eval(ez_write_tag([[300,250],’microscopemaster_com-box-2′,’ezslot_5′,113,’0′,’0′]));SalmonellaKlasyfikacja, przyczyny, mikroskopia, leczenie i zapobieganie

22 maja, 2021admin

Przegląd

Salmonella obejmuje grupę gram-ujemnych bakterii z rodzaju Bacillus, które powodują zatrucia pokarmowe i w konsekwencji zakażenia przewodu jelitowego. Podczas gdy niektóre z tych infekcji można łatwo leczyć, niektóre szczepy okazały się odporne na leczenie antybiotykami i dlatego są śmiertelne. Z tego powodu nie należy lekceważyć infekcji.

Istnieją dwa główne gatunki, do których należą:

S. bongori
S. enterica

Klasyfikacja

Rodzaj Salmonella jest blisko spokrewniony z bakteriami Escherichia coli i sugeruje się, że wyodrębnił się z bakterii (E. coli) około 150 milionów lat temu. Jako taki, przystosował się i można go znaleźć w wielu niszach w środowisku.

Do tej pory zaproponowano kilka metod klasyfikacji Salmonelli. Nie uzgodniono jednomyślnie jednej metody/podejścia.

Poniżej przedstawiono jedną z najnowszych klasyfikacji stosowaną przez Centrum Kontroli Chorób (CDC) zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Zdrowia (WHO):

Domena: Bakterie – Jako bakterie, Salmonella są prokariotami o prostej strukturze komórkowej, w której brakuje organelli związanych z błoną komórkową.
Rodzaj: enterobacteriales – Gram-ujemne prątki (Bacillus), które zazwyczaj poruszają się za pomocą flagelli i nie tworzą endospor/mikrocyst
Rodzina: Enterobacteriaceae – Jest to jedyna rodzina w porządku enterobacteriales i składa się z prątków Gram-ujemnych bakterii.
Genus: Salmonella
Gatunki: S. bongori i S. enterica
Subgatunki: S. bongori posiada jeden podgatunek określany jako podgatunek V.

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. Określany również jako antygen somatyczny, antygen O występuje na błonie zewnętrznej i jest zwykle określany na podstawie sekwencji cukrów.

Antygen H – Obejmuje białka, które znajdują się na flagelli bakterii. Antygen H występuje jako faza 1 lub faza 2 (lub obie w niektórych przypadkach). Podczas gdy mogą one występować w każdej z tych form, wykazano również, że organizmy zmieniają się z jednej fazy na drugą. Obecnie badania zidentyfikowały dobrze ponad 1800 serotypów w tej klasyfikacji.

Antygen Vi – Vi występuje w kilku serotypach i jest antygenem powierzchniowym, który nakłada się na antygen O. Jako taki jest dodatkowym antygenem. Jako taki jest dodatkowym antygenem występującym u takich organizmów jak Salmonella typhi i Salmonella paratyphi C, gdzie odgrywa ważną rolę w potwierdzeniu określenia serotypu.

* Serotypowanie przeprowadza się przy użyciu czystej kultury organizmów wyizolowanych na nieselektywnym podłożu agarowym. Niektóre z podłoży, które mogą być użyte to: Triple Sugar Iron (TSI), Tryptic Soy Agar (TSA) lub Nutrient Agar.

* Testy aglutynacji obejmują użycie antysurowic poliwalentnych i monowalentnych.

Ewolucja i nisza ekologiczna

Według badań naukowych, Salmonella ewoluowała (z E. coli) przez ponad 150 milionów lat poprzez zmiany genetyczne, co doprowadziło do zmian w ekologii patogenu.

Dzięki ewolucji w złożoną grupę składającą się z ponad 2300 genetycznie/fenotypowo zróżnicowanych serotypów, bakteria ta okazała się zdolna do zakażania szerokiego zakresu gospodarzy (zarówno kręgowców jak i bezkręgowców).

W trakcie swojej ewolucji bakterie Salmonella udowodniły również, że są zdolne do przystosowania się i przetrwania w różnych siedliskach w środowisku i dlatego są określane jako Salmonellae środowiskowe.

