eval(ez_write_tag([[300,250],’microscopemaster_com-box-2′,’ezslot_5′,113,’0′,’0′]));SalmonellaClassificatie, Oorzaken, Microscopie, Behandeling en Preventie

mei 22, 2021admin

Overzicht

Salmonella omvat een groep gramnegatieve bacillusbacteriën die voedselvergiftiging en de daaruit voortvloeiende infectie van het darmkanaal veroorzaakt. Hoewel sommige infecties gemakkelijk kunnen worden behandeld, is gebleken dat sommige stammen resistent zijn tegen behandeling met antibiotica en daardoor dodelijk zijn. Om deze reden moeten infecties niet worden onderschat.

Er zijn twee belangrijke soorten:

S. bongori
S. enterica

Indeling

Het geslacht Salmonella is nauw verwant aan de Escherichia coli-bacterie en zou zo’n 150 miljoen jaar geleden van de bacterie (E. coli) zijn afgesplitst. Als zodanig heeft het zich aangepast en kan het in verschillende niches in het milieu worden aangetroffen.

Er zijn tot nu toe verschillende methoden voor de classificatie van Salmonella voorgesteld. Over geen enkele methode/benadering is unanieme overeenstemming bereikt.

Het volgende is een van de meest recente classificaties zoals gebruikt door het Center for Disease Control (CDC) volgens de aanbevelingen van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO):

Domein: Bacteriën – Als bacteriën zijn Salmonella prokaryoten met een eenvoudige celstructuur zonder membraangebonden organellen.
Orde: Enterobacteriales – Gram-negatieve staafjes (Bacillus) die zich meestal voortbewegen met behulp van flagellen en geen endosporen/microcysten vormen.
Familie: Enterobacteriaceae – Dit is de enige familie in de orde enterobacteriales en bestaat uit staafvormige gramnegatieve bacteriën.
Genus: Salmonella
Soorten: S. bongori en S. enterica
Subsoorten: S. bongori heeft een enkele ondersoort die Subspecies V wordt genoemd.

The following are subspecies of Salmonella enterica:

enterica I
salamae II
arizonae IIIa
diarizonae IIIb
houtenae IV
indica VI

* In addition to the subspecies, there are also various serotyes of Salmonella that have been suggested to range from 2,200 to about 4,400 serotypes/serovar.

* Serotype grouping is based on cell surface antigens.

Serotypes (Kauffman Classification)

With regards to Salmonella serotypes, the bacteria has been shown to possess three types of antigen. These include antigen H (flagella antigen), antigen O (somatic antigen) and Vi (capsular). These antigens play an important role when it comes to grouping or serotyping the organisms.

Antigens – This antigen is composed of lipopolysaccharide. Het O-antigeen, ook wel somatisch antigeen genoemd, komt voor op het buitenmembraan en wordt doorgaans bepaald door de suikerreeks.

H-antigeen – Dit omvat de eiwitten die zich op de flagella van de bacterie bevinden. Het H-antigeen komt voor als fase 1 of fase 2 (of beide in sommige gevallen). Hoewel het in beide vormen kan voorkomen, is ook aangetoond dat de organismen van de ene fase naar de andere overgaan. In studies zijn momenteel meer dan 1800 serovars in deze classificatie geïdentificeerd.

Vi-antigeen – Vi wordt in enkele serovars aangetroffen en is een oppervlakkig antigeen dat over het O-antigeen heen ligt. Als zodanig is het een extra antigeen dat wordt aangetroffen bij organismen als Salmonella typhi en Salmonella paratyphi C, waar het een belangrijke rol speelt bij de bevestiging van de bepaling van het serotype.

* De serotypering wordt uitgevoerd met behulp van een reincultuur van de geïsoleerde organismen op niet-selectieve agar. Enkele van de media die kunnen worden gebruikt, zijn Triple Sugar Iron (TSI), Tryptic Soy Agar (TSA) of Nutrient Agar.

* Bij agglutinatietests worden polyvalente en monovalente antisera gebruikt.

Evolutie en ecologisch niche

Volgens wetenschappelijke studies heeft Salmonella zich gedurende meer dan 150 miljoen jaar ontwikkeld (uit E. coli) gedurende meer dan 150 miljoen jaar door genetische veranderingen, wat heeft geleid tot veranderingen in de ecologie van de ziekteverwekker.

Door te evolueren tot een complexe groep die bestaat uit meer dan 2300 genetisch/fenotypisch diverse serotypen, is de bacterie in staat gebleken een breed scala van gastheren te infecteren (zowel gewervelde als ongewervelde dieren).

In de loop van hun evolutie zijn Salmonella’s ook in staat gebleken zich aan te passen aan en te overleven in verschillende habitats in het milieu en worden daarom omgevingssalmonella’s genoemd.

