Bacillus
Gram-pozitif sporlu basil. zorunlu aeroptur ve fakültatif anaerop
B. anthracis and B. cereus patojenik türlerdir. Diğer türler toprak, su, toz ve havada bulunur. bakteriyel kültürleri kontamine eder. B. anthracis hariç peritriş flagellalı hareketli, kapsülsüzdür. B. anthracis hareketsiz ve sporludur.
bazı tür kültürlerinde yaşla birlikte Gram negatife dönüşebilir. Bacillus anthracis’in sporlanması için oksijene ihtiyacı vardır. İn vivo olarak B anthracis, kendisini fagositozdan koruyan bir polipeptit (poliglutamik asit) kapsül üretir. Bacillus ve Clostridium cinsleri Bacillaceae familyasını oluşturur. Türler morfolojik ve biyokimyasal kriterler kullanılarak tanımlanır.
Bacillus türleri spor morfolojilerine göre üç gruba ayrılabilir.
Grup I: Gram pozitif, hücre şişmesine neden olamayan elipsoidal yada silindirik, merkezi veya terminal, sporlular. İki alt grup içerir:
Büyük hücreli: B. cereus, Bacillus anthracis, Bacillus mycoides, Bacillus megaterium ve Bacillus thuringiensis.
•
Küçük hücreli: Bacillus pumilus, Bacillus subtilis ve Bacillus licheniformis.
Grup II: Gram değişkeni, şişkin hücreli merkezi ve elipsoidal sporlar üreten türler: Bacillus coagulans ve Bacillus circulans. Bacillus alvei, Bacillus macerans ve Bacillus brevis.
Grup III: Gram değişkeni, hücreler endosporla şişen, terminal veya subterminal sporlu türler. Bacillus sphaericus.
BACILLUS ANTHRACIS
Hareketsiz, sporlu, dikdörtgen şekilli, Gram pozitif basillerdir.
Anthrax olarak isimlendirilen önemli bir zoonotik hastalık etkenidir. Basillus anthacis mikroskop altında görülen ilk patojen bakteriydi, saf kültür olarak üretilen ilk bakteri, kanla bulaştığı gösterilen ilk bakteri ve aşısı ilk canlı atenüe aşı.
En sık hayvancılık yapanlarda sporların deriden girmesi ile bulaşır. Ölen hayvanların etlerinin yenmesi, sporların solunması diğer bulaş yollarıdır.
B. anthracis, biyoterörizmin ve biyolojik savaş için en yaygın kullanılan etkenlerindendir.
Virulence Faktörleri:
Kapsül: polisakkarit değildir. poliglutamattan oluşur. Plazmit kodludur. Kompleman aracılı fagositozu inhibe eder.
Toksin: üçlü önemli özelliği vardır.
Ödem faktörü: adenilil siklaz görevi görür. cAMP’yi arttırır. Ödem ve diğer belirtilerden sorumludur.
Koruyucu antijen (faktör): Konak hücre reseptörlerine bağlanan ve diğer fragmanların konakçı hücrelere girişini kolaylaştıran bağlayıcı fragmandır. MAPK kinazlarına özgü bir metalloproteazdır. Koruyucu antijen endozomal membranda bir gözenek oluşturarak ödem ve metal faktörlerin girişini sağlayan reseptör bağlayıcı bir proteindir.
Ölümcül faktör: Hücre ölümüne neden olur; konak hücre mitojenle aktive olan protein kinazlar üzerinden etki eder.
Şarbon toksininin toksisitesinden ödem faktörü ve letal faktör sorumlu olmasına rağmen, bu alt birimler koruyucu faktör yokluğunda etkilerini gösteremezler.
Bu parçalar tek tek toksik değildir, ancak kombinasyon halinde lokal ödem ve genel şok oluştururlar. Toksin sentezi bir plazmit (pX01) tarafından kontrol edilir.
Plazmid kaybı, suşu avirülent yapar. Bu muhtemelen Pasteur tarafından hazırlanan orijinal şarbon aşısının temeliydi.
Klinik:
hayvan şarbonu: toprakta bulunan sporları yutan sığır, koyun gibi otçul hayvanlar ve daha az sıklıkla atlar ve domuzlar, etçil hayvanlardan daha sık etkilenir. Hayvandan hayvana doğrudan bulaşma nadirdir. Hayvanlarda şarbon ölümcül bir septisemi olarak ortaya çıkar; bununla birlikte, lokalize kutanöz lezyonlar nadiren görülür. Enfekte hayvanlar ağız, burun ve makattan çok sayıda basil atar. Bu basiller toprakta sporlanır ve onlarca yıl yaşar, insan için enfeksiyon kaynağı olarak kalır. Zoonotik hastalıktır. hayvanlardan insanlara bulaşır.
Klinik Tipler
Esas olarak üç tür insan şarbonu vardır.
Deri şarbonu : genellikle hayvanlarla direkt temasla bulaşır. hayvancılık yapanlarda sık görülür. Lezyon, ağrısız bir vezikül haline dönüşen bir papül olarak başlar, sertleşmiş ödem ile çevrili kömür karası ( şarbon adını Fransızcada kömür anlamına gelen “charbon” dan alır.) nekrotik bir skar gelişir. ölümcül değildir.
Pulmoner şarbon: genellikle yün fabrikalarında çalışanlar hasta hayvanların bulaşlı yünlerinde bulunan sporların solunmalı ile alırlar.
Hemorajik pnömoni, Bakteriyemi, Hemorajik mediastinit, Hemorajik menenjite neden olur.
