Flagella-H, protein yapısında, ısıya, asit ve alkollere hassas; formaldehit e dirençlidir.

Transkript

1 Familia Enterobacteriaceae Genel Özellikleri Prof. Dr. Figen Erkoç ve Fatma Türkmenoğlu ( ) Gazi Eğitim Fakültesi, Gazi Üniversitesi Aralık 2007 Genel Özellikler: 1. Gram (-) 2. Basil 3. Sporsuz 4. Pseudomonas ve Vibrio tek flagellum, onun dışındakiler peritriş kirpikli ve hareketli; Klebsiella, Shigella, Yersinia pestis hareketsiz. 5. Pepton veya beef extract da NaCl veya başkası olmadan üreme. 6. MacConkey agarda iyi ürerler. Selektif besi yeri, içindeki kristal viyole, Gram (+) bakterilerin üremesini önler. ph indikatörü olarak nötral red bulunur. Laktozu fermente edebilme özelliğinin belirlenmesinde kullanılır. Lac (+) ler ph ı düşürüp kolonileri pembe-kırmızı yapar; Lac (-) ler renksiz ve şeffaf kalır. 7. Fakültatif anaerob (aerob) oksijeni tercih ederler ama oksijen olmazsa fermentasyon da yapabilirler. 8. Üreme için basit maddelere ihtiyaç duyarlar. Şekerleri çeşitli son ürünlere yıkar. 9. Glukoz dan anaerob fermentasyonla asit ve gaz oluştururlar. Fermentasyon ürünlerinin tipleri ve miktarı (oranı): 9.1. Karışık asit fermentasyonu, önemli oranlarda üç asit oluşur. Asetik asit, laktik asit, süksinik asit. Gazlar etanol, karbon dioksit ve hidrojen dir (CO 2 : H 2 1:1). Örnek Escherichia coli Butanediol fermentasyonu, oluşan asit miktarı karışık asit fermentasyonundan azdır. Başlıca ürünler butanediol, etanol, karbon dioksit ve su dur (CO 2 : H 2 5:1). Yan ürün asetoin. Örnek DNA baz kompozisyonu %53-58 olan Klebsiella, Serratia. 10. Katalaz (+) 11. Oksidaz (-) 12. Nitrat ı, nitrit e çevirebilirler. 13. DNA (G + C) oranı %39-59 arasında değişir. 14. En iyi üreme C da. 15. Karbon dioksitsiz ortamda iyi ürerler. 16. Çevrede çok yaygın olanları vardır. 17. Bağırsak, genitoüriner sistem (GU) ve solunum sisteminde yaygın bulunurlar. Örnekler Escherichia coli Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter. 18. Bazıları sadece insanda infeksiyon yapar. Örnek Salmonella typhi insanda tifo etkenidir. 19. Antibiyotik direnci ileri derecede. Konjugasyonla. Çoklu direnç: R faktörleri. 20. Bacteroides (anaerob) sayıca Enterobacteriaceae nin en fazla olan grubu. 21. Başlıca virulans faktörleri: adezinler (pili, CFA1-2, K88, K99 antijenik adezinler), endotoksin, enterotoksin, Shigatoksin ve Shiga benzeri toksin, hemolizinler, sideroforlar ve kapsüldür. Ayrıca hücre dışı toksin ve enzimleri de vardır. Daha az yaygın bulunan özellikler: Klebsiella da kapsül/slime tabakası bulunur. LPS endotoksin (lipid A), çoğunda fimbria (pili) var. Bazılarında seks pilusu şeklinde. Bu pilus konjugatif (bulaşıcı) plazmid taşıyan bakterilerde görülür ve plazmid DNA sının konjugasyona katılmasını düzenler. Antijenik yapıları epidemiyoloji ve sınıflandırmada önemli. Örnek Salmonella ve Shigella nın tiplendirmesinde kullanılır. Birinci derecede önemli Ag leri; Somatik-O, LPS yan zincirindeki polisakkarit, çapraz reaksiyonlara yol açabilir. Tipik olarak laboratuar pasajlarından sonra polisakkarit zincir sentezine devam edemeyen mutant suşlara rastlanır. Bu tipler besi yerinde R koloniler oluşturur ve bu suşların LPS tabakaları kabadır; O- Ag lerini kaybetmiştir. O-Ag ısıya (110 0 C, 2.5 saat), alkole (%96 lık, 4 saat) ve asitlere dayanıklıdır. Formaldehit de aktivitesi kaybolur. Serotiplemede kullanılır. Flagella-H, protein yapısında, ısıya, asit ve alkollere hassas; formaldehit e dirençlidir. Kapsül-K, kalın polisakkarit (bazan slime tabakası halinde; Escherichia cinsinde protein yapısında), ısıya 1

