I. Gramnegative anaerobe Stäbchen II. Gram positive ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/ANA_GrNeg_Sporenbild_N... · tissues of the scrotum and abdominal wall in a diabetic

I.Gramnegative anaerobe

Stäbchen

II.Gram positive sporenbildende

Stäbchen

Dr. Bános ZsuzsaDr. Bános Zsuzsa17 November 200917 November 2009

I.Gramnegative anaerobe

Stäbchen


GRAMNEGATIVE STÄBCHEN

AEROBBordetellaBrucellaFrancisella

PseudomonasAcinetobacterLegionella

FAKULTATIV ANAEROBHaemophilusPasteurella

Familie:EnterobacteriaceaeVibrionaceae

CardiobacteriumEikenellaKingellaActinobacillus

ANAEROBBacteroidesPrevotellaPorphyromonasFusobacterium

MIKROAEROPHILCampylobacterHelicobacter

GramnegativeGramnegative anaerobeanaerobe StäbchenStäbchen((BacteroidaceaeBacteroidaceae))

Gattung ArtBacteroides B. fragilis

und weiterePrevotella P. intermedia

P. melaninogenicaund weitere

Porphyromonas P. gingivalisP. asaccharolytica

und weitereFusobacterium F. nucleatum u.w.

P. gingivalis, Fusobakterienwww.genomenewsnetwork.org

Porphyromonas spp.pharmacie.univ-lille2.fr

http://pharmacie.univ-lille2.fr/recherche/labos/Bacteriologie/photos/index.php?start=0&album=7

Prevotella intermediapharmacie.univ-lille2.fr


Prevotella intermediapharmacie.univ-lille2.fr


Prevotella – schwarze Pigmente fluoreszierenpharmacie.univ-lille2.fr


pharmacie.univ-lille2.fr

Prevotella melaninogenica



Vorkommen und Krankheiten-1Normalflora- der Mundhöhle (Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium)- des Darmtraktes (Bacteroides, Fusobacterium)- des Respirationstraktes/Orophyarynx (Prevotella)- des Urogenitaltraktes (Prevotella)

Endogene Infektion – Mischinfektionen

VirulenzfaktorenAdhäsineKapselExoenzyme (Hyaluronidase, Kollagenase, Neuraminidase)Exotoxine, Toxische SubstanzenEndotoxin

Vorkommen und Krankheiten-2

In der Mundhöhle- Fusospirochätose:

Treponema vincentii + Fusobakterien- Angina Plaut-Vincent- Akute nekrotisierende geschwürsbildende Gingivitis

-Gingivostomatitis-Parodontitis Porphyromonas, Prevotella-Zahnabszesse

www.lg1.ch Flora Plaut - Vincent, Angina Plaut-Vincent

Flora Plaut - Vincent, Angina Plaut-VincentDas massenhafte gemeinsame Vorkommenvon Fusobacterium-Arten und Treponema vincentii, (Bestandteile der normalen Haut- u. Schleimhautflora) kann zu Gewebsnekrosenu. damit zur Schaffung anaeroberGewebsverhältnisse führen. Folge sindFusospirochätosen (= Fusoborreliosen) wiedie Angina Plaut-Vincent, Stomatitis ulcerosa, Alveolarpyorrhö, Noma, Nosokomialgangrän, Balanitis circinata, Ulcus tropicum, Lungengangrän etc.www.lg1.ch

www.lg1.ch Mischflora: Fusobakterien und Treponemen

Flora Plaut - Vincent, Fusobacterium fusiforme und Treponema (Borrelia) vincentii Eine Mischung aus Fusobacterien und Treponemen (Borrelien) verursacht einesogenannte Fusospirochätose welch sich alsPharyngitis oder Gingivitis manifestiert. Benannt nach den Bakteriologen Hugo CarlPlaut, 1858–1928, Hamburg und Jean Henry Vincent, 1862-1950, Bakteriologe und Epidemiologe, Paris.

