Niektóre gatunki opisywanych rodzajów występują w glebie i wodach powierzchniowych. Wiele stanowi florę błon śluzowych górnych dróg oddechowych, przewodu pokarmowego oraz narządów moczowo-płciowych człowieka i zwierząt. Niektóre z nich są patogenami człowieka.
RODZAJ NEISSERIA
Klasyfikacja i znaczenie kliniczne.
Do rodzaju Neisseria należy 21 gatunków. Naturalnym środowiskiem ich bytowania są błony śluzowe układu oddechowego oraz moczowo-płciowego człowieka i innych ssaków. Tylko dwa gatunki: Neisseria gonorrhoeae i Neisseria meningitidis są bezwzględnie chorobotwórcze. Chorobotwórczość dotyczy wyłącznie człowieka. Wśród pozostałych są gatunki występujące jako fizjologiczna flora na błonach śluzowych górnych dróg oddechowych oraz czasami kolonizujące błony śluzowe układu moczowo-płciowego oraz odbytu. Mogą one wywoływać zakażenia oportunistyczne.
Neisseria gonorrhoeae (dwoinka rzeżączki, gonokok) jest czynnikiem etiologicznym choroby przenoszonej drogą płciową. Drobnoustrój może także być przenoszony przez przedmioty (ręczniki, gąbki). Rzeżączka jest ostrą lub przewlekłą, ropną infekcją rozwijającą się w obrębie nabłonka walcowatego i przejściowego. Najczęściej dotyczy dolnych odcinków dróg moczowo-płciowych:
a także odbytu lub gardła. Zakażenie rzeżączkowe, szerząc się przez ciągłość tkanek, drogą krwi lub limfy, może się wiązać z wieloma powikłaniami, jak zapalenie dużych stawów, bezpłodność. Nie występuje nosicielstwo tego drobnoustroju.
Neisseria meningitidis (dwoinka nagminnego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, meningokok) może występować u nosicieli kolonizując błony śluzowe jamy nosowo – gardłowej i jamy ustanej. W wyniku tej kolonizacji może dochodzić do łagodnego nieżytu górnych dróg oddechowych. Nosiciele są źródłem infekcji szerzących się drogą kropelkową. Meningokok jest jednym z najczęstszych czynników etiologicznych bakteryjnego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Może się ono szerzyć epidemicznie, a także występować endemicznie. Infekcja może przebiegać bardzo ciężko, z posocznicą i prowadzić do powstawania powikłań, na przykład ropni mózgu. Notuje się dużą śmiertelność. W obrębie gatunku wyodrębniono 13 grup serologicznych wynikających z różnic w budowie wielocukrowego antygenu otoczkowego. Grupy serologiczne A, B, C, X, Y i W 135 są najczęściej związane z nagminnym zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych. W dochodzeniach epidemiologicznych w Polsce, podobnie jak w całej Europie, najczęściej izoluje się serogrupę B, obserwuje się jednak wzrost zachorowań wywoływanych przez meningokoki z grupy C. Są one częściej odpowiedzialne za wywoływanie epidemii i groźniejszej postaci choroby o wyższej śmiertelności, przebiegającej z posocznicą. Na zakażenia narażone są szczególnie małe dziecko do 5 roku życia i młodzież od 14 do 19 lat. N. meningitidis może również powodować:
W kolonizacji nabłonków przez gonokoki i meningokoki oraz w rozwoju choroby odgrywają rolę specyficzne dla nich czynniki chorobotwórczości. Fimbrie i białka błony zewnętrznej, a także składniki ściany komórkowej – peptydoglikan i lipo oligosacharyd (LOS) powodują silną adhezję do komórek nabłonka i hamują ruch rzęsek. Niszcząca wydzielnicze przeciwciała proteaza IgA1 i biorące udział w pozyskiwaniu żelaza z laktoferyny i transferryny białka błony zewnętrznej ułatwiają kolonizację, a wielocukrowa otoczka chroni przed fagocytozą. Bardzo ważnym czynnikiem chorobotwórczości jest lipo polisacharyd uwalniany w czasie infekcji wskutek autolizy komórek. Charakteryzuje się on wyjątkowo dużą, szczególnie u N. meningitidis, aktywnością biologiczną. Być może wynika ona z jego odmiennej struktury, jest on bowiem pozbawiony O-swoistych polisacharydów.
Pozostałe gatunki rodzaju Neisseria stanowią fizjologiczną florę organizmy i występują głównie na błonach śluzowych górnych dróg oddechowych. N. lactamia występuje powszechnie na błonach śluzowych górnych dróg oddechowych u niemowląt i starszych dzieci, rzadko u dorosłych. N. mucosa jest zwykle izolowana od dzieci i młodzieży, natomiast N. sicca i N. subflava to gatunki najczęściej występuje w drogach oddechowych u dorosłych. Uważane są one za bakterie warunkowo chorobotwórcze. Mogą wywoływać zakażenia oportunistyczne, na przykład powodować infekcje worka spojówkowego lub kolonizować sztuczne zastawki.
