Enterobacteriaceae Öğrenci Formu (Tıp 3, Şubat 2023)

1 ENTEROBACTERİCEAE Enterobakteriler klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarında sıklıkla karşımıza çıkmaktadır. Enterobakteriler, klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarında klinik önemi olan izolatlann % 50'sini, laboratuvarda izole edilen gram negatif basillerin yaklaşık % 80'ini, bakteriyel gastroenter...

1 ENTEROBACTERİCEAE Enterobakteriler klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarında sıklıkla karşımıza çıkmaktadır. Enterobakteriler, klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarında klinik önemi olan izolatlann % 50'sini, laboratuvarda izole edilen gram negatif basillerin yaklaşık % 80'ini, bakteriyel gastroenteritlerin % 65-70'ini, septisemilerin % 50'sini, üriner yol izolatlarının % 70'den fazlasını oluşturmaktadır. Çeşitli enterobakteri türlerinin sıklıkla oluşturduğu infeksiyonlar: Bakteri türü İnfeksiyonlar Escherichia coli Üriner infeksiyon, septisemi, neonatal sepsis, menenjit ve diyare Shigella Dizanteri, diyare Edvvardsiella Diyare, yara infeksiyonu, septisemi, menenjit, tifo benzeri tablo Salmonella Tifo, septisemi, diyare Citrobacter Yara ve üriner infeksiyon (fırsatçı ve hastane infeksiyonlan) Klebsiella Üriner infeksiyon, pnömoni, septisemi Enterobacter Yara infeksiyonu, septisemi, üriner infeksiyon (fırsatçı ve hastane infeksiyonlan) Serratia Yara infeksiyonu, septisemi, üriner infeksiyon (Fırsatçı ve hastane infeksiyonlan) Proteus Yara infeksiyonu, septisemi, üriner infeksiyon Providencia Yara infeksiyonu, septisemi, üriner infeksiyon (fırsatçı ve hastane infeksiyonlan) Morganella Fırsatçı ve hastane infeksiyonları Yersinia pestis Veba Y. pseudotuberculosis Mesenterik adenit, diyare Y. enterocolitica Mesenterik adenit, diyare Enfeksiyon Kaynağının yeri Cins Sindirim Kanalı Hem içinde hem dışında E. coli, Salmonella Esas olarak içinde Shigella, Sadece dışında Klebsiella, enterobacter, Serratia, Proteus- providencia – morgenella grubu, Pseudomonas Tablodan da görüldüğü üzere sadece Shigella türleri sadece GİS te infeksiyon yapar. Kesin GIS patojeni olarak kabul edilen 4 tür vardır. 1-Shigella 2. Salmonella 3-Yersinia enterocolitica 4-E. coli’nin bazı serovarları Bu m.o lar biyokimyasal ve antijenik özellikler ile birbirinden ayrılır. l Sınıflandırma Bu m.o ların laboratuarda ölçülebilen önemli özellikleri: Gram negatiftir Sporsuz Hareketli olanlarda peritriş kirpik vardır. Basit besiyerlerinde kolay ürerler. Mc Concey ve EMB gibi seçici besiyerlerinde iyi ürerler. Fakültatif anaeropturlar. Hepsi glukozu fermente eder asit oluştururlar bazıları asite ilave olarak gaz oluşturur.  2 Katalaz pozitiftirler Oksidaz negatiftir. Nitratı nitrite çevirirler. Enterobakteriler toprakta suda bitkilerde yaygın olarak bulunduğu gibi insan ve hayvan barsak florasına da yerleşirler. Enterikler barsak normal florasında bulunabilirler yada gastrointestinal hastalığa neden olabilirler. Suların fekal kontaminasyonu: Sularda fekal kontaminasyon varlığını anlamanın klasik yolu olarak biyokimyasal reaksiyonlar ve Escherichia coli’nin bazı önemli özellikleri kullanılır. Hakkari Çukurca’da doktorsunuz ve yaşayan herkesin şiddetli diyareden yakındığı bir köye geliyorsunuz. Bebekleri kurtarmak için intravenöz sıvı vermeye ve enfeksiyon odağını bulma çalışmalarına