Transcript PATOGENES T7 20110309. Handouts

Bakteriell patogenes T7
MARS 2011
•
•
•
•
släktskap och morfologi,
virulensmekanismer inklusive endo/exo-toxin,
normalflora vs vanliga infektionsfokus
fall
Basgrupp 1:
Basgrupp 2:
Basgrupp 3:
Basgrupp 4:
Basgrupp 5:
Basgrupp 6:
Basgrupp 7:
Basgrupp 8:
Basgrupp 9:
Basgrupp 10:
S. aureus
Streptococcus pyogenes
Streptococcus pneumoniae
E.coli (Enterobacteriaceae)
Haemophilus influenzae
Neiserria meningitidis
Pseudomonas aeruginosa
Enteroccus faecalis & E. faecium
Bacteroides fragilis
Clostridium difficile
Värden
Immunförsvar
PHARMAKOKINETIK (PK)
Absorption
Distribution
Elimination
Biverkningar
Toxicitet
Virulens
Resistensmekanismer
Antibiotika
Bakterier
PHARMAKODYNAMIK (PK)
Effekt av antibiotika
i infektionshärden
VT 2011
S. Aureus
Basgrupp 1
Staphylococcus Aureus
•
•
•
•
Grampositiv gulfärgad kock som växer i klasar
Fakultativt anaerob
Tillhör genus staphylococcus
Normalflora på hud och slemhinnor
Virulensfaktorer
• Strukturella • Enzymer
- Kapsel
- Slem
- Teiconsyra och
lipoteiconsyra
- Peptidoglykan
- Protein A
- Koagulas
- Katalas
- Betalaktamas
- Hyaluronidas
- Nukleas
• Toxiner
- Cytotoxiner
- Exfoliativa toxin
- Enterotoxiner
- Toxiskt chocksyndromtoxin 1
S. aureus virulensfaktorer
Mandel et al 2005
Virulensfaktorer
-kapsel
-peptidoglykan
-protein A
-cytotoxiner
-exfoliativa toxiner
-enterotoxiner
-toxic shock syndrome toxin 1
-koagulas
-katalas
-lipas
-penicillinas
S. aureus virulensfaktorer
Mandel et al 2005
Virulensfaktorer
-kapsel
-peptidoglykan
-protein A
-cytotoxiner
-exfoliativa toxiner
-enterotoxiner
-toxic shock syndrome toxin 1
-koagulas
-katalas
-lipas
-penicillinas
Sjukdomar
• Pneumoni
• Empyem, abscess
• SSSS (Staphylococcal scalded skin
syndrome)
• Hud- och mjukdelsinfektioner
• Matförgiftningar
• Osteomyelit
• Endokardit
• Toxic shock syndrome
Staphylococcus aureus
Normalflora
vs. infektionsfokus
Normalflora
• Hud
• Näsa
• Perineum
(Sjukhusmiljö)
PVL-exotoxinets
• Panton–Valentine-leukocidin (PVL) är ett exotoxin som
produceras av vissa stammar av Staphylococcus aureus.
• PVL-exotoxinets binder till och avdödar neutrofila granulocyter och
monocyter genom att bilda en por i cytoplasmamembranet, vilket
kan leda till leukopeni.
• Antikroppar mot PVL utvecklas sannolikt genom upprepade
subkliniska exponeringar för toxinet vilket kan förklara att svår
nekrotiserande pneumoni orsakad av PVL-pos Staph aureus har
beskrivits främst hos barn och ungdomar.
Läkartidningen nr 7 2007 volym 104
Läs mera om PVL-S.aureus i Läkartidningen nr 7 2007 volym 104
Vt 2011
Bg 2 Streptococcus pyogenes
Streptococcus pyogenes
Släktskap och morfologi
Domän: Bakterier
Stam: Firmicutes
Klass: Bacilli
Ordning: Lactobacilliales
Familj: Streptococcaceae
Genus: Streptococcus
Streptococcus pyogenes:
Gram +, I kedjor.
Viktigaste grupp A streptococcen,
Beta-hemolytisk.
Streptococcus
• Gram+ kocker, par eller kedjor.
