Этиология анаэробных раневых, гнойно-воспалительных, и септических инфекций

1. Диагностическая микробиология и вирусология

Лекция 4. Микробиологическая диагностика (МБД)
анаэробных раневых, гнойно-воспалительных, и
септических инфекций
Смеянов Владимир Владиславович, кмн
[email protected]
G. Tannock, Microbiology Today, feb. 2008

2. Этиология анаэробных раневых, гнойно-воспалительных, и септических инфекций

Этиология анаэробных раневых, гнойновоспалительных, и септических инфекций
Семейство
Род
Наиболее значимые
виды
Заболевания
(органы)
Clostridiaceae
Clostridium
1.
2.
C. perfringens
C. novyi
газовая гангрена, хир.
инфекции
Bacteroidaceae
Bacteroides
1.
B. fragilis
хир. инф.,
Prevotellaceae
Prevotella
1.
P. brevis
мпс; артрит
Porphyromonadoceae
Porphyromonas
1.
P. gingivalis
зубные инфекции
Fusobacteriaceae
Fusobacterium
1.
F. nucleatum
невынашиваемость
Peptococcaceae
Peptococcus
1.
P. niger
кожные и хир. инф.
Clostridiaceae (??)
Peptostreptococ
cus
1.
2.
P. magnus
P. asaccharolyticus
кости/суставы, кожа
эндокардит, мпс

3.

Спорообразующие: Клостридии
сем. Clostridiaceae, род Clostridium
C. perfringens, C. novyi - газовая гангрена
(мионекроз) (0,5-2% раненых; обморожения;
осложнения (криминальных) абортов) <–
экзотоксины (α- C. perfringens, β- и γ- C. novyi) –
фосфолипазы (лецитиназы), оказывают
некротизирующее и гемолитическое действие
Пищевые токсикоинфекции: C. perfringens
сероваров А и В продуцируют
термолабильный энтеротоксин -> диарея
Другии патологии (редко): холецистит,
эмпиемы и абцессы брюшной полости и
органов малого таза, некротический энтерит и
перитонит (редко, C. perfringens серовар С, βтоксин), инфекции после ампутации
конечностей
Источники: присутствуют в составе
микробиоты кишечника и в почве (особенно
обработанной органическими удобрениями)

4.

C. perfringens и C. novyi
• Грам (+) спорообразующие палочки,
строгие анаэробы, каталаз (-)
• Прямая микроскопия материала
(ткань, экссудат) с окраской по Граму C. perfringens неравномерно
окрашенные, споры редко видны
(центрально, субтерминально), м.б.
обрубленные концы; по Бурри-Гинсу
(C. perfringens продуцируют капсулу)
• C. novyi – подвижны (фаз. контраст),
споры субтерминально

5.

C. perfringens и C. novyi
1. Анаэробный кровяной агар (неомицин): у
C. perfringens зоны двойного β-гемолиза
2. Желточный агар – продукция лецитиназы
(преципитат)
3. Среда Вильсон-Блер (железосульфитный
агар): восстановление сульфата до сульфида
(образование сульфида железа [FeS])
4. Газообразование в столбиках со средой
(H2)
5. C. perfringens интенсивно («ураганно»)
створаживают молоко

6.

C. perfringens и C. novyi
Серологическая идентификация: нейтрализация
экзотоксинов культур поливалентными и
моновалентными сыворотками к токсинам биологический тест
ПЦР – методы для типирования токсинов
Лецитиназа в фильтратах культур:
нейтрализация сыворотками (отсутствие
преципитации лецитина при обработке
сывороткой)
Экспресс-диагностика: иммунофлуоресценция в
клиническом материале; ИФА для детекции
энтеротоксина; ДНК-гибридизация

7.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
Bacteroides
• Группа B. fragilis (10 видов): Грам (-) палочки, строгие
анаэробы, на кровяном агаре непигментированные
колонии, без гемолиза, рост при 20% желчи, устойчивы к
канамицину, гентамицин, ванкомицину, колистину
• Присутствуют в составе микробиоты кишечника и
влагалища
• Клиника B. fragilis : хирургические инфекции (до 80%
случаев перитонита), абцессы органов брюшной полости,
гинекологические инфекции, сепсис (включая сепсис у
новорожденных)
• Диарея, колиты и рак толстой кишки
• Прямая микроскопия: Грам(-) полиморфные палочки
• Посев на (1) кровяной агар (2) агар с желчью +
канамицин (3) агар с желчью и эскулином
• B. fragilis обычно каталаз (+) (зависит от фазы роста)
• Сахаролитические: API20A глюкоза (+), целлобиоза (+),
сахароза (+), лактоза (+), эскулин (+)
• Детекция с помощью иммунофлуоресценции (антиЛПС)
•Некоторые штаммы продуцируют энтеротоксин детекция гена с помощью ПЦР

