eval(ez_write_tag([[300,250],’microscopemaster_com-box-2′,’ezslot_5′,113,’0′,’0′])));SalmonellaKlassificering, orsaker, mikroskopi, behandling och förebyggande

maj 22, 2021admin

Översikt

Salmonella innefattar en grupp gramnegativa bacillbakterier som orsakar matförgiftning och den efterföljande infektionen av tarmkanalen. Medan en del av infektionerna lätt kan behandlas har vissa stammar visat sig motstå antibiotikabehandling och är därför dödliga. Av denna anledning bör infektionerna inte underskattas.

Det finns två huvudarter som inkluderar:

S. bongori
S. Enterica

Klassificering

Släktet Salmonella är nära besläktat med Escherichia coli-bakterier och föreslås ha divergerat från bakterierna (E. coli) för cirka 150 miljoner år sedan. Som sådan har den anpassat sig och kan hittas i flera nischer i miljön.

Flera metoder för klassificering av Salmonella har hittills föreslagits. Ingen enskild metod/tillvägagångssätt har man enats om enhälligt.

Nedan följer en av de senaste klassificeringarna som används av Center for Disease Control (CDC) enligt rekommendationer från Världshälsoorganisationen (WHO):

Domän: Bakterier – Som bakterier är Salmonella prokaryoter med en enkel cellstruktur som saknar membranbundna organeller.
Ordning: Enterobacteriales – Gramnegativa stavar (Bacillus) som vanligtvis förflyttar sig med hjälp av flageller och som inte bildar endosporer/mikrocystor
Familj: Detta är den enda familjen i ordningen enterobacteriales och består av stavformade gramnegativa bakterier
Släktet: Enterobacteriaceae – Detta är den enda familjen i ordningen enterobacteriales och består av stavformade gramnegativa bakterier: Salmonella
Släkte: Salmonella
Species: Salmonella: S. bongori och S. enterica
Underarter: S. bongori har en enda underart som kallas underart 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. O-antigenet, även kallat somatiskt antigen, förekommer på det yttre membranet och bestäms vanligen av sockersekvensen.

H-antigenet – Detta innefattar de proteiner som finns på bakteriernas flageller. H-antigenet förekommer antingen som fas 1 eller fas 2 (eller båda i vissa fall). Även om de kan förekomma i någon av dessa former har organismerna också visat sig kunna byta från den ena fasen till den andra. För närvarande har studier identifierat långt över 1800 serovarer i denna klassificering.

Vi antigen – Vi finns i några få serovarer och är ett ytligt antigen som ligger över O-antigenet. Som sådan är det ett ytterligare antigen som finns i sådana organismer som Salmonella typhi och Salmonella paratyphi C där det spelar en viktig roll för att bekräfta serotypbestämningen.

* Serotypning utförs med hjälp av en ren kultur av de isolerade organismerna på icke-selektiv agar. Några av de medier som kan användas är t.ex: Triple Sugar Iron (TSI), Tryptic Soy Agar (TSA) eller Nutrient Agar.

* Agglutinationstester innebär att man använder polyvalenta och monovalenta antisera.

Evolution och ekologisk nisch

Enligt vetenskapliga studier har Salmonella utvecklats (från E. coli) under mer än 150 miljoner år genom genetiska förändringar, vilket har resulterat i förändringar i patogenekologin.

Då bakterien har utvecklats till en komplex grupp bestående av mer än 2 300 genetiskt/fenotypiskt olika serotyper, har bakterien visat sig kunna infektera ett brett spektrum av värddjur (både ryggradsdjur och ryggradslösa djur).

Under sin utveckling har Salmonella också visat sig kunna anpassa sig till och överleva i olika livsmiljöer i miljön och kallas därför miljösalmonellae.

Nedan följer några av de ekologiska nischer där olika arter och serovarer av Salmonella kan påträffas:

Vatten – Det har visat sig att arter som S. enteriditis kan överleva i vatten. Även om olika andra serotyper har visat sig kunna leva och överleva i sådana vattenförekomster som bäckar, sjöar och floder etc., är deras överlevnad och livslängd till stor del beroende av en mängd olika faktorer som temperatur, syrehalt, kontaminering (djuravföring etc.) samt konkurrerande flora bland annat.

För vissa arter har det till exempel visat sig att reproduktionen i stor utsträckning gynnas av vattnets varma temperatur samt kontaminering av djuravföring som ger en källa till näringsämnen. I dessa miljöer kan vattenfauna som grodor fungera som reservoarer och spela en sekundär roll i spridningen av organismerna.

Avloppsvatten – Serovar som S. paratyphi B har visat sig leva och föröka sig i avloppsslam vid cirka 10 grader Celsius. I en särskild studie i Sverige kunde bakterien inte hänföras till någon animalisk källa och föreslogs därför leva fritt i just denna nisch.

Om sådant avloppsvatten släpps ut i andra miljöer som floder, hav och jord kan bakterien spridas och fortsätta att föröka sig. Detta är också en metod genom vilken de i slutändan kan smitta djur och människor.

