Lékařská mikrobiologie pro ZDRL Týden 18: Přehled anaerobů a mykobakterií Co nás dnes čeká § Nesporulující anaerobní bakterie § Klostridia (grampozitivní sporulující anaerobní tyčinky) § Mykobakteria (původce tuberkulózy, původce lepry, atypická mykobakteria); zmínka o aktinomycetách a nokardiích Ještě než začneme… § …měli bychom si cosi uvědomit. Doteď (minulé dvě přednášky) jsme si povídali většinou (až na výjimky, např. původce kapavky) o bakteriích, které se projeví při běžné diagnostice § Doktor prostě pošle vzorek „na kultivaci“, a ono z něj „něco vyroste“. § S tím už je ale KONEC! Dál už nás čekají jen mikroby, pro které tohle neplatí. Takže: § Pokud chce ošetřující lékař, aby byl jeho vzorek prověřen na přítomnost anaerobů, mykobakterií či aktinomycet, musí to uvést na průvodce. Musí se užít speciální postupy. § U dalších původců (třeba spirochet či chlamydií) se navíc zpravidla odebírá sérum a provádí se nepřímý průkaz § Laborant si toho musí být vědom a případně upozornit na vhodný způsob odběru či označení průvodky Co jsme znali doteď Nyní si přidáme další čtyři skupiny Klinická charakteristika § Vyskytují se jako běžná flóra ve střevě, v ústní dutině a většinou i v pochvě. § Patogenem se stanou, pokud se dostanou mimo střevo § Typické jsou smíšené infekce, často při spolupůsobení jiných bakterií (např. záněty pobřišnice s účastí střevních enterobakterií) § K těmto infekcím většinou dochází v okolí míst, kde se anaeroby přirozeně vyskytují Společné charakteristiky nesporulujících anaerobů Anaerobní infekce z ústní dutiny Novorozenecká anaerobní pneumonie Gingivostomatitis: Prevotella gingivalis Přenos infekce § Významný je endogenní přenos (= v rámci těla pacienta) ze střeva do břišní dutiny, z dutiny ústní do měkkých tkání krku a tváře (ale také do plic, zvlášť u tonoucích, opilců apod.) a z pochvy do oblasti tzv. malé pánve. § Jiný než endogenní přenos je málo běžný; do rány se mohou anaeroby dostat při pokousání, do střeva snad s potravou Léčba § Penicilin je lékem volby anaerobních infekcí kromě infekcí způsobovaných rodem Bacteroides, který je primárně rezistentní. Využívají se i aminopeniciliny, případně i s inhibitorem betalaktamázy § Metronidazol se používá např. u anaerobních poševních infekcí, jeho výhodou je zde současná účinnost na trichomonády § Z dalších antibiotik se uplatňují například linkosamidy Rozdíly mezi gramnegativními anaerobními tyčinkami Příběh § Paní Raková byla přijata pro horečnatý stav a intenzivní bolesti břicha § Zobrazovací metody ukázaly na absces malé pánve. Ukázaly však také nádor na děložním čípku – později se ukázalo že jde o karcinom § U paní Rakové se naštěstí podařilo operačně vyřešit nejdříve absces a poté i nádor, byť za cenu provedení hysterektomie. Metastázy se naštěstí neobjevily. Viníkem je Anaeroby v těle Bacteroides sp. Porphyromonas gingivalis Prevotella melaninogenica (černý pigment) Peptostreptococcus magnus Peptococcus constellatus Veillonella sp. 2. Klostridia Úvod: Mikulecké pole trochu jinak Mikulecké pole hluboko zorané Nejedno Clostridium tetani v tom poli je schované V poli je schované zalezlé ve spoře Čeká až syneček nějaký to pole zas pooře… Základní charakteristika § Klostridia jsou G+ sporulující tyčinky. Jsou také striktně anaerobní, některá dokonce ve vegetativní formě snášejí ještě méně kyslíku než nesporulující anaeroby. Tvoří ale spory, a ve stadiu spory mohou přežívat nejen kyslík, ale i „mnohem horší věci“ § Mohou takto přežít dlouhodobé vyschnutí, vysoké teploty či desinfekci. Jsou ale o něco méně odolné než spory bacilů. § Endospory mohou mít různou polohu, což lze využít v diagnostice Klinická charakteristika § Mnohá klostridia se vyskytují ve střevě za normálních