www.lg1.ch

webs.wichita.eduHöhle und Gingivitis

Ulcerativ Gingivitiswebs.wichita.edu


Nekrotische Abszessen, generalisierte, septischeKrankheiten

Bauchraum (Bacteroides, Fusobacterium)Peritonitis, intraabdominelle Abszesse, Leberabszesse

Respirationstrakt (Prevotella, Porphyromonas)Aspirationspneumonie, Lungenabszess, Pleuraempyem

Urogenitaltrakt (Prevotella, Porphyromonas)Bakterielle Vaginose!Douglas-, und tuboovarielle - AbszessZNS – Hirnabszesse (Prevotella, Porphyromonas)

Fig. 4.174 Acute peritonitis. Operating room photograph showing localizedacute peritoneal inflammation with oedema, acute inflammatory exsudate, intense vascular congestion and petechiak haemorrhage, associated with acutecholecystitis. By courtesy of Dr. M. Anderson

Fig. 4.175 Acuteperitonitis. Cloudy, infected peritonealdialysate removed from a patient undergoingperitoneal dialysis.

Fig. 4.173 Appendiceal abscess. Ultrasound studies showing anabscess in the pouch of Douglas secondary to a ruptured appendix.Lateral view (left) and transverse view (right). By courtesy of Dr. A.E. Joseph

Fig. 4.176 Intraabdominal abscess. CT scan at the level of the seminalvesicles showing an elliptical abscess to the left of the midline.



Bauchraum (Bacteroides, Fusobacterium)Peritonitis, intrabdominelle Abszesse, Leberabszesse


Urogenitaltrakt (Prevotella, Porphyromonas)Bakterielle Vaginose!Douglas- und tuboovarielle AbszessZNS – Hirnabszesse (Prevotella, Porphyromonas)

Abscess cavity

Fig. 2.91 Lung abscess. Chest radiographs, postanterior and lateral, showing abscesscavity in lower lobe of right lung.

Fig. 2.94 Large encysted empyema of right lungwith additional small effusion.

Fig. 2.92 Lung abscess. Gram stain of pus showing Gram-positive cocci andvaroius Gram negative and Gram positive rods. By courtesy of J.R. Cantey



Bauchraum (Bacteroides, Fusobacterium)Peritonitis, intrabdominelle Abszesse, Leberabszesse


Urogenitaltrakt (Prevotella, Porphyromonas)Bakterielle Vaginose!Douglas-, tuboovarielle-AbszessZNS – Hirnabszesse (Prevotella, Porphyromonas)

Fig. 7.21 Bacterial vaginosis. The clue-cell – a vaginal epithelial cellwith attached microorganism. The attached bacteria give the clue cell a stippled appearance. By courtesy of Dr. R.J.Arko and Prof G.P. Schmid

Fig. 7.90 Tuboovarian abscess. Ultrasound study of left sagittal section of thepelvis showing complex thick-walled cystic left adnexal man with internalseptation.


DiagnostikNachweis des ErregersDirekt mikroskopisch (Angina Plaut-Vincent)

KulturUnter streng anaeroben BedingungenUntersuchungsmaterial: Eiter, Exsudat – Entnahme! AnaerobeTransportmedienInkubationszeit: 1-2 WocheNachweis organischer Säuren im Medium Gaschromatographie

Antibiogramm!

BehandlungPenicilline (Amoxycillin+Clavulansäure) + Metronidasol

II.Gram positive

sporenbildende Stäbchen


Gram Gram popossititiivvee StäbchenStäbchenNicht SporenbildendeAEROBCorynebacteria

C. diphtheriaediphtheroideC. jeikeium

Listeria monocytogenesErysipelothrix rhusiopathiaeANAEROBLactobacillus spp.

