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ENTEROBACTERIACEAE, VIBRIO, CAMPYLOBACTER, HELICOBACTER

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ENTEROBACTERIACEAE, VIBRIO, CAMPYLOBACTER, HELICOBACTER - PowerPoint PPT Presentation


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Cattedra di Microbiologia. ENTEROBACTERIACEAE, VIBRIO, CAMPYLOBACTER, HELICOBACTER. Enterobacteriaceae. Gruppo eterogeneo di Bacilli Gram-negativi Aerobi e Anaerobi facoltativi Non sporigeni Mobili (flagelli peritrichi) o immobili Fermentano il glucosio Riducono i nitrati a nitriti

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Presentation Transcript
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Cattedra di Microbiologia

ENTEROBACTERIACEAE,

VIBRIO, CAMPYLOBACTER,

HELICOBACTER

enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae
  • Gruppo eterogeneo di
      • Bacilli Gram-negativi
      • Aerobi e Anaerobi facoltativi
      • Non sporigeni
      • Mobili (flagelli peritrichi) o immobili
      • Fermentano il glucosio
      • Riducono i nitrati a nitriti
      • Catalasi positivi
      • Ossidasi negativi
  • 32 generi principali e più di 130 specie:
      • 20 specie responsabili di più del 95% delle infezioni
  • Generi classificati sulla base di:
      • caratteristiche biochimiche
      • struttura antigenica
      • sulla base di tecniche di ibridazione e di sequenziamento
enterobacteriaceae1
Enterobacteriaceae
  • Escherichia: E. coli
  • Klebsiella: K. pneumoniae, K. oxytoca
  • Proteus: P. mirabilis, P. vulgaris
  • Salmonella: S. typhi, S. paratyphi, S. enteritidis
  • Shigella: S. sonnei, S. flexneri, S. dysenteriae
  • Yersinia:Y. pestis, Y. enterocolitica,Y. pseudotuberculosis
  • Morganella: M. morganii
  • Enterobacter: E. aerogenes, E. cloacae
  • Citrobacter: C. freundii, C. koseri
  • Serratia: S. marcescens, S. liquefaciens
  • Hafnia: H. alvei
  • Providencia: P. stuartii, P. rettgeri
  • Edwardsiella: E. tarda
  • Erwinia
habitat
Habitat
  • Ampiamente distribuiti in natura
    • nel suolo
    • nelle acque
    • nell’intestino dell’uomo e di numerosi animali
  • Alcune specie decisamente patogene
  • Altre specie patogene opportuniste
sierotipi
Sierotipi
  • Laboratorio di riferimento
    • antigeni
      • O (lipopolisaccaride)
      • H (flagellari)
      • K (capsulari)
      • F (fimbriali)

Es. E. coli O111: K58: H2

fattori di virulenza comuni associati alle enterobacteriaceae
Fattori di virulenza comuni associati alle Enterobacteriaceae
  • Endotossina
  • Capsula
  • Produzione di esotossine
  • Variazione di fase antigenica
  • Sequestro di fattori di crescita
  • Resistenza all’uccisione mediata dal siero
  • Resistenza antimicrobica
endotossina
Endotossina
  • Attivazione del complemento
  • Rilascio di citochine
  • Leucocitosi
  • Trombocitopenia
  • Coagulazione intravascolare disseminata
  • Febbre
  • Diminuita circolazione periferica
  • Shock
  • Morte
capsula
Capsula
  • Protezione dalla fagocitosi
  • Antigeni capsulari interferiscono con il legame degli anticorpi al batterio

Tuttavia, specifici anticorpi anticapsulari diminuiscono il ruolo protettivo

variazione di fase antigenica
Variazione di fase antigenica
  • L’espressione degli antigeni capsulare K e flagellare H è sotto il controllo genico del microrganismo
  • Questi antigeni possono essere espressi o non espressi - VARIAZIONE DI FASE
  • Variazione di fase protegge il microrganismo dalla morte cellulare anticorpo-mediata
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Sistemi di secrezione di tipo III