Hieronder volgen enkele van de ecologische niches waarin verschillende soorten en serovars van Salmonella kunnen worden aangetroffen:

Water – Van soorten als S. enteriditis is aangetoond dat zij in water overleven. Hoewel is aangetoond dat verschillende andere serotypen kunnen leven en overleven in waterlichamen als beken, meren, rivieren enz., zijn hun overleving en levensduur grotendeels afhankelijk van verschillende factoren, zoals temperatuur, zuurstofgehalte, besmetting (dierlijke resten enz.) en concurrerende flora.

Bij sommige soorten is bijvoorbeeld aangetoond dat de voortplanting wordt bevorderd door de warme temperatuur van het water en de besmetting met dierlijke uitwerpselen, die een bron van voedingsstoffen vormen. In deze milieus kunnen waterfauna zoals kikkers als reservoirs fungeren en een secundaire rol spelen bij de verspreiding van de organismen.

Rioolwater – Serovar zoals S. paratyphi B blijkt te leven en zich te vermenigvuldigen in rioolslib bij ongeveer 10 graden Celsius. In een bepaalde studie in Zweden kon de bacterie niet worden toegeschreven aan een dierlijke bron en werd daarom gesuggereerd dat hij vrij kon leven in deze specifieke niche.

In het geval dat dergelijk rioolwater wordt geloosd in andere milieus zoals rivieren, zee en bodem, kan het zich verspreiden en zich blijven vermenigvuldigen. Dit is ook een van de manieren waarop zij uiteindelijk dieren en mensen kunnen besmetten.

Vogels en wilde dieren – Het is aangetoond dat de niveaus van Salmonella die door verschillende vogels worden meegedragen, variëren. Zo is aangetoond dat vrijlevende duiven ongeveer 17 procent van de Salmonella (S. typhimurium) bij zich dragen, terwijl sport- en kweekduiven veel hogere concentraties van de bacterie bij zich dragen, terwijl wilde eenden veel lagere concentraties bleken bij zich te dragen.

Weliswaar is overdracht op mensen door sommige vogels gerapporteerd, maar van de meeste vogels, waaronder meeuwen, is grotendeels aangetoond dat zij een vectorrol spelen, waarbij de bacterie van de ene plaats naar de andere wordt overgebracht.

Wilde en dierentuindieren zijn ook bronnen van exotische en zeldzame serovars gebleken. De besmettingsgraad van deze dieren is grotendeels afhankelijk van het soort dier en hun habitat. Bij reptielen worden niet vaak ziekten gemeld, zoals bij sommige vogels en wilde dieren wel het geval is.

* Landbouw- en huisdieren blijken bij te dragen tot besmetting, vooral via de menselijke voedselketen. Gezien hun blootstelling aan de bacterie in hun omgeving is aangetoond dat pluimvee een belangrijke bron van Salmonella is.

Salmonella-soorten kunnen ook worden aangetroffen in:

Diervoeders
Zuivelvoeders
Aquatische flora

* Salmonella overleeft in organismen met eenvoudige cellen, zoals amoeben. In deze organismen gebruikt de bacterie een secretiesysteem om zich te beschermen tegen enzymen die hem kunnen afbreken.

Metabolisme

Salmonellabacteriën zijn facultatief anaërobe bacteriën die glucose, mannitol en sorbotol kunnen fermenteren.

De meeste Salmonella-bacteriën hebben dan ook de volgende kenmerken:

Kunnen zowel aëroob als anaëroob groeien – Dit betekent dat ze ook in aanwezigheid van zuurstof kunnen groeien. Hoewel ze in staat zijn zuurstof te gebruiken voor de ademhaling, kunnen ze ook overleven door anaërobe ademhaling door fermentatie van organische verbindingen. Hier is de fermentatieroute echter de uiteindelijke elektronenacceptor in het proces.
Gebruikt bij voorkeur zuurstof voor een grotere energieopbrengst tijdens de ademhaling – Als zodanig gedijt een meerderheid van de Salmonella’s wanneer zuurstof aanwezig is. Studies hebben echter aangetoond dat in aanwezigheid van gemakkelijk fermenteerbare stoffen, een groot aantal van deze bacteriën fermentatie zal verwijzen. In dit geval is aangetoond dat de suikers de ademhalingsenzymen onderdrukken, wat op zijn beurt de fermentatie bevordert terwijl de ademhaling wordt geminimaliseerd. Bij afwezigheid van deze suikers, evenals van andere niet-fermenteerbare stoffen, is er een toename van respiratoire enzymen die de respiratie bevordert.
Vergeleken met anaërobiose, is de afbraaksnelheid van suiker tijdens aërobiose kleiner.