Bağırsak şarbonu: Nadir görülür; Şarbondan ölen hayvanların kontamine etlerinin yenmesi sonucu oluşur. Son derece ölümcüldür ve kanlı ishal olarak kendini gösterir.
Pulmoner ve barsak şarbonunda ölüm oranı yüksektir.
Tanı
Laboratuvar kaynaklı şarbon enfeksiyonu riski yüksektir, bu nedenle azami önlemler alınmalı ve numuneler uygun biyolojik güvenlik kabinlerinde işlenmelidir.
Örnekler:
Malign püstülden irin veya sürüntü
Akciğer şarbonunda balgam
Kan (septisemide)
BOS (hemorajik menenjitte)
Mide aspiratı, dışkı veya yiyecek (bağırsak şarbonunda)
Gram boyama: Bambu çubuk görünümünü ortaya çıkarır, yani şişkin olmayan sporlara sahip uzun gram pozitif basil zinciri (boş alan olarak görünür) dikdörtgen şekilli Gram pozitif basillerdir.
Spor boyama (Ashby yöntemi ve asit hızlı boyama)
McFadyean’ın reaksiyonu: Polipeptit kapsül, Gurr’un polikrom metilen mavisi boyası ile 30 saniye boyunca boyanarak gösterilebilir. Kapsül, mavi basilleri çevreleyen amorf mor malzeme olarak görünür.
Sudan siyahı ile lipid granülleri boyanır
Direkt immünofloresan testi (direkt-IF): Floresan etiketli monoklonal antikorlar kullanarak kapsüler ve hücre duvarı polipeptit antijenlerini tespit eder. Biyoterörizm salgınları sırasında tanıyı doğrulamak için kullanılır.
Ascoli’nin termo presipitasyon testi: Numune kokuşmuş halde alındığında ve basillerin cansız olması muhtemel olduğunda yapılan bir halka çökeltme testidir. Doku örnekleri tuzlu su içinde öğütülür, kaynatılır ve süzülür. Bu
antijenik ekstrakt, dar bir kılcal tüp üzerinde şarbon antiserumu üzerine katmanlanır. 5 dakika içinde iki sıvının birleştiği yerde bir çökelti halkası belirir.
Moleküler tanı: PCR
Laboratuvar Teşhisi
Laboratuvar kaynaklı şarbon enfeksiyonu riski yüksektir, bu nedenle azami önlemler alınmalı ve numuneler uygun biyolojik güvenlik kabinlerinde işlenmelidir.
Kültür
Bacillus anthracis aerobiktir,(12-45oC) büyüme. Sporlanma, 25–30oC’de ve olumsuz koşulların varlığında teşvik edilir.
Nutrient agarı: Koloniler 2-3 mm büyüklüğünde, düzensiz, yuvarlak, opak, buzlu cam görünümlü grimsi beyazdır. Medusa başı görünümü: Koloniler düşük güçlü mikroskop altında bakıldığında, birbirine geçen uzun basil zincirlerinden oluşan koloninin kenarı keçeleşmiş saç tutamları olarak görünür.
Kanlı agar: Kuru buruşuk, hemolitik olmayan koloniler üretir,)
Jelatin stab agar: Büyüme, ters köknar ağacı görünümünde oluşur (jelatinin sıvılaşması nedeniyle yüzeyde maksimum oluşur ve daha sonra dibe doğru yavaşlar)
Penisilinli katı besiyeri: Koloni yayması, sedefli inci görünümünde dizilmiş basilleri gösterir. (penisilin etkisi altında hücrelerin daha zayıf hücre duvarları nedeniyle daha büyük ve küresel hale gelir ve hücreler zincir şeklinde düzenlenme eğilimindedir)
ELISA:Antikorlar, nekahet serumlarında görülür.
Moleküler Tanı
Daha fazla doğrulama için spesifik primerlere sahip PCR kullanılabilir.
Moleküler tiplendirme: Epidemiyolojik çalışmalarda enfeksiyon kaynağının izlenmesi yararlıdır. Mevcut çeşitli yöntemler aşağıdaki gibidir:
Korunma:
ölü hayvanların kireç çukurlarına derin gömülmesi, otoklavlama. Hayvanlar için aşı mevcut. insanlar için koruyucu antikor mevcut.
Antrakoid basiller
Şarbon dışındaki basillus türleri topluca antrakoid basil olarak adlandırılır.
B. cereus dışında çoğu patojenik değildir ve laboratuvar kültürlerinde yaygın olarak kontaminantlardır.
Kuru buruşuk koloniler oluşturması gibi şarbon basillerine genel bir benzerlik gösterirler ve Gram boyamada spor taşıyan gram pozitif basil zincirleri olarak görünürler.
Hareketli kapsülsüz, kısa zincirli, 45 derece üreyen, gama faj direncine sahip, hemolizli koloniler üretebilen özellikleri ile Şarbon basilinden farklıdır.
Bacillus cereus
Bacillus cereus Gram pozitif, hareketli, fakültatif anaerobik, hemolitik, spor oluşturan ve çubuk şeklinde, yuvarlak veya kare uçlu çiftler veya zincirler halinde düzenlenmiştir. Ksiloz, mannitol ve arabinozu fermente edemez; lesitinaz ve asetilmetilkarbinol üretir; glikozdan asit üretmez; nitratı nitrite indirger; ve L-tirozini ayrıştırır. Bacillus genellikle tek bir endospora sahiptir ve sporlar vejetatif hücreyi şişirmez. Endosporlar merkezi ve genellikle oval, bazen yuvarlak veya silindiriktir. Endosporlar olumsuz koşullara karşı çok dayanıklıdır. Optimum olarak 28°C ila 35°C arasında büyür. Soğuk veya donmuş depolamaya karşı hassas değildir. En yaygın olarak baharatlar, puding, süt tozu, krema, kuru patates, soslar, spagetti ve pirinç gibi yiyeceklerle ilişkilendirilir. Gıda ürünlerine bulaşma çoğunlukla pişirmeden önce meydana gelir. Gıda, işleme ve servis sırasında 30°C ile 50°C arasında tutulursa endosporlar filizlenebilir ve B. cereus büyümeye başlar.