Niżej podano niektóre z nisz ekologicznych, w których można znaleźć różne gatunki i serotypy Salmonelli:

Woda – wykazano, że gatunki takie jak S. enteriditis mogą przetrwać w wodzie. Chociaż wykazano, że różne inne serotypy mogą żyć i przetrwać w takich zbiornikach wodnych jak strumienie, jeziora, rzeki itp., ich przetrwanie i długość życia w dużej mierze zależy od wielu czynników, takich jak temperatura, poziom tlenu, zanieczyszczenie (twarze zwierząt itp.), jak również konkurencyjna flora, między innymi.

Na przykład, w przypadku niektórych gatunków, rozmnażaniu sprzyja ciepła temperatura wody, jak również zanieczyszczenie odchodami zwierząt, które stanowią źródło składników odżywczych. W tych środowiskach fauna wodna, taka jak żaby, może działać jako rezerwuar, odgrywając drugorzędną rolę w rozprzestrzenianiu się organizmów.

Ścieki – Wykazano, że serotypy takie jak S. paratyphi B mogą żyć i rozmnażać się w osadach ściekowych w temperaturze około 10 stopni Celsjusza. W jednym z badań przeprowadzonych w Szwecji, bakterie te nie mogły być przypisane do żadnego zwierzęcego źródła i dlatego sugerowano, że żyją swobodnie w tej szczególnej niszy.

W przypadku, gdy takie ścieki są odprowadzane do innych środowisk, takich jak rzeki, morze i gleba, mogą się rozprzestrzeniać i nadal się rozmnażać. Jest to również jedna z metod, dzięki której mogą one ostatecznie zainfekować zwierzęta i ludzi.

Ptaki i dzikie zwierzęta – Wykazano, że poziomy Salmonelli przenoszonej przez różne ptaki są różne. Na przykład, podczas gdy gołębie wolno żyjące przenoszą około 17 procent bakterii Salmonella (S. typhimurium), wykazano, że gołębie sportowe i hodowlane przenoszą znacznie wyższe poziomy bakterii, podczas gdy u dzikich kaczek stwierdzono znacznie niższe poziomy.

Pomimo że odnotowano przenoszenie bakterii na ludzi przez niektóre ptaki, większość ptaków, w tym mewy, odgrywa rolę wektora, przenosząc bakterie z jednego miejsca na drugie.

Zwierzęta dzikie i zoo również okazały się źródłem egzotycznych i rzadkich serotypów. Wskaźnik nosicielstwa tych zwierząt zależy w dużej mierze od rodzaju zwierząt i ich siedlisk. W przypadku gadów choroby nie są często zgłaszane, tak jak w przypadku niektórych ptaków i zwierząt dzikich.

* Wykazano, że zwierzęta rolnicze i domowe przyczyniają się do skażenia, szczególnie poprzez łańcuch pokarmowy człowieka. Biorąc pod uwagę ich narażenie na bakterie w środowisku, drób jest znaczącym źródłem Salmonelli.

Gatunki Salmonelli można również znaleźć w:

Paszach dla zwierząt
Pokarmach mlecznych
Florze wodnej

* Salmonella przeżywa w organizmach o prostych komórkach, takich jak ameby. W tych organizmach bakteria wykorzystuje system wydzielniczy, aby chronić się przed enzymami, które mogą ją zniszczyć.

Metabolizm

Bakterie Salmonella są fakultatywnymi beztlenowcami, które są zdolne do fermentacji glukozy, mannitolu i sorbotolu.

Jako takie, większość bakterii Salmonella ma następujące cechy:

Mogą rosnąć tlenowo lub beztlenowo – oznacza to, że mogą rosnąć również w obecności tlenu. Chociaż są one zdolne do wykorzystywania tlenu do oddychania, mogą również przetrwać dzięki oddychaniu beztlenowemu poprzez fermentację związków organicznych. Tutaj jednak szlak fermentacyjny jest końcowym akceptorem elektronów w procesie.
Wolą używać tlenu do większej wydajności energii podczas oddychania – Jako takie, większość Salmonelli rozwija się, gdy tlen jest obecny. Jednak badania wykazały, że w obecności substancji łatwo fermentujących, duża liczba tych bakterii skieruje fermentację. W tym przypadku wykazano, że cukry hamują enzymy oddechowe, co z kolei sprzyja fermentacji i minimalizuje oddychanie. W przypadku braku tych cukrów, jak również innych substancji niefermentowalnych, następuje wzrost enzymów oddechowych, co zwiększa oddychanie.
W porównaniu z anaerobiozą, szybkość rozkładu cukru podczas aerobioza jest mniejsza.

