Samenvatting Bijzondere bacteriologie

Samenvatting bijzondere bacteriologie
Gram negatief: proteobacteria, bacteroidetes, fusobacteria, spirochaetes, chlamydiae
Gram positief: firmicutes, actinobacteria


Proteobacteria
Facultatief anaërobe gram- bacillen en coccobacillen
Enterobacteriaceae
Eigenschappen
 Allemaal gram-
 Staafjes, goede groei op standaard media (standaard agar bodems)
 Familie waarbij E. coli en Salmonella behoren
o Om deze te identificeren, w selectieve voedingsbodems gebruikt
o Deze agar-bodems remmen groei andere bacteriën, zodat alleen E. coli of Salmonella
 Vormt geen spores en toch vrij resistent in omgeving
 Veel niet pathogene en facultatief pathogene species (heel weinig zijn obligaat pathogeen)

Soorten: escherichia, salmonella, proteus, yersinia, providencia, morganella

Escherichia coli
 Flagella: voor beweeglijkheid, er bestaan ook niet beweeglijke = geen flagellen
 Fimbriae: voor vasthechting aan cellen
 Kapsel
 Foede groei op media, selectieve media beschikbaar (E. coli krijgt roze kleur door zuurvorming)
 Kan toxines produceren
 ≠ pathologiën bij ≠ diersoorten afhankelijk van type fimbriae & toxines
 Heterogeen: ≠ biotypes, serotypes, pathotypes met ≠ pathogeniciteit (andere ziektebeelden)
 Isolatie altijd uit darmstaal
 Gevonden bij bacteriemieën (bacterie in BB, zonder ontsteking) en septicemieën (bacterie in BB, met ontsteking)
 Escherichia coli-serotypering = methode om ≠ stammen te onderscheiden o.b.v hun antigenen:
o O-antigenen: gebaseerd op structuur van lipopolysaccharide (LPS) op buitenmembraan
o H-antigenen: gebaseerd op flagellaire eiwitten
o K-antigenen: gebaseerd op kapsel-antigenen
o F-antigenen: gebaseerd op fimbriae


Pathogenese
 Facultatief pathogeen (normaal onschadelijk, maar onder bepaalde omstandigheden toch ziekte)
 Normale darmbewoner
 Aantreffen bij dier met diarree betekent niet dat E. coli de oorzaak is, belangrijk om ook te kijken naar
virulentiefactoren (toxines, adhesiemoleculen, fimbriae)
L = hemolytische E. coli: heldere zone rond kolonies, waar RBC zijn
afgebroken

R= niet-hemolytische E. coli
1

,Pathotypes = groepen die met bepaalde ziekten w geassocieerd
 Veroorzakers enterische ziekten: ETEC (enterotoxigene), EPEC (enteropathogene), EHEC (enterohemorragische)
 Veroorzakers urineweginfecties: UPEC (uropathogene E. coli)
 Veroorzakers aandoeningen bij vogels: APEC (aviaire pathogene E. coli)
 Veroorzakers systemische infecties: ExPEC (extra-intestinale pathogene E. coli)


Virulentiefactoren ≠ mechanismen die helpen bij infectie
Fimbriale aanhangsels
 Zorgt dat bacterie kan hechten aan GH
 ≠ soorten fimbriae en fibrillae: ETEC, UPEC en APEC
 Er zijn ook specifieke fimbriae zoals Type 4 fimbriae en Curli fimbriae

Niet-fimbriale adhesiefactoren: outer membrane proteins (OMP’s) en intimine
1. Type III secretiesysteem
 Naaldstructuur waarmee bacterie effectoreiwitten in GH injecteert: gevolg -> infectie en celverstoring
 Voorbeeld EPEC
o Bacterie gebruikt naaldstructuur om effectoreiwitten rechtstreeks in epitheelcel te injecteren
o Hierdoor kan de bacterie zich positioneren in celmembraan GH
o Met eiwit intimine bindt E. coli aan een zelf ingebrachte receptor wat leidt tot attaching-
effacing-patroon
o Dit veroorzaakt toxineproductie, waardoor intercellulaire connecties w aangetast
o Hierdoor kan er een chloride-secretie ontstaan, water volgt deze secretie, en dit leidt tot diarree