Bir spor oluşturucu olarak B. cereus çevrede yaygın olarak bulunur ve yaygın olarak toprakta ve suda bulunur. Emetik (kusma) ve ishalli gıda zehirlenmesine B. cereus’un farklı enterotoksinleri neden olur. Pudingler, soslar, sebzeler, salatalar, yetersiz pastörize edilmiş süt ve krema ve et bazlı gıdalar dahil olmak üzere farklı gıda türleri, B. cereus ishal tipi hastalıklarla ilişkilendirilebilir. Kusma tipi hastalıklar nişastalı yiyecekler (örneğin pirinç, makarna yemekleri, makarna vb.) ve küçük et yemekleri ile ilişkilendirilebilir. İshal formunda, enfektif doz, g veya mL gıda başına yaklaşık 106-107 canlı hücredir. Semptomlar canlı hücreler içeren gıdaların tüketilmesinden sonraki 6-12 saat içinde ortaya çıkar. Hastalık 24 saat sürer. Başlıca semptomlar karın ağrısı ve kusma veya ateş olmaksızın sulu ishaldir. Gıda kaynaklı hastalığın emetik tipinde semptomlar, B. cereus tarafından önceden oluşturulmuş enterotoksin içeren gıdanın tüketilmesinden sonraki 1-5 saat içinde ortaya çıkar ve 24 saat sürer. Başlıca belirtileri karın ağrısı, bulantı, kusma ve ishaldir.
B. cereus’un az miktarda içeren gıdalardan izolasyonunda seçici zenginleştirme tekniği kullanılabilir. B. cereus’un izolasyonunda ve sayımında kullanılan seçici/diferansiyel besiyerleri mannitol yumurta sarısı polimiksin (MYP) agar, polimiksin içeren Kim-Gofer agar, B. cereus agar ve polimiksin-piruvat-yumurta sarısı-mannitol-bromotimol mavisidir. (PEMB) agar. PEMB agardaki düşük pepton seviyeleri sporlanmayı teşvik eder ve piruvat koloni boyutunu azaltır. MYP agar termal olarak yaralanan B. cereus’u kurtarmak için kullanılabilir. B. cereus izolatları fenotipik ve gıdaomik tekniklerle tanımlanabilir.
Bölümü görüntüle
B cereus, B anthracis’e benzer ancak kapsülü yoktur. Normalde toprakta, suda ve bitki örtüsünde bulunur. Sebze, süt, tahıllar, baharatlar, et ve kümes hayvanları gibi gıda maddelerinden de yaygın olarak izole edilir.
İnsanda gıda zehirlenmesinin önemli bir ajanıdır. Gıda zehirlenmesine bağlı gastroenterit, Göz travmasını takiben şiddetli keratit ve panoftalmi ve nadiren intravenöz kateter aracılı sepsis, endokardit, menenjit, osteomiyelit ve pnömoni gibi sistemik enfeksiyonlara neden olur.
Gastro enterit formu, kontamine et veya sebzeler yoluyla bulaşır ve alındıktan 8 ila 24 saat sonra ortaya çıkar.
İki tür toksin üretir:
İshal toksini (ishal tipi gıda zehirlenmesine neden olur)
Emetik (kusturucu) toksin: hazır toksindir. toksin (kusturucu tip gıda zehirlenmesine neden olur) genellikle pirinçlerde ürer. S. aureus enterotoksine benzer. Isıya dayanıklıdır. semptomlar 6 saat içinde ortaya çıkar. Bulantı, kusma ve karın kramplarına ile seyreder.
İshal toksini: bağırsağa girdikten sonra salgılanır, dolayısıyla kuluçka süresi daha uzun 8-16 saat sürer. Adenilat siklazın uyarılması, cAMP üretimi, sıvı kaybı ve ishal ile sonuçlanır.
Laboratuvar Teşhisi
Teşhis, şüpheli gıdadan alınan kültür örneklerine dayanır. B cereus, kanlı agarda inkübasyondan sonra büyük, gri, düzensiz “antrakoid” koloniler oluşturur.
Tedavi
Tedavi semptomatiktir. Yiyeceklerin uygun şekilde soğutulması önemlidir.
Pişmiş pirinç uzun süre sıcak tutulmamalıdır.
Bacillus cereus klindamisin, eritromisin, vankomisin, aminoglikozitler ve tetrasikline duyarlıdır. Penisiline (β-laktamaz üreterek) ve trimetoprim’e dayanıklıdır.
Bacillus thuringiensis
B. cereus ile yakından ilişkilidir ve bazen gıda zehirlenmesine neden olabilir. Ayrıca sivrisinek kontrolü için larvisit ajan olarak kullanılır.
Sterilizasyon Kontrolü için kullanılan bacillus sporları:
Bacillus türleri, sterilizasyon işleminin etkinliğini kontrol etmek için biyolojik indikatör olarak kullanılır.
Bacillus stearothermophilus (Geobacillus stearothermophilus), otoklav, hidrojen peroksit gaz plazma sterilizatörü ve sıvı asetik asit için kullanılır.
otoklavlarda ve 15 dakika boyunca 121°C ila 132°C arasında nemli ısıya maruz bırakılır. Daha sonra üremek için 37°C’deki ortama yerleştirilirler. Ürerse otoklavın arızalıdır.