2 kısmen hassas. İkinci derecede önemli Ag: ECA Enterobacteriacea common antigen. Salmonella ve bazı Citrobacter lerde çok ince kapsül şeklinde polisakkarit V i antijeni bulunur. Bazı Shigella tipleri memeli hücrelerinde protein sentezini bozan Shiga toksin (eş anlamlı olarak Verotoksin de kullanılır) oluşturur. Enterik Bakterilerin Tanımlanmasında Kullanılan Ortam ve Testler (Brock s. 711, Tablo 16.27; Ş. Ustaçelebi): 1. Endo agar (besi yeri). Laktozu kullanma özelliklerine göre Gram (-) basilleri ayırd edici özellikte bir besi yeridir. Laktoz fermentasyonu sonucu oluşan asetaldehit besi yerinde bulunan bazik fuksin, sodyum sülfit bileşiğini ayırır ve fuksinin rengi kırmızı olarak ortaya çıkar. Örnek lac (+) E. coli kolonisi ve çevresinde parlak kırmızı-mor röfle gözlenir, laktozu fermente edemeyen Salmonella renksiz görülür. 2. MacConkey besi yeri (enterik agar). Koliform basilleri üretmek ve laktozu fermente edenler ile etmeyenleri ayırd etmek için kullanılır. Selektif besi yeridir. İçindeki kristal viyole ve safra tuzları Gram (+) bakterilerin üremesini önler. Nötral red indikatörü lac (+) lerin etkisiyle, ph düştüğü zaman kolonileri pembe yapar. Laktozu fermente edemeyen Salmonella renksiz/şeffaf iken, E. coli kolonisi pembe gül kırmızısı renginde görülür. 3. TSI (Triple Sugar Iron) besi yeri. İçinde %1 sükroz, %1 laktoz, %0.1 glukoz bulunur. Gram (-) bakteriler, bu şekerleri fermente etme özelliklerine göre tüpün alt veya üst kısımlarında alkali veya asit reaksiyonlar gösterir. Ayrıca sistein veya sodyum tiyosülfat tan hidrojen sülfid oluşumu durumunda, H 2 S indikatörü olan ferröz amonyum sülfat ı demir iyonları ile birleşmesiyle ferröz sülfit meydana gelir, bu da besi yerinde siyah renk olarak gözlenir. Salmonella typhimurium TSI de şekerlerden sadece glukozu fermente eder. Besi yerinde asit reaksiyonu oluşur ancak glukoz diğer karbohidratlara göre daha az miktarda bulunduğundan besi yerinin üstündeki asit hızla okside olur. Bunun sonucunda tüpün alt kısmı sarı, yatık olan üst kısmı ise kırmızı olarak gözlenir. Besi yerinin dip kısmında görülen siyah renk de ferröz sülfit pelleti bakterinin hidrojen sülfid oluşturduğunu gösterir. 4. EMB besi yeri. İçindeki metilen mavisi Gram (+) bakterileri inhibe eder. Seçici besi yeridir. Eosin boyası ph değişikliklerine hassastır. Asit ortamda renksizden, siyaha döner. İçinde laktoz ve sükroz vardır. Glukoz içermez. Enterobacteriaceae nin Teşhisi Şüpheli numuneden biri kanlı agara diğeri MacConkey veya EMB gibi ayırt edici vasata olmak üzere iki ekim yapılır. Lac (-) lerin kolonileri renksiz olarak gözlenir. Kesin tiplemeden önce TSI agar ve Üre agar a da ekim yapılır. Dışkı örneklerinden izolasyon için MacConkey ve EMB agara ek olarak daha fazla seçici ve ayırt edici özellik taşıyan, Hektoen enterik agara (HE) veya Xylose lysine