Αναερόβια Βακτήρια Ταξινόμηση Ο ρόλος των Αναεροβίων στη Φυσιολογική Χλωρίδα του Ανθρώπου

Αναερόβια Βακτήρια Ταξινόμηση Ο ρόλος των Αναεροβίων στη Φυσιολογική Χλωρίδα του Ανθρώπου Ευαγγελία Ε. Κουσκούνη Επικ. Καθηγήτρια Πανεπιστημίου Αθηνών Διευθύντρια Μικροβιολογικού Ορμονολογικού Εργαστηρίου Αρεταιείου Νοσοκομείου

Αναερόβια Βακτήρια Είναι σημαντικά γιατί: 1. Κυριαρχούν στη φυσιολογική χλωρίδα, 2. Εμπλέκονται σε πολλές λοιμώξεις, μερικές σοβαρές με υψηλό ποσοστό θνητότητας. 3. Είναι πολύ εύκολο να μας ξεφύγει μια λοίμωξη από αναερόβια, αν δεν έχουν τηρηθεί οι σωστές συνθήκες λήψης και μεταφοράς των δειγμάτων. 4. Η ανάπτυξη και η ταυτοποίηση τους αποτελούν συχνά πολύ αργές διαδικασίες.

Τι είναι τα αναερόβια Βακτηρίδια που αδυνατούν ή δυσκολεύονται να αναπτυχθούν παρουσία οξυγόνου Ο Loesche τα ταξινόμησε σε: Αυστηρά αναερόβια: δεν αναπτύσσονται σε οξυγόνο > 0,5% Μετρίως αναερόβια: αναπτύσσονται σε περιεκτικότητες οξυγόνου 2 8%

Τι είναι τα αναερόβια Πρακτικά Αναερόβια: δεν αναπτύσσονται σε 18% οξυγόνο. Δυνητικά αναερόβια: αναπτύσσονται τόσο σε αερόβιες όσο και σε αναερόβιες συνθήκες. Μικροαερόφιλα: αναπτύσσονται πολύ δύσκολα ή και καθόλου αεροβίως ενώ αναπτύσσονται πολύ καλά σε 10% CO2 σε αέρα ή αναεροβίως.

Ιστορική αναδρομή 4 ος αι. π.χ.: Ο Ιπποκράτης περιγράφει τον τέτανο 4 ος αι. μ.χ.: Ξενοφών - οξεία νεκρωτική ελκωτική ουλίτιδα στους Έλληνες στρατιώτες 1845: Von Langenbeck - Ακτινομυκητίαση 19 ος αι. μ.χ.: Antonie van Leeuwenbreck - μερικοί μικροοργανισμοί μπορούν να ζήσουν και να κινηθούν εν απουσία αέρος 1861: Louis Pasteur - «anaerobies» (το Clostridium butyricum έχασε την κινητικότητα του στην άκρη της καλυπτρίδας που ερχόταν σε επαφή με τον αέρα)

Ιστορική αναδρομή 1891: Levy (Γερμανία) πρώτη περιγραφή μιας αναερόβιας επιλόχειας λοίμωξης 1893: Veillon (Παρίσι) κατάφερε να κρατήσει ζωντανό ένα αναερόβιο κόκκο από 4 ασθενείς. 1897: Veillon και Zuber: πρώτη σημαντική δημοσίευση για 25 διαφορετικές αναερόβιες λοιμώξεις. 1916: Mc Intosh και Fildes ανακαλύπτουν την αναερόβια φιάλη 1926 1981: Prevot: δημοσιεύσεις για αναερόβιες λοιμώξεις και ταξινόμηση αναεροβίων μόνος ή μαζί με Weinberg και Nativelle

Ιστορική αναδρομή 1948: Meleney «Treatise on Surgical Infections» 1962: Rosebury «Microorganisms Indigenous to Man» 1965: Beerens και Tahon Castel «Infections Humaines a Bacteries Anaerobies Non-Toxigenes» 1969: Willis «Clostridia of Wound Infection» Θεραπεία 1940 1950: Πενικιλλίνη G, Τετρακυκλίνες, Χλωραμφενικόλη 1960 1970: περισσότερα αντιβιοτικά κατά των αναεροβίων