8.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
Prevotella
• Грам (-) палочки, строгие анаэробы, на кровяном агаре некоторые
виды пигментированные колонии (светло-коричн. – черные), без
гемолиза, нет роста при 20% желчи, устойчивы к канамицину,
гентамицин, ванкомицину, чувствительны к колистину. Каталаза (-)
• Присутствуют в составе микробиоты полости рта, кишечника ,
влагалища, дыхательных путей
• Клиника: инфекции полости рта/зубов (пародонтит) мягкие ткани шеи
и головы, половых органов (сальпингит, эндометрит, аднексит) ,
перитонит, сепсис, укусы дом. животных
• Prevotella copri – ассоциирована с артритом
•Прямая микроскопия: Грам(-) короткие полиморфные палочки
• Посев на (1) кровяной агар (2) агар с канамицином желчью и без
желчи
• P. melanogenica при определенных условиях продуцирует гемолизин
• Слабо сахаролитические: API20A глюкоза (+), целлобиоза (-),
сахароза (+/-), лактоза (+), эскулин (+/-)
• Rapid ID 32A система энзиматической индентификации
• Детекция с помощью иммунофлуоресценции
• Детекция 16S rRNA генов с помощью ПЦР
• P. melanogenica продуцируют эндотоксин и фосфолипазу А

9.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
Порфиромонады
• Грам (-) палочки, строгие анаэробы, на кровяном агаре
пигментированные колонии, некоторые штаммы -гемолиз, нет
роста при 20% желчи, устойчивы к канамицину и колистину,
чувствительны к ванкомицину; каталаза (-)
• Присутствуют в составе микробиоты полости рта, кишечника ,
влагалища, дыхательных путей
• Клиника: инфекции полости рта/зубов (Porphyromonas
gingivalis: гингивит, периодонтит, пародонтит), половых
органов (вагиноз, сальпингит, эндометрит, аднексит) ,
перитонит, сепсис
• P. gingivalis ассоциирована с артритом
•Прямая микроскопия: Грам(-) полиморфные палочки
• Посев на (1) кровяной агар (2) агар с желчью + канамицин
• Антибиотикочувствительность
• P. gingivalis продуцирует гингипаины (протеазы) с
коллагеназной и фибринолитической активностью
• P. gingivalis агглютинирует эритроциты
• Несахаролитические: API20A глюкоза (-), целлобиоза (-),
сахароза (-), лактоза (-), эскулин (-)
• Детекция с помощью иммунофлуоресценции и ПЦР

10.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
Bacteroides
Prevotella
Porphyromonas
Пигментация
нет
некоторые виды
есть
Канамицин
устойчивы
устойчивы
устойчивы
Ванкомицин
устойчивы
устойчивы
чувствительны
Колистин
устойчивы
чувствительны
устойчивы
Желчь
устойчивы
чувствительны
чувствительны
Гидролиз эскулина
(+)
(черные
колонии)
(+/- )
(некоторые
штаммы)
(-)
Сахаролитические
(+)
(+/-)
(-)

11.

Этиология анаэробных раневых, гнойновоспалительных, и септических инфекций
Семейство
Род
Наиболее значимые
виды
Заболевания
(органы)
Clostridiaceae
Clostridium
1. C. perfringens
2. C. novyi
газовая гангрена, хир.
инфекции
Bacteroidaceae
Bacteroides
1. B. fragilis
хир. инф.,
Prevotellaceae
Prevotella
1.
мпс; артрит
Porphyromonadoceae
Porphyromonas
1. P. gingivalis
зубные инфекции
Fusobacteriaceae
Fusobacterium
1. F. nucleatum
2. F. necrophorum
мпс, невынашиваемость,
зубные инфекции, колиты,
рак кишечника (?)
Peptococcaceae
Peptococcus
1.
кожные и хир. инф.
Clostridiaceae
Peptostreptococcus
1. P. magnus
2. P. asaccharolyticus
P. brevis
P. niger
кости/суставы, кожа
эндокардит, мпс