Morfologia, hodowla, identyfikacja, różnicowanie.
Do rodzaju Neisseria należą Gramujemne ziarenkowce o średnicy 0,6-1 m. Metodą Grama barwią się jednak niejednoznacznie, wykazując często tendencje do zatrzymywania barwnika. W preparatach z hodowli mogą występować pojedynczo lub w tetradach. Częściej jednak tworzą popodziałowy układ w postaci dwoinek, których stykające się powierzchnie są spłaszczone. Taka dwoinka przypomina ziarenko kawy. W preparatach z materiałów klinicznych obserwuje się bardzo charakterystyczny obraz klinicznych takich dwoinek lub ich agregatów we wnętrzu granulocytów. Preparat ma bardzo duże znaczenie diagnostyczne dla rozpoznania zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, a szczególnie dla rozpoznania rzeżączki. Preparaty z wydzieliny z szyjki macicy są tylko podstawą wstępnego rozpoznania. Szczególnie w tym przypadku, w celu potwierdzenia rozpoznania, konieczne jest wykonanie posiewu.
Neisseria są bezwzględnymi tlenowcami, w przemianach energetycznych tlen jest akceptorem elektronów. Cechą rodzaju jest wytwarzanie oksydazy cytochromowej i katalazy. Mają duże, auksotroficzne potrzeby pokarmowe i dlatego rosną tylko na podłożach wzbogaconych i specjalnych.
Największe potrzeby pokarmowe ma N. gonorrhoeae, która rośnie tylko na podłożach specjalnych z dodatkiem białka zwierzęcego lub ludzkiego (krew, plazma, surowica). Wymagania takie spełnia podłoże Roiron zawierające plazmę końską i enzymatyczny hydrolizat kazeiny. Można też hodować dwoinki rzeżączki na agarze czekoladowym. Do izolacji gonokoków z materiałów klinicznych stosuje się zawierające antybiotyki podłoża wybiórcze, na przykład podłoże Thayera-Martina (MTM) lub Roiron z antybiotykami.
Ponieważ niektóre szczepy są wrażliwe na dodawaną do tych podłóż wankomycynę, materiały kliniczne należy równolegle posiewać na podłoża bez antybiotyków. Gonokoki giną szybko w niskiej temperaturze i są wrażliwe na wysychanie, a więc materiały je zawierające należy przechowywać w temperaturze i natychmiast posiewać na pożywki ogrzane do temperatury pokojowej. Posiewy inkubuje się w temperaturze 35-37 stopni Celsjusza. Po 24-48 godzinach wyrastają drobne kolonie barwy szarobiałej, opalizujące, błyszczące i wypukłe.
Często zachodzi potrzeba różnicowania gonokoków z bakteriami podobnymi morfologicznie, obecnymi w tych samych materiałach i wyrastającymi na pożywkach wybiórczych dla gonokoków. Można to zrobić oceniając morfologię ich komórek w obecności subinhibicyjnych stężeń penicyliny.
Do identyfikacji szczepów wyrastających na pożywkach wybiórczych stosuje się też handlowo dostępne testy chromogenie. Zawierają one specyficzne substraty biochemiczne, które po hydrolizie przez enzymy bakteryjne dają barwny produkt końcowy. Za ich pomocą można zidentyfikować N. gonorrhoeae, N. meningitidis, N. lactamia, N. catarrhalis.
Neisseria meningitidis, podobnie jak saprofityczne gatunki rodzaju Neisseria dobrze rośnie na agarze z krwią czy agarze czekoladowym. Meningokoki, ale także niektóre saprofityczne gatunki Neisseria mogą wyrastać na podłożach selektywnych dla gonokoków. Po 24-48 godzinach pojawiają się kolonie okrągłe, wypukłe, gładkie, o równym brzegu i barwie niebieskawoszarej. Meningokoki, podobnie jak gonokoki, giną szybko autolizując w niskiej temperaturze. Należy je posiewać na pożywki ogrzane do temperatury pokojowej, a materiały, w których mogą wystąpić, transportować w temperaturze 37 stopni Celsjusza.
Identyfikację gatunków Neisseria przeprowadza się opierając się na ich właściwościach sacharolitycznych - zdolności do rozkładu:
Do różnicowania ziarenkowców rodzaju Neisseria stosuje się także metody immunologiczne. Odczynem stosowanym do identyfikacji gonokoków jest odczyn immunofluorescencji bezpośredniej, w którym przeciwciała przeciwko gonokokom są znakowane fluoresceiną. Dostępny handlowo test koaglutynacji, stosowany do identyfikacji materiału z kolonii, wykorzystuje przeciwciała monoklonalne przeciwko gonokokom związane z umiejscowionym na powierzchni gronkowców białkiem A. Obecność N. gonorrhoeae powoduje widoczną współaglutynację komórek obu rodzajów.