  • Sistema effettore che rilascia geni di virulenza in cellule bersaglio
  • Costituito da circa 20 proteine
  • Senza di esso diminuisce la virulenza
enterobacteriaceae2
Enterobacteriaceae
  • Coltivazione:
    • Crescono con facilità su terreni comuni
    • Terreni selettivi sono spesso utilizzati per l’isolamento da materiali polimicrobici
      • Agar MacConkey (cristalvioletto-lattosio)
      • Agar EMB (eosina-blu di metilene)
      • Agar DCA (deossicolato-citrato)
    • Il terreno di MacConkey permette la distinzione:
      • Lattosio fermentanti
      • Lattosio non fermentanti
      • (Salmonella, Shigella e Proteus)
enterobacteriaceae3
Enterobacteriaceae
  • Nell’uomo possono causare infezioni:
    • Localizzate
    • Sistemiche
    • Opportunistiche
enterobacteriaceae4
Enterobacteriaceae
  • Rappresentano :
    • oltre l’80% dei bacilli Gram-negativi
    • 50% di tutti i batteri isolati da campioni clinici
    • 30-35% di tutte le setticemie
    • oltre 70% delle infezioni delle vie urinarie
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Enterobacteriaceae

  • infezioni acquisite in comunità
  • in soggetti “sani”
    • Infezioni delle vie urinarie
      • Contaminazione fecale
      • E. coli
      • Proteus
        • ureasi (degrada l’urea)
        • urine alcaline
    • Klebsiella pneumoniae
      • infezioni respiratorie
      • capsulati
enterobacteriaceae5
Enterobacteriaceae
  • infezioni gastrointestinali
    • Escherichia coli
    • Salmonella spp
    • Shigella spp
    • Yersinia enterocolitica
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Sindrome di Reiter

  • Antigene di Istocompatibilità (HLA-B27)
    • Enterobacteriaceae
      • Salmonella
      • Shigella
      • Yersinia
  • NonEnterobacteriaceae
    • Campylobacter
    • Chlamydia
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Infezioni Opportunistiche

-Enterobacteriaceae

  • setticemia
  • polmonite
  • meningite
  • infezioni delle vie urinarie

CitrobacterEnterobacter

Escherichia

Hafnia

Morganella

Providencia

Serratia

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Feces

  • E. coli
    • lactose positive
    • not usually identified
    • lactose positive sp. common, healthy intestine
  • Shigella, Salmonella, Yersinia
    • lactose negative
    • identified
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Enterobacteriaceae

  • other sites
    • identified biochemically
therapy
Therapy
  • severe diarrhea
    • fluid replacement essential
  • antibiotic therapy sometimes used in local
  • infection but always in systemic disease
enterobacteriaceae6
Enterobacteriaceae
  • SENSIBILITA’ AGLI ANTIBIOTICI
  • Sensibilità agli antibiotici è estremamente variabile.
  • In generale gli antibiotici più attivi sono:
  • Nuove beta-lattamine
  • (ureidopenicilline, cefalosporine di 3a generazione,monobattamici e carbapenemici)
  • Aminoglicosidi
  • Fluorchinoloni
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Escherichia coli

  • Epidemiologia
  • Malattie
  • Diagnosi
  • Terapia, profilassi e controllo
    • geneticamente indistinguibili
    • molte similitudini nelle malattie
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Escherichia coli

  • Epidemiologia
    • Normali commensali del tratto gastrointestinale
    • Maggior parte delle infezioni sono endogene
    • Ceppi che causano la gastroenterite acquisiti per via esogena
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Escherichia coli

  • Malattie
    • Infezioni delle vie urinarie (cistite, pielonefrite, prostatite)
    • Batteremie (bacillo Gram-neg più comunemente isolato)
    • Gastroenterite
    • (6 diversi gruppi patogeni)
    • Infezioni intra-addominali
      • (peritoniti - associate a perforazioni intestinali;
      • infezioni delle vie biliari)
    • Meningite neonatale (ceppi K1)
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Capsula di