Ταξινόμηση αναεροβίων βακτηρίων Gram-θετικοί κόκκοι Gram-αρνητικοί κόκκοι Gram-θετικά βακτηρίδια Gram-αρνητικά βακτηρίδια

Αναερόβιοι Gram-θετικοί κόκκοι Coprococcus: Ruminococcus: Streptococcus: Gemella: βουτυρικό οξύ όχι βουτυρικό οξύ γαλακτικό οξύ γαλακτικό οξύ Peptostreptococcus: όχι γαλακτικό οξύ Peptococcus: όχι γαλακτικό οξύ

Αναερόβιοι Gram-αρνητικοί κόκκοι Veillonella: προπιονικό οξύ Acidaminococcus: βουτυρικό και οξεικό οξύ Megasphaera: βουτυρικό, ισοβουτυρικό, βαλερικό, ισοβαλερικό και καπροϊκό οξύ

Αναερόβια Gram-θετικά βακτήρια Σπορογόνα: -Clostridium Μή-σπορογόνα: -Propionibacterium: προπιονικό οξύ -Bifidobacterium: οξεικό και γαλακτικό οξύ -Lactobacillus: γαλακτικό οξύ -Actinomyces: ηλεκτρικό και οξεικό οξύ -Eubacterium: βουτυρικό οξύ

Αναερόβια Gram-αρνητικά βακτηρίδια 1. Ακίνητα Fusobacterium: βουτυρικό οξύ Leptotrichia: γαλακτικό οξύ Desulfomonas: οξεικό οξύ Anaerorhabdus Bacteroides Bilophila Megamonas Porphyromonas Prevotella Sutterella

Αναερόβια Gram-αρνητικά βακτηρίδια 2. Κινητά Ζυμωτικά Butyrivibrio: βουτυρικό οξύ Succinivibrio: ηλεκτρικό οξύ Anaerobiospirillum: ηλεκτρικό οξύ Succinimonas: ηλεκτρικό οξύ Anaerovibrio: προπιονικό και οξεικό οξύ Selenomonas: προπιονικό και οξεικό οξύ Centipeda: προπιονικό και οξεικό οξύ Mobiluncus: οξεικό οξύ Αζυμωτικά Wolinella: ηλεκτρικό οξύ Campylobacter: ηλεκτρικό οξύ Desulfovibrio: οξεικό οξύ

Κλινικώς σημαντικά Αναερόβια Gram-αρνητικά βακτήρια Ομάδα B. fragilis B. fragilis, B. thetaiotaomicron, B. distasonis, B. ovatus, B. vulgatus. Porphyromonas spp Peptoniphilus asaccharolyticus Prevotella spp P. corporis, P. denticola, P. intermedia, P. melaninogenica, P. nigrescens. P. oris, P. buccae, oralis group, P. bivia, P. disiens. Fusobacterium spp F. nucleatum, F. necrophorum, F. mordiferum, F. varium Bilophila wodsworthia Sutterella wodsworthensis

Bacteroides fragilis

Prevotella

Fusobacterium

Fusobacterium σε αιμοκαλλιέργεια

Κλινικώς σημαντικά Αναερόβια Gram-θετικοί κόκκοι Peptostreptococci Peptostreptococcus anaerobius, Micromonas micrus, Finegoldia magna. P. intermedius Anaerococus prerotti Peptoniphilus asaccharolytivus Microaerophilic peptostreptococci

Πεπτοστρεπτόκοκκοι

Πεπτοστρεπτόκοκκοι σε αιμοκαλλιέργεια

Κλινικώς σημαντικά Αναερόβια Gram-θετικά σπορογόνα βακτήρια C. perfringens, C. ramosum, C. septicum, C. novyi, C. histolyticum, C. sporogenes, C. sordellii, C. bifermentans, C. clostridioforme, C. fallax, C. difficile, C. inocuum, C. botulinum, C. tetani.