Benzer şekilde, kuru ısıyla sterilizasyonu izlemek için B subtilis sporları kullanılır (171°C 1 saat veya 160°C 2 saat).
Bacillus atrophaeus, etilen oksit sterilizatörü ve kuru ısı sterilizatörü için kullanılır.
Bacillus subtilis
Endüstriyel Kullanım:
Temizlik maddesi olarak kullanılır (deterjan). Bacillus subtilis proteazlar üretir. Bu enzimin proteinleri parçalama özelliği deterjanlarda kullanımına neden olmuştur.
Kağıt ve tekstil endüstrilerinde: Nişastayı parçalayan amilaz üretir.
Pestisit endüstrisinde: Bitkileri mantarlara karşı korumak için kullanılır.
Gıda endüstrisinde: Fermantasyona yardımcı olur.
Clostridium
Clostridia gram pozitif, genellikle subterminal şişkin sporlara sahip, anaerop basillerdir. C. perfringens, C. ramosum ve C. tetani serotip VI hareketsizdir.
C. perfringens C. butirikum kapsüllüdür.
Çevrede, toprakta, sularda, bitki örtüsü, hayvansal atıklar ve kanalizasyonda sık bulunur.
Barsak florasında yaşayan 60’tan fazla türü vardır.
C. tetani: tetanoz
C. perfringens: Gazlı kangren, bakteriyemi, cilt ve yumuşak doku enfeksiyonları, panoftalmi
C. botulinum: Botulizm
C. difficile: Psödomembranöz kolit
C. sordellii: Toksik şok sendromu, panoftalmi, cilt ve yumuşak doku enfeksiyonları.
C. septicum. bakteriyemi, cilt ve yumuşak doku enfeksiyonu.
C. acetobutylicum ve C. butyricum: Aseton ve bütanol gibi kimyasallar hazırlamak için kullanılır.
C. bifermentans: Merkezi ve oval spor üretir
C. perfringens: Subterminal ve oval spor üretir
C. tetani: Küresel ve terminal sporlar üretir (tambur çubuk görünümü)
C. tertium: Oval ve terminal sporlar üretir (tenis raket görünümü).
Üreme:
Robertson’ın pişmiş et (RCM) suyu veya tioglikolat suyu.
Robertson’ın pişmiş et (RCM) suyu: kıyılmış et parçacıkları (sığır kalbi), glutatyon ve doymamış yağ asitleri içerir. Bunlar düşük redoks potansiyeli yaratarak ortamı anaerobların üremesi için uygun hale getirir.
Besi yerinde bulanıklık yaparak ürerler.
C. perfringens, C. difficile ve C. botulinum C, D ve E. (Sakkarolitik türler) eti pembeye çevirir.
C. tetani, C. botulinum A, B,F (proteolitik türler) eti siyaha çevirir ve kötü kokuludur.
CLOSTRIDIUM PERFRINGENS (C. welchii)
Barsak florası, toprak, toz ve havada bulunur.
Kapsüllü, subterminal sporlu, hareketsiz, gram pozitif basildir.
Gazlı kangren yapan şuşlar dokularda veya kültür ortamlarında spor üretmez.
Virülans Faktörleri
Toksinleri:
Major toksinler (öldürücüdür): Alfa, beta, epsilon, lota toksinler. Bu dört toksin üretimine dayalı A’dan E’ye beş tipte sınıflandırılır.
Alfa (α) : lesitinaz (fosfolipaz C), Hemolitik. Ca+2 iyonu gerektirir
Beta (β): nekrotizan
Epsilon (ε): permease, tripsin ile aktive edilebilir
Iota (i): Dermonekrotik. A-ADP ribozilleştirici, B-bağlayıcı olmak üzere iki bölümden oluşur.
Minör toksin
Gama (γ) Etki mekanizması bilinmiyor.
Delta (δ) Hemolizin
Lamda (λ) Proteaz
Kappa (κ) Kollajenaz ve jelatinaz
Teta (θ) Hemolizin ve sitolizin
Eta (η) Etki mekanizması bilinmiyor.
Mu (μ) Hiyalüronidaz
Nu (υ) Deoksiribonükleaz
Diğer :
Enterotoksin: ısıya dayanıksız Enterotoksik ve sitotoksik.
Histamin, patlama faktörü (kas lezyonları üretir), dolaşım faktörü (fagositozu inhibe eder) neuraminidaz üretir.
Klinik bulgular
Genellikle polimikrobiyaldir.
Doku invazyon olmayan basit yara enfeksiyonu ve kas invazyonu olmayan anaerobik selülit etkeni olarak gözlenebilir.
Önemli enfeksiyonu gazlı kangren (anaerobik miyozit) dir. Kas invazyonu, toksin salınımı ve gaz oluşumu ile seyreder.
C. perfringens tip A gıda zehirlenmeleri yapar. Uygun pişirilmemiş etlerde hayatta kalan sporları yemek soğuduğunda üreyerek enterotoksin salgılar. Enterotoksin, bağırsak mukoza zarında gözenekler oluşturarak etki eder. Toksin üreten 108 canlı basil yeterlidir. Tanıda enzim immunoassay ile dışkıda enterotoksin araştırılır.
Enteritis necrotizan (bağırsak gazlı kangreni): β toksin üreten C. perfringens tip C suşlarının oluşturduğu yaşamı tehdit eden bir enfeksiyondur. Jejunumda iskemik nekroz ve dokuda gaz oluşturur.