başladınız. Köylüleri sorguladığınızda içme sularını bir nehirden aldıklarını öğreniyorsunuz. Gastroenterite neden olan Enteriklerin fekal-oral yolla bulaştığını büdiğiniz için nehir suyuna fekal kontaminasyon olup olamayacağını düşünüyorsunuz. Suyun fekal kontamine olduğunu nasıl kanıtlarısınız? Escherichia coli kurtarıcıdır. Escherichia coli bir koliformudur ve barsaklann normal florasında bulunur. E. coli= kaliform=kolon. Escherichia coli normalde barsak dışında bulunmaz. Bu yüzden köyün içme suyunda Escherichia coli bulursanız bu hastalığı Kesin olarak E.colinin yaptiğını göstermez ama suda fekal materyel olduğunu ve hastalıktan bazı enteriklerin sorumlu olabîleceğini gösterir. İçme suyuna E. coli karışıp karışmadığını anlamak için: 1) : Nehir suyunu laktoz içeren besinler (besiyeri gibi) içeren test tüplerine koyunuz. Bu tüplerin gaz biriktiren bir bölgesi ve asit oluştuğunda renk üretimini tespit eden boya indikatör eklenmiş olsun. Örneği birkaç gün üremeye bırakın. Laktoz fermente olursa, gaz üretilir ve boya gözlenir. Biliyorsunuz ki suda Escherichia coli veya laktoz fermente eden bir nonenteriğin varlığı böylece onaylanmış olur. Bulmak için devam edin. 2) EMB besiyeri plaklarına su örneği konur ve-eğer -varsa Escherichia coli metalik yeşil renk oluşturabilir. Ayrıca Escherichia coli 45°C'de ürer ve birçok enterik bu ısıda üreyemez; bu yüzden 45°C ve 37°C ye iki plak besiyerine koyup, her ikisindeki kolonileri karşılaştırabilirsiniz. 3) Metalik yeşil olan koloniler tekrar tüpe yerleştirilir. Asit ve gaz üretilirse su Escherichia. coli içeriyor demektir. Yada biyokimyasal testlerle bu kanıtlanır. Antijenik Sınıflandırma Enterobakterilerin belirli türlerinin antijen yapısı epidemiyoloji ve sınıflandırmada önemli rol oynar. (Örneğin salmonela ve Shigella’da) Bu antijenler 1) O antijeni: Bu gram negatif bakterinin lipopolîsakkarit (LPS) bölümünün en dış bileşenidir. O antijeni organizmadan organizmaya farklılık gösterir ve şekerlerine ve farklı yan-zincirlerine bağlı oluşur. O antijeni polisakkarit yapısındadır. O antijeni ısı(100 °C de 2.5 saat) ve alkole (%70 lik alkole 3-4 saat) dayanıklıdır. Formole duyarlıdır. 2) K antijeni: bu O antijenini saran kapsüldür. Her bakteride bulunmaz. Sadece kapsüllü bakterilerde bulunur.Protein yapısındadır. 3) H antijeni: Bu antijenik belirleyici bakteriyal flajellanın altbirimlerini yapar bu yüzden sadece hareketli bakteriler Bu antijene sahiptir. Protein yapısındadır. Formole dayanıklıdır. Shigella H antijeni taşımaz. Salmonelların hemen hepsinde H antijeni vardır. (S. gallinarum ve S. pullorum hareketsizdir.) O antijeni hücre membranının dış bölümünü oluşturur, K antijeni hücrenin etrafını kapsül gibi sarar ve H antijenin varlığı flajella varlığını ifade eder. Virulans Faktörleri: 1. Endotoksin : LPS tabakadan kaynaklanır. LPS üç bölümden meydana gelir.polsakkarit çekirdek, O antijeni ve lipid A. Endotoksik etkiyi lipid A sağlar. 2. Ekzotoksinler: shiga toksin, shiga benzeri toksinler (verotoksin, verositotoksin) 3. Adezyon kolonizasyon faktörleri (Fimbrialar= Piluslar): Bakterilerin hücre ve dokulara tutunmalarında ve bakteriyel konjugasyonda rol oynarlar. Piluslar konak hücredeki reseptörlerine spesifik olarak bağlanırlar. Bu özgüllük sayesinde hangi vucut bölgesinin bakteri tarafından enfekte edileceği belirlenir. 