* Terwijl de meeste Salmonella-bacteriën glucose, mannitol en sorbotol fermenteren, is S. arizonae in staat om lactose te fermenteren.

* De fermentatie van suikers door Salmonella leidt tot de productie van zuren of gas.

Salmonella zijn ook katalase-positief en oxidase-negatief, eigenschappen die ook worden gebruikt om de aanwezigheid van de bacterie vast te stellen.

Een aantal van de andere kenmerken die worden gebruikt om de aanwezigheid van de bacterie in biochemische tests/reacties vast te stellen, zijn onder meer:

Hydrolyseert geen ureum
H 2 S positief
Herleidt nitraat tot nitriet
Lysine-Decarboxylase positief
Arginine-Dihydrolase variabel
Voges-Proskauer positief

* Catalase is een belangrijk enzym dat voorkomt in Salmonella (en in alle andere levende organismen die aan zuurstof worden blootgesteld). In deze organismen zijn de enzymen betrokken bij de afbraak van waterstofperoxide tot zuurstof en water. Dit helpt de cel te beschermen tegen oxidatieve schade.

Salmonella-infectie

Natuurlijk wordt de infectie opgelopen door ingestie van water of voedsel dat met de bacterie is besmet. Zij kan echter ook worden opgelopen door contact met een van de bovengenoemde dragers.

Er zijn momenteel meer dan 2500 serovars van Salmonella geïdentificeerd, waarvan er meer dan 1500 tot de ondersoort enterica blijken te behoren. Deze groep bestaat ook uit de meerderheid van de bacteriën die verschillende soorten gastheren infecteren.

Verschillende soorten Salmonella tasten verschillende gastheren aan, wat ertoe heeft geleid dat de leden van de ondersoorten in drie grote groepen zijn verdeeld op basis van het soort gastheer dat zij infecteren (brede gastheerspecificiteit).

Specifiek:

Onbeperkte serovars – Tot deze groep behoren de serovars S. typhimurium en S. enteritidis die mensen, pluimvee, varkens, muizen en runderen infecteren.

Infecties veroorzaakt door deze organismen:

Enterocolitis (mensen)
Septicemie bij muizen
Asymptomatisch bij runderen en pluimvee

Gastheer aangepast – omvat de serovars S. dublin en S. cholerasuis. Gastheren voor deze bacteriën zijn onder meer runderen, varkens, kippen, muizen en ze infecteren zelden mensen.

Infections include:

Enterocolitis in cattle (as well as septicemia)
Fatal systemic infections in swine
Bacteremia in human beings as well as in mice

Host restricted – This group includes serovars S. typhi, S. gallinarum, and S. abortusequi. These bacteria are found in horses, human beings and poultry.

Infections in the host include:

Typhus
Diarrhea
Septice

* With regards to host specificity, typhi and paratyphi serovars only cause diseases in human beings.

Virulence Factors (Physiology)

Apart from host specificity, several other factors play an important role in the successful infection of the host.

Endotoxine – Net als veel andere Gram-negatieve bacteriën produceren sommige soorten Salmonella, zoals Salmonella typhi, endotoxine (lipopolysacchariden (LPS)), een giftige stof die wordt geproduceerd wanneer het buitenmembraan van het organisme wordt verstoord. Dit versterkt de Salmonella-infectie en de ontsteking op de getroffen plaats.
Capsule – S. typhi en verschillende stammen van S. paratyphi blijken een capsule te bezitten als buitenste omhulsel. Deze capsules spelen een belangrijke rol bij de overleving van de bacterie, omdat ze niet gemakkelijk kunnen worden verwijderd. Daardoor versterken zij de infectie en worden zij in sommige gevallen zelfs in verband gebracht met resistentie tegen behandeling. Naast capsules blijkt Salmonella ook buitenmembraaneiwitten te produceren die hen in staat stellen in macrofagen te overleven.
Kleefstoffen – Naast capsules die de bacteriën beschermen en hun overleving bevorderen, produceren sommige Salmonella kleefstoffen zoals fimbrialen (en niet-fimbrialen) die de bacteriën in staat stellen aan de oppervlakken van de geïnfecteerde plaats te blijven kleven. Door de versterkte hechting (via deze kleefstoffen) wordt de bacteriële infectie versterkt.
Flagella – Aangezien Salmonella de neiging heeft het darmkanaal aan te tasten, helpen flagella hen zich door het darmslijm van de ene plaats naar de andere te verplaatsen.

Menselijke infecties

Bij de mens en bij sommige dieren is Salmonella van klinisch belang omdat zij salmonellose en darmkoorts veroorzaken. Een salmonella-infectie (salmonellose) leidt vaak tot diarree, koorts (door ontsteking) en buikkrampen die 1 tot 3 dagen na de infectie optreden.