Exotoxines
 Bacterie kan ≠ exotoxines produceren, die buiten de bacterie w gesecreteerd naar GH, bv epitheelcellen
 Hitte-stabiele enterotoxines (STa en STb)
o W geproduceerd door ETEC, stimuleren secretie van elektrolyten en water in darmen
 Hitte-labiele enterotoxines (LT)
o W geproduceerd door ETEC en veroorzaken vergelijkbare secretie van elektrolyten en water
 Vero- of shigatoxines (VT of STx)
o Geassocieerd met EHEC / ku systemisch werken door BB te bereiken
o Remmen eiwitsynthese, beschadigen endotheel & leiden tot extravasatie, bloeding en necrose
o ‘Vero’ verwijst naar toxische werking op niercellen van apen
 AB-subunit toxines
 Pore-forming RTX hemolysines: bv alfa-hemolysine, die hemolyse veroorzaakt op bloedagar


Ziekten bij zoogdieren met diarree
 ETEC bij neonatale kalveren en biggen
 Orale opname (via omgeving of mama) -> vasthechting aan darmcel door fimbriae F5 kalf, F4, F5, F18 ea
big) -> vermeerdering -> toxineproductie (exotoxines STa, STb, LT) -> waterige diarree (ionsecretie)

Opmerkingen
 Diarree en enterische ziekten ku ook veroorzaakt w door andere pathotypes E. coli, zoals EPEC en EHEC
2

, De F5-receptor is leeftijdfhankelijk
 Receptoren in darm van varkens ku w verwijderd door selectie, bv receptor voor F4
 Dit is vooral belangrijk bij preventie van speendiarree
Slingerziekte (oedeemziekte)
 Komt kort na spenen voor bij big en veroorzaakt beschadiging endotheel
 Dit leidt tot algemeen oedeem, centrale zenuwstoornissen en acute sterfte
 W veroorzaakt door F18+ E. coli (E. coli met F18 fimbriae) en Stx2e (VT2e) toxine
 Stx2e (VT2e) veroorzaakt medianecrose in BV-wand
 Sommige stammen produceren shigatoxines en enterotoxines, dus zowel slingerziekte als speendiarree
 Zuigende big
o E. coli w door darm getransporteerd na orale opname
o Er is geen adhesie aan darm door aanwezigheid maternale antilichamen (IgA’s), enzymes en
galzouten
o Hierdoor kan kiem alleen in dikke darm adereren
o Ook kan door lactogene immuniteit (anti-F18 antilichamen van zeug) en afwezigheid van F18-R
bij big, is er geen kolonisatie van F18+ E. coli
o Maar, na spenen verdwijnt lactogene immuniteit en w de F18-R aanwezig
o Hierdoor krijg je wel adhesie aan darm en kan VT2e (Stx2e) toxines produceren
o Deze toxines beïnvloeden BV, veroorzaken oedeem, en ku centrale zenuwstelsel aantasten
 E. coli kan:
o Enterotoxines bevatten, die werken lokaal in de darm en kan je wel isoleren
o Verotoxines bevatten, die in BB terechtkomen en systemische effecten voorzaken, deze kun je
niet isoleren, omdat het toxine zelf actief is in lichaam en niet de kiem

Speendiarree vs slingerziekte
 Bij beide hangt het ziektebeeld af van de toxines die w geproduceerd
 Speendiarree: veroorzaakt door F4+ E. coli (productie ≠ enterotoxines)
 Slingerziekte: veroorzaakt door F18 positieve E. coli met:
o VT2e (Stx2e): slingerziekte
o Enterotoxines (LT, ST): speendiarree
o VT2e (Stx2e) en enterotoxines: speendiarree en slingerziekte
 Bij differentiaaldiagnose slingerziekte moet je rekening houden met Streptococcus suis en Haemophilus
parasuis omdat deze kiemen zelfde symptomen ku veroorzaken zoals systemische infecties
 Bij isolatie uit darm kun je toxines van E. coli detecteren, terwijl bij S. suis en H. parasuis de kiemen vaak
uit de meningen (vliezen rond hersenen) ku w geïsoleerd, niet mogelijk bij E. coli


