie Następstwa

Zapalenie spojówek

Zapalenie cewki

moczowej

Zapalenie odbytu

Zapalenie najądrzy

Zespół Reiter’a

niepłodność (rzadko)

Przewlekłe zapalenie

stawów (rzadko)

Zapalenie spojówek

Zapalenie cewki

moczowej

Zapalenie odbytu

Zapalenie szyjki

macicy

błony śluzowej

macicy

zapalenie jajowodów

Zapalenie wątroby

Zespół Reiter’a

(rzadko)

Niepłodność

Ciąża pozamaciczna

Przewlekły ból w

miednicy

Przewlekłe zapalenie

stawów (rzadko)

Zapalenie spojówek

Zapalenie płuc

Zapalenie gardła

przeziębienie

Przewlekła choroba

płuc?rzadko

Mężczyźni

Kobiety

Niemowlęta

Zakażenia powodowane przez

C. trachomatis

u noworodków

Okołoporodowe objawy kliniczne:

• Wtrętowe zapalenie spojówek

• zapalenie płuc

u dzieci

• infekcje układu moczowo-płciowego

• zazwyczaj bezobjawowe

• transmisja z matki na dziecko

• Przemoc seksualna

Chlamydophila psittaciOrnitoza = choroba papuzia

• zapalenie płuc szerzące się drogą

kropelkową

• naturalnym gospodarzem są ptaki

• obecność chlamydii stwierdza się: w

wydzielinie nosowo-gardłowej ptaków,

pył zawierający odchody

Riketsje

• Gram-ujemne

• pasożyt wewnątrzkomórkowy

• cytotoksyczne działanie

lipopolisacharydu na śródbłonek

naczyń krwionośnych

• mają własny metabolizm

• nie rośnie na podłożach sztucznych

• antygeny fazy I i fazy II

Gorączka Q

Źródło zakażenia:

• chore zwierzę,(bydło, owce, kozy, dzikie zwierzęta),

• zakażone mleko, płyn owodniowy, krew łożyskowa, łożysko chorych zwierząt

Wektor: kleszcze

Rezerwuar:

• dzikie zwierzęta, małe gryzonie, przeżuwacze

• zwierzęta domowe: bydło kozy, owce

Drogi zakażenia:

• kropelkowa, przez uszkodzona skórę, pokarmową

• Ostre zakażenia:

• Grypo - podobna infekcja

• atypowe zapalenie płuc

• Przewlekłe zakażenia dają odległe objawy:

• zatorowe zapalenie płuc

• zator mózgu

• kłębuszkowe zapalenie nerek

• zapalenie wsierdzia

• zapalenie mięśnia sercowego

• uszkodzenia płodu, poronienia

Mikrobiologiczna diagnostyka

gorączki Q• Poszukiwanie przeciwciał (w III tygodniu): immunofluorescencja

pośrednia, odczyn wiązania dopełniacza, ELISA

• Izolacja riketsji na:

• worku żółtkowym

• zwierzętach (myszy, szczury)

• hodowlach komórkowych

• Wykrycie DNA (metoda PCR)

• Wykazanie obecności swoistych przeciwciał (immunofluorescencja pośrednia lub badanie immunoenzymatyczne)

• Wykazanie obecności drobnoustrojów w tkance za pomocą technik immunochemicznych

• PCR

• Mikroskopia elektronowa

• Surowice parzyste, badanie w odstępie 3-6 tygodni

• W ostrej fazie choroby miano przeciwciał p/antygenom fazy drugiej jest znacznie wyższe niż miano przeciwciał/antygenom fazy pierwszej

• W chorobie przewlekłej jest wyższe miano p/antygenom fazy pierwszej niż p/ AG fazy drugiej

• Miano może świadczyć o zakażeniach w przeszłości, głównie na obszarach wiejskich, rolnicy.