deoxycholate (XLD) agara da ekim yapılır. Her ikisinde de sodyum tiyosülfat ve ferik amonyum sitrat vardır. H 2 S oluşturanların kolonilerinde siyahlık vardır. Sonra hareketliliğe bakılır (H antijeni). Örnek, Proteus çok hareketli. Lac (+): Ortamı asitleştirenler Escherichia (ayrıca ortamı asitleştirip yeşil röfle verir), Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes. Lac (-): Shigella (Grup A dizanteri yapar), Salmonella, Proteus, Pseudomonas (fermentasyon yapmaz, renksiz veya pembe koloniler). Yavaş Lac fermentasyonu yapanlar: Serratia, Vibrio, Edwardsiella, Citrobacter, Arizona, Providencia, Erwinia. HE agarda: Lac (+) ler sarı koloni; Lac (-) ler yeşil koloni; Proteus gibi Lac (-) olup da H 2 S oluşturanlar yeşil, ortası siyah koloni oluşturur. Citrobacter freundii, sarı, ortası siyah koloniler oluşturur. XLD agarda: Lizin dekarboksilaz oluşturan, fakat Lac (-) Salmonella gibi bakteriler, kırmızı, ortası siyah koloniler oluşturur. Koliform grubu: Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter. Koliformların kendi aralarındaki grupları teşhis için IMViC testi yapılır ( ve Gram negatif, çomak şekilli, aerob veya fakültatif anaerob, spor oluşturmayan, laktozu saatte C fermente eden bakteriler. İzolasyonlarında VRBA (Violet red bile agar) kullanılır. 1 Indole testi (reaksiyonu). Bakteriler triptofanaz enzimi etkisiyle triptofanı, indol e yıkar (+pirüvik asit+amonyak). 2 Methyl red testi. Bakteriler glukozdan asit oluşturur. 2

3 3 Voges-Proskauer testi. Bakterilerin glukozdan oluşturduğu asetilmetilkarbinolü teşhis eder. 4 Citrate (sitrat) kullanımı. Bakteriler sitratı karbon kaynağı olarak kullanır. Sitrat (+) ise ph bazik olur. Bromtimol indikatörü yeşilden maviye dönüşür. Organizma İndol Metil Red Voges- Sitrat Proskauer E. coli E. aerogenes Shigella Salmonella Klebsiella İndikatör Organizmalar. Örnek indikatör organizmalar: Fekal olarak fekal koliform ve E. coli; Enterik olarak Salmonella spp., Shigella spp. Su kalitesi ve güvenilirliği ile ilgili organizmalar: Vibrio cholera Salmonella typhi Shigella spp Hepatitis Gıda kalitesi ve güvenilirliği ile ilgili organizmalar: Koliform grubu Escherichia coli İçme suyunda analizi çok önemli C de üreyebilir. Lizin (+), Lac (+), İndol (+), Asit üretimi (+), Gaz (+), H 2 S (-), EMB agarda metalik röfle, bakteriyosin üretir, pili, kapsül, endotoksin ve enterotoksin olan iki ekzotoksini var (camp ). Bağırsak Dışı İnfeksiyonları: 1. Üriner sistem infeksiyonları. Sonda, kateter kullanımıyla artar. Böbreği tutuyorsa piyelonefrit; sadece mesanedeyse sistit. 2. Solunum yolu infeksiyonları. 3. Menenjit (septisemi). Neonatal menenjit. Anne vajeninden bulaşma yoluyla. 4. Bakteriyemi. İshallerde antibiyotik verilmez. Kaybolan sıvı yerine konur. O157:H7 suşu kanlı ishal yapar. Fast food ishali. Toksin var. Enterotoksin üreten E. coli suşları sulu, kansız, ince bağırsağı tutan, ishal yapar. Kalın bağırsağı tutan E. coli inflamasyonlu (nötrofil) kanlı ishal. Enterohemorajik E. coli de var. Bağırsakda E. coli İnfeksiyonları: 1. ETEC. İki yaşından küçük çocuklarda diyare. Turist diyaresi. Mide asiti koruyucu faktör. Kansız, sulu diyare; bulantı, karın ağrısı-kramp. Düşük ateş. Mukozaya penetrasyon yok. LT ve ST. 2. EPEC. Mukuslu, kansız, sulu diyare. Ateş ve kusma. Bebekler ve iki yaşın altındaki çocuklar. Erişkinlerde nadir. 