Nekrotizan enterokolit: C. perfringens tip A ile oluşur. Enteritis nekrotizana benzer.
Gazlı kangren
Her zaman polimikrobiyaldir ve birçok klostridial türden kaynaklanır. En sık etken C. perfringens (en yaygın, toplam vakaların %60’ı) dir. Bunu C. novyi ve C. septicum (%20-40) takip eder.
C. histolyticum, C. sporogenes, C. fallax, C. bifermentans, C. sordellii, C. aerofoetidum ve C. tertium’da nadir etkenler arasındadır.
Patojen clostridium’larla kontamine olmuş ciddi şekilde ezilmiş yaralarda görülen, hızla yayılan, ödemli bir miyonekrozdur. Malign ödem veya klostridial miyonekroz adı ilede anılır.
Patogenez
Gazlı kangren anaerobik ortamda gelişir. Kas ve doku ezilmeleri, büyük arter yaralanmaları, açık kırıklar, iskemik doku hasarına neden olur. Yaranın çevrede bulunabilecek clostridial sporlarla teması ile enfeksiyon oluşur. Özellikle iyi bakımı yapılmamış yaralanmalarda, iyi kanlanamama, doku artıkları pıhtı parçaları gibi maddeler düşük redoks potansiyeli yaratarak ortamı anaerobların üremesi için uygun hale getirir.
Nadiren, gastrointestinal clostridia ile normal kasta hematojen yayılım ile travmatik olmayan gazlı kangren de oluşabilir.
C. perfringens α ve θ toksin üretir.
α toksin, asıl virülansa neden olandır. Trombosit ve nötrofil’i aktive ederek trombosit, nötrofil kümelerine, damar tıkanıklıklarına neden olur. Miyokardı etkiler kalp debisinde azalma ve hipotansiyon oluşturur.
θ toksin, prostasiklin, trombosit aktive edici faktör etkisiyle vazodilatasyona neden olur.
Diğer Clostridialar
C. septicum: α toksin (hemolitik, nekrotizan), β toksin (deoksiribonükleaz), γ toksin (hyaluronidaz) ve septikolizin, proteaz ve nöraminidaz üretir.
C. novyi: dört alt tipi (A– D) var. Tip-A, gazlı kangrene neden olur. Bakteriofajda kodlu alfa-toksin üretir.
Gazlı Gangren kliniği:
Kuluçka süresi bakteri miktarı ve tipine bağlı olarak değişir. 1-10 gün arasında değişebilir.
Ani başlayan şiddetli bir ağrı, kötü kokulu serosanguineous akıntı oluşur. Kasda ödem sertlik ve gaz kabarcıklarının oluşturduğu krepitasyon görülür. Dokular daha sonra sıvılaşıp dökülebilir. Şok ve organ yetmezliğiyle %50 oranında ölüm görülür.
LABORATUVAR TEŞHİSİ
Nekrotik dokular, kas parçaları ve eksüdalar örnek olarak kullanılır. Yara yüzey sürtüsü ve eksüdaya batırılmış sürüntü uygun değildir.
Mikroskopi: Kalın, kısa, zincir, Gram pozitif sporsuz basiller görülür.
Tekne veya yaprak şeklinde pleomorfik düzensiz boyalı sporlu basiller, C. septikum’u, Oval alt terminal sporlarına sahip büyük basiller C. novyi’yi düşündürür.
Kültür:
Ortam: Robertson pişmiş et suyu, yumurta sarısı agara ekilen örnekler anaerobik ortamda inkübe edilir.
Kültürde çift zon hemoliz görülür. θ toksin nedeniyle oluşan dar bir tam hemoliz ve çevresinde alfa toksin nedeni ile oluşan çok geniş bir tamamlanmamış hemoliz bölgesi görülür.
Nagler reaksiyonu: C. perfringens’in alfa toksini fosfolipaz aktivitesine sahiptir. Yarısına antitoksin eklenmiş, yarısına eklenmemiş fosfolipid (yumurta sarısı) içeren bir ortamda üretildiğinde organizma trigliseriti parçalar. antitoksin eklenmemiş olan kısımda Fosforil kolin salınımı, bakteri kolonileri çevresinde opak bir alan oluşturur. Alfa toksin üreten C. bifermentans, C. baratti ve C. sordellii için de pozitiftir
Ters CAMP testi: Pozitif. S. agalactiae Camp faktörü ve C. perfringens alfa toksini sinerji etkisine bağlı ok başı hemoliz oluşturur. Çift yönlü ekildiğinde kelebek görünümü verir.
Turnusol sütünde fırtınalı reaksiyon: :
Bakteri eğer laktoz fermantasyonu yapıp laktik asit oluşturursa pembe renk oluşur.
Nitrojenoj substratı etkileyip amonyak oluşturursa mor-mavi renk oluşur.
Turnusol’u azaltan organizmalar oksijenin uzaklaştırılmasına neden olarak beyaz bir baz bırakır.
Proteolitik enzim üreten mikroorganizmalar süt proteinlerini parçalayıp pıhtı oluşturur.
Laktoz fermantasyonunun sonucu gaz üretimi (CO2 ve H2) olabilir.
Bol miktarda gaz, asit pıhtısını parçalar. Görüntü fırtınalı fermantasyon olarak adlandırılır.
C. perfringens laktik fermantasyonu, asit ve gaz oluşumu nedeniyle pembe beyaz fırtınalı fermantasyon oluşturur.
(tümü α toksin üretir)
Isı toleransı: C. perfringens, RCM broth 45oC’de 4-6 saatte üreyebilir.