Clostridium

Κλινικώς σημαντικά Αναερόβια Gram-θετικά μή σπορογόνα βακτήρια Actinomyces A. israeli, A. meyerii, A. naeslundii, A. odontolyticus, A. viscosus, A. neuii, A. radingae, A. turicensis. Propionibacterium propionicum Propionibacterium acnes Bifidobacterium dentium

Αναερόβια που προκαλούν συχνότερα λοιμώξεις* ΗομάδατουB. fragilis (κυρίως ο B. fragilis) Propionibacterium propionicum Propionibacterium acnes Bifidobacterium dentium * Οι παραπάνω πέντε ομάδες ενέχονται στο 70% των κλινικώς σημαντικών αναεροβίων λοιμώξεων

Αναερόβια και Φυσιολογική Χλωρίδα Τα Αναερόβια επικρατούν στην ενδογενή Φυσιολογική Χλωρίδα του ανθρώπινου οργανισμού. Ενδιαφέρουσα η παρουσία τους σε περιοχές του σώματος με καλό αερισμό όπως δέρμα, ρινικές κοιλότητες, στόμα. Πιθ. Εξήγηση: Κατανάλωση Ο 2 από τα συνυπάρχοντα αερόβια Προστασία από Ο 2 σε περιοχές με πτωχή οξυγόνωση (κρύπτες αμυγδαλών, θύλακες τριχών, ούλα)

Κατανομή Αναερόβιας Φυσιολογικής Χλωρίδας Δέρμα Ανώτ. Στόμα Εντερο ΕξωΓεν. Ουρήθ. Κόλπος Ενδο- Αναπν. Όργ. τράχηλος Gram-θετικά Clostridium 0 0 +/- ++ 0 +/- +/- +/- Actinomyces 0 + + +/- 0 0 +/- 0 bifidobacterium 0 0 + ++ 0 0 +/- 0 Eubacterium +/- +/- + ++ Α Α +/- +/- Lactobacillus 0 0 + +/++ 0 +/- ++ + Propionibacter. ++ + +/- +/- Α 0 +/- +/- Cocci + + ++ ++ + +/- ++ ++ Gram-αρνητικά B. fragilis group 0 0 0 ++ +/- +/- +/- +/- Fusobacterium 0 + ++ + +/- +/- +/- +/- Αλλα Gram-αρ. 0 ++ ++ ++ + + + + Cocci 0 + ++ + 0 Α +/- +/- Α = Αγνωστο

Κατανομή Αναερόβιας Φυσιολογικής Χλωρίδας Στο δέρμα επικρατούν τα αναερόβια του γένους propionibacterium. Ta P. Acnes και P. granulosum βρίσκονται σε περιοχές λιπαρές και το P. avidum σεπεριοχέςυγρέςόπωςοι μασχάλες και οι ρινικές κοιλότητες. Σε μικρότερη συχνότητα βρίσκονται στελέχη Peptostreptococcus. Το P. Acnes αποτελεί χλωρίδα και των οφθαλμών. Στη στοματική κοιλότητα τα αναερόβια βρίσκονται στις κρύπτες των αμυγδαλών και της γλώσσας, στις πτυχές των ούλων και στην πλάκα των δοντιών. Επικρατούν οι gram αρνητικοί και gram θετικοί κόκκοι και το Fusobacterium. Ηχλωρίδατωνρινικών κοιλοτήτων μοιάζει με του δέρματος.

Κατανομή Αναερόβιας Φυσιολογικής Χλωρίδας Φυσιολογικά η χλωρίδα του στομάχου και της νήστιδας είναι πτωχή σε μικροβιακό αριθμό (10 1.000/ml). Οι μικροοργανισμοί προέρχονται κυρίως από τη χλωρίδα του στόματος και αυξάνονται σε 10 5 /ml μετά τη λήψη γεύματος. Επίσης αυξάνονται μετά τη λήψη αντιοξίνων και Η2 αναστολέων. Τέλος αυξάνονται πολύ σε παθολογικές καταστάσεις όπως το έλκος, η γαστρορραγία και ο γαστρικός καρκίνος οπότε η χλωρίδα του στομάχου και της νήστιδας μοιάζει με του παχέος εντέρου. Η χλωρίδα του τελικού ειλεού μοιάζει με του παχέος εντέρου και ο αριθμός των αναεροβίων φθάνει τα 10 4 10 6 /ml. Η χλωρίδα του παχέος εντέρου φιλοξενεί μεγάλο αριθμό (10 11 /ml) μικροβίων με επικρατούντα τα αναερόβια (1.000/1) και μεγάλη ποικιλία (300-400 είδη) στο κατιόν κόλο. Κυριότεροι εκπρόσωποι της φυσιολογικής αναερόβιας χλωρίδας του εντέρου είναι: B. fragilis, Clostridia, Eubacterium, Bifidobacterium, Lactobacilli, κόκκοι κ.α.