• Fakultativa anaerober, höga näringskrav,
fermenterar kolhydrater, katalasnegativa
Klassificering
• Serologiska Lancefield A-W (minus I och
J)
• Biokemiska egenskaper
• Hemolytiska egenskaper
Normalflora vs. Vanliga infektionsfokus
Asymtomatisk kolonisering av hud och farynx
6-35 % av skolbarn bärare (i farynx)
Vanliga infektionsfokus:
 Hals: Faryngotonsillit
 Hud och mjukdelar:
Impetigo, erysipelas, cellulit,
nekrotiserande fascit
 Systemiskt: Toxiskt shock
syndrome
Ovanliga följdsjukdomar:
 Rheumatisk feber
 Glomerulonefrit
Virulensfaktorer
Adhesion:
-Lipoteichonsyra – svag bindning
-F-protein – till rec, invadering
-M-protein – till rec, invadering
Anti-fagocytos:
-Kapsel av hyaluronsyra
-M-protein -> binder plasmaprotein ->
fagocytos ↓
Enzym:
-C5a-peptidase
-Streptolysin O och S -> hemolyserar
-Hyluronidas -> degrad. av hyaluronsyra -> Invasion genom
vävnad
-Streptokinase (=fibrinolysin) -> aktiverar plasminogen ->
underlättar spridning
Exotoxin:
-SPE-A, SPE-B, SPE-C -> Inducerar feber
Save GAS!
Bg 3 Streptococcus pneumoniae
Streptococcus
pneumoniae (pneumokocker)
- lansettformade kocker i par eller kedjor
- grampositiva
Klassifikation
-anaeroba
Klass:
Bacilli
-alfahemolyserande
Ordning:
Lactobacillales
Familj:
Streptococcaceae
Släkte:
Streptococcus
Art:
S. pneumoniae
Virulensmekanismer S.
pneumoniae
-Förmåga att kolonisera oropharynx
adhesionsproteiner
-Invasion av steril vävnad
pneumolysin, IgA-proteas
-Stimulera inflammatoriskt svar
teichonsyra, peptidoglykanfragment, pneumolysin
-Undvika fagocytos
polysackaridkapsel
Förekomst av S.pneumoniae i organ och
befolkning
- Normalflora i naso- och orofarynx
- Små barn och deras närhet
- Samhällsförvärvad typisk pneumoni, sinuit, mediaotit,
meningit och bakteriemi
- Riskgrupper: småbarn, äldre, immunsupprimerade
t ex splenektomerade
- Inte så smittsamt
Lipopolysackarid (LPS)
Lipid A + polysackarid
Endotoxin
Frisätts när bakterien
lyserar
Basgrupp 4:
E.coli (Enterobacteriaceae)
E. Coli
Basgrupp 4
Escherichia Coli
• Tillhör familjen Enterobacteriaceae
• Gram negativa stavar
• Fakultativt anaeroba
• Generella virulensfaktorer
• Adhesiner- CFA,AAF, Bfp, mfl
• Exotoxiner
Undertyper av E. Coli
• ETEC
– Enterotoxinbildande, SL/ST toxin -> turistdiarré
• EHEC
– Enterohemorragisk, Shiga-liknande toxin -> blodig diarré
– HUS, Hemolytiskt Uremiskt Syndrom
• EPEC
– Enteropatogen, vanlig hos spädbarn i 3:e världen
• EIEC
– Enteroinvasiv, producerar Shiga-toxin -> dysenteriliknande,
invaderar enterocyter
• EAEC
– Enteroaggregativ, producerar två olika toxiner. Adhesiva, ger
kronisk diarré
Normalflora vs vanliga infektionsfokus
• Utgör en stor andel i den
humana normala
tarmfloran och är en vanlig
orsak till:
Sepsis, neonatal menign,
UVI och gastroenterit
• De flesta infektionerna är
orsakade av egen
normalflora, undantag
gastroenterit och neonatal
meningit
Blododlingssvar Arne 66 år
• Du är underläkare på medicinkliniken i Västervik och har på
morgonronden träffat Arne 66 år.
• Arne lades in i förrgår kväll på din avdelning pga frossa och feber
efter KAD-byte och blev insatt på Claforan (cefalosporin) 1g x 3 på
akuten men har fortfarande efter 1 ½ dygn hög feber.
• Det kommer grumlig urin ur patientens KAD som spolats på akuten
och senast inatt pga residualurin (700 ml). Följande telsvar från
klin mikro i Kalmar kommer 1 ½ dygn efter inkomsten: ”Växt av
gram-negativa stavar i 4/4 blododlingsflaskor”
• Din överläkare Hasse ber dig redogöra för alla relevanta bakterier
som är gram-negativa stavar och ta reda på om Claforan är
optimal behandling för dessa arter.
Återkoppling Arne 66 år
• Orsak: E. coli.