okolností. Škodit začnou při přemnožení, pokud jde o kmen produkující střevní toxiny § Jejich patogenita se odvíjí především od toxinů působících na nervovou soustavu (tetanus, botulismus), ve tkáni (plynatá sněť) či ve střevě (různé toxiny různých klostridií) § Více v dalším povídání o jednotlivých klostridiích Přenos infekce § Na rozdíl od nesporulujících anaerobů je mnohem jednodušší přenos, neboť spory mohou přežívat ve vnějším prostředí § U tetanu dojde k infekci hlavně při bodné ráně, která je kontaminována půdou či hnojem a je špatný přístup kyslíku (trn, vidle) § U plynaté sněti je zpravidla nutné rozsáhlejší poranění s narušením cév (válka, živelní pohromy) § U botulismu člověk zkonzumuje botulotoxin Prevence, profylaxe a léčba § Prevence tetanu se děje pomocí očkování (anatoxinem čili toxoidem = toxinem, který je zbaven toxicity, ale má zachované antigenní působení) § Profylaxe tetanu se kromě očkování děje i pasivní imunizací protilátkami. Existuje také pasivní imunizace u plynaté sněti § Také v léčbě lze použít antitoxiny, z antibiotik se používá opět penicilin. U plynatých snětí je zásadní okysličení ložiska. U botulismu a tetanu je nutno pečovat o celkový stav pacienta Neurotoxická klostridia § Tato dvě klostridia mají společné to, že působí prostřednictvím neurotoxinů. Ve tkáni vyvolávají jen malý (u tetanu) nebo žádný (u botulismu) zánět. § Clostridium tetani je původcem tetanu. Nemoc je typická místním drobným zánětem, a celotělovým šířením toxinu. Toxin vyvolává křeče. § Další neurotoxické klostridium je Clostridium botulinum, původce botulismu. Zde původce vůbec nevstupuje do těla. Jen jeho toxin vstupuje do těla (zpravidla z nedostatečně upraveného konzervovaného masa) a opět účinkuje jako neurotoxin, zde však vyvolává obrny. Tetanus Tetanický muž Ještě jednou tetanus Trismus (křeč čelistních svalů) Příběh první § Paní Kapustová byla celé dny k vidění v zahradě. Byl to její velký koníček. Jednou se zranila na ruce, kvůli špičatému zbytku nějaké rostliny, ukrytému v půdě. Šla ke svému obvodnímu lékaři. § Obvodní lékař lokálně ošetřil ránu, a pak jí doporučil přeočkování proti tetanu § Kromě špičatých kousků rostlin se uplatňují také zemědělské nástroje, zejména vidle Botulismus Typický vzhled jazyka při botulismu Botox: použití jedu Clostridium botulinum pro mladistvý vzhled Klostridia plynatých snětí § Clostridium perfringens je spolu s C. novyi, C. septicum nejčastějším původcem § Plynatá sněť je typické válečné onemocnění. Může se však vyskytnout i v dobách míru, například při živelných pohromách § Klostridia plynatých snětí – respektive jejich enterotoxiny – se také uplatňují jako patogeny ve střevě Příběh druhý § Mustafa, kosovský Albánec, se rozhodl, že navštíví svého bratrance v sousední vesnici. Pole, přes které se vydal, již mělo být odminováno. Přesto se jedna nevybuchlá mina ještě našla. Střepina, špinavá od bláta, se Mustafovi zasekla hluboko do stehna. § Za několik dní byl Mustafa přijat do jedné z polních nemocnic. Stehno měl zduřelé a při poklepu byl slyšitelný zvuk praskajících bublinek. Mustafa byl hned operován. Vznik plynaté sněti Nekrotizující enterokolitida – i to může způsobovat C. perfringens Clostridium difficile Příběh třetí § Pan Kostečka ležel už třetí týden v nemocnici pro bakteriální zánět kostní dřeně. Zánět mu léčili klindamycinem, linkosamidovým antibiotikem. Náhle pan Kostečka dostal těžký průjem. Na oddělení zrovna neměli metronidazol, a tak sáhli po staré metodě: dali panu Kostečkovi vypít ampulku vankomycinu, antibiotika, které se normálně podává pouze injekčně, protože se nevstřebává ze střeva. Clostridium difficile a jeho činnost I Toxiny Clostridium difficile Pseudomembranózní kolitida