Weliswaar kan de infectie enkele dagen duren en zonder behandeling overgaan, maar in sommige gevallen, met name bij ernstige diarree, is behandeling noodzakelijk.

Sommige infecties kunnen zich uitbreiden naar de bloedbaan, wat kan leiden tot een toxische shock die de dood tot gevolg kan hebben als hij niet wordt behandeld.

Diegenen die een hoog risico lopen op deze infectie zijn:

jonge kinderen
patiënten met een slechte/gecompromitteerde immuniteit
oudere volwassenen

* Darmkoorts, ook bekend als tyfus, wordt veroorzaakt door S. typhi en S. paratyphi en vertoont de volgende symptomen:

algemene zwakte
hoofdpijn
hoest
verlies van eetlust
diarree en constipatie

Pathogenese

Het proces waarmee Salmonella bij salmonellose de mens infecteert en treft, is anders dan bij enterische koorts.

Bij salmonellose begint de infectie met de opname van de bacterie, gevolgd door kolonisatie van de lagere darmen. Deze kolonisatie wordt gevolgd door de invasie van de slijmvlieslaag waar acute ontsteking plaatsvindt.

Bij enterische koorts volgt na orale infectie een incubatietijd van twee weken, waarna de bacterie via de M-cellen in de slijmvlieslaag terechtkomt. De infectie gaat dan verder naar de lokale macrofagen die de bacterie naar de mesentariële lymfeklieren transporteren.

Ultimo kan de bacterie zich verspreiden naar onder andere organen als de long en de lever met complicaties als empyema, cystitis en tyfus hepatitis tot gevolg.

Preventie en behandeling

Voor het grootste deel zijn salmonella-infecties het gevolg van het drinken van besmet water, het eten van ongekookt vlees, gevogelte en zeevruchten, ongekookte eieren en besmet fruit en groenten. Het kan ook worden veroorzaakt door contact met bepaalde huisdieren, zoals amfibieën en reptielen.

De meeste infecties kunnen worden voorkomen door het contact met dergelijke huisdieren tot een minimum te beperken, vooral voor kinderen, en door een goede hygiëne. Hygiëne houdt in: handen wassen met water en zeep voor het eten (en ze in het algemeen schoon houden), alle voedingsmiddelen wassen voor het koken en voldoende koken van vleesproducten die de bacterie kunnen bevatten, en handen wassen na het aanraken van huisdieren. Dit zijn belangrijke preventietips om besmetting en de verspreiding van salmonella-infecties te voorkomen.

In sommige gevallen is behandeling nodig. In dergelijke gevallen omvat de behandeling het gebruik van antibiotica en antimobiliteitsmedicijnen, alsmede het vervangen van vocht en elektrolyten. Such drugs as loperamide are used for the purposes of relieving cramping among patients. However, this has been associated with such side effects as diarrhea resulting from the infection.

Microscopy with Gram Stain

A Salmonella sample can be obtained directly from the patient (feces) or from contaminated water/foods. The bacteria may be cultured first using the appropriate agar/media to increase the number of cells.

Sample Preparation

Requirements

Clean glass slide
Heat (Bunsen burner)
Gram stain reagents
Staining rack
Sample

Procedure

Prepare a smear at the center of the glass slide using a cotton swab stick or wire loop. Zorg ervoor dat het glaasje, het monster en het wattenstaafje/draadlusje schoon zijn om verontreiniging te voorkomen
Lucht het glaasje droog en verhit het (ga ongeveer 3 keer over een bunsenvlam en voorkom oververhitting)
Plaats het glaasje op een kleuringhouder en voeg een paar druppels kristalviolet toe aan het monster, was voorzichtig met water
Voeg een paar druppels Gram-jood (beitsmiddel) toe gedurende 30 seconden tot 1 minuut, voorzichtig wassen met water
Enkele druppels alcohol (95% alcohol) toevoegen gedurende ongeveer 10 seconden, voorzichtig wassen met water
Een paar druppels safranine (tegenkleuring) toevoegen en spoelen met water
Gebruik een vloeipapier om overtollig water te verwijderen door de zijkanten van het objectglaasje aan te raken
Bekijk het objectglaasje onder de microscoop, beginnend met een lager vermogen

observatie

Als Salmonella-bacteriën, zoals Salmonella newport, onder de microscoop worden bekeken, zullen ze verschijnen als roze staafjes. Dit wijst erop dat het een Gram-negatieve bacterie is.

Return to Proteobacteria

Return to Unicellular Organisms

See also Eubacteria page, closely related to E. Coli bacteria and also see Coliform