Enterobacteriaceae Flashcards
Escherichia coli
Stavformede, laktose positive (rød/pink på macconkey agar), fakultativt anaerobe, tarmbakterier med primært habitet i colon, obligat parasitære - ingen multiplikation uden for værten, derfor anvendes E. coli til at indikere fækal forurening i miljøet.
Diagnostik og typing: Skelne patogen og nonpatogene E: coli
Fænotype: Serologi: Oantigen/ Kantigen/ Hantigen kombinationer: agglutinationer, ELISA
Mikrobiologi: hæmolyse langt fra alle patogen typer er hæmolytiske = dyrknign på blodagar.
Genotype: Påvisnign af virulensfaktore: toksingener, fimbriaetyper, andre virulensfaktore: metoder: PCR el.
genomsekventering WGS.
E. coli serotyper
O (somatisk) antigener
K (kapsel antigener)
H (flagel antigener=
F (fimbriae antigener)
Ikke typbare
E. coli opdeles i non-patogene og patogene, nævn de to grupper der findes af patogene e. coli
Non patogene
Kommensaler og del af normalflora.
Patogene: lille del af dem. Adskiller sig fra de andre (ikke i core genom) men i virulensfaktor der giver patogen
1) Tarmpatogene:
Enterotoksine: toxiner
Verotoksine (VTEC, EHEC)
Enteroagrregative: sidder på bestemt måde i tarm
Enteropatogene
Enteroinvasive: invaderer i tarmen
2) Extra-intestinale: giver sygdom uden for tarmen
Uropatogen: urinvejsinfektioer
Aviær patogene: coli infektioner
Sepsis: Newborne mengitis: humant!
Mastitis: kvæg
Tarmpatogene: E. Coli
Enterotoksigene E. coli: diarre hos alle dyr og mennesker. Norm. værtsspecifikke (fimbriae-receptorer). Patologi i bagerste tyndtarm.
Verotoksigene (shiga-toksigene) E. coli: diarre hos mennesker og dyr. Patologi i tyktarm. Ødemsyge hos grise (systemtisk toxinpåvirkning)
Hus hos mennesker (EHEC = enterohemoragiske E. coli). Systemtisk toxinpåvirknign. EHEC stammer har resevoir i dyr, særligt kvæg.
Enteropatogene E. coli: Rejsediarre i mennesker, pat. i tyndtarm. Atypiske stammer tillægges betydning for diarre hos unge hunde og katte.
Enteroaggregative E. coli: Diarre hos mennesker og måske indvolveret i IBD (infectious bowl disease). Ses som årsag til kalvediarre.
E. coli infektioner; ETEC i grise, ETEC i kvæg, sekretorisk diarre og ødemsyge
ETEC-grise
Tidligt efter fravænning
F4, O149, LT, STb, hæmolytiske
Vaccination af søer og smågrise
Lidt senere i forløbet: fås receptore mod F18 som overtager, forskellige O-typer, Sta med og uden LT, hæmolytiske. Vaccination af smågrise
ETEC kvæg
Første leveuge, ses kun i første uge i kalve
F5 kalvespecifik, men samme toxiner), O101, Sta med eller uden LT og eller STb
Tilsyneladende er nye typer på vej ind
Vaccination af kvier og køer, Vacciner på markede mod fravænningsdiarre rettes mod fimbrier - derfor virker vaccinaiton kun mod specifik ecoli. .
ETEC giver sekretorisk diarre
Enterotoksinerne opregulerer cAMP, cGMP og dette fører til opregulering af kloridpumper. Vand følger med klorid ud af tarmcellen (se forelæsning om virulensfaktorer)
Ødemsyge: E. coli, verotoksin ST2e producerende
Ses 1-2 uger efter fravænning. Høj mortalitet. Ofte O138, O139 stammer. Ofte F18 fimbrier
Ødem skyldes påvirkning af endothelceller med verotoksin Stx2e (specifik for denne sygdom). Endotel i hele kroppen påvirkes og der sker symptomer!
Extraintestinale E. coli (veterinært relevante)
Uropatogene E. coli (UPEC). UPEC er hyppigste årsag til urinvejsinfektion hos alle dyr og mennesker. Ekstrem stor risiko. VEd urinvejsinfektion ses den at være ens ved alle dyr. KOloniesering af urehtra via fækal forureinigng. Hunkøn hyppigere end hankøn pga anatomiske forhold. Ukompliceret cystitis er det hyppigste. Der sker sjældent migration til nyrene med nyrebækkenbetændelse og evt. nyre sepsis.
Aviær patogene E. coli (APEC): Colibaccilose hos fjerkræ, Ligner UPEC – måske zoonose
Sepsis E. coli: Neonatal sepsis hos alle dyr, Forskellige serotype, Ikke så velkarakteriserede. Eks navleinfekion der spredes i kroppen.
