Přehled dalších patogenů přenášených potravinami

Transkript

1 Další patogeny

2 Přehled dalších patogenů přenášených potravinami Aeromonas hydrophila Brucella Clostridium botulinum Clostidium perfringens Mycobacterium Plesiomonas shigelloides Shigella Vibrio Yersinia enterocolitica

3 Aeromonas hydrophila Gram negativní, katalasa a oxidasa pozitivní tyčinky, fermentujií glukosu, pohyblivé, jeden polární bičík. Náleží nezi gama-proteobakterie. A. hydrophila netoleruje sůl (max. 5%), ani kyselé prostředí, optimální ph 7 6. Optimální teplota pro růst 28 C Působí gastroenteritidy hlavně u dětí mladších 5 let. Klinické izoláty A. hydrophila - enterotoxiny

4 Patogenese A. hydrophila Enterotoxiny: aerolysin, teplotně labilní, β-hemolytický cytotoxický enterotoxin o velikosti 52 kda. Byly popsány další 3 enterotoxiny působící jako cholera toxin, pouze jeden z nich je strukturně podobný colera toxinu. Izolace a identifikace Vetšinou přímý výsev na misky, možno také nabohacovat v PV, půdy jako na enterobakterie, konfirmace biochemickými testy. Vazba na potraviny ryby, maso drůbež, syrové mléko, listová zelenina a voda. Citlivé na teplotu.

5 Faktory patogenicity Patogenicita Aeromonas spp. je spojena s celou řadou extracelulárních proteinů:as aerolysin, lipasa, chitinasa, amylasa, gelatinasa, hemolysiny a enterotoxiny. Vlastní mechanismus patogeneze Aeromonas spp.není známý. Nedávno bylo navrženo, že sekreční systém III (TTSS) má účast v patogenezi Aeromonas. TTSS je specializová sekrece proteinů, která vpravuje virulenční faktory přímo do hostitelské buňky. ADP-ribosylační toxin je jednou ze spouštěcích molekule sekretovaných mnoha patogeními bakteriemi a je přenášen pomocí TTSS a po vstupu do cytoplasmy hostitelské buňky vede k narušení of NF-κB dráhy ( NF-κB (nukleární faktor kappa-light-chain-enhancer aktivovaných B buněk). Tento proteinový komplex řídí transkripci DNA., cytoskeletální poškození a apoptosu Tento toxin byl charakterizován u Aeromonas hydrophila (humánní průjmový izolát), Aeromonas salmonicida (rybí patogen) a Aeromonas jandaei GV17, a patogenní kmen, který působí onemocnění jak člověka, tak ryb.

6

7 A. hydrophila vzhled v optickém mikroskopu a na misce

8 Brucella Brucellosa, také zvaná Bangova nemoc, Gibraltarská horčka, Maltská horečka, Mediteránní horečka, nebo vlnivá horečka je přenosná zoonosa působená požitím nesterilního mléka nebo masa z infikovaných zvířat, nebo kontaktem s jejich sekrety. Přenos z člověka na člověka, např. sexuálním kontaktem nebo z matky na dítě je velmi vzácný, ale možný. Brucella spp. jsou malé, Gram-negativní, nepohyblivé, nesporulující tyčinky, Jsou fakultativními intracelulárními parasity a působí chronické nemoci ohrožující na životě. Symptomy jsou mohutné pocení, bolesti kloubů a svalů. Brucelosa byla poznána u zvířat a lidí koncem 19. století.

9 Brucella Brucella abortus hovězí dobytek Brucella melitensis ovce a kozy Brucella suis vepři Brucella canis psi Profesní onemocnění u lidí ve styku se zvířaty. Inkubace od 1 do 6 týdnů, chronická, vracející se horečka s únavou, potem, bolestmi hlavy, nechutí k jídlu. Léčení smesí tetracyklinů a streptomycinu

10 Brucella melitensis

11 Brucella Brucella se řadí k fastidiosním = těžko kultivovatelným organismům. Testy pomocí protilátek. Spojení s potravinami nedostatečně tepelně opracovaná masa infekčních zvířat, syrové mléko a smetana. Nepřežívá pasteraci.