Klostridia – přehled Clostridium tetani C. botulinum Clostridium perfringens Clostridium septicum Clostridium difficile Jak pátrat po těch divných týpcích z Anaerobní čtvrti – I § Mikroskopie: Má větší význam než u aerobů, vzhledem k morfologické různorodosti § Kultivace: Je nutno zajistit anaerobiózu pomocí anaerostatů či anaerobních boxů. U tekutých půd postačuje přelití parafinem. Používá se VL (viande levure) bujón, VL krevní agar a různé speciální půdy § Biochemie: kataláza a oxidáza většinou negativní, možné vzájemné rozlišení biochemicky, i analýza plynů chromatogafií (jsou biochemicky aktivní) § Antigenní analýza a nepřímý průkaz se v diagnostice anaerobů příliš nepoužívají Jak pátrat po těch divných týpcích z Anaerobní čtvrti – II § Pokus na zvířeti se používá u tetanu a botulismu. U tetanu se myš svíjí v křeči, u botulismu jsou naopak patrné parézy. Poznámka k mikroskopii anaerobů: různé tvary anaerobů § Studenti někdy zaměňují spóru (útvar, který je neprobarvený, resp. jen slabě se rýsují jeho okraje) a ztluštění tyčinky (které se vyskytuje u některých tyčinek, které jsou nesporulující a zpravidla gramnegativní). § U skutečných sporulujících mikrobů má význam sledovat umístění spór. U Clostridium tetani je spóra terminální (na konci umístěná) Poznámka ke kultivaci anaerobů: Jak získat anaerobiózu § Mechanicky – VL bujony přelijeme parafinovým olejem § Fyzikálně – v anaerobním boxu se nahradí vzduch směsí anaerobních plynů, vháněných z bomby § Chemicky – v anaerostatu se [§ ]z organických kyselin tvoří vodík a CO[2] § v druhé fázi na palladiovém katalyzátoru reaguje vodík s kyslíkem za vzniku vody, takže se kyslík spotřebovává Přelévání VL-bujonů parafinem Anaerobní box Anaerostat (uvidíte ho ještě jednou) Anaerostat podrobnější popis Anaerostat jiné provenience Biochemické rozlišení § Používají se různé testy, v našich podmínkách především ANAEROtest 23 Lachema. Anaerotest - příklad odečítání Ukázky různých zahraničních testů pro identifikaci anaerobů Testy antibiotické citlivosti § Antibiotická citlivost se u anaerobů určuje na půdách, na kterých jsou schopny růst, tj. nikoli na MH agaru, ale zpravidla na VL krevním agaru § Lékem volby u většiny anaerobů je opět klasický penicilin. Rezistentní je však rod Bacteroides (v užším slova smyslu – rody Prevotella a Porphyromonas, které se z něj kdysi odštěpily, jsou citlivé) Typické citlivosti § Typické je, že mnohé anaeroby jsou rezistentní na vankomycin. Zároveň jsou přitom citlivé na „slabší“ antibiotika, jako je penicilin či metronidazol (na snímku) Ilustrační foto Průkaz tvorby lecitinázy – specialita v diagnostice C. perfringens 3. Mykobakteria, aktinomycety, nokardie Úvod: Plivátka v boji proti TBC V době první republiky vyvinula společnost za osobní angažovanosti prezidenta Masaryka a jeho „Ligy proti tuberkulóze“ velké úsilí v boji proti této nemoci. Významnou součástí byla osvěta, aby lidé neplivali na zem, ale používali plivátka. Základní charakteristika § Acidorezistentní bakterie se vyznačují zvláštním typem buněčné stěny. Je odvozena od grampozitivní stěny, ale obsahuje velké množství mykolových kyselin, které jsou hydrofobní. § Mezi acidorezistentní tyčinky patří zejména mykobakteria, tedy původci TBC i jiných nemocí § Částečně acidorezistentní jsou rody Actinomyces a Nocardia Klinická charakteristika § Způsobují specifická onemocnění, odlišná od onemocnění působených jinými mikroby § Zejména tuberkulóza má specifický průběh, také imunitní reakce je zvláštní (převažuje buněčná imunita) § Lepra je rovněž velmi zvláštní onemocnění § Atypická mykobakteria způsobují choroby s nálezem tzv. granulomů § Aktinomycety a nokardie vyvolávají hnisavá onemocnění různých tkání § Všechna