• U zdrowych osób, miano IgG przeciwko antygenom fazy II >1:128 lub niższe

Rokowanie

• 50% przypadków – samoistne wyleczenie

• 2% - ciężkie przypadki

zapalenie wsierdzia (śmiertelność): 35-55%

• 50-60% wymaga wymiany zastawki

Grupa durów wysypkowych

Choroba Brill - Zinsera Ricketsia prowazaeki

• przenosiciel: wesz odzieżowa

• Występowanie: cały świat

• Odczyn Weil Felixa - diagnostyka serologiczna

Dur endemiczny (szczurzy, miejski) Ricketsia mooseri

• przenosiciel: pchła

• Występowanie: cały świat

Grupa gorączek plamistychGorączka plamista gór Skalistych• Ricketsia rickettsi

• wektor: kleszcze

• rezerwuar: gryzonie

• Występowanie: półkula Zachodnia

Gorączka plamista guzkowa - (marsylska, kleszczowa, południowo afrykańska, indyjska)

• Rickttsia conori

• wektor: kleszcze

• rezerwuar: gryzonie

• Wystepowanie: Kraje śródziemnomorskie, Afryka , Indie

Dur kleszczowy Queenslandzki

• R. australia

• przenosiciel: kleszcz

• wystepowanie: Australia

Dur kleszczowy syberyjski - (północno-azjatycki)

• R. sybirica

• przenosiciel: kleszcze

• występowanie: pólnocne USA, Rosja

Dur zaroślowy (tropikalny) Orientia tsutsugamushi

• wektor: roztocze, pajeczaki

• rezerwuar: małe gryzonie

• wystepowanie; Azja, Australia

Erlichiozy

Erlichioza monocytarna - Ehrlichia chaffeensis

• wektor : kleszcze

• rezewuar: jelenieErlichioza granulocytarna - Ehrlichia phagocytophila,

E. Equi

• czynnik HE (human granulocytic ehrlichiosis agent)

• wektor : kleszcze z rodzaju Ixodes

• rezerwuar: myszy, szopy

• czynnik HE (human granulocytic ehrlichiosis agent)

• wektor : kleszcze z rodzaju Ixodes

• rezerwuar: myszy, szopy

• Ehrlichia sennetsu

• wektor: nieznany

• rezerwuar: surowe mięso ryb

Bartonellozy

Choroba kociego pazura - Bartonella henselae

• wektor : pchła kocia

• rezerwuar: kot

Gorączka okopowa (pięciodniowa) - Bartonella quintana

• wektor i rezerwuar:

• wesz odzieżowa

• człowiek

• pchła kocia

• występowanie: Europa Środkowo-wschodnia, południowa Afryka, Meksyk

MYKOPLAZMY Mycoplasma pneumoniae• nie mają ściany komórkowej (oporne na działanie antybiotyków, które

ingerują w syntezę ściany komórkowej)

• drobnoustroje adherują do nabłonka układu oddechowego, hamują ruch rzęsek, uszkadzają śluzówkę

• zapalenie tchawicy i oskrzeli oraz atypowe zapalenie płuc

• rosną na podłożu Hayflicka (charakterystyczna morfologia)

Diagnostyka pośrednia

Przeciwciała (IgM, „zimne aglutyniny”) OWD z antygenem M

Miano patognomoniczne:

• > powyżej 1:256

• lub 4-krotne narastanie w ciągu 5-7 dni

• lub spadek po chorobie

• Immunoelektroprecypitacja (Ig M)

• Odczyn hemaglutynacji biernej

• Leczenie• Tetracykliny - dorośli

• erytromycyna - dzieci

Kolonie M. pneumoniae

na podłożu Haylicka

Mykoplazmy inne

• Ureaplasma urealyticum

• Mycoplasma hominis

• mogą występować w drogach moczowo-płciowych zdrowych osób,

• powodować zakażenia narządów płciowych, niepłodność

• mogą być chorobotwórcze dla noworodków (wcześniaków)

• zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i mózgu

• gorączka połogowa