3. EIEC. Kolon mukozasına invazyon. Epitel hücrelerinde çoğalır. Shigella benzeri enterit. Ateş, karın ağrısı, kanlı mukuslu tipik dizanteri veya sulu diyare. 4. EHEC. O157:H7 suşu. Kanlı diyare ve hemolitik üremik sendrom. Su/Gıda ile kontaminasyon. Verotoksin (Shigella toksini benzeri). Salmonella Pek çok serotipi var. Bildirimi zorunlu hastalıktır. Genetik olarak E. coli ye benzer. Yüzey antijenlerine göre tanınır. LPS (O-antijeni) dışında onu çevreleyen glikolipid yapısındaki V i antijeni ve dış polisakkarit antijeni var. İki patojen tür var: Salmonella typhi, tifo etkeni; Salmonella enteridis. Gastroenterit, bakteriyemi, ateş, taşıyıcılık (portör), rezervuarı hayvanlar. S. typhi ve S. paratiyphi de tek kaynak kolonize insanlar. Besin zehirlenmelerinin %90 ından sorumlu, bilhassa hayvansal gıdalar. Yaygın olarak su ile de bulaşır. Hayvanlardan insana temasla, kişiden kişiye temasla, kan nakli ile. Kümes hayvanları, yumurta, iyi pişmemiş fast-food tipi gıdalarla. Tipik besin zehirlenmesi. Salmonella direnci, insan ve veterinerlikte kullanılan antibiyotiklerin baskısının bir sonucudur. Plazmidlerin transferi ile oluşur. Antiasit kullanımında 1. aşama savaşı aşıp besinlerle bağırsağa geçebilir. İnfeksiyon için ağız yoluyla bakteri alınmalıdır. V i antijeni koruyucudur. Ticari aşısı var. Her tür hayvandan izole edilmiştir. İnsana bulaştırma açısından en başta kümes hayvanları, bunların ürünleri, özellikle yumurta gelir. Süt ve süt ürünlerinden bulaşma yaygındır. Evdeki kedi, köpekten de bulaşır. 3

4 Shigella dysenteriae Genetik olarak E. coli ye benzer. Basilli dizanteri etkeni. Sulu kanlı diyare. İnvazyon yapar. Endotoksini nörotoksindir. Laktoz negatiftir. Hareketsiz. Endo ve EMB agarlarda renksiz koloniler yapar C de üreme. Fekal-oral yolla bulaşır bakteri infeksiyon için yeterlidir. Daha çok 6 ay 5 yaş çocuklar. Colicin adında bakteriosin üretir. Campylobacter Campylobacteriacea familia sından lerden beri bu grupta. Sporadik bakteriyel enterit etkeni. Gram (- ), (G + C oranı) % Sporsuz.Nötral ve alkali ortamlarda, özellikle safrada 3 ay canlı kalabilirler. Asite dayanıksızlar. Direkt güneş ışnlarına,kuruluğa ve soğuğa duyarlılar.60 derece sıcaklığa 15 dk dayanabilirler. Pastörizasyonla ölür. Dışkı örneği alındıktan ilk iki saat içinde karanlık alan veya fazkontrast mikroskobunda incelendiğinde tipik, küçük sıçrayıcı hareketleri görülürse hızlı teşhis konmuş olur. Gram boyalı preparatlarda soluk pembe, martı kanadı şeklinde görülürler. Campylobacter jejuni yaz ve erken sonbahar aylarında kanlı ishallere sebep olur. Rezervuarı hayvanlar. Tipik zoonoz. Kesim sırasında etler enfekte olur. %50-70 sporadik az pişmiş kümes hayvanlarıyla, su, süt, süt ürünleri, ev hayvanları. Beş yaşın altı, yaş ve yaş sınırlarında hastahane infeksiyonları. Ağır vakalarda sıklıkla kolon etkilenir. Nonspesifik kolit, ülseratif kolit veya Kohn hastalığını taklit eder. Yalancı zarlı kolit de gelişebilmektedir. Campylobacter'li hastaların serumunda spesifik antikorlar gelişir. Türleri arasında çapraz reaksiyon olduğundan