zmíněná onemocnění trvají dlouho Přenos infekce § Tuberkulóza se přenáší zejména kašláním či kapénkovou infekcí § Atypické mykobakteriózy a nokardióza se přenášejí nejspíše přímým kontaktem s kontaminovanou půdou, vodou a podobně § Aktinomykóza je často endogenního původu, jelikož původce je anaerobní Léčba § K léčbě TBC se používají zvláštní látky, zvané antituberkulotika. Jen některé z nich se používají zároveň i jako antibiotika. Speciální preparáty se používají i k léčbě lepry § U aktinomykózy a nokardiózy se používají běžná antibiotika, zejména penicilin. Léčba však musí být dlouhodobá Mycobacterium tuberculosis § Mycobacterium tuberculosis, Je nejdůležitějším původcem TBC, i když tuto nemoc může způsobovat i například Mycobacterium bovis (dnes už ale spíše vzácně, vzhledem ke změnám v zemědělství) § Zajímavostí tohoto mikroba je záliba v životě uvnitř buněk. S tím také souvisí skutečnost, že na mykobakteria se špatně tvoří protilátková odpověď (takže se nedá prokazovat antigen ani protilátky) a že hlavní slovo má buněčná imunita – i při vakcinaci. § Jelikož při HIV infekci je právě buněčná imunita postižena, je TBC jednou z oportunních infekcí. Tuberkulóza § Při prvotním styku s infekcí dojde ke vzniku tzv. primárního komplexu. Je to ložisko (obvykle v plicích) a k němu přiléhající mízní uzlina. § Při další infekci vzniká tzv. postrprimární TBC, která je horší. Zpravidla vznikne granulomatózní útvar, který později podléhá kaseifikaci („zesýrovatění“) a pak už se dále nezvětšuje. Paradoxně za většinu škod v organismu může reakce hostitelského organismu (pozdní přecitlivělost – vlastně druh alergie) § Po letech se může ložisko znovu aktivizovat, zejména ve stáří, při podlomení imunity, nebo i při abúzu alkoholu. Takový člověk může být velmi nebezpečný pro své okolí Příběh první § Honza již několik let věděl, že je HIV pozitivní. Dobře věděl, že je mnohem zranitelnější než ostatní lidé, že ho každá infekce dostihne rychleji než jiné § Přesto ho zaskočilo, že v poslední době začal kašlat. Jeho ošetřující lékaři zkoušeli různé možnosti, až nakonec na základě rentgenu, PCR vyšetření a kultivačního vyšetření dospěli k názoru, že se jedná o miliární (zrnkovitou) formu tuberkulózy. Skutečný příběh 19. září 2007 15:17 Plzeňští kriminalisté našli muže, který má zřejmě TBC. Lékaři příznaky nemoci identifikovali u sedmačtyřicetiletého Marcela Pfeifera v pondělí, pacient jim slíbil, že přijde druhý den, ale už se neobjevil. Proto po něm bylo vyhlášeno pátrání. "Nemocný muž se dnes pohyboval po Slovanské třídě, v blízkosti křižovatky s Liliovou ulicí," uvedl mluvčí plzeňské policie Jaroslav Ibehej. Kriminalistům po zveřejnění pátrání volala řada lidí. Poslední z nich policisty skutečně navedl na místo, kde Pfeifer byl. Nyní ho čeká převoz do zdravotnického zařízení v Janově na Rokycansku. Tuberkulóza je nebezpečné nakažlivé onemocnění. Léčba pomalu se rozvíjející nemoci je velmi zdlouhavá. Po celou dobu je třeba být pod dohledem odborníků. Kvůli zamezení šíření nákazy musí zdravotníci vyhledávat také lidi, kteří byli v kontaktu s tuberkulózním pacientem. cen, iDNES.cz Tuberkulóza Není jen plicní forma TBC TBC ve světě Ještě jednou TBC Tuberkulom mozku Další zvláštnosti mykobakterií Buněčná stěna mykobakterií Zmínky o TBC ve známých písních… …tuberkulóza, no to je paráda… (Jaromír Nohavica: Pochod marodů) Mycobacterium leprae Příběh druhý § Pan Hassan žil v pouštní části Súdánu, zmítané neustálými válkami a nepokoji. § V poslední době se od něj začali odvracet i ti přátelé, kteří ještě neuprchli ani nebyli povražděni. Znetvoření obličeje pana Hassana bylo neklamnou známkou, že pan Hassan trpí onemocněním, které se v těchto zeměpisných šířkách ještě