Mastitis E. coli: Mastitis hos alle dyr – vigtigst hos køer. Ligeledes ikke særligt velkarakteriserede
UPEC:
Tarmbakterier af forskellige ST typer. Stor variation i arsenal af virulensfaktorer, dog type-1 fimbrier hos alle. Hyppig forekomst af:
Type P-fimbrier og andre fimbrier
Forskellige jernbindende proteiner (enterobactin, aerobactin)
Forskellige cytotoksiner (Hæmolysin-A, CNF-1)
Forskellige antiimmunfaktorer (kapsel, cytotoksinerne)
Metabolisk fleksible og vokser hovedsageligt med sukker som energikilde i tarm. Ingen sukker i urin medmidnre man har sukkersyge!!!
Vokser hovedsageligt med peptider og proteiner som energikilde i urinveje
Aviære patogene E. coli (APEC)
Infektioner hos høns, kalkuner, ænder, mv.
Tarmbakterier af forskellige ST-typer med varierende virulenspotentiale. Ekstra-intestinal infektioner
Årsag til colibacillose (fællesbetegnelse for E. coli infektioner hos fjerkræ
Omphalitis: navlebetædnelse
Sepsis hos kyllinger
Luftvejsinfektioner (aerosolinfektion), meget alment
Cellulititis (hud), hudbetændelse
Salpingitis (ascenderende infektion), æggelederbetændelse i kloakken hvor kønsorganer forbindse
Vigtigste årsag til brug af antibiotika I fjerkræindustrien
Udbredt brug af vaccination
Mastitisassocierede E. coli. forårsager mastitis. adhæerer til kirtelceller og invaderer/optages, multiplicerer sig i celler. Uklart om dette er en særlig grupep af E. coli (bovin mastitis assovierede E: coli)
For- at det er E. coli
En lille gruppe af ST-typer er årsag til alle
mastitis tilfælde (undersøgt i Europa)
Ikke alle E. coli giver mastitis hvis man poder dem i yveret
Alle stammer bærer et TypeVI sekretionssystem (se forelæsning om
virulensfaktorer), adhæsionsmekanismer,
jernbidende proteiner og toksiner
Imod
ingen fælles pulje af
konserverede
virulensfaktorer
(men det har
UPEC og APEC
heller ikke)
Virulensfaktorer og patogenese af E. colis mange serotyper:
Tarmpatogene E. coli har omfang af blandingstyper af ETEC der danner verotoxiner.
EAEC: aggregerer på tarmcelle fimbrier, enterotoxin EAST1 oa.
EPEC (enteropatogene) fimbrier, BFP, type 3 sekretionsystem til invasion, effektormolekyler påvirker tarmcellen. Type 3 sekretionssyustem med ‘nål’ der sender signalmoelkyler i tarmcellen så den danner aktinbro som E. coli bindes godt til og deraf ændre tarmcellestruktur.
EHEC/Verotoxon producerende: Fimbrier type 3 sekretionssystem til invasion. Verotoxiner Stx1/2/2e. Sender verotoxiner ind og giver systemtisk påvirknign i nyre og hjerne.
ETEC (enterotoksigene): fimbrier, enterotoxiner (LT, Sta, Stb, opregulerer kloridpumper). Giver diarre ved grise ved fødsel. Sidder i tyndtarm og indsætter toxiner via fimrbier.
EIEG: Shigella genetisk lig shigeller, lever i tarmen.
EPEC og EHEC har intim adhærering til tarmcellen (attaching and effacing) efter udtryk af type 3 sekretionsmekanismer.
Virulensfaktore APEC.
Adhæsiner: Overlap til UPEC – type 1 og Pap-fimbrier
Jernbindende proteiner: Overlap til UPEC – forskellige systemer
Immunbeskyttende faktorer: Både serum (komplement) og fagocytose-beskyttende faktorer
Toksiner: Hæmolysin, Cytotoksin
Flere faktorer båret på et af tre APEC virulensplasmider
Flere APEC ST typerne anses for zoonotiske UPEC og VTEC stammer. OVerlap i populationsstruktur. APEC kan give UTI i infektionsmodeller. UPEC kan give colibacollose i infektionsmodeller.
Virulensfaktorer i enterobacteria
Tyk kapsel, der inhiberer fagocytose. Specielt i Klebsiella.
Adhæsiner der hjælper med at kolonisere urinsepitel.
Siderophores, der hjælper bakterierne med at overleve i jernfattige miljøer og urinary systems
LPS (endotoxin) der er vigtigt for pyrexia (?), endotelskade, microthrombosis. Vigtigt i næsten alle gram negative bakterier.
Sygdom: colibaccilosos: sepsis i daggammel kylling:
Klebsiella pneumonia
Oppotunistiske patogener af Enterobacteriaceae.
Tarmbakterier, opportiunistisk patogen.
Mastitis i kvæg
Endometritis hest
Luftvejsinfektion mink
Alvorlig tarminfektion med fatalt forløb, smågrise
Pneumonia (lungebetændelse) i kalve og føl
Mastitis (mange forskellige species)
Endometritis i hopper
Øget opmærksomhed pga øget antibiotikaresistens.
Typisk meget mucoide kolonier.
Virulensfaktorer i enterobacteria
Tyk kapsel, der inhiberer fagocytose. Specielt i Klebsiella.