12 Clostridium botulinum 1793 Wurtenburg 13 lidí onemocnělo po požití krvavé klobásy, 6 zemřelo. Botulus = klobása 1896 popis mikroorganismu van Ermengem, epidemie botulismu v Belgii - 34 lidí po požití syrové neuzené šunky. 3 zemřeli. Bacillus botulinum 1923 přejmenován na Clostridium botulinum Gram-pozitivní, pohyblivá peritrichní tyčinka, 2-10 μm tvoří centrální nebo subterminální spory

13 Clostridium botulinum Kmeny C.botulinum řada variant, všechny tvoří neurotoxiny, které botulismus vyvolávají. Osm serologicky odlišných neurotoxinů: A,B,C1, C2, D, E, F, G. 4 skupiny: I. A,B,nebo F, II. B, E. nebo F, III. C 1, C2 nebo D, IV. G U lidí je nejčastější A,.B, E. Skupina III. jen u zvířat. Minimální ph pro růst 4,7, max.8,5-8,9 toxi je labilní v alkalickém ph. Onemocnění je klasickou ukázkou otravy vyvolané exotoxinem púrodukovaným bakterií.

14 Clostridium botulinum Patogenese jedná se o neurotoxin, napadající cholinergické nervy periferního nervového systému. Toxin přijatý s potravou se vstřebává v horní části tenkého střeva a lymfatickými cestami se dostává do krve. Váže se na nervosvalová zakončení a blokuje uvolňování acetylcholinu odpovědného za přenos vzruchu a působí paralyzu. Symptomy od 8 h do 8 dnů, obvykle za h : zvracení, zácpa, zadržení moči, dvojité vidění, potíže při polykání, suchá ústa a těžkosti při mluvení. Pacient je při vědomí, před skonem zástava dýchání a srdeční selhání. Smrt nastává po 2 až 7 dnech. Přeživší pacienti - dlouhá rekonvalescence až 8 měsíců. Antagonistou nervové blokády je 4-aminopyridin, částečné zlepšení, přežití je kriticky závislé na časné diagnoze a léčení.

15 C.botulinum

16 Clostridium botulinum Test produkce neurotoxinu: vyšetřovaný extrakt se rozdělí na 3 části. 1. část se zahřeje na 100 C po 10 min. 2. část se ošetří přídavkem trypsinu. 3. část žádné úpravy. Každý typ toxinu se intraperitenoálně naočkuje do 2 myšek. Myši se pozorují 4 dny a sledují se typické symptomy. Přítomnost toxinu se potvrzuje naočkováním polyvalentními antitoxiny, typ toxinu pomocí monoklonální protilátky.

17 Multiplex PCR detekce C. botulinum. Dráhy: 1, molecular weight marker; 2, C. botulinum typ A; 3, C. botulinum typ B; 4, C. botulinum typ E; 5, C. botulinum typ F; 6, proteolytické typy C. botulinum A, B, a F; 7, neproteolytické typy C. botulinum B, E, a F; 8, C. botulinum typy A, B, E, a F; a 9, negativní kontrola.

18 Clostridium botulinum

19 Clostridium perfringens Clostridium perfringens původce infekcí ran, plynová gangréna identifikován 1892 Původce gastroenteritid od r Celkem 5 typů: A E, 4 hlavní exotoxiny α,β,ε,ι, 8 minoritních Nejčastější typ C.perfringens je A, tvoří α toxinlecitinasová (fosfolipasa C) aktivita, také vyvolává plynovou gangrenu Grampozitivní tyčinka, anaerobní, 1x 3-9 μm, pouzdro, nepohyblivá.

20 Clostridium perfringens

21 Clostridium perfringens Roste od C. Teplotní optimum C. Vegetativní buňky jsou citlivé na kyseliny, opt.ph 6,0-7,5 Vodní aktivita pro růst 0,95-0,97 6% NaCl zastavuje růst Onemocnění otrava z jídla, bez horeček, zvracení, bolesti břicha, průjem. Inkubace 8 24 h po požití velkého množství vegetativních buněk. Bakterie přežijí průchod žaludkem, v tenkém střevu se začnou množit, sporulují a sekretují enterotoxin. Enterotoxin je tvořen ve sporulujících buňkách.