Przynależność meningokoków do określonej grupy serologicznej można ustalać za pomocą odczynu aglutynacji szkiełkowej. Antygeny rozpuszczalne meningokoków, uwalniane do płynu mózgowo-rdzeniowego, można wykrywać za pomocą testu lateksowego.
Metody genetyczne identyfikacji gonokoków mogą mieć szczególnie duże znaczenie w przypadkach, gdy materiał nie może być dostarczony do badania odpowiednio szybko we właściwych warunkach. Próbki materiału umieszczane są wtedy w odpowiednich zestawach transportowych zwierających składniki wspomagające lizę komórek, ale także hamujące aktywność nukleaz. Próbki po amplifikacji mogą być identyfikowane z użyciem odpowiednich sond genetycznych.
RODZAJ MORAXELLA
Rodzaj ten obejmuje kilkanaście gatunków, a jego przedstawiciele stanowią fizjologiczną florę organizmu kolonizując błony śluzowe układu oddechowego i układu moczowo-płciowego. Rzadko wywołują choroby u ludzi. Gatunkiem najczęściej izolowanym od ludzi jest zasiedlająca górne drogi oddechowe Moraxella nonliquefaciens.
Bytująca w tych samych przestrzeniach Moraxella catarrhalis jest ważnym patogenem oportunistycznym; może powodować zapalenie ucha środkowego i zatok. Jest odpowiedzialna za 30 % takich infekcji u dzieci. Bywa też często przyczyną zapalenia oskrzeli i odoskrzelowego zapalenia płuc. Izolowano ją również od pacjentów z:
Bakteriemia i zapalenie wsierdzia wywoływane przez M. catarrhalis występują jednak zwykle u osób z obniżoną odpornością.
Chorobotwórczość M. catarrhalis wynika z jej zdolności adhezyjnych i antyfagocytarnych (fimbrie, otoczki). Dysponuje ona też, podobnie jak chorobotwórcze gatunki Neisseria, białkami błonowymi wiążącymi żelazo z laktoferyny i transferryny, a większość klinicznych szczepów wytwarza beta-laktamazy.
RODZAJ EIKENELLA
Jedynym gatunkiem tego rodzaju jest Eikenella corrodens występująca w górnych drogach oddechowych i w przewodzie pokarmowym u ludzi. Jest warunkowo chorobotwórcza, wywołuje infekcje oportunistyczne u osób o obniżonej odporności i z chorobami bądź urazami jamy ustnej.
E. corrodens to polimorficzna, często ziarenkowata pałeczka o dużych wymaganiach wzrostowych, można ją hodować na agarze z krwią i agarze czekoladowym. Jest względnym beztlenowcem, rośnie najlepiej w obecności 5-10 % CO2. Do wzrostu w warunkach tlenowych wymaga obecności heminy. Często rośnie w postaci jasno-żółtych kolonii, a około 50 % szczepów tworzy w czasie wzrostu charakterystyczne zagłębienia na powierzchni agaru. Wytwarzająca oksydazę i nie rozkładająca cukrów może przypominać pałeczki Moraxella. Jednak w odróżnieniu od nich Eikenella jest katalazoujemna.
RODZAJ KINGELLA
Przedstawiciele tego rodzaju K. kingae, K. denitrificans, K. oralis, stanowią część fizjologicznej flory górnych dróg oddechowych i dróg moczowo-płciowych ludzi, rzadko bywają izolowane jako patogeny. Są to krótkie, pękate pałeczki lub ziarniako-pałczeki występujące w parach lub tworzące krótkie łańcuszki. Są tlenowcami lub względnymi beztlenowcami, o dużych wymaganiach odżywczych, wyrastają na agarze czekoladowym i na agarze z krwią.
Wykazują podobieństwo do Eikenella: mają również oksydazę i są katalazoujemne, a część szczepów w czasie wzrostu może tworzyć wgłębienia w agarze. Jednak w odróżnieniu od Eikenella pałeczki Kingella fermentują glukozę.
K. denitrificans jest składnikiem fizjologicznej flory dróg moczowo-płciowych i może wyrastać na podłożach wybiórczych do izolacji N. gonorrhoeae z materiałów klinicznych – na podłożu Thayera-Martina lub Roiron. Tworzy na nich kolonie podobne do kolonii gonokoków i podobnie jak one, jako jedyny cukier, fermentuje glukozę. Te dwa drobnoustroje można łatwo odróżnić oceniając morfologię ich komórek w obecności subinhibicyjnych stężeń penicyliny.
Zgodnie z ustawą z 4 lutego 1994 o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz. U. 94 Nr 24 poz. 83, sprost.: Dz. U. 94 Nr 43 poz. 170) oraz zmianami z dnia 9.05.2007 r. (Dz. U. Nr 99, poz. 662) za naruszenie praw własności poprzez kopiowanie, powielanie i rozpowszechnianie przedstawionych na stronach Veterynaria.pl, Vetforum.pl, Sklep.Veterynaria.pl treści bez zgody właściciela grozi grzywna oraz kara pozbawienia wolności od 6 m-cy do lat 5 (art. 115.1).