4. Kapsül: Antifagositer özellik sağlar (Yenidoğan menenjitindeki E. Coliler de bu özellik var) yada fagosit içinde yok edilmeyi engellerler. (Salmonellada)  3 Taşıma ve ekimde kullanılan besiyerleri Taşıma besiyeri olarak Cary-Blair By Selektif üretim besierleri Düşük secici by Orta derecede seçici by Yuksek seçici by -Mc Concey -SS agar -Brillant Gren(BG) agar -EMB -Deoksikolat citrat(DC) agar -Hektoen enterik(HE) agar -Bizmut sülfit (BS) agar -Xylose lizin dekarboksilaz (XLD) agar Yersinia enterocolita için selektif by. Cefsulodin-irgasan-novobiosin (CIN) agardır. Bu besiyerinde Y. Enterocolitica öküz gözü görünümünde koloniler oluşturur. Y.pestis şüphelenilen durumlarda çalışmalar class2 yada class3 kabinlerde yapılmalı ve çalışırken eldiven ve maske kullanılmalıdır. Enterik bakteriler genelde 35-37 ˚C de üremekle birlikte E.coli 45-50 ˚C de Y.enterocolica ve serratia 1-5 ˚C de üreyebilir. Bazıları üreme sıcaklığına bağlı olarak farklı biyolojik özellikler gösterir. Örneğin Y. Enterocolitica düşük sıcaklıkta hareketli iken 35-37˚C de hareketsizdir. Enterik bakterilerin kültürde üreme özellikleri de farkılılık gösterir. Örneğin Proteuslar kanlı agarda dalga tarzı koloniler oluşturur. Klebsiellalar bol mukoid koloniler oluşturur. Y. Pestis Watson boyasıyla polikromatik boyanır ve çengelli iğne görünümünde morfoloji gösterir. Besiyerinde ise küçük iğne başı tarzında koloniler oluşturur. Enterik bakterilerde laktoz fermentasyonu tanımlamada kullanılan önemli bir özelliktir. Laktozu fermente eden en önemli cinsler Escherichia Enterobacter ve Klebsielladır Citrobacter Laktozu fermente etmeyen üç önemli tür ise Salmonella Shigella ve Proteustur. Patogenez Bu bölümdeki organizmalar 2 tip hastalık yapa 1) Diyare: Sistemik invazyon ile veya değil. 2) Çeşitli diğer enfeksiyonlar: Özellikle hospitalize hastalarda idrar yolu enfeksiyonları, pnömoni, bakteriyemi ve sepsis. Diyare Bu organizmaların neden olduğu diyareyi anlamak için barsak invazyonuna bağlı farklı klinik tablolar ortaya çıkabilir. Bu durumlar 1) Hücre invazyonu yok: Bakteri barsak hücrelerine bağlanır fakat içine girmez, diyare, salgılandığında barsak epitel hücrelerinden eloktrolit ve sıvı kaybına veya bunların ölümüne neden ekzotoksinler (barsakta enterotoksin denir) ile oluşur. Sistemik semptomlar olmadan (ateş gibi) diyare tipik tablodur. Enterotoksijenik E. coli ve Vibrio cholera verilebilecek örneklerdir. 2) Barsak epitel hücrelerinin invazyonu: Bakteri hücrelere bağlanan ve invazyon yapan virülans faktörlerine sahiptir. Daha sonra hücreleri harabeden toksinler salınır. Hücre penetrasyonu beyaz kan infaltrasyonu (gaytada lökosit) ve ateş ile sistemik belirtilere neden olur. Hücre ölümü gaytaya eritrosit gecişine heden olur. Ornekleri: Enteroinvazif Escherickîa coli (EİEC) ve Shigella. 3) Lenf düğümü ve kan invazyonu: Karın ağrısı ve beyaz ve kırmızı kan hücreleri içeren diyare ile birlikte derin invazyon, ateş, başağrısı ve lökosit artışı gibi sistemik semptomlara neden olur. Derin invazyon mezenterik lenf düğümü büyümesi, bakteriyemi ve sepsise neden olabilir. Örnekler: Salmonella typhi ve Yersinia enterocalitica. Çeşitli Diğer Enfeksiyonlar Enteriklerin bir çoğu barsağın normal florasıdır ve genellikle hastalığa neden olmazlar. Hastane ve  4 bakımevlerinde beklenmeyen olaylar olabilir. Buralarda antibiyotiklere direnç kazanmış kökenler immun düşkünlerde