22 Clostridium perfringens

23 Výskyt Ve Velké Británii a USA je bakterie C. perfringens třetí nejčastější příčinou nemocí z potravin. Hlavní útočiště poskytuje bakteriím nedostatečně tepelně upravené maso.enterotoxin Clostridium perfringens (CPE) způsobující onemocnění je termolabilní (rozkládá se při 74 C) a lze ho zjistit v nedostatečně tepelně upraveném kontaminovaném jídle a ve fekáliích. Inkubační doba je 6 až 24 hodin (nejčastěji h) po požití kontaminované potravy. Často se jedná o maso, které bylo sice dobře připraveno, ale příliš dlouho před konzumací. Protože C. perfringens tvoří spory, které přežijí teploty při vaření, tyto při dlouhém odstavení jídla vyklíčí a vyvinou se infekční bakteriální kolonie. Mezi typické příznaky nemoci patří břišní křeče a průjem; zvracení a horečka nejsou obvyklé. Stav obvykle vymizí během 24 hodin. Velmi zřídka se objevují smrtelné případy klostridiální nekrotizující enteritidy (též známé jako Pig-Bel ) způsobované kmenem typu C, který produkuje silně ulcerativní β-toxin. Tento kmen se často vyskytuje v Papui-Nové Guinei.

24 Clostridium perfringens Malé množství enterotoxinu mají i vegetativní buňky. Enterotoxin 35 kda protein, inaktivace zahřátí na 60 C po 10 min. Je citlivý na některé proteasy. Izolace a identifikace značně ubikvitní, nabohacování není nutné. Selektivní ztužená media k zjištění počtu, organismus redukuje sulfity, černé kolonie: tryptosa-sulfitcykloserin(tsc) medium, nebo oleandomycin-polymyxin sulfadiazin-perfringens (OPSP) anerobní inkubace po 24 h při 37 C serotypizace

25 Clostridium perfringens Obvyklé zdroje infekce: masitá jídla obsahující spory C.perfringens jsou uvařena. Spory var přežijí, získají po zchladnutí ideální prostředí bez konkurence a začnou klíčit a množit se. Potrava je podaná buď studená nebo nedostatečně ohřátá a tak se vegetativní buňky dostanou do zažívacího traktu, množí se, sporulují a produkují toxin. Dušená masa, masové šťávy, masove koláče.

26 Mycobacterium tuberculosis 1882 Robert Koch Řád Actinomycetales Čeleď Mycobacteriaceae Rod Mycobacterium 1 4 μm dlouhá, 0,3-0,5 μm acidorezistentní tyčinka Dlouhá generační doba h

27 Povrch bakterie Standardní cytoplasmatická membrána Peptidoglykanová kostra s vysokým obsahem lipidů Arabinogalaktan na který se váže mykolová kyselina LAM lipoarabinomanan, kotvený v membráně Povrchové lipidy (palmitát a tubekulostearát tvoří diacylglycerol

28 M. tuberculosis se řadí mezi obligátně aerobní bakterie; to znamená, že ke svému životu nutně potřebuje kyslík. Kvůli vysokému obsahu lipidů ve své buněčné stěně se nebarví Gramovým barvením, ale pro její vizualizaci se používá barvení Ziehl-Neelsenovo. Přestože z empirických důvodů by nemělo být řazeno mezi Gram-pozitivní bakterie (neváže krystalovou violeť), může být klasifikováno jako acidorezistentní Grampozitivní bakterie kvůli nepřítomnosti vnější buněčné membrány.