SporenbildendeAEROBGenus: Bacillus

B. anthracisB. cereusB. subtilis

ANAEROBGenus: Clostridium

C. tetaniC. botulinumC. difficileGasbrand Clostridien

SporenbildendeAEROBGenus: Bacillus




Gram Gram popossititiivvee StäbchenStäbchen

Gram Gram popossititiivvee StäbchenStäbchenSporenbildendeANAEROBGenus: Clostridium

Gasbrand ClostridienC. tetaniC. botulinumC. difficile

AEROBGenus: Bacillus


Toxinbildung!

ClostridienClostridienSIND- Begeisselte Bakterien (Ausnahme: C. perfringens – KAPSEL)- Anaerobe- Resistent - Sporen gegen Hitze hochresistent!

Sie ertragen 100°C 3-5 Stunden lang, 140°C trockeneWärme 1 Std lang

BILDEN- Endosporen- Speziesspezifische Exotoxine - Intoxikation

MorphologieGrampositive Stäbchen

VorkommenErdbodenDarmtrakt der Menschenund Tiere

GasbrandGasbrand ClostridienClostridienC. C. perfringensperfringens, C. , C. novyinovyi, C. , C. septicumsepticum u.au.a..

Clostridium perfringensKulturBlutagar: doppel-Haemolyse (α + β); relativ aerotolerant

Clostridium perfringens

Pathogenese1. Verletzungen, Trauma2. Kontamination (mit Sporen)3. Vermehrung der Keime unter anaeroben Bedingungenim traumatisch veränderten Muskelgewebe

4. ToxinbildungAnaerobe Zellulitis

Nekrotisierende Myositis + + Allgemeinintoxikation

GasbrandSchockTod

Clostridium perfringensTyp: A, B, C, D und E

Toxineα – δ: letale, nekrotisierende, haemolytische, zell-lysierendeWirkung(α-Toxin = Lecithinase)Enterotoxin

EnzymeKollagenasenHyaluronidaseDNasenProteinasenPerfringolysin


KrankheitsbilderGasbrand (Typ A) mit andere Clostridien

Darmbrand (Typ C)– Enteritis necrotisans ulcerosa

Lebensmittelvergiftung– durch im Darmtrakt gebildete Enterotoxin

Mischinfektionen mit andere Bakterien- Anaerobe Zellulitis

Fig. 10.46 Postoperativegangrenous cellulitis. A hugearea of ulceration filled withgangrenous skin and sloughtlies adjancent to the wound. There is surrounding cellulitisand a further area of necroticskin in the flank.

Fig. 10.47 Postoperativegangrenous cellulitis. Samepatient as Fig. 10.46 later.The cellulitis has resolved andthe ulcerated area is filled withblack necrotic tissue.

Fig. 10.49 Clostridial cellulitis, following compound fracture of the tibia. Crepituswas noted on examination and the presence of gas was confirmed radiologically.

Fig. 10.53 Gas gangrene. Amputation stump with discolouration of skin andhaemorrhagic bullae typical of gas gangrene. By courtesy of Dr. J. Newman.

Gas gangrene evident in a patient's leg stump followingamputation (Pelczar, Chan & Grieg, 1993, pp. 747) www.podiatry.curtin.edu.au

Fig. 10.54 Gas gangrene. There is a serosanguinous discharge from the lowerend of the surgical wound and the affected muscles show pallor and failure tobleed. By courtesy of Mr. E. Taylor.

www.ooze.com

www.worldortho.com

Fig. 10.51 Fournier’s gangrene. Extensive necrosis of the skin and subcutaneoustissues of the scrotum and abdominal wall in a diabetic man. The presence of necrosis extending beyond the upper margin of the wound shows thatinsufficient debriment has been preformed and further surgery is necessary.

www-instruct.nmu.edu


KrankheitsbilderGasbrand (Typ A) mit andere Clostridien

Darmbrand (Typ C)– Enteritis necrotisans ulcerosa

Lebensmittelvergiftung– durch im Darmtrakt gebildete Enterotoxin

Mischinfektionen mit andere Bakterien- Anaerobe Zellulitis

W482 – Enteritis necrotisans in large bowel. Extensive sloughing and necrosis, after consumption of insufficiently cooked pork.

www.3tres3.com

Enteritis necrotisans

Fig. 4.55 Necrotizing enteritis. (pi-bel) Gross specimen of small bowel from a case seen in Uganda. The lower piece of opened jejunum shows greyish-blackareas of necrosis, particularly involving the superficial part of the tranversemucosal folds. By courtesy of Professor M.S.R. Hutt.