Klebsiella pneumoniae

slide36

Enteropathogenic E. coli (EPEC)

destruction of microvilli surface (histopathology A/E)

Mostly serotypes O55, O111

Enteritis in paediatric age

  • fever
  • diarrhea
  • vomiting
  • nausea
  • non-bloody stools
slide37

Enterotoxigenic E. coli (ETEC)

  • diarrhea like cholera
  • milder
  • travellers diarrhea
enterotoxigenic e coli
Enterotoxigenic E. coli
  • Heat labile toxin (LT-1, LT-II)
        • like choleragen
        • Adenyl cyclase activated
        • cyclic AMP
        • secretion water/ions
  • Heat stable toxin (STa, STb)
    • Guanylate cyclase activated
    • cyclic GMP
    • uptake water/ions
slide39

LT-1 di ETEC (1 subunità A)

GM1

CFTR

Inactivation of Gsa → GTP-Gsa

slide40

Enteroinvasive E. coli (EIEC)

  • Dysentery
    • resembles shigellosis
    • pInv genes, plasmidic, colon invasion
    • Dissemination: Actin filaments formation (Listeria-like)
slide41

Transmission electron

micrograph

Enterohemorrhagic E. coli (EHEC)

  • 50 serotypes (usually O157:H7)
slide42
Meat
  • Hemorrhagic
    • Non bloody → bloody, copious diarrhea
    • few leukocytes
    • afebrile
  • hemolytic-uremic syndrome (HUS)
    • hemolytic anemia
    • thrombocytopenia (low platelets)
    • kidney failure
slide43

Enterohemorrhagic E. coli

  • Vero toxin (Stx-1, Stx-2) → Histopathology A/E
  • “shiga-like” (Shigella dysenteriae)
  • 1 subunit A, 5 subunit B → glycolipid Gb3
  • Hemolysins
treatment gastrointestinal disease
Treatment -gastrointestinal disease
  • fluid replacement
  • antibiotics
    • not used usually unless systemic
        • e.g. hemolytic-uremia syndrome
shigella
Shigella
  • Batteri fermentanti, immobili, anaerobi facoltativi
  • In base alla loro struttura antigenica vengono divise in 4 specie o sottogruppi:
      • S. dysenteriae (12 sierotipi) (gruppo sierologico A)
      • S. flexneri (14 sierotipi) (gruppo sierologico B)
      • S. boydii (18 sierotipi)(gruppo sierologico C)
      • S. sonnei (1 sierotipo)
    • Trasmissione oro-fecale per contaggio diretto o indiretto
    • Fonte di contaggio: malati, convalescenti e portatori sani (rari)
    • Provocano processi morbosi di varia gravità
      • Forme dissenteriche acute

(diarrea mucosa e sanguinolenta, dolori addominali)

      • Gastoenteriti meno gravi
infezioni da shigella
Infezioni da Shigella
  • Danno epiteliale della mucosa del colon

nell’arco di 2-3 giorni

shigella sonnei responsabile della maggior parte delle infezioni nei paesi industrializzati
Shigella sonneiresponsabile della maggior parte delle infezioni nei paesi industrializzati
virulenza
Virulenza
  • Endotossina
  • Geni per adesività, invasione e replicazione intracellulare (IpaA-B-C-D)
  • Esotossina (tossina Shiga in S. dysenteriae)
    • Citotossina - danno endoteliale
    • Blocca sintesi proteica (lisi 28S rRNA)
infezioni da shigella1
Infezioni da Shigella
  • L’uomo è l’unico serbatoio
  • Microrganismi altamente infettanti

(basse cariche in grado di produrre malattia)