bir türe karşı gelişen antikor diğer türlere de etki eder. Reaktif artrit, hepatit, interstisyel nefrit ve hemolitik üremi sendromu gibi komplikasyomlar. Ateş kanlı diyare önemli. Besin zehirlenmesi saatlik kuluçka döneminden sonra. Şiddetli kramplar ve sancılı. Basitrasin, sığır safrası, polymyxin B ye dirençli. Seçici besi yerine ekilirse diğerleri üreyemez. Katalaz (+), oksidaz (+), H 2 S (+). Mikroaerofil %5-10 O 2 veya %3-5 CO C de ürer ama jejuni 42 0 C da daha hızlı ürer. Kültür için antibiyotikli kanlı besiyerlerinden biri kullanılır(skirrow Butzler veya Campy- BAP)Kampilobakterler ne oksidatif ne de fermentatif yolla karbohidratları kullanmazlar.bakteriyemi. Hayvan ve hayvansal ürünlerle doğrudan temasta olanlar risk grubu.türkiye'de Kampilobakter enteritlerinin oranı %2-15'tir. Helicobacter Toplam dokuz türü vardır. Mukus tabakası altında, epitel hücre yüzeyinde ve lümende bulunur. Gram (-), dokuda spiral, kültürde basil veya kıvrık kok görünümündedir. 4-6 adet flagella bulunur. Hareketli. Mikroaerofil ürer: %98 nem ve %5-10 CO 2 de 37 0 C. Kan ve serumlu besi yerinde 4-7 günde ürer. Katalaz (+), oksidaz (+), üreaz (+). Mide ve duodenum endoskopisi ile biyopsi materyali alınır. Direkt Gram veya Giemsa boyası yapılır. Genetik olarak hassas kişilerde kronik gastrit gelişir. Aşırı asit salgısı Helicobacter pylori infeksiyonunda artar (Ustaçelebi, s. 538). Duodenum ülserli hastaların %90 dan fazlası H. pylori ile infektedir. Antibiyotik tedavisi önemli. Üreaz testi de teşhiste önemli. PCR ile teşhis metodu var. İzotopla işaretli üre ağızdan verilir, bir saat içinde oluşan işaretli karbon dioksit nefeste tayin edilir 14 CO 2. Vibrio Oksidaz (+). Vibrio parahaemolyticus çiğ veya yeterli pişmemiş deniz ürünlerinin yenilmesiyle diyareye sebep olur. Okyanusun aşırı tuzlu ortamında yaşamaya uyum sağlamıştır. %2-3 NaCl de ürer.mükemmel alkali ph toleransı sayesinde ph:9 da selektif olarak üretilebilir. Patojen Vibrio lar iki grup halinde incelenir: O1: epidemik hastalık etkeni, El Tor, Kolera etkeni Vibrio cholerae bu grupta. V. chloreae nin depoları istridye ve midye. Çok iyi pişirilmeleri gerekli. Ekzotoksin olarak enterotoksin üretir. A subünitesi G proteinlerini aktive ederek adenilat siklaz ve camp miktarını arttıran, dolayısıyla lümene su ve klor salgılanmasına sebep olan etkili birimdir. B subünitesi ise bağlanmadan sorumlu birimdir. Kolerada yangı yoktur, ancak pirinç suyu kıvamında sulu diyare vardır. Çok miktarda dışkılama ile aşırı su kaybı olduğundan dehidratasyon tehlikesi. O1 Olmayanlar: Sporadik hastalık veya patojen değil. Deniz kabuklularının yenmesiyle. MacConkey agarda laktozu yavaş fermente eder, renksiz koloniler. Proteus (s. 711, Brock) Providencia Morganella Grubu Grubun tipik örneği Proteus amonyak ve karbon dioksit üretir üreaz (+), hareketli (bilhassa kanlı agarda). E. coli ile uzak akraba. Gram (-). Sporuz, basil ve kokobasil, kapsülsüz, hareketli bağırsak bakterileri. Jelatini eritir. Proteus O-antijenleri ile Rickettsia antijenleri çapraz reaksiyon verir. Weil-Felix reaksiyonu. Toprak, su, kolon ve kanalizasyon atığında bulunur. GU infeksiyonlarını kadınlarda daha fazla yapar. Kolonda yerleşik. Ayrıca pnömoni, yara, kateter gibi yaralarda infeksiyon ve septisemi yapar. Lac (- ). ph artınca taş oluşumunu arttırır. Nitratı anaerob olarak elektron alıcısı olarak kullanır. Kükürtlü bileşikleri anaerob olarak elektron alıcısı olarak kullanır. Proteus vulgaris TSI da H 2 S (+),İndol (+), Proteus mirabilis; TSI da H 2 S (+),İndol (-). Bakteriosin oluşturur. Fakültatif anaerob. 4