GASBRAND

DiagnoseKlinisch!!!

ErregernachweisMikroskopischKultur – Blutagar

Gram FärbungExsudat

GASBRAND

Histologie

MyonekroseGas

GASBRAND

GASBRAND

Speziesdiagnose der Clostridien:Biochemische LeistungenGaschromatographie

Differenzierung von Typen: Spezifisches Antiserumhemmt die letale Wirkung ihrer Toxine

Toxinneutralisation in MeerschweinchenNagler-test

Fig. 4.54 Nagler’sreaction detects thelecithinase produced byC. perfringens whichgives a precititate inegg-yolk media. Thereare two parallel streamsof growth. Zones of opacity are seen on theright half but not on theleft, on which antitoxin was placed beforeinoculation.

GASBRAND

TherapieChirurgisch!!!Penicillin G i.v.MetronidazoleKombination: Breitspektrum Antibiotika (Mischinfektionen!)Alternativen: Penicillin + Clindamycin; Chloramphenicol

Behandlung mit hyperbaren O2 in einer Überdruckkammer

ProphylaxeChirurgische – WundtoilettePenicillin, Cephalosporine

Hospitalinfektionen! – Gips!

Clostridium tetani

Morphologie„Trommelschläger”

www.textbookofbacteriology.net

Clostridium tetani

KulturUnter anaeroben BedingungenBlutagar – keine Haemolyse

Clostridium tetani

Pathogenese, InfektionVorkommen- Darm der Pflanzenfresser (Pferd! – Menschen selten)- Sporen gelangen in den gedüngten Erdboden, in denStrassenstaub, in den Wohnungstaub

Infektionsquelle- Sporenhaltiger Staub,- Kontaminierte Instrumente

Eintrittspforte- Verletzte Haut – Unfälle, Postoperativ- Auskeimung – Vermehrung – Toxinbildung

Clostridium tetani TetanustoxinA-B ToxinLeichte Kette (A): Zink-MetalloproteaseSchwere Kette (B): Bindung an motorischenNeuronenDLM: 1 ng/kg (Maus)

A Kette gelangt retroaxonal in das Rückenmark, wirdvon Hemm-Neuronen aufgenommen, zerstört durchProteolyse Synaptobrevine keine inhibitorischeImpulse auf die motorische Neurone Spasmen derSkelettmuskeln

Clostridium tetani

KrankheitTetanus = Starrkrampf

Tonische Spannung de Kiefer- und Gesichtsmuskelnmit Kieferklemme = TrismusDie gespannte Nacken- und Rückenmuskulatur führtzur Zwangshaltung mit hohlem Rücken: OpisthotonusLetalität: >50%

Fig. 3.122 Tetanus. Risussardonicus, due to spasmof the facial muscles. Bycourtesy of Dr. T.F. Sellers, Jr.

Fig. 3.123 Tetanus. Risussardonicus in a newborninfant.

Fig. 3.124 Tetanus. Risussardonicus in an adult.

Fig. 3.121 Tetanus. Opisthotonus in an infant due to intensecontraction of the paravertebral muscles. By courtesy of Dr. T.F. Sellers, Jr.

Sir Charles Bell’s portrait of a soldier dying of tetanuswww.textbookofbakteriology.net

Clostridium tetani

Immunität – keine(Toxin ist hochwirksam als Antigen aber zu gering)

Diagnose- Erregernachweisin WundsekretGewebestücke- Kultur- Toxinnachweisim Wundmaterial(Tierversuch)

Fig. 3.120 This organism is a slender bacillus formingterminal spores giving a „drumstick” appearence. Gram stain. Sporeformation in tissues.