  • Bambini: pazienti ad alto rischio
    • Trasmissione oro-fecale
    • Trasmissione bambino-adulto
  • transmitted by adult food handlers
    • unwashed hands
terapia di infezioni da shigella
Terapia di infezioni da Shigella
  • Recupero di fluidi ed elettroliti
  • Terapia antibiotica accelera il decorso della malattia sintomatica e la solidificazione delle feci
    • Fluorochinoloni, Trimethoprim/Sulfametossazolo
salmonella1
Salmonella
  • Bacilli Gram-negativi
  • Generalmente mobili
  • Lattosio-negativi (non fermentanti)
  • 2463 "tipi” antigenici in base
    • Antigene “O”
    • Antigene “H”
    • Antigene “K” (es. S. typhi)
salmonella2
Salmonella
  • genetically single species (classification 1997)
    • S. enterica (6 subspecies)
    • S. bongori
  • disease category(Edwin 1966)
    • S. enteritidis
        • many serotypes
    • S. cholerae-suis
    • S. typhi
salmonellosi
Salmonellosi
  • S. enteritidis
    • Specie di salmonella più frequentemente associata ad infezione nell’uomo
    • pollame, uova
    • Non esiste serbatoio nell’uomo
    • Gastroenterite
      • nausea
      • vomito
      • diarrea non sanguinolenta
      • auto-limitante (2 - 7 giorni)
salmonellosi1
Salmonellosi

I casi non-complicati (la maggior parte)

Non necessitano terapia antibiotica

s cholerae suis
S. cholerae-suis
  • Patogeno meno comune
  • setticemia
  • Terapia antibiotica essenziale
febbre tifoidea
Febbre tifoidea
  • Salmonella typhi
  • “salmonelle maggiori”
  • Infezione sistemica
  • Malattia contagiosa caratterizata da:
    • Febbre
    • Cefalea
    • Disturbi del sensorio
    • Splenomegalia
    • Leucopenia
  • Malattia epidemica
    • Prevalentemente nei Paesi del terzo mondo
salmonella typhi
Salmonella typhi
  • Serbatoio umano
    • frequente lo stato di portatore (1-5%)
    • cistifellea
  • Cibi contaminati
  • Contaminazione delle acque
  • Scarse condizioni sanitarie
s typhi
S. typhi
  • Vi antigene capsulare
    • protettivo
febbre tifoide
Febbre Tifoide

Fase settica

- dopo 10-14 giorni

- dura circa 7 giorni

Fegato, milza, midollo osseo

  • Colecisti
  • Elimina il germe
  • per settimane

Fase acuta – gastroenterite

Passaggio attraverso le cellule che rivestono l’intestino e fagocitosi da parte dei macrofagi

gastroenterite

febbre tifoide terapia
Febbre Tifoide -Terapia
  • Antibiotici
    • il loro utilizzo è fondamentale
  • Vaccini
    • Spesso inefficaci
yersiniosi zoonosi
Yersiniosi (Zoonosi)
  • Yersinia enterocolitica
    • Gastroenteriti
    • Adeniti mesenteriche

(con sintomi di appendicite acuta)

    • Setticemie in pazienti defedati
yersiniosi
Yersiniosi
  • transmissione
    • Contaminazione fecale di alimenti
      • Acqua
      • Latte
    • Contatto con animali (maiali, pecore, bovini, cavalli, conigli, cani e gatti)
yersinia
Yersinia

Diarrea

Febbre

Dolori addominali

Batteremia (raramente)

Terapia antibiotica consigliata

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Y. pseudotuberculosis

  • simile
  • patologia meno grave
  • serbatoi naturali: roditori e uccelli
vibrio s
Vibrios
  • Bacilli ricurvi Gram-negativi
  • Aerobi obbligati o facoltativi
  • Mobili - unico flagello polare
  • Fermentanti
  • Ossidasi-positivi
  • Richieste nutrizionali semplici
habitat1
Habitat
  • Presenti in ambienti acquatici (acque marine e di estuari)
  • Superficie e nel contenuto intestinale di animali marini
  • Acqua marina ha reso alofile molte specie
struttura antigenica
Struttura antigenica
  • I vibrioni possiedono antigeni somatici O e antigeni flagellari H
  • Al sierotipo O1 appartengono i Vibrioni colerici
      • Sottotipi dell’antigene O
        • Ogawa: A, B
        • Inaba: A, C
        • Hikojima: A, B, C.
      • Ulteriore suddivisione del sierotipo O1 in 2 biotipi
        • Classico
        • Eltor

sulla base di caratteristiche “bio-fisiologiche” (emolisi degli eritrociti di montone, emoagglutinazione per eritrociti di pollo, Reazione di Voges-Proskauer, sensibilità alla polimixina B e al batteriofago IV)