Tedavi:
Anaerobik ortam oluşturan tüm cansız dokular çıkarılarak erken cerrahi debridman yapılmalıdır. Yara enfeksiyon düzelene kadar kapatılmaz. Hiperbarik oksijen, C. perfringens etkili, ancak oksijen tolerans C. septicum üzerinde etkisizdir. Antibiyotik olarak penisilin ve klindamisin kombinasyonu önerilir.
Anti-α-toksin antiserumu ile pasif bağışıklama.
α toksine karşı aşı çalışılıyor.
CLOSTRIDIUM TETANİ
C. tetani, hareketli, terminal yuvarlak sporlu (davul tokmağı görünümünde) zorunlu anaerobik, gram pozitif bir basildir.
Doğada her yerde bulunur, toprakta, hastane ortamında ve insan ve hayvanların bağırsaklarında yaygındır.
İskelet kası spazmı ve otonom sinir sistemi rahatsızlığı ile kendini gösteren akut bir hastalık olan trismus (veya kilitli çene) olarak da bilinen ‘tetanoz’un etkenidir.
Virülans Faktörleri
C. tetani iki ekzotoksin üretir: tetanolizin ve tetanospazmin.
Tetanolizin: C. perfringens, S. pyogenes ve S. pneumoniae tarafından üretilen ısıya dayanıksız, oksijene dayanıksız hemolizinlerle antijenik ilişkili bir hemolizindir. Tetanoz patogenezinde rolü yoktur.
Tetanospazmin (veya tetanoz toksini): Hastalık belirtilerinden sorumlu, oksijene dayanıklı ısıya dayanıksızdır, polipeptit yapıda, plazmit kodlu, bir nörotoksindir.
Antijeniktir ve antitoksinleri tarafından spesifik olarak nötralize edilir. Kendiliğinden veya formaldehit ile toksoidlenir. Toksoid formu antijeniktir, ancak virülans özelliğini kaybeder, bu nedenle aşı hazırlamada kullanılır.
Tetanoz Toksinin Etki Mekanizması
Tetanoz toksini, motor sinir terminallerinde bulunan reseptörlere (polisialogangliosidler) bağlanır, inhibitör nöron terminallerine taşınır. inhibitör nörotransmiterler glisin ve GABA’nın salınımını engeller. Bu da spastik kas kasılmasına yol açar.
Bulaş: Kişiden kişiye bulaşma yoktur.
Yaralanma (yüzeysel sıyrıklar, delinmiş yaralar, trafik kazaları)
Septik cerrahi işlemler, Hijyenik olmayan kürtaj/doğum ortamları bulaşa neden olur.
Klinik
Gelişmekte olan ülkelerde sağlıksız hijyen şartları nedeni ile daha sıktır.
Kuluçka süresi yaklaşık 6-10 gündür. Kuluçka süresi ne kadar kısaysa, prognoz o kadar kötü. başlangıçta yüz ve çene kasları etkilenir. Masseter kasların etkilenmesi, ağzın açılmasını engeller. Çene kilitlenmesine neden olur, buda ilk semptom olan trismus ile sonuçlanır. Takiben kas sertliği, kas ağrıları ve yutma güçlüğü, eller ve ayakların korunduğu spastik felçler gelişir.
Otonom sinir sistemi etkilendiğinde, kardiyak aritmiler, taşikardi, tansiyon dalgalanmaları, dehidratasyona, bağırsak stazı, hipertermi, artmış trakeal sekresyonlar, akut böbrek yetmezliği ile karakterize edilen şiddetli tetanoz görülür.
Tedavi edilmemiş jeneralize tetanoz, %15-60 arasında değişen bir ölüm oranına sahiptir.
Risus sardonicus: Yüz kaslarının kasılması ile sırıtıyor gibi gülümseyen bir yüz oluşur.
Opisthotonos pozisyonu: ekstansör kasların genel spastik kasılması ile vücudun geriye doğru kıvrılması ile yay gibi gerilmiş bir görünüm alır.
Solunum kasları spazmı: solunum sorunlarına neden olur.
Neonatal tetanoz,
Yaşamının 3. ve 28. günleri arasında beslenmede zorluk, emme ve ağlama yeteneğini kaybı, kaslarda sertleşme ve spazmlar ile seyreder. Hastalık ilerledikçe ağrılı kas spazmı, spastik felç.
Belirtiler genellikle doğumdan 1 hafta sonra başladığı için “8. gün hastalığı” olarak da bilinir.
En yaygın neden: doğumdan sonra göbek kesme esnasında hijyenik olmayan geleneksel uygulamalardır.
Mevsimseldir; Temmuz, Ağustos ve Eylül’de daha sıktır.
Laboratuvar Teşhisi
Mikroskopi: 4-5 günlük inkübasyondan sonra R tipi kolonilerden hazırlanan mikroskopsinde terminal sporlarla karekterize davul tokmağı şeklinde basiller gözlenir.
Kültür
Anaerobik koşullar altında taşınmalı ve anaerobik kültürü yapılmalıdır.
Polimiksin B’li kanlı agarda: 1-2 günde 37°C’de kümelenme şeklinde ürer.
Robertson pişmiş et suyuna ekildiğinde, proteolitik etki ile et parçacıklarını siyaha çevirir ve kötü kokuludur.
Toksijenite Testi
Tetanozun patogenezinde etkili olan toksin olduğu için, in vitro hemoliz inhibisyon testi ve canlı fare testi kullanılarak, toksin üretimi gösterilmelidir.