Clostridium tetani TherapieChirurgischSymptomatisch (Curare)Antibiotika: PenicillinPassive Immunisierung - Tetanus Immunglobulin von Menschen

ProphylaxeAktive Immunisierung (Toxoid)Grundimmunisierung: ab 3. Lebensmonat – 11-15 JahreAuffrischungsimpfung: in Abständen von 10 Jahren

Bei VerletzungenA) vollständig immunisierter Personen: Auffrischimpfung (Toxoid)B) nicht immunisierter Personen: Simultanimmunisierung

(Aktive+Passive)

Clostridium botulinum

Morphologie„Tennisschlägerform”

Vorkommen: Erdboden

Botulinustoxin = NeurotoxinDLM ca. 1 ng/kg (Mensch)Typ: A, B, C1, C2, D, E, F

WirkungBlockade der Acethylcholinproduktion an denneuromuskulären Endplatten Paralyse

PathogeneseAufnahme von Lebensmittelnn in denen C. botulinum TOXIN gebildet hat

KrankheitsbildProgressive Bulbärparalyse

DiagnoseTOXINNACHWEIS – im Tierversuch(Mageninhalt, Blutserum, Nahrungsmittel)Typ wird im Neutralisationstest bestimmt

BehandlungAntitoxin (gegen Typ A, B, E) – schnell!

Clostridium botulinum

Fig. 3.125 Botulism. Clinical photograph showing dilated, unreactive, fixed pupils. By courtesy of Dr. Z. McGee.

Fig. 3.126 Botulism. Clinical photograph showing dry, furrowed tongue. By courtesy of Dr. Z. McGee.

Clostridium difficile

Vorkommen:Darmtrakt 1-4 % Erwachsene; 30-50% Kleinkinder

VirulenzfaktorenToxin A: EnterotoxinToxin B: Zytotoxin

Behandlung mit Breitspektrumantibiotika

Pseudomemranöse Colitis

Therapie:Aufhören mit Antibiotikum BehandlungPer os Metronidazole, Vancomycin

Fig. 4.56 Antibiotic-associated colitis. Gram stain of faeces showing large gram-positivespore-forming rod-sheped cells of C. difficile, along with small numbers of gram-negativeorganisms any many inflammatory cells. Bycourtesy of Dr. R. Fekety

Fig. 4.57 Gross specimen of colons from fatal cases of antibiotic-associated colitis. Right: Extensive inflammatory pseudomembrane. Middle: numerous small plaques, some almost confluent. Left: Confluent pseudomembrane covering most of the epithelial surface.

Fig. 4.58 Macroscopic appearance of typical pseudomembranous colitisshowing the discrete yellow plaques.

Fig. 4.59 Sigmoidoscopic view of pseudomembranous colitisdue to antibiotic treatment. The yellow-white „membrane” contrast with the reddened colonic mucosa. By courtesy of Prof. R. Hunt

Fig. 4.60 Sigmoidoscopiv view demonstrating multiple pseudomembranouslesions in a patient with antibiotic-associated colitis due to C. difficile.

Fig. 4.64 Antibiotic-associated colitis. Assay of C. difficile toxin showing normal baby-hamster kidney cells (left) and cells after exposure to toxin (right). Note rounding up of cells following exposure to toxin. By courtesy of Dr. R. Fekety

Gram Gram popossititiivvee StäbchenStäbchenSporenbildendeAEROBGenus: Bacillus




Bacillus anthracisBacillus anthracis

Morphologie:Gram + sporenbildende, 5-10 μm, dicke, Stäbchen


Gram Färbung

B. anthracis B. subtilis

Sporenfärbung - Ziehl Neelsen


Blutagarwww.textbookofbacteriology.net

Kultur:einfach

B. anthracis - Blutagar



Ag / Virulenzfaktoren:

KAPSEL (D-glutaminsäure)TOXINE:Oedemafaktor (EF)Letalfaktor (LF)+ Protectives Antigen (PA)