Symptomen E. coli Shiga toxine
 Ataxie achterhand (dieren gaan zitten op grond, later liggen & zijlig met fietsbeweging)
 Neurologische symptomen, sterfte
 Meestal niet gepaard met koorts want de kiem zit zelf niet in bloedbaan


Aviair pathogene E. coli (APEC)
 Kip, kalkoen, eend, …
 Vnl O1,O2,O78 …
 Koloniseren darm zonder direct darmpathologie te veroorzaken
3

, Ze veroorzaken ≠ ziektebeelden van colibacillose bij vogels, zoals:
o Luchtzakontstekingen, meestal als gevolg van sec infecties door hoge infectiedruk
o Navelinfecties bij pasgeboren kippen, inclusief dooierrestontsteking en eventueel septicemie
o Septicemie bij leghennen/moederdieren, begin legperiode, met aantasting ovaria en oviduct
Andere pathologiën
 Urineweginfecties (mens, hond, varken, vnl vrouwelijk), UPEC met fimbriae (= urogene E. coli’s)
 Baarmoederinfecties (pyometra bij hond en kat)
 Coliforme mastitis (rund, varken)

Salmonella
 Staven, facultatief anaëroob
 Meeste serotypes hebben peritriche (= beweegelijke) flagellen
 Goede groei op standaard media & selectieve media beschikbaar
 Bacterie meestal in lage aantallen aanwezig in staal, daarom gebruikt men aanrijkingsmedia
o = meestal vloeibare media
o Onderdrukken andere kiemen, zodat na incubatie Salmonella, ku w gekweekt
 ≠ types & serotypes Salmonella
 Oorzaak van humane voedselbesmetting: varkensvlees, pluimveevlees & eieren


Species, subspecies
Genus Salmonella bestaat uit 2 species:
 S. bongori: voornamelijk geassocieerd met reptielen
 S. enterica: bestaat uit ≠ subspecies (vnl enterica belangrijk vr zoogdieren/vogels)
o Typhoidale: veroorzaken typhus bij mens
o Niet-typhoidale: veroorzaken gastro-enteritis bij mens & dier


Serotypes
 Zijn gebaseerd op O- en H-antigenen (en Vi-antigenen)
 O-antigenen = LPS
 H-antigenen = flagellaire antigenen
 Meer dan 2500 serotypes en binnen elk serotype ku er veel faagtypes


Pathogenese
Gastheerspecifieke serotypes
 Komen voor bij 1 diersoort
 Systemische infecties, septicemie, niet-intestinale organen
 Voorbeelden
o Salmonella Typhi: typhus bij mens
o Salmonella Gallinarum: ernstige septicemie bij kippen

Gastheer geadapteerde serotypes
 Komen vooral voor bij 1 diersoort
 Voorbeelden: Salmonella Dublin, Salmonella Choleraesuis, Salmonella Typhimurium var. Copenhagen

Niet-gastheerspecifieke serotypes
4

, Kunnen overgaan van 1 diersoort naar andere (of naar mens)
 Vooral intestinale kolonisatie, soms enteritis, meestal asymptomatisch dragerschap
 Voorbeelden
o Salmonella Enteritidis: bij leghennen, overdracht naar mens via eieren
o Salmonella Typhimurium: bij varkens, kippen, runderen…
Als zoönese
 Salmonella = zoönose
 Niet-gastheerspecifieke serotypes
 Oorzaak van enteritis (vnl YOPI of bij hoge infectiedosis → diarree)
 Bronnen: vlees (kip, varken), en eieren
 Salmonella is invasief in epitheelcellen
 Salmonella is een facultatief intracellulaire bacterie
 Gaat in darm aanwezig zijn & epitheelcellen binnendringen via type III secretiesysteem
 Zorgt dat celmembraan van eukaryote cel rond bacterie gaat & bacterie opneemt
 Kiem kan vermeerderen in epitheelcellen
 Kiem kan opgenomen w in macrofagen & daar overleven
 Spreiding naar organen, incl. bvb oviduct kip (en eibesmetting)