hastalık yapabilir. Düşkünlerde Foley sondalarından idrar yolu infeksiyonu ve kusmuğun aspirasyonu sonucu akciğer infeksiyonlarına neden olabilirler. Bu hastanede kazanılan enfeksiyonlara sıklıkla hastane kaynaklı infeksiyonlar veya nozokomiyal infeksiyonlar denir. ENTOROBACTERİACEAE AİLESİ ESCHERICHIA COLI: E. coli, Escherichia ailesi içinde en önemli tür ve insan için önemli bir fırsatçı patojendir. E. coli, doğumdan bir kaç saat veya bir kaç gün içinde, sıcak kanlı hayvanların GI yoluna yerleşir. Çoğu E. coli suşları kalın barsak ve ince barsağın distal bölgesinde yüzeyi kaplayan mukusa tutunabilir. E. coli kalın barsak florası içinde, en yaygın fakültatif anaerob türdür. Barsakların normal flora üyesi olan E. coli, barsakların patojen mikroorganizmalar tarafından kolonizasyonunu önlemeye çalışır. E. coli, aynı zamanda, çoğu bakteriyel infeksiyonun sorumlusudur: Üriner yol infeksiyonu, barsak infeksiyonlan ve barsak dışı infeksiyonları (bakteriyemi, menenjit, pnömoni gibi) yapabilir. E. coli normalde hastalık yapmadan kolonda bulunur. Buna rağmen bu enterikler arasında plazmid değişimi ile konjugasyon, temperat bakteriyofajlarla lizojenik konversiyon ve direkt transpozon bağımlı DNA inversiyonu gibi yöntemlerle çok fazla miktarda DNA değişimi olur. Escherichia coli bu yollarla vırülans kazanıp hastalık yapabilir. Nonpatojenik E. coli (normal flora)+ virülans faktorleri= HASTALIK Nedir bu virülans faktörleridir: 1. mukozal etkileşim: a. Pili ile mukozal adherans (kolonizasyon faktörü). (P fimbriası ile idrar yolu mukozasına kolonize olmaktadır.) b.Barsak epitel hücrelerini inyazyon yeteneği. (colonization faktör CFA l, II and III, K88, K99) gastrointestinal tract infection infeksiyonlarına neden olmaktadır. K1 capsular antijeni olan kökenler neonatal meningitise neden olur. 2. Ekzotoksin üretimi: a.Isıya dayanıklı ve dayanıksız toksin (ST ve LT) ETEC’ler: ST ve LT toksin üretir. c. Verotoksin: (EHEC ler tarafından oluşturulur. HÜS a neden olur.) 3: Endotoksin üretimi: Lipopolisakkaritin (LPS) Lipid A bölümü 4. Demir bağlayıcı siderofor: İnsan transferrin veya laktoferrininden demir alır. Virulans faktörleri varlığında E. colinin yaptığı hastalıklar: 1. Diyare 2. İYE 3. Neonatal menejit  5 4. İmmun düşkün hospitalize hastalarda sepsis E. coli Diyaresi: E. coli diyaresi infant ve erişkinleri etkileyebilir. Bütün dünyada infantların Escherichia coli diyaresine özel bir hassasiyeti vardır çünkü, bağışıklık sistemleri tam gelişmemiştir. Diyare ile kaybedilen sıvı yeterince yerine konamadığı için E. coli diyaresinde ölüm genellikle dehidratasyona bağlıdır. Bu enfeksiyondan yılda yaklaşık 5 milyon çocuk ölmektedir. Yetişkinler (ve çocuklar) gelişmiş ülkelerden gelişmemiş ülkelere seyahat yaptıklarında E. coli diyaresine maruz kalırlar. E. coli diyaresinin şiddeti E. coli suşunun sahip olduğu virülans faktörlerine bağlıdır. E. coli’ler virülans faktörlerine ve yaptıkları farklı hastalıklara göre isimlendirilirler. 