* Podczas gdy większość bakterii Salmonella fermentuje glukozę, mannitol i sorbotol, S. arizonae jest w stanie fermentować laktozę.

* Fermentacja cukrów przez Salmonella prowadzi do produkcji kwasów lub gazu.

Salmonella są również katalazododatnie i oksydazododatnie, cechy, które są również wykorzystywane do określania obecności bakterii.

Kilka innych cech wykorzystywanych do identyfikacji obecności bakterii w testach/reakcjach biochemicznych obejmuje:

Nie hydrolizuje mocznika
H 2 S dodatni
Redukuje azotany do azotynów
Dekarboksylaza lizyny dodatnia
Arginina-.Dihydrolaza zmienna
Voges-Proskauer pozytywny

* Katalaza jest ważnym enzymem występującym w Salmonella (jak również we wszystkich innych organizmach żywych, które są narażone na działanie tlenu). W tych organizmach, enzymy biorą udział w rozkładzie nadtlenku wodoru do produkcji tlenu i wody. Pomaga to chronić przed uszkodzeniem oksydacyjnym komórek.

Zakażenie Salmonellą

Naturalnie, zakażenie jest nabywane poprzez spożycie wody lub żywności zanieczyszczonej bakteriami. Można się nią jednak również zarazić poprzez kontakt z którymś z wyżej wymienionych nosicieli.

Zidentyfikowano ponad 2500 serotypów Salmonelli, z czego ponad 1500 należy do podgatunku enterica. Grupa ta składa się również z większości bakterii, które zakażają różne typy gospodarzy.

Różne typy Salmonelli wpływają na różnych gospodarzy, co spowodowało, że członkowie podgatunków zostali podzieleni na trzy główne grupy w oparciu o typ gospodarza, którego zakażają (szeroka swoistość wobec gospodarza).

Szczegółowo:

Serowary nieograniczone – Grupa ta obejmuje serowary S. typhimurium i S. enteritidis, które zakażają ludzi, drób, trzodę chlewną, myszy i bydło.

Zakażenia wywoływane przez te organizmy:

Zapalenie jelit (u ludzi)
Sepsa u myszy
Bezobjawowe u bydła i drobiu

Zastosowane u żywicieli – obejmuje serotypy S. dublin i S. cholerasuis. Żywicielami tych bakterii są bydło, świnie, kurczaki, myszy, rzadko zakażają człowieka.

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.

Endotoksyna – Podobnie jak wiele innych bakterii Gram-ujemnych, niektóre gatunki Salmonelli, takie jak Salmonella typhi, wytwarzają endotoksynę (lipopolisacharydy (LPS)), która jest substancją toksyczną produkowaną po przerwaniu błony zewnętrznej organizmu. Wzmaga to zakażenie Salmonella i stan zapalny w miejscu zakażenia.
Kapsuła – wykazano, że S. typhi i różne szczepy S. paratyphi posiadają kapsułę jako najbardziej zewnętrzną otoczkę. Kapsułki te odgrywają ważną rolę w przetrwaniu bakterii, ponieważ nie można ich łatwo usunąć. W rezultacie wzmacniają one zakażenie, a w niektórych przypadkach były nawet związane z opornością na leczenie. Oprócz kapsułek, Salmonella produkuje również białka błony zewnętrznej, które pozwalają im przetrwać w makrofagach.
Kleje – Oprócz kapsułek, które chronią bakterie i zwiększają ich przeżywalność, niektóre Salmonella produkują takie kleje jak fimbrie (i niefimbrie), które pozwalają bakteriom pozostać przyczepione do powierzchni zakażonego miejsca. Poprzez wzmocnione przywiązanie (dzięki tym klejom) infekcja bakteryjna jest wzmocniona.
Flagella – Biorąc pod uwagę, że Salmonella ma tendencję do oddziaływania na przewód jelitowy, flagella pomaga im przemieszczać się przez śluz jelitowy z jednego miejsca na drugie.

Infekcje u ludzi

W istotach ludzkich i niektórych zwierzętach, Salmonella ma znaczenie kliniczne, ponieważ powoduje salmonellozę i gorączkę jelitową. Zakażenie Salmonellą (salmonelloza) często powoduje biegunkę, gorączkę (z powodu stanu zapalnego), jak również skurcze brzucha, które występują od 1 do 3 dni po zakażeniu.