5 Pseudomonas Tabiatta yaygın bulunur. Konak savunması azalınca etkili olur; oportunist patojen. Aerob. Gram (-). Sposuz. Hareketli C de ve hafif alkalide iyi ürer C da da üreyebilir. Buyyonda yüzeyde zar yapar. Altında mavi-yeşil pigmenti bulunur. Kanlı agarda hemoliz yapar, jelatini parçalar, sütü 3-4 günde pıhtılaştırır ve süt sarı yeşil bir renk alır. Glukoz fermentasyonu (-), Oksidaz (+), Lac (-). Nitrat redüksiyonu yapar. Kollajenaz, elastaz ve jelatinaz üretir. Su ve nemli yerlerde kolayca ürer. Pseudomonas aeruginosa dezenfektanlara dirençli. Sıvı sabunda bile ürer. Kolon normal florasında taşınma oranı %10. Esas yeri toprak ve su. Piyosiyanin pigmenti irine mavi rengini verir. Fluorescein (piyoverdin) pigmenti ise UV altında floresans veren yeşil pigmenttir. Yanık hastalarında teşhiste önemli. Agara her iki pigment de yayılır. Sulu her çözeltide ürer: Solunum ve anestezi aletleri, cihazlar, distile suda bile, nemli deri bölgelerinde yaygın. Yaptığı hastalıklar: yara - yanık, bronkopnömoni, septisemi, kulak iltahabı, diyare, bronşit, kistik fibroz, pnömoni, bağışıklığı bastırılmış kişilerde nötrofil sayısında azalma, kateter takılmasından oluşan infeksiyonlar, GU infeksiyonları ve hastahane infeksiyonlarında çok önemli. Endotoksin, ekzotoksin üretir. DT ile aynı mekanizma ile protein sentezini inhibe eder. Ekzotoksin A. Klorlama önemli, yoksa yüzme havuzunda da ürer. Duşlarda çok rahat ürer. Kontak lenslerde kornea infeksiyonları yapabilir. Bacteroides fragilis Sepsis, peritonit, apse, anaerobik infeksiyonlar. Dominant flora üyesi. Dışkının gramında bakteri ortalama. Kadında vaginada yoğun. Kapsüllü. Mukoza yırtık yerinden endojen olarak yerel apse, hematojen yolla yayılma apseleri. Cerrahi girişim. Akciğer apsesi. İnhibitör olarak kanamisin ve vankomisin eklenen kanlı agardan anaerobik şartlarda izolasyon. GC (gaz kromatografisi) ile organik asit fermentasyon ürünlerine bakılır. Yersinia Yersinia pestis (veba), Yersinia pseudotuberculosis (hayvanlarda tüberköloz benzeri lemf nodu hastalığı, insanda nadir), Yersinia enterocolitica insan ve hayvanlarda bağırsak infeksiyonu ve sistemik infeksiyonlar. Y. pseudotuberculosis ve Y. enterocolitica 37 0 C da hareketsiz, 25 0 C da hareketli. Son yıllarda gıda ve su ile bulaşması önemini arttırdı. H 2 S (-), üreaz (+), gaz oluşturmaz (-). Mycoplasma pneumoniae Atipik zaatürre pnömoni - etkeni (Levinson s. 138). En küçük serbest yaşayabilen organizmalar. Duvar yok. Gram boya ile iyi boyanmaz. Penisilin ve sefalosporin etkisiz. Üç katlı membran kolesterol taşır. Böyle tek mikroorganizma. Lipidce zengin besi yerinde ürer. Yavaş üreme, en az 1 hafta jenerasyon süresi. Yağda yumurta koloniler. Damlacık infeksiyonu ile bulaşır. Akciğer solunum epiteline tutunur. Sil hareketlerini engeller. Kışın insidans yüksek. 5