Zellmembran

Toxinbildung

Source: Medmicro

PathogeneseZoonose!Infektionsquelle: • Tiere (Kranke, Cadaver), tierische Produkte• Erdboden (Sporen)Eintrittspforte:• Mucosa• Haut (Verletzungen)Übertragung: nicht Kontagiös


Bacillus anthracisBacillus anthracisKrankheitsbilder: Anthrax = Milzbrand•Hautanthrax (direkt, Wunden) – Pustula maligna•Lungenanthrax (Inhalation von Sporen)•Darmanthrax (direkt, kontaminiertes Lebensmittel)•Sepsis (Letalität 5-20%)

Diagnose:Erregernachweis: mikroskopisch, Kultur

Therapie:PenicillineLungen - Darmanthrax: Ciprofloxacin + Penicillin(lange: 60 Tage!)

Hautanthrax I. - Pustulamaligna

Hautanthrax II.

Source: CDC Anthrax Images

Source: CDC Anthrax Images Local laesion + oedema

Hautanthrax III.

Fig. 10.97 Anthrax. The eschar can be seen on the lower eyelid and thereis extensive oedemaof the face. By courtesy of Dr. T.F. Sellers, Jr.

Pustula maligna+ Oedema

Pustula maligna und Oedema

Krankheitsbilder:• Hautanthrax (direkt, Wunden) – Pustula maligna• Lungenanthrax (Inhalation von Sporen)• Darmanthrax (direkt, kontaminierte Lebensmittel)


Inhalation/Lungenanthrax (X-ray)

Mediastinal widening … and pleural effusion

Source: CDC Anthrax Images

Prophylaxe• Vernichtung infektiöser Tiere• Dekontamination von Erdboden, Desinfektionkontaminierter Produkte• Aktive Immunisierung: Zellfreie Vakzine

- Risikogruppen: Armee (USA), Tierärzte• Chemoprophylaxe der Lungenanthrax:Kontaktpersonen, Ciprofloxacin

WHO MeldepflichtBioterrorismus!


Biologische Waffen - Zusammenfassung

Biologische Waffen: Organismen, Toxine, VirenZiel:• Individuen, ganze Populationen erkranken zulassen oder gar auszurotten• Ökonomische schaden

Biokriegsführung (militärische Konflikts)Bioterrorismus (ideologische Motive)Bioverbrechen (persönliche Ziele)

Biologische Waffen - Zusammenfassung

Kap. X. 129. Tab. 129.1. (Hahn)

Kategorie: A, B, CGefährlichste: AB. anthracis, C. botulinum, F. tularensis, Y. pestis

Einfache KultivierungAusbreitung durch AtemwegeHohe LetalitätTherapie?Plötzliche AuftretenZahlreiche Fälle

Forrás: anthrax BBC tények

Verbreitung von Anthrax

JetBriefe

Theoretisch

WindUndRegen

Billig, aber fliegende Sporen??USA 200110 Lungenmilzbrand7 Hautmilzbrand5 Todesfälle

Realität

Forrás: anthrax BBC tények

Biologische Waffen und Anthrax

Aufzählung

Unfall

Japanische Terroristen

B. cereus

Vorkommen-Ubiquitär

BILDET- Enzyme (Kollagenase, Proteasen, Amylase, Phospholipase, Lecithinase, Haemolysin)- Enterotoxin

Lebensmittelvergiftung(Emetisches und Diarrhoe – Toxin)Wund – Generalisierte Infektionen

B. subtilis

Wundinfektion – Stichverletzungen des Auges durchStroh, erdbehaftete Fremdkörperverletzungen

Differenzierung von B. anthracis!Sie sind nicht bekapselte, bewegliche Keime, rufen β-Haemolyse hervor, sind apathogen inTierversuch

ENDEMauritius, 2006

Documents

I. Gramnegative anaerobe Stäbchen II. Gram positive ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/ANA_GrNeg_Sporenbild_N... · tissues of the scrotum and abdominal wall in a diabetic