Chociaż zakażenie może trwać kilka dni i minąć bez leczenia, niektóre przypadki, szczególnie ciężka biegunka, wymagają leczenia.

Niektóre infekcje mogą rozprzestrzeniać się do krwiobiegu, powodując wstrząs toksyczny, który może spowodować śmierć, jeśli nie jest leczony.

Do osób o podwyższonym ryzyku wystąpienia tej infekcji należą:

Małe dzieci
Pacjenci ze słabą/skompromitowaną odpornością
Starsi dorośli

* Znana również jako dur brzuszny, gorączka jelitowa jest wywoływana przez S. typhi i S. paratyphi i daje następujące objawy:

Ogólne osłabienie
Ból głowy
Kaszel
Utrata apetytu
Biegunka i zaparcia

Patogeneza

Proces, poprzez który Salmonella infekuje i wpływa na człowieka w salmonellozie jest inny niż w gorączce jelitowej.

W salmonellozie zakażenie rozpoczyna się od spożycia bakterii, po którym następuje kolonizacja dolnego odcinka jelita. Po tej kolonizacji następuje inwazja warstwy błony śluzowej, gdzie dochodzi do ostrego zapalenia.

W odniesieniu do gorączki jelitowej, po zakażeniu doustnym następuje dwutygodniowy okres inkubacji, po którym bakterie przedostają się do warstwy błony śluzowej przez komórki M. Następnie infekcja przenosi się do miejscowych komórek błony śluzowej. Następnie infekcja przenosi się na miejscowe makrofagi, które transportują bakterie do węzłów chłonnych krezkowych.

W końcu bakterie mogą rozprzestrzenić się na takie narządy jak płuca i wątroba, powodując takie powikłania jak odma, zapalenie pęcherza moczowego i dur brzuszny.

Zapobieganie i leczenie

Większość zakażeń salmonellą jest wynikiem picia skażonej wody, jedzenia niegotowanego mięsa, drobiu i owoców morza, niegotowanych jaj oraz skażonych owoców i warzyw. Mogą być również wywołane przez kontakt z niektórymi zwierzętami domowymi, takimi jak płazy i gady.

Większości zakażeń można zapobiec poprzez zminimalizowanie kontaktu z takimi zwierzętami, szczególnie w przypadku dzieci, jak również dobrą higienę. Higiena obejmuje mycie rąk wodą i mydłem przed jedzeniem (i ogólnie utrzymywanie ich w czystości), mycie całej żywności przed gotowaniem, jak również wystarczające gotowanie produktów mięsnych, które potencjalnie przenoszą bakterie, jak również mycie rąk po dotknięciu zwierząt domowych. Są to ważne wskazówki dotyczące zapobiegania, aby uniknąć zakażenia i rozprzestrzeniania się zakażeń Salmonellą.

W niektórych przypadkach wymagane jest leczenie. W takich przypadkach leczenie polega na stosowaniu antybiotyków i leków przeciwruchowych, a także na wymianie płynów i elektrolitów. 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. Upewnić się, że szkiełko, próbka i wacik/pętelka są czyste, aby zapobiec kontaminacji
Osuszyć szkiełko i utrwalić je termicznie (przechodząc nad płomieniem Bunsena około 3 razy i unikając przegrzania)
Umieścić szkiełko na statywie do barwienia i dodać kilka kropli fioletu krystalicznego na próbkę, delikatnie przemyć wodą
Dodać kilka kropli jodyny Grama (zaprawy) przez 30 sekund do 1 minuty, delikatnie przemyć wodą
Dodać kilka kropli alkoholu (95% alkohol) przez około 10 sek, delikatnie przemyć wodą
Dodać kilka kropli safraniny (kontrbarwnik) i spłukać wodą
Użyć bibuły do usunięcia nadmiaru wody, dotykając boków szkiełka
Wyświetlić szkiełko pod mikroskopem, zaczynając od niższej mocy

Obserwacja

Pod mikroskopem bakterie Salmonella, takie jak Salmonella newport, pojawią się jako różowe pręciki. Oznacza to, że jest to bakteria Gram-ujemna.

Return to Proteobacteria

Return to Unicellular Organisms

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