• Tillhör Enterobacteriaceae (gram-neg stavar) som kan ge
urosepsis
• Enterobacteriaceae: Escherichia coli Klebsiella spp, Proteus spp,
Enterobacter spp,
• Annan (nonfermentativ) gram-neg som kan ge UVI: Pseudomonas
aruginosa
Haemophilus influenzae
Gram stains of Haemophilus influenzae. A, Small coccobacilli forms seen in
sputum from patient with pneumonia
Basgrupp 5 2011
Morfologi
Gramnegativ aerob stav
(fakultativt aneorob)
Finns i kapslade (6 serotyper A-F) och
okapslade former
Familj: Pasteurellaceae
Virulensmekanismer:
Kapsel som hindrar
fagocytos
IgA proteas
Katalas mot ROS
Pili (Adhesion)
Endotoxiner (LPS)
Lågmolekylärt GP (-cilie)
Klinik:
Normalflora: Övre luftvägar
Odlas på chokladagar
Analys via mikroskop
CSF-latexagglutinationstest
PCR-metod (ej rutin)
Behandling
•
•
•
Drugs of choice: Cefolasporin och Fluorokinoloner
23 % var resistenta mot betalaktamer (2009)
HIB-vaccin tillgängligt mot typ B (verkar mot kapselproteiner)
Neisseria meningitidis
Neisseria Meningitidis
Släkt: Neisseriaceae
Humanpatogener: N. Meningitidis (meningokocker), N. Gonorrhoeae (gonokocker)
Serogruppering efter kapseltyp
Typ B vanligast i Sverige
Tetravalent vaccin mot A, C, Y och W-135
Egenskaper
Gramnegativa diplokocker
Oxidas-positiva
Katalas-positiva
Aerob kapnofil
Odlas på chokladagar (35-37⁰C)
Neisseria Meningitidis
Virulensfaktorer
Kapsel – skyddar mot antikroppsmedierad fagocytos
Pili – associering i nasofarynx, resistens mot neutrofil-avdödning
LOS – endotoxin, ger kliniska manifestationer
IgA proteas – motverkar humoralt immunsvar
Neisseria Meningitidis
Ingår i normalflora i nasofarynx hos 10-20% av Sveriges befolkning
Människan är den enda värden!
Droppsmitta
Meningokock-meningit
Orsakar 25% av alla bakteriella meningiter
Oftast sporadiska fall men kan ge epidemi
10% mortalitet trots behandling
100% mortalitet utan behandling
Profylaktisk behandling för exponerade
Sjukdomstillstånd
• Pneumoni
• Artrit
• Uretrit
• Meningit
• Sepsis el. Meningokockemi, Waterhouse-Friederichsen syndrom
Status
• Disability RLS
Basgrupp 7 Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa
Basgrupp 7
P. aeruginosa
•
•
•
•
•
Gramnegativ stav
Motil
Aerob
Oxidaspositiv
Kapsel
Normalflora
• Habitat: vatten, jord, växter, djur
• Kan kolonisera människor utan att ge infektion
• Opportunistisk bakterie som oftast orsakar
nosokomiala infektioner
–
–
–
–
–
Infektionssår
Brännskador
Leukemi
Cytostatika behandling
Cystisk fibros
Infektionsfokus
• Lokala
–
–
–
–
–
–
–
Ögon
Öron
Hud
Urinvägar
Luftvägar
GI
CNS
• Systemiska
– sepsis
Virulensfaktorer
Funktion?
Möjlig konsekvens?
Pili och Flagell
Adherens, motilitet
Kolonisering. Biofilm.
Spridning
LPS
Lipid A (endotoxiskt),
interaktion med CFTR
Sepsis. Aktivering av medfött
immunförsvar. O-antigen ger
resistens mot medfött försvar
Siderofor
Binding av järn
Näringsbehov. Överlevnad
Exotoxin A
ADP-ribosylering av EF-2
Blockerar proteinsyntes i
värdceller
Elastas och Proteas
Nedbrytning av kollagen,
elastin, immunoglobuliner
Vävnadsskada
Fosfolipas
Hydrolys av fosfolipider
Vävnadsskada
Antibiotikaresistens
• Mutation i porproteiner
• Metallo-betalaktamaser
• Effluxpump
Toxic molecule
P. aeruginosa cell envelope (Gram-)
Imipenem
VT 2010
OprN
PBP
Beta-lactamase
porin
MEX
E
Outer membrane
MEX
F
Cytoplasmic membrane
Imipenem mechanism of resistance
• Loss of OprD* (mutation-frequency 10-7)
• Metallo-betalactamases (IMP, VIM)
• Efflux-pump (MexEFOprN)
• 1 mutation is required for R* = highest risk (10-7 ) for development of R!