12.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
Фузобактерии: F. nucleatum и F. necrophorum
• Грам (-) полиморфные палочки; слабоферментативны, H2S (+), индол (+)
(большинство), каталаза (-), оксидаза (-), некоторые виды устойчивы к желчи
• F. nucleatum длинные веретообразные палочек с заостренными концами латин. «fusus» – веретено
• F. necrophorum - короткие коккобациллы/коккобразные, закругленные
• Экология и клиника F. nucleatum: присутствуют в составе микробиоты
полости рта, глотки, кишечника , влагалища:
1. зубные инфекции (периодонтит, некротизирующий гингивит)
2. бактериальный вагиноз
3. тропизм к плаценте: инфекции оболочек плодного пузыря при
беременности (хориоамнионит) --> преждевременный разрыв/роды;
послеродовой сепсис новорожденных
4. роль при раке толстого кишечника
•Экология и клиника F. necrophorum: присутствие в норме в глотке (?)
1. тонзиллиты, перитонзиллярные абцессы, отиты, синуситы, остемиелиты
2. Синдром Лемьера, постангинальный сепсис: первичный очаг инфекции
в ротоглотке; септицемия, тромбоз внутренней яремной вены и вторичные
очаги в легких, костях (остеомиелит), суставах (артрит), головном мозге
(менингит) (септические тромбоэмболы)
3. Язвенно-некротический стоматит Венсана (в ассоциации с Treponema
vincentii), а также гангренозного фимоза, гангренозного баланопостита
или гангренозных язв полового члена - «ФУЗОСПИРИЛЛЕЗ»
• Экология и клиника других фузобактерий: многие виды присутствуют в
нормальной микробиоте; могут учавствовать в поликмиробных инфекциях
органов брюшной полости (апендицит, перитонит), парапроктит, абцессы
отдельных органов, раневые инфекции, инфекции ротовой полости; вагинит

13.

Фузобактерии: F. nucleatum и F. necrophorum
• Посев на (1) кровяной агар (2) фузобактериальный агар
(ванкомицин, эритромицин, генциан-фиолет.)
• F. nucleatum – белые или желто-серые кол., м.б.
сморщенные нет гемолиза
• F. necroforum - кремовые колонии, многие β- гемолиз;
позеленение агара на воздухе
• Запах лежалого/выдержанного сыра/ананас (масляная кта)
•Нет роста при 20% желчи
• Антибиотикочувствительность: ванкомицин R,
канамицин и колистин S
• Продуцируют фосфолипазу А и В (гемолизины), ЛПС
• Агглютинируют человеческие эритроциты
• F. necroforum продуцируют липазу
• Слабосахаролитические: API20A глюкоза (-/+),
целлобиоза (-), сахароза (-), лактоза (-), эскулин (-)
• ПЦР: rpoB ген F. necroforum; 16S rRNA – специфичные

14.

Признак
Bacteroides
Prevotella
Porphyromonas
Fusobacterium
Пигментация
нет
некоторые
виды
есть
нет
Канамицин
устойчивы
устойчивы
устойчивы
чувств
Ванкомицин
устойчивы
устойчивы
чувств
уст
Колистин
устойчивы
чувств
устойчивы
чувств
Желчь
устойчивы
чувствительн
ы
чувствительн
ы
чувств
Гидролиз
эскулина
(+)
(черные
колонии)
(+/- )
(некоторые
штаммы)
(-)
(-)
Сахаролитиче
ские
(+)
(+/-)
(-)
(-)

15.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
Пептококки и Пептострептококки
• Грам (+) кокки: одиночные-дипло-тетро (Peptococcus),
цепочками (Peptostreptococcus)
• Пептококки – единственный вид P. niger – черные
колонии на кровяном агаре, на воздухе становятся
серыми, негемолитические, каталаза (-), H2S (+),
неферментирует углеводы
• P. niger – часть нормальной микробиоты кишечника,
влагалища, кожи
• Клиника: инфекции мягких тканей, инфекции брюшной
полости, постоперационные инфекции, укусы животных
Пептострептококки:
• P. anaerobius инфекции кожи, мяких тканей, костей,
брюшной полости напр. аппендицит (часто в
ассоциациях), пневмонии, бактериальный вагиноз,
поражения оболочек плода. P. stomatis: зубные
инфекции, пневмония
• Кровяной агар: бесцветные, негемолитические,
сладковатый запах, чувстительны к
полианетосульфонату и ванкомицину, резистентны к
канамицину и колистину

16.

Неклостридиальные анаэробные инфекции
«Пептострептококки»:
• P. asaccharolyticus (Peptoniphilus
asaccharolyticus) – индол (+), бесцветные
колонии, резистентны к полианетосульфонату
• P. magnus (Finegoldia magna) – мелкие
негемолитические (иногда β-гемолиз) колонии,
чувствительны к канамицину и ванкомицину,
резистентны к колистину, резистентны к
полианетосульфонату
• P. magnus – наибольший патогенный потенциал:
некротизирующий фасциит, абцессы, инфекции
кожи, инфекции костей и суставов (особенно при
имплантациях), часто как монокультура
• Детекция: ПЦР (16S rRNA)