Besmetting van eieren
 Kan buiten op schaal door omgevingscontaminatie (bv. feaces)
 Salmonella kan magnum-segment van oviduct koloniseren
o Follikels opgenomen in infundibulum → magnum → isthmus → schaalklier (uterus)
o Ei is inwendig besmet & kiem gaat in ei aanwezig zijn (gaat er niet in vermeerderen)
o Besmetting mens indien besmette eieren in rauwe gerechten vermengt w
o Kan leiden tot uitbraken indien dit gebeurt in rusthuizen, ziekenhuizen …


Proteus
 Staafjes, sterk beweeglijk door peritriche flagellen
 Sterke verspreiding op vast voedingsbodems
 1 bacterie kan hele agarbodem in 1 nacht overwoekeren, zo w andere bacteriën verdrongen, waardoor
je geen reincultuur kan krijgen
 Kan problemen geven bij diagnostiek, doordat het isolatie van andere kiemen kan verstore
 Kan ziekte veroorzaken (oa middenoorontstekingen)

Voorbeeld van diagnostische interferentie door Proteus
 Bij onderzoek van kalf met ADH problemen nemen we longstaal en laten dit groeien op agarbodems
 Hier willen we bepalen of Mannheimia haemolytica betrokken is
 M. haemolytica is gevoelig voor penicilline, tenzij er resistentie aanwezig is
 Het is belangrijk om oorzakelijke kiem te isoleren en antibiogram te maken om juiste AB te bepalen
 Probleem: Proteus kan isolatie van gewenste bacterie verstoren


Eigenschappen
 Facultatief symbiotisch (zowel met als zonder GH)
 Facultatief pathogeen
 Urineweginfecties, otitis (middenooronsteking) bij hond
5

,  Otitis: meestal ander oorzaak: Staphylococcus pseudintermedius, Malassezia pachydermatis
 Bij behandeling, als deze kiemen w verwijderd, leidt dit tot overgroei andere resistente bacteriën,
vooral gram-




Yersinia
 Facultatief anaëroob, kleine staven, groei op voedingsbodems, maar wel trager dan normaal
 Niet beweeglijk bij 37°, wel bij 30°


Yersinia pestis
 Komt bijna niet meer voor: mortaliteit veroorzaakt in middeleeuwen in Europa = ‘De Pest’
 Obligaat symbiotisch en obligaat pathogeen
 Facultatief intracellulair (zoals alle Yersinia species)
 Verspreiding via knaagdieren (gebruiken ze als reservoir) en vlooien
 Te maken met gebrek aan hygiëne, maar wel makkelijk te behandelen (AB)
 Vermenigvuldiging in lymfeknopen (in macrofagen)
 Soms via bloed naar organen (oa lever, milt, long) -> longpest (lethaal) en
aerogene spreiding
 Builenpest: zwelling en necrose (zwart) van lymfeknopen


Yersinia pseudotuberculosis
 Kleine staafjes, gram-
 Psychrotolerant -> groei kan zelfs op 4°C
 Groeit best op 30°C
 Groeit goed maaar wel tragere groei (2 dagen; 30°C-37°C)
 Obligaat symbiotisch
 Ziekte bij volgens (vnl. kanaries, volièrevogels) en knaagdieren (soms kat)
 Zoönose
 Reservoir vogels & knaagdieren (muizen die vogels besmetten door volières binnen te gaan)
 Facultatief intracellulair (alle yersinia species)
 Dragerdieren behandelen met AB (vaak heropflakkering nadien)
 Insleep bij volièrevogels door onder andere: aankoop dragervogels, wilde vogels, muizen

Pathogenese Y. pseudotuberculosis bij mens
 Via contact met besmette dieren, vogelmest of gecontamineerd water/voedsel
 Inname per os zorgt voor kolonisatie darm en lymfoïd weefsel en mesenteriale lymfeknopen in darm
 Symptonen: koliek & buikpijn

Pathogenese Y. pseudotuberculosis bij vogels (en knaagdieren)
 Inname per os
 Zorgt voor kolonisatie darm en lymfoid weefsel
 Systemische verspreiding via BB
 Gevolg:
o Chronisch met orgaan-lokalisatie (vergroting lever/milt met necrosehaarden) = ‘dik zitten’
6