Tedavi
Yara debritmanı ve bakımı önemlidir
Antibiyotikler: Metronidazol ve penisilin kullanılabilir. Toksini nötralize edemez. Bu nedenle tedavide fazla rol oynamazlar. Toksin salınımını önlemek için ilk 6 saatte verilebilirler.
Semptomatik tedavi: Antispazmodik (benzodiazepinler)
verilebilir
Pasif bağışıklama (tetanoz immünoglobulin). İnsan tetanoz immün globulini (HTIG) tercih edilir. 30 gün korur.
At serumu ile hazırlanan antitetanoz serumu (ATS), 7-10 gün korur.
Bir kola tetanoz toksoid (TT) aşısı, diğer kola immunoglobulini yapılır.
En önemli önlem
tetanoz aşısı ile korunmak
Ev doğumlarından vazgeçip hastanede doğum yapmak.
Tüm gebelere 2. trimesterde 1 ay ara ile TT (2 doz) verilir.
CLOSTRIDIUM BOTULINUM
C. botulinum anaerobik, Gram pozitif subterminal sporlu basildir.
Doğada her yerde bulunur, toprakta, hayvan gübresinde, sebzelerde ve deniz çamurunda yaygın bulunur.
Clostridium botulinum, evde hazırlanmış konserve gıdaların yenmesini takiben gıda zehirlenmesi, yara enfeksiyonu, bebek botulizmi hastalıklara neden olur.
Eskiden iyi pişmemiş sosislerden kaynaklanan gıda zehirlenmesi ile ilişkilendirildiği için adını sosis anlamına gelen Latince botulus kelimesinden almıştır.
A, B, C1, C2, D, E, F ve G olmak üzere sekiz serotipe ayrılır. A, B, E serotipleri genellikle insan hastalığına neden olur; en şiddetli serotip A dır.
Patogenez
C. botulinum invaziv değildir. Bilinen en güçlü nörotoksin toksin olan ‘botulinum toksini’ (BT) üretir. Çinko bağımlı bir proteindir. Toksinin, A alt birimi çinko-endopeptidaz aktivitesine sahiptir. B alt birimi motor nöronlar üzerindeki sialik asit ve glikoproteinlere bağlanır, endositozla içeri alınır ve endozom lümeni asitleştiğinde A fragmanı sitoplazmik salınır.
Botilinum, hücre içinde üretildiği, salgılanmadığı ve sadece bakteri hücresinin otolizinden sonra dışarıda göründüğü için diğer ekzotoksinlerden farklıdır.
Toksin, başlangıçta toksik olmayan bir protoksin olarak sentezlenir. Aktif forma dönüştürmek için tripsin veya diğer proteolitik enzimler gerekir.
Botulinum toksini kan yoluyla periferik kolinerjik sinir terminallerine taşınır.
En yaygın sinir terminal bölgeleri nöromüsküler kavşaklar, postganglionik parasempatik sinir uçları ve periferik ganglionlardır. Santral sinir sistemini etkilemez.
Botilinum toksini nöromüsküler kavşaktaki sinir terminallerindeki asetilkolin reseptörlerine bağlanır, kolinerjik sinaptik iletimi engelleyerek periferik kasların zayıflaması ve sarkık felçe yol açar. Bu solunum felcine de yol açabilir.
İyileşme: Asetilkolin salınımının bloke edilmesi kalıcıdır, ancak felçli sinir uçları yenilenir, yeni terminal aksonlar gelişir. Tam iyileşme aylar (2-4 ay) içinde gerçekleşir. Etki süresi kısadır.
Botilinum gevşek felç oluşturduğu için, şaşılık, blefarospazm ve miyoklonus gibi spazmodik durumların tedavisinde kullanılabilir.
Klinik bulgular
Diplopi, disfazi, dizartri, istemli kaslarda simetrik sarkık felç, derin tendon reflekslerinde azalma, halsizlik ve baş dönmesi, ağız kuruluğu, bulanık görme, karın ağrısı ve kabızlığı içerir.
Duyusal veya bilişsel eksiklik yok, solunum kaslarının felci, ölüme yol açabilir.
Botulizm Türleri
Gıda kaynaklı botulizm: önceden oluşturulmuş botulinum toksini ile kontamine gıdaların alınması.
En yaygın kaynak: Ev yapımı konserve yiyecekler
Vakaların çoğu sporadiktir; salgınlar nadirdir.
Yara botulizmi: Yaraların C. botulinum sporları ile kontaminasyonundan kaynaklanır. Gastrointestinal semptomların yokluğu dışında gıda kaynaklı botulizm gibi kendini gösterir.
Bebek botulizmi (sarkık çocuk sendromu):
≤1 yaşındaki çocuklarda C. botulinum sporları ile kontamine gıdalarla (genellikle bal) sporların yutulmasından kaynaklanır. Sporlar filizlenerek toksini serbest bırakır
Belirtiler arasında emme ve yutma güçlüğü, zayıf ağlama sesi, kabızlık, pitoz, sarkık boyun ve aşırı güçsüzlük bulunur. Ani ölüm nedenidir.
Yetişkin bağırsak botulizmi: Nadirdir. Normal florası baskılanmış hastalarda kolonize klostridial sporların vejatatif forma dönmesi ile toksin üretilir.
İyatrojenik botulizm: Tedavi amaçlı kullanırken kazayla toksinin aşırı dozda enjeksiyonundan kaynaklanır.
Tanı
Basillerin izolasyonunu ve toksinin gösterilmesini içerir.
Gıda veya dışkıdan alınan örneklerde subterminal, oval, şişkin sporlara sahip gram pozitif, hareketli, kapsülsüz basiller görülür..