Basgrupp 8:
Enteroccus faecalis & E. faecium
E. Faecalis och E. faecium
•
•
•
•
Klass: Bacilli
Ordning: Lactobacillales
Familj: Enterococcaceae
Genus: Enterococcus
• G+, fakultativt anaerob
kock
• Par / korta kedjor
• Tid. Grupp D Streptokocker
Bakterie
Normalflora
Virulens
Infektion
Behandling
E.
Faecalis
GI ffa colon, 90%
Lågvirulenta
Adhesionsmolekyler
Cytolysiner och
gelatinas/serinproteas.
Resistensgener ffa
Faecium!
Ampicillin
Piperacillin
Imipenem
Vankomycin
Res: cefalosporin
E.
Faecium
GI ffa colon, 10%
Hos immunsupp
och vid abbehandling:
UVI, ofta vid KAD
Sårinfektioner
Men också:
Sepsis/Endokardit
Vankomycin
Ökande VRE
problematik.
Behandla då med
linezolid alt.
Tigecyklin.
Basgrupp 9:
Bacteroides fragilis
Bacteroides fragilis
Bacteroides fragilis
•
•
•
•
•
Gramnegativ stav
Obligat anaerob
Normalflora i bl.a. tarm (<1%)
Mest patogen av Bacteroides
Framför allt associerad med luftvägs-,
intraabdominella- och genitiala infektioner
(abscesser)
Virulensmekanismer
• Adhesiner (fimbrie och
polysackaridkapsel)
• Antifagocytos (polysackaridkapsel)
• Skydd mot syre (katalas och SOD)
• Vävnadsdestruktion (cytotoxiska enzymer)
• Toxiner (värmestabila
zinkmetalloproteaser)
• Antibiotikaresistens (betalaktamas, ESBL)
Kliniska manifestationer
•
•
•
•
•
•
•
Intraabdominella abscesser
Peritonit
Sepsis
Lungabscess (25 % av alla)
Genitala infektioner
Diarré
Hud- och mjukdelsinfektioner
• Riskfaktorer
Behandling:
Metronidazol (Flagyl)
Linkosamid (Dalacin)
Cefalosporin (Cefoxitin)
Basgrupp 10:
Clostridium difficile
Clostridium Difficile
BG 10
Struktur, släktskap och
virulensfaktorer
• Grampositiv, strikt anaerob, sporbildande stav
• Genuset Clostridium; C. Difficile, C. Perfringens, C.
Tetani, C. Botulinum etc.
• C. Difficiles virulensmekanismer
Normalflora och infektionsfokus
• C. Difficile ingår i tarmens normalflora hos
<5% av friska vuxna individer
• Troligtvis vanligaste bakteriella orsaken till
diarré i Sverige
• Blossar upp och orsakar sjukdom i samband
med antibiotikabehandling (ffa klindamycin,
cefalosporiner, fluorokinoloner)
• Varierande symtombild, alltifrån lindriga
diarréer till psuedomembranös kolit eller toxisk
megakolon
Förloppet i korthet
http://www.eurosurveillance.org/
• Ny hypervirulent C. difficile
• Ökad virulens (toxintyp III)
• Sämre effekt av
metronidazol/vankomycin
• Smitta även i samhället
http://www.eurosurveillance.org/
http://www.eurosurveillance.org/
Blododlingssvar 2
• Du är tf underläkare på ortopeden
och en av dina patienter som
opererades med insättande av
knäprotes för 5 dagar sedan fick
feber för 2 dagar sedan + ökad
svullnad av knäet. Såret har nu
nästan spruckit och det växer
Gram-pos kocker i 2/2
blododlingsflaskor.
• Innan du ringer till infektion för att
få hjälp funderar du på vilka
bakterier som gömmer dig bakom
begreppet grampositiva kocker.
Blododlingssvar 2
Svar: S. aureus
Grampositiva kocker av betydelse:
Stafylokocker: Staphyloccocus aureus , KNS:
Staphyloccocus epidermidis, Staphylococcus
saprophyticus, Staphylococcus lugdunensis
Streptokocker: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus
pyogenes (betahemolytisk streptokock grupp A),
Streptococcus agalactiae (betahämolytisk streptokock
grupp B), ”viridansstreptocker” (alfahemolytisk
streptokock), Streptococcus bovis
Enterokocker: Enterococcus faecalis Entercoccus faecium