  • Vibrioni appartenenti agli altri sierotipi sono definiti “non colerici”
coltivazione
Coltivazione
  • Crescono nei comuni terreni
  • Terreni selettivi a pH alcalino (pH 8,6)
    • TCBS (tiosolfato, citrato, bile, saccarosio)
fattori di virulenza di vibrio cholerae o1 e o139
Fattori di virulenza diVibriocholerae O1 e O139
  • Tossina colerica

ipersecrezione di elettroliti ed acqua

  • Pilo coregolato

adesione alle cellule mucose

  • Fattore di colonizzazione accessorio

adesine

  • Proteasi dell’emoagglutinazione(mucinasi) induce infiammazione intestinale e la degradazione delle giunzioni strette
  • Siderofori

cattura il ferro

  • Neuraminidasi

incremento dei recettori per la tossina

infezione colerica
Infezione colerica
  • Agente eziologico - Vibrio cholerae O1
  • Malattia limitata all’uomo
  • Prevalente nei Paesi del Terzo Mondo
  • Nei Paesi Industrializati
    • poco frequente
      • “viaggiatore”
      • ingestione di “frutti di mare”
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feces

  • water
  • fresh
  • salt
  • food

Transmission - V. cholerae

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Terapia

  • Grave perdita di liquidi
    • anche 10 litri al giorno
    • più di 10 scariche l’ora
  • Disidratazione, acidosi, ipotensione/collasso circolatorio, morte
  • Terapia
    • somministrazione di soluzioni acquose di elettroliti
    • per via intravenosa
    • antibiotico: tetracicline
  • Vaccinazione
    • parzialmente efficace
    • utile nel viaggiatore
slide76

Vibrio parahemolyticus

  • Infezioni spesso associate al consumo di pesce crudo
  • Alofilo - cresce meglio ad alte conc. saline
  • Frequente causa di diarrea in Giappone
  • Infezioni di ferite
      • contatto con acqua di mare
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CAMPYLOBACTER & HELICOBACTER

  • Bacilli Gram-negativi
  • Incurvati o spiraliformi
  • Asporigeni
  • Microaerofili
  • Mobili per flagello polare
  • Non-fermentanti, non-ossidanti (inerti)
  • Geneticamente correlati
habitat2
Habitat

Sono presenti nelle

feci di vari uccelli e di mammiferi

cavo orale dell’uomo

slide80

C. jejuni

  • infetta il tratto intestinale degli animali
  • bovini e ovini
  • maggiore causa di aborto
transmissione
Transmissione
  • latte
  • carni
isolamento campylobacter
Isolamento - Campylobacter
  • microaerofili
  • Crescono meglio a 42oC
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Campylobacter - symptoms

  • diarrhea
  • malaise
  • fever
  • abdominal pain
  • usually self-limiting
  • antibiotics occassionally
  • bacteremia
    • small minority
helicobacter pylori
Helicobacter pylori
  • Mucosa gastrica - gastrite cronica attiva di tipo B
  • Ulcera gastrica/duodenale
urease
Urease
  • Important in neutralizing stomach acid
helicobacter pylori1
Helicobacter pylori
  • Capacità di aderire all’epitelio gastrico (fattori di adesività)
  • Attività ureasica
  • Attività di una mucinasi
  • Attività di una lipasi e fosfolipasi
  • Citotossina vacuolizzante
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Diagnosis -Helicobacter

  • Culture
  • - urease NH4+ CO2
  • mucosal endoscopy
  • radioactive CO2 breath
  • after feeding radioactive urea
terapia helicobacter
Terapia -Helicobacter
  • Antibiotici
    • Amoxicillina e Claritromicina
  • Bismuto colloidale
  • Inibitore della pompa protonica
ad