Kültürü kanlı agar veya Robertson’ın pişmiş et (RCM) suyuna ekilir. C. botulinum A, B, F (proteolitik) siyah renk ve kötü koku üretir. C. botulinum C, D, E (sakkarolitik). Pembe renk oluşturarak ürer.
Kanlı agarda: Koloniler büyük, düzensiz, yarı saydam, hemolitiktir.
Biyokimyasal testler ile doğrulanabilir
Yiyecek veya dışkıda sadece basil varlığı çok önemli değildir. Serotiplendirme, tipe özel antiserumlarla yapılır.
Toksin gösterimi daha anlamlıdır.
Toksin Gösterisi (Fare Biyoassey)
Serum, dışkı, steril su veya tuzlu lavman, mide aspiratları, yara materyali veya gıda örneklerinden toksinler tespit edilebilir.
Örnekler, önceden antitoksin uygulanmış fareye 48 saat içinde felç geliştiren hasta örneği enjekte edilir. Semptomların oluşmaması hasta serumunda verilen antitoksinle uyumlu toksinlerin varlığını gösterir.
Önleme:
Gıdalar asit pH’da ve 4°C altında tutulmak. Oluşmuş toksin moleküllerinin denatüre olması için 10 dakika 60-100°C’de ısıtmak. Bebek botulizmini önlemek için 1 yaşından küçük çocuklara bal yedirilmemelidir
Tedavisi:
Besin zehirlenmesinde mide yıkamak önemlidir.
Yaralar ve apseler derhal temizlenmeli, debride edilmeli ve boşaltılmalıdır.
Yoğun bakım desteği: solunum felci gelişirse mekanik solunum desteği
Botulinum antitoksin: hemen uygulanmalıdır. Antitoksin serbest toksin moleküllerini nötralize eder. Toksin sinir uçlarına bağlandığında işe yaramaz. Bu nedenle erken yapılmalıdır.
Antibiyotikler: C. botulinum penisiline duyarlıdır. Ancak antibiyotiklerin rolü net değil.
CLOSTRIDIIOIDES DIFFICILE (clostridium difficile)
Zorunlu anaerobik, sporlu, gram pozitif basil. C. difficile adını izolasyonunun zor olmasından alır. Uzun süreli antibiyotik kullanı sonucu oluşan psödomembranöz kolitin etkenidir.
Patogenez
Önemli bir nosokomiyal enfeksiyon nedenidir.
Sporlar çevrede, doğada, özellikle hastane ortamında yaygındır. Uzun süre yatan hastalarda uzun süreli antimikrobiyal (örn. Sefalosporinler seftriakson) tedavi florayı bozarak C. difficile’nin toksijenik suşlarının enfeksiyon oluşturması için uygun ortam hazırlar. Tüm antibiyotikler için bu risk vardır.
Son zamanlarda tanımlanan BI/NAP1/027 hipervirülent suşu daha yüksek düzeyde toksin üreterek ciddi enfeksiyona neden olur.
Toksin A (enterotoksin) ve toksin B (sitotoksin) olmak üzere iki tür toksin üretir. Her ikisi de bağırsakta salgılanır, hücrede aktin hücre iskeletini düzenleyen GTP bağlayıcı proteinleri glikosile eder, hücre iskeletini bozar, epitel hücre bariyeri bozulur, ishale ve psödomembran oluşumuna yol açar
Toksin A’ya karşı yetersiz IgG yanıtı oluşanlarda hastalık gelişirken, güçlü IgG yanıtı gelişenler asemptomatik taşıyıcıdırlar.
Bebeklerin barsak mukozası toksin reseptörlerine sahip değildir. Onlarda semptomatik enfeksiyon gelişmez.
İleri yaş, normal floranın bozulması, immünosupresyon, kanser, antiasit ilaçlar pseudomembranöz enterokolit için risk faktörleridir.
Klinik bulgular
Kanlı ishal en yaygın belirtidir. Ateş, karın ağrısı görülür.
Mukozaya yapışık, sarı-beyaz plak şeklinde, mukus, nekrotik lökositler, fibrin ve hücre artıklarından oluşan yalancı memranlar görülür.
Tedaviden sonra %30 nüks görülür.
Laboratuvar Teşhisi
Dışkı kültürü: CCFA (sefoksitin sikloserin fruktoz agar) veya CCYA (sefoksitin sikloserin yumurta sarısı agar) gibi spesifik seçici ortamlara ekilip anaerobik koşulda, 1-2 gün 37oC de inkübe edilir.
Kolonizasyonun anlamı olmadığı toksinin etkisiyle oluştuğu için izole edilen suşun toksin salgıladığı gösterilmelidir.
Hücre kültürü sitotoksin nötralizasyon testi: spesifiktir ancak dışkı kültürü kadar hassas değildir.
Toksin ve glutamat dehidrojenaz tespiti: Glutamat dehidrojenaz (GDH), toksijenik ve toksik olmayan suşlarda bulunur.
Dışkıdan toksin A, toksin B ve Glutamat dehidrojenaz antijenlerini birlikte test eden testler mevcuttur.
Moleküler yöntemler: PCR, real time PCR kullanılabilir.
Kolonoskopi: yalancı membranların görülmesi spesifiktir. Histopatoloji: kolonoskopi ile alınan psödomembraların histopatolojisi araştırılır.
Önleme (Enfeksiyon Kontrol Önlemleri)
Geniş spektrumlu antimikrobiyaller hemen kesilir.
Hasta izole edilir.
%4 klorheksidin ile sıkı el hijyeni ve %1 taze hazırlanmış hipoklorit solüsyonu ile zemin, yüzey ve tuvalet dezenfeksiyonu yapılır.