Fåglar och vilda djur – Nivåerna av Salmonella som bärs av olika fåglar har visat sig variera. Medan fritt levande duvor till exempel bär på cirka 17 procent av Salmonella (S. typhimurium) har sport- och avelsduvor visat sig bära på mycket högre nivåer av bakterien medan vilda ankor visat sig bära på mycket lägre nivåer.

Om överföring till människor från vissa fåglar har rapporterats har de flesta fåglar, inklusive måsar, i stort sett visat sig spela en vektorroll och överföra bakterierna från en plats till en annan.

Vilda djur och djurparksdjur har också visat sig vara källor till exotiska och sällsynta serovarer. Dessa djurs överföringshastighet beror till stor del på typen av djur och deras livsmiljöer. Hos reptiler rapporteras inte sjukdomar ofta, vilket är fallet med vissa fåglar och vilda djur.

* Jordbruks- och husdjur har visat sig bidra till kontaminering, särskilt genom den mänskliga livsmedelskedjan. Med tanke på deras exponering för bakterier i sin omgivning har fjäderfä visat sig vara en betydande källa till Salmonella.

Salmonella-arter kan också hittas i:

Djurfoder
Mjölkprodukter
Mjölksmat
Aquatisk flora

* Salmonella överlever i encelliga organismer som amöbor. I dessa organismer använder bakterien ett utsöndringssystem för att skydda sig mot enzymer som kan bryta ner den.

Metabolism

Salmonellabakterier är fakultativa anaeroba bakterier som kan fermentera glukos, mannitol och sorbotol.

Som sådan har en majoritet av Salmonellabakterierna följande egenskaper:

Kan växa aerobt eller anaerobt – Det innebär att de även kan växa i närvaro av syre. Även om de kan använda syre för andning kan de också överleva genom anaerob andning genom att fermentera organiska föreningar. Här är dock den fermentativa vägen den sista elektronacceptorn i processen.
Företräcker att använda syre för ett större utbyte av energi under respirationen – Som sådan trivs majoriteten av Salmonella i närvaro av syre. Studier har dock visat att i närvaro av lätt jäsbara ämnen kommer ett stort antal av dessa bakterier att hänvisa till jäsning. I detta fall har det visat sig att sockerarterna undertrycker andningsenzymer, vilket i sin tur gynnar jäsning samtidigt som andningen minimeras. I avsaknad av dessa sockerarter, liksom andra icke-fermenterbara ämnen, sker en ökning av respiratoriska enzymer som förbättrar respirationen.
Varemot anaerobios är nedbrytningshastigheten av socker under aerobios mindre.

* Medan majoriteten av Salmonellabakterierna fermenterar glukos, mannitol och sorbotol kan S. arizonae fermentera laktos.

* Salmonellas fermentering av socker resulterar i produktion av syror eller gas.

Salmonella är också katalaspositiva och oxidasnegativa, egenskaper som också används för att fastställa bakteriernas närvaro.

Några av de andra egenskaper som används för att identifiera bakteriernas närvaro i biokemiska tester/reaktioner är bl.a. följande:

Hydrolyserar inte urea
H 2 S positivt
Reducerar nitrat till nitrit
Lysin-dekarboxylas positivt
Arginin-Dihydrolas variabelt
Voges-Proskauer positivt

* Katalas är ett viktigt enzym som finns i Salmonella (liksom i alla andra levande organismer som utsätts för syre). I dessa organismer är enzymerna inblandade i nedbrytningen av väteperoxid för att producera syre och vatten. Detta bidrar till att skydda mot cellens oxidativa skador.

Salmonellainfektion

Naturligtvis förvärvas infektionen genom intag av vatten eller livsmedel som förorenats med bakterien. Den kan dock också förvärvas genom kontakt med någon av de bärare som nämns ovan.

Med över 2500 serovarer av Salmonella identifierade idag har mer än 1500 visat sig tillhöra underarten enterica. Denna grupp består också av majoriteten av de bakterier som infekterar olika typer av värddjur.

Olika typer av Salmonella påverkar olika värddjur, vilket har lett till att medlemmarna av underarterna har delats in i tre huvudgrupper baserat på vilken typ av värddjur de infekterar (bred värddjursspecificitet).

Specifikt:

Omfattande serovarer – Denna grupp innefattar serovarer S. Typhimurium och S. enteritidis som infekterar människor, fjäderfä, svin, mus och nötkreatur.

Infektioner orsakade av dessa organismer:

Enterokolit (människa)
Septicemi hos mus
Asymptomatisk hos nötkreatur och fjäderfä

Värdsanpassad – innefattar serovarerna S. dublin och S. cholerasuis. Värdar för dessa bakterier är bland annat nötkreatur, svin, kyckling och mus och infekterar sällan människor.

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.