Κατανομή Αναερόβιας Φυσιολογικής Χλωρίδας Ο αριθμός των αναεροβίων στην ουρηθρική χλωρίδα φθάνει τα 10 2 10 4 /ml με επικρατέστερα είδη τα gram - αρνητικά. Στη χλωρίδα του κόλπου επικρατούν: Lactobacillus, gram - θετικοί κόκκοι και gram αρνητικά βακτήρια. Η χλωρίδα του ενδοτραχήλου μοιάζει με τη χλωρίδα του κόλπου, με επικρατέστερα είδη τους gram θετικούς κόκκους, gram αρνητικά βακτήρια και Lactobacillus.

Ρόλος της Φυσιολογικής Χλωρίδας 1. Αναστολή του αποικισμού και της λοίμωξης από εξωγενή παθογόνα α) Με μή ειδική διέγερση στο ανοσολογικό σύστημα του οργανισμού από τη γέννηση β) Με άμεση παρεμβολή στα εξωγενή παθογόνα οριζόμενη σαν βακτηριακή παρεμβολή ή αντίσταση αποικισμού Μηχανισμός αντίστασης αποικισμού: Παραγωγή βακτηριοσίνης και τοξικών μεταβολιτών, Διαμόρφωση αφιλόξενου περιβάλλοντος (πτώση ΡΗ, στέρηση θρεπτικών ουσιών) παρεμβολή στη διαδικασία προσκόλλησης στους βλενογόνους π.χ. Propionibacterium spp υδρόλυση τριγλυκεριδίων ελ. λιπαρά οξέα αναστολή S. pyogenes και S. aureus. Lactobacillus H 2 O 2 αναστολή G. vaginalis και P. bivia

Ρόλος της Φυσιολογικής Χλωρίδας 2. Συμμετοχή σε βασικές λειτουργίες του οργανισμού Παραγωγή βιταμίνης Κ στο έντερο από B. fragilis. Αποδέσμευση και αφυδροξυλιοποίηση των χολικών αλάτων από B. fragilis, Fusobacterium, Bifidobacterium, E. faecalis. Χρησιμοποίηση της αμμωνίας στο έντερο σαν πηγή αζώτου για ενεργειακές ανάγκες. Μετατρέπουν φάρμακα και τροφικές ύλες στο έντερο π.χ. Το Eubacterium lentum αδρανοποιεί τη διγοξίνη στο έντερο Η φυσιολογική χλωρίδα του σώματος μεταβάλλεται με την ηλικία, έμμηνο ρύση, απώλεια οδόντων, εγκυμοσύνη

Ο Ρόλος της Αναερόβιας Χλωρίδας σε παθολογικές καταστάσεις Η διαταραχή της αναερόβιας ενδογενούς χλωρίδας οδηγεί σε παθολογικές καταστάσεις κυρίως αναερόβιες λοιμώξεις Σχεδόν όλες οι αναερόβιες λοιμώξεις είναι αποτέλεσμα διαταραχής στην ισορροπία της ενδογενούς αναερόβιας χλωρίδας. Τα στελέχη που ενέχονται στις αναερόβιες λοιμώξεις προέρχονται κυρίως από τη χλωρίδα του παχέος εντέρου

Αιτια διαταραχής της εντερικής χλωρίδας Χειρουργικές επεμβάσεις (παρακάμψεις, συρίγγια, τραύματα, κατακλίσεις) Συστηματικές ή τοπικές νόσοι (σκληρόδερμα, λέμφωμα, Σ. Διαβήτης) Τροφικές ελλείψεις (ασιτία, υπολευκωματιναιμία, αλκοολισμός) Φάρμακα (αντιβιοτικά)

Παθογενετικοί παράγοντες αναεροβίων λοιμώξεων Υπαρξη αναεροβίων στην ενδογενή χλωρίδα Διάσπαση ανατομικού φραγμού (χειρουργείο, τραύμα, νόσος) Αμυνα ξενιστή Μείωση του οξειδοαναγωγικού δυναμικού Μέγεθος του βακτηριακού inoculum Συνέργεια με άλλους μικροοργανισμούς Λοιμογόνα χαρακτηριστικά των βακτηρίων

Ευχαριστώ πολύ