stále vyskytuje až příliš často. § Naštěstí se pan Hassan setkal s pracovníky jedné nevládní organizace, kterým rovněž byla diagnóza jasná. Pomocí dapsonu se podařilo panu Hassanovi pomoci. Lepra Atypická mykobakteria § Kromě M. tuberculosis a M. leprae existuje i spousta dalších mykobakterií. Některá, např. Mycobacterium marinum, patří mezi tzv. atypická mykobakteria, která občas způsobují infekce ran a jiné problémy. § Některá jiná mykobakteria jsou nepatogenní a jsou normální součástí lidské mikroflóry, např. M. smegmatis – viz obrázek Příběh třetí § Pan Piraňa byl zuřivým akvaristou. Poslední měsíc měl problém: musel do akvárií nořit jen levou ruku, protože na pravé měl vřed. § Po vyšetřování byl jeho případ uzavřen jako tzv. fish tank granuloma, běžný u akvaristů. Podobná nemoc plavců se nazývá swimming pool granuloma. Infekce M. marinum Aktinomycety Příběh čtvrtý § Paní Píštělková si už delší dobu hmatala pod kůží krku drobné útvary § Nedávno se stalo, že jeden z těchto útvarů se otevřel na povrch a v ústí se objevil velmi hustý, žlutý páchnoucí hnis. To už paní Píštělkovou donutilo zajít k lékaři. § Lékaři poslali hnis na mikrobiologické vyšetření. Vyšetření trvalo dlouho – paní Píštělková už spílala mikrobiologům, že si tam někde válejí šunky. Nakonec se ukázalo, že má aktinomykózu, takže dlouhá doba byla způsobena dlouhou kultivací těchto mikrobů Nokardie Aktinomykóza Nokardióza Nokardiová pneumonie se sepsí Nokardióza mozku na CT Acidorezistence a alkalirezistence Co z toho vyplývá pro klinika? Acidorezistentní bakterie Mycobacterium tuberculosis Actinomyces israeli Nocardia asteroides Jak pátrat po mykobakteriích § Mikroskopie: Používá se Ziehl-Neelsenovo barvení a fluorescenční barvení § Kultivace: Používá se speciálních půd, přičemž před vlastní kultivací předchází moření, obvykle louhem. Cílem moření je usmrtit ostatní bakterie, které by při svém rychlém růstu byly kultivačně úspěšnější. Alkalirezistentní mykobakteria moření snadno přežijí. Kultivační výsledky se zpravidla odečítají po 1, 3, 6 a 9 týdnech; první odečítání slouží hlavně k vyřazení kontaminovaných půd, mykobakteria vyrostou až za 3, častěji 6, občas i 9 týdnů. Jak pátrat po mykobakteriích II § Automatická kultivace: Používá se různých typů kultivačních automatů: mohou detekovat kultivační pozitivitu mnohem dříve než klasická kultivace § Biochemické rozlišení je možné, je však vyhrazeno specializovaným laboratořím § Pokus na zvířeti: občas se používá morče § PCR diagnostika se stává čím dál důležitější § Nepřímý průkaz se naopak nepoužívá: vzhledem k převažující buněčné imunitě nemá vyšetřování protilátek praktický smysl PCR kit pro diagnostiku TBC Ziehl-Neelsenovo barvení K tekuté Šulově půdě § I pozitivní zkumavka je na první pohled čirá, protože nárůst mykobakterií je patrný jen u dna („modrej bordel“, jak to trefně označila studentka J. H. J) Testy antituberkulotické citlivosti (nikoli antibiotické!) § Nelze používat difúzní diskové testy § Antituberkulotika přidáváme přímo do kultivační půdy § Antituberkulotika jsou zvláštní látky, až na výjimky odlišné od antibiotik § Vždy se užívají kombinace tří či čtyř: rychle totiž vznikají rezistence, navíc některá působí jen intra- a jiná zase extracelulárně Přehled běžně užívaných antituberkulotik Diagnostika nokardií a aktinomycet § Jsou jen částečně acidorezistentní. Barví se i podle Grama, ale poměrně špatně. Jsou to grampozitivní až gramlabilní vlákna § Nokardie jsou aerobní, aktinomycety anaerobní Testy antibiotické citlivosti § Antibiotická citlivost se na rozdíl od mykobakterií dá u nokardií a aktinomycet stanovit difusním diskovým testem. § Musíme ale počítat s tím, že rostou pomalu a špatně. Děkuji za pozornost