Endotoxin – Liksom många andra gramnegativa bakterier producerar vissa arter av Salmonella, till exempel Salmonella typhi, endotoxin (lipopolysackarider (LPS)), vilket är ett giftigt ämne som bildas när organismens yttre membran bryts. Detta förstärker salmonellainfektion och inflammation på den drabbade platsen.
Kapsel – S. typhi och olika stammar av S. paratyphi har visat sig ha en kapsel som det yttersta höljet. Dessa kapslar spelar en viktig roll för bakteriernas överlevnad med tanke på att de inte lätt kan avlägsnas. Därför förstärker de infektionen och har i vissa fall till och med förknippats med resistens mot behandling. Förutom kapslar har Salmonella också visat sig producera yttre membranproteiner som gör det möjligt för dem att överleva i makrofager.
Häftämnen – Förutom kapslar som skyddar bakterierna och förbättrar deras överlevnad producerar vissa Salmonella sådana adhesiva ämnen som fimbrialer (och icke-fimbrialer) som gör det möjligt för bakterierna att förbli fästa vid ytorna på det infekterade stället. Genom förstärkt fastsättning (genom dessa vidhäftningsmedel) förstärks bakterieinfektionen.
Flagella – Med tanke på att Salmonella tenderar att angripa tarmkanalen hjälper flagellerna dem att förflytta sig genom tarmslemmet från en plats till en annan.

Infektioner hos människor

I människor och vissa djur är Salmonella av klinisk betydelse eftersom de orsakar salmonellos och enterisk feber. Salmonellainfektion (salmonellos) resulterar ofta i diarré, feber (på grund av inflammation) samt bukkramper som uppträder 1-3 dagar efter smittotillfället.

Och även om infektionen kan pågå i några dagar och gå över utan någon behandling, kräver vissa fall, särskilt svår diarré, behandling.

En del infektioner kan spridas till blodomloppet vilket resulterar i en toxisk chock som kan leda till döden om den inte behandlas.

De som löper stor risk att drabbas av denna infektion är bland annat:

Unga barn
Patienter med dåligt/komprometterat immunförsvar
Äldre vuxna

* Även känd som tyfoidfeber, enterisk feber orsakas av S. typhi och S. paratyphi och uppvisar följande symtom:

Generell svaghet
Huvudvärk
Hosta
Minskad aptit
Diarré och förstoppning

Patogenes

Processen genom vilken Salmonella smittar och påverkar människor vid salmonellos är annorlunda än vid enterisk feber.

I salmonellos börjar infektionen med intag av bakterierna följt av kolonisering av nedre tarmarna. Denna kolonisering följs av invasion av slemhinneskiktet där akut inflammation äger rum.

Men när det gäller enterisk feber följs den orala infektionen av två veckors inkubationstid varefter bakterierna tar sig till slemhinneskiktet via M-cellerna. Infektionen går sedan vidare till de lokala makrofagerna som transporterar bakterierna till de mesentariella lymfkörtlarna.

Slutligt kan bakterierna spridas till organ som lungor och lever bland annat vilket resulterar i sådana komplikationer som emyem, cystit och tyfoidhepatit.

Förebyggande och behandling

För det mesta beror salmonellainfektioner på att man dricker förorenat vatten, äter okokat kött, fjäderfä och skaldjur, okokta ägg och förorenade frukter och grönsaker. Den kan också orsakas genom kontakt med vissa husdjur som amfibier och reptiler.

De flesta infektioner kan förebyggas genom att minimera kontakten med sådana husdjur, särskilt för barn samt god hygien. Hygien innebär här att tvätta händerna med vatten och tvål innan man äter (och i allmänhet hålla dem rena), tvätta alla livsmedel innan de tillagas samt tillräckligt med tillagning av köttprodukter som potentiellt bär på bakterier samt tvätta händerna efter att ha rört vid husdjur. Detta är viktiga förebyggande tips för att undvika infektion och spridning av salmonellainfektioner.

I vissa fall krävs behandling. I sådana fall omfattar behandlingen användning av antibiotika och antimobilitetsläkemedel samt ersättning av vätska och elektrolyter. 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. Se till att objektglaset, provet och bomullspinnen/trådslingan är rena för att förhindra kontaminering
Lufttorka objektglaset och värmebehandla det (passera över Bunsenlågan cirka 3 gånger och undvik överhettning)
Placera objektglaset på ett färgningsställ och tillsätt några droppar kristallviolett på provet, tvätta försiktigt med vatten
Häll några droppar gramjod (betningsmedel) i mellan 30 sekunder och 1 minut, Tvätta försiktigt med vatten
Häll några droppar alkohol (95 % alkohol) i cirka 10 sekunder, Tvätta försiktigt med vatten
Häll i några droppar safranin (motfärgning) och skölj med vatten
Använd ett silkespapper för att avlägsna överflödigt vatten genom att röra vid objektglasets sidor
Visa objektglaset i mikroskopet och börja med lägre styrka

Observation

När de ses i mikroskopet kommer Salmonellabakterier, till exempel Salmonella newport att synas som rosa stavar. Detta tyder på att det är en gramnegativ bakterie.

Return to Proteobacteria

Return to Unicellular Organisms

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