1) Enterotoksijenik E. coli (ETEC): Bu Escherichia coli turist diyaresine neden olur. Barsak epitel hücrelerine bağlanmasını sağlayan pili (kolonizasyon faktörü)leri vardır ve Ayrıca toksinler vardır. Bu toksinler kolera toksini benzeri ısıya dayanıksız toksin (heat-LT) ve ısıya dayanıklı toksindir (ST). Bu ekzotoksinler barsaktan Na ve Clor geri emimini inhibe edip barsak lümenine Cl ve HCO 3 atılımını artırır. Bu 0smotik iyonları su takip eder ve su ve elektrolit kaybı meydana gelir. Bu süreç günde 20 litreye varabilen sıvı kaybıyla şiddetli diyareye neden olabilir! Dışkı koleradaki gibi pirinç suyuna benzer. Ateş ve/veya abdominal kramp olabilir. Genellikle günde 5 kez dışkılamaya çıkılır. Hastalık 3-4 gün sürer. Kontamine gıda ve daha az olarak ta kontamine suların tüketilmesi sonucu hastalık oluşmaktadır. LT adenilat siklazı aktive eder ve cAMP oluşumunu artırır ST guanilat siklazı aktive eder ve cGMP oluşumunu artırır. 2) Enterohemorajik Escherichia coli (EHEC): Bu E. coli suşu da ETEC benzeri kolonizasyon faktörü bir piliye sahiptir fakat Shiga benzeri güçlü bir toksin (verotoksin) üretmesi ile diğerlerinden ayrılır. 60S ribozoma bağlanarak her ikisi de protein sentezini inhibe eder ve barsak epitel hücresinin ölümüne neden olur. Bu yüzden bu bakteri barsak epitel hücrelerine tutunur ve Shiga- benzeri toksinini ateşleyerek öldürür.. Diyare kanlıdır (hemorajik) ve şiddetli karın ağrıları eşlik eder (hemorajik kolit denir). EHEC kan dolaşımına geçmez ancak shiga benzeri toksin ve LPS kan dolaşımına geçer ve Endotel hasarı platelet agregasyonu ve trombus oluşumuna neden olurlar. Anemi, trombositopeni (trombosit azalması) ve renal yetmezlik (üremi) olan hemolitik üremik sendrom (HUS) E. coli 0157:H7 adı verilen bir EHEC susu ile et kaynaklı ve E. Coli O104H4 ile bitki kaynaklı enfeksiyon ile ilişkilidir. Fast food zincirlerinde yenen hamburger etine bağlı birçok salgın bildirilmiştir bu durum büyükbaş hayvanların EHEC rezervuarı olabileceğini göstermektedir. Hastalık 6-8 gün sürmekte ve hastalık sırasında ateş görülmemektedir. Hamburger hastalığı adı da verilmektedir. HUS öldürücü olabilmektedir. Çocuklardaki akut böbrek yetmezliğinin en önemli nedeni HUS tür. Yine E. coli 0157:H7 ye bağlı olarak yaşlılarda thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP) görülebilmekte ve bu durum hemen her zaman ölüme neden olabilmektedir. 0157:H7 az pişmiş et yemekle, çiğ süt içmekle ya da kişiden kişiye direkt temasla bulaşır. EHEC in önemli bir özelliği sorbitolu fermente edememesidir. Diğer E. Coli ler sorbitolu fermente ederken EHEC fermente edemez. Enteroinvazif Escherichia coli (EİEC): Bu hastalık Shigella’nın yaptiğı ile aynıdır. Aslında plazmidteki ana virülans faktörü Shigella ve E. coli tarafından paylaşılır. Bakteriye epitel hücresini invaze etme yeteneğini plazmid verir. Konak invaze olan bakteriden kurtulmak ister ve bu ateşle kendini belli eden Bağışıklık sistemince yönetilen enflamasyona neden olur. Beyaz kan hücreleri barsak duvaranı invaze eder ve beyaz kan hücreleri ile diyare kanlı olur. Shigelloz gibi. Hastalık çocuklarda yada çok yaşlılarda görülür. Enfeksiyonun gelişebilmesi için 109-1011 sayıda bakterinin alınmış olması gerekir. Ateş, kanlı ishal,abdominal kramp ve tenesmus görülür. 4. Enteropatojen E. Coli (EPEC): Yeni doğanlarda ishale neden olur. Bebekler doğum srasında infekte olurlar. 5. Enteroaggregative E. coli (EAggEC): Çocuklarda akut yada uzun süre devam eden kronik ishale neden olur. Kanlı ishal yapan türler EİEC ve EHEC dir. Barsak infeksiyonlarma neden olan E. coli virotiplerinin özellikleri Virotip Patogenez Barsak Kliniği Yaş grubu Risk faktörü Başlıca O infeksiyonu serotipleri ETEC LT ve ST Bebek ve Bol sulu diyare