Adhæsiner der hjælper med at kolonisere urinsepitel.
Siderophores, der hjælper bakterierne med at overleve i jernfattige miljøer og urinary systems
LPS (endotoxin) der er vigtigt for pyrexia (?), endotelskade, microthrombosis. Vigtigt i næsten alle gram negative bakterier.
Salmonella enterica - generelt
S. enterica (bred art underinddelt i 6 underarter).
Næsten alle sygdomme skyldes S: enterica sbp. enterica.
Enterica, salamae, arizonae, diarizonae, houtenae, indica. S. enterica subsp. enterica = S. typhimurium!
Tarmbakterier med el. uden infalmmaton: pattedyr, krubdyr etc. Kun få er værtsspecifikke men giver sjældent men svær sygdom.
Værtsspecifikke serotyper angriber kun en eller meget få nært beslægtede dyrearter – giver systemiske infektioner
S. Typhi, S. Paratyphi (mennesker)
S. Gallinarum, S. Pullorum (fjerkræ), pt ikke i DK . Anmelderpligtig
S. Abortusovis (Får) – ikke påvist i DK
Værtsadapaterede serotyper angriber hovedsageligt en dyreart, men kan give anledning til sygdom hos andre arter. Giver systemiske infektioner og diarre:
S. Dublin (kvæg)
S. Choleraesuis (svin) – pt ikke i DK
Uvikvitære serotyper angriber stort set alle dyrearter. Giver normalt ikke systemiske infektioner men ”kun” diarre:
S. Typhimurium og S. Enteritidis og utallige andre serotyper
Salmonella er en vigtig fødevarebåren zoonose
Nummer to i Danmark (antal tilfælde)
Nummer et i Danmark (antal hospitalsdage)
Nummer et i verdenen (økonomisk betydning)
Salmonella enterica - Patogenese
Enteritis = tarmbetændelse: Alle serotyper, dog værtsspecifikke serotyper sekundært til systemisk infektion
Systemisk infektion (lokalisering i RES i mange organer): Især værtsspecifikke og værtsadapterede serotyper
Sjældent S. Typhimurium og S. Enteritidis o.a. serotyper
Lokaliserede infektioner (f.eks. lungebetændelse når der bruges højtryksrenser i kontamineret stald uden at flytte dyr ud). Generelt sjældent, undtagen som del af systemisk infektion
Symptomløse carrierdyr forekommer hyppigt: forekommer efter overstået infektion med værtsspecifikke serotyper
S. typhi i galdeblæern
S. gallinarium/S. oullerum (makrofager i lever og milt)
S. dublin fra kalve = når de skal tila t føde blusser salmonella op igen
Uden forudgående tegn på infektion
Ubikvitære serotyper (tarm hos fugle)
Ubikvitære serotyper (tarm voksne grise)
Ejerne ken ikke ses sygdomstegn og det påvirker ikke dyret!
Typhimurium nr 1 er primært serotype i dk pga den bredes i hele verden og er mere antibiotika resistent.
Salmonella enterica - virulensfaktorer
Virulensfaktore:
Tyk kapsel, adhæsin, sideophore, lps.
Salmonella adskiller sig ved at have to antigene forskellige flagelproteiner via generne fliC og fliB. Kun et gen er aktivt ad gegangen = dårlig immunitet, da salmonella skifter.
INvasionsmekanisme: invasion via T1SS og invasion af fagocytter T2SS. Ind i tarm via T3SS der sender signalmolekyler ind i cellen som reguerler den = apoptose.
Tranmission: optages orofækalt, hurtig invasion, styres af proteiner via T3SS, transcytose til lamina propria, vævsskade pga influx af NG, makrofag (taxa) migrere systemtisk.
Diarre skyldes tarmbeskadielge, salmonella respirerer i tarmen mens andre fermentere og inflammation = bedre mindø for salminella væskt. Invasion = tarmcelledød og inflammation.
Kun 25% bakteire invadeer og resten lever som tarmbakterier. Salmonella respirerer i tarmen ved at reducerer thiosulfat.
Salmonella enterica - diagnostik
Detaljer om fysisk/kemiske påvirkning der begrænser vækst af Salmonella
Detaljer om kontrol og bekæmpelsesprogrammer modSalmonella
DK officielt fri for Salmonella i fjerkræ. Hvordan dokumenterer man det, og hvad gør man hvis der er nedbrud?
DK bekæmper S. Dublin forekomst i kvæg med mål om udryddelse. Hvordan forsøger man det og hvad har det af konsekvenser for landmand?
DK kontrollerer for Salmonella i grise. Hvordan gøres dette og hvilken effekt har det haft på Salmonella-forekomst
Yersinia enterocolitica
Tonsiller i grise.
Ingen sygdom i mennesker.
Overvejende gnaver associerede og fritlevende miljøbakterier.
Yersinia er non-laktose fermenternde og bortset fra Y. pestis er alle motile.
Enterocolitica er primært humant. Grisen er naturlig resevoirvært for serotype O3 biotype 4. Sjældent ses enterisk sygdom i grise, hjorte, geder og lam.