29 Speciální medium k detekci lidského typu Mycobacterium tuberculosis Lövenstein-Jensenovo medium Minerální soli: KH2PO4 0,4%, MgSO4 0,04%, Mg citrát 0,1%, asparagin 0.6%, glycerol 2,0% Roztok solí a škrobu:k 600 ml se přidá 30g bramborového škrobu, zahřívá se 20 min do zmazovatění, 1 h ve vodní lázni 56oC. Vaječná emulze:skořápka se omyje desinfekcí, pak 2 h v tekoucí vodě. Vejce nesmí být starší než 1 týden. 20 (22) vajec postačí na přípravu 1 litru emulze. Vejce se vyklepnou do sterilní nádoby (žloutek i bílek) a homogenizují se 10 min.k 600 ml roztoku solí a škrobu se přidá 1 litr emulze (přefiltrované) 1 h ve vodní lázni 56oC. Malachitová zeleň: 20 ml 2% roztoku se dodá k 1600 ml media. Medium se rozplní po 5 ml do lahviček 30 min 75oC, druhý den opět 30 min 75oC.

30 Rychlost růstu M. tuberculosis se dělí přibližně jednou za hodin, což je extrémně pomalu v porovnání s jinými bakteriemi, které mají generační dobu v řádech minut ( Escherichia coli se dělí po 20 minutách). Jedná se o malou tyčkovitou bakterii (bacil), která je odolná proti dezinfekčním prostředkům a ve vysušeném stavu může přečkat i týdny životaschopná. Její buněčná stěna s vysokým obsahem lipidů (zejména kyseliny mykolové) pravděpodobně způsobuje její vysokou rezistenci a je také klíčovým faktorem virulence. [4]

31 Druhy vyvolávající onemocnění Mycobacterium tuberculosis complex ( M. Tuberculosis, M. bovis, M.africanum, M.caneti, M.microti) Podle WHO ročně onemocní 9,3 milionů osob, těměř 2 miliony zemřou. 85% postihuje dýchací ústrojí 15% mimoplicní formy

32 Rizika Kontakt s nemocnou osobou Alimentární cesta Přímý přenos na kůži třetina osob po setkání s M.tuberculosis se stane nakaženými, u 10% se vyvine aktivní forma nemoci patří mezi zoonosy

33 M. tuberculosis

34 ochrana Tepelné ošetření mléka pasterizace byla zavedena k potlačení tuberkulosy

35 Plesiomonas shigelloides Aeromonas shigelloides Náleží mezi Enterobacteriaceae Kultivace na inositol bile brilliant green agaru (IBB agar) Fermentuje glukozu bez tvorby plynu, oxidasa a katalasa pozitivní H2S a indol negativní

36 Výskyt Vyskytuje se v vodách řek a jezer, byla nalezena ve sladkovodních rybách,a také v mušlích a v mnoha dalších typech zvířat jako je skot, kozy,prasata, kočky, psi,opice, supi, hadi a želvy. Infekce vyvolává gastroenteritidu, následovanou y septikémií u imunodeficientních pacientů.

37 Průběh onemocnění P. shigelloides způsobená gastroenteritida obvykle má mírný průběh (self-limiting disease) provázená horečkou, zimnicí, bolestmi břicha, nauseou, a průjmem. Symptomy začínají h po požití kontaminované potraviny nebo vody. Průjem je vodnatý, nemukoidní a nekrvavý. Trvání onemocnění u jinak zdravých osob je 1-7 dní. Infekce P. shigelloides může vyvolat 1-2 dny trvající onemocnění u zdravých osob. U dětí a mládeže do 15 let těžší průběh.

38 Shigella Shigella dysenteriae Shigella flexneri Shigella boydii Shigella sonnei všechny jsou lidskými pathogeny vyvolávajícími bacilární dysenterii, DNA analýza ukazuje na velmi blízou podobnost k rodu Escherichia Čeleď Enterobacteriaceae Gram-negative, nepohyblivé tyčinky, Katalasa positivní, oxidasa negativní, fakultativní anaerob Typický mesofil, 10 45oC, ph rozmezí 6-8

39 Spojení s potravinami Nedostatečně tepelně upravené potraviny, sekundární kontaminace také z infikovaných krevet, nebo tuňáka. Přenos mouchami z lidských fekalii na potraviny.

40 Vibrio Historicky, cholera byla jednou z nejobávanějších nemocí lidstva. Stále endemické onemocnění na Indickém subkontinentu, během 19 století několik pandemií Asijské cholery v Evropě a obou Amerikách. Vibrio cholerae Gram-negativní pleomorfní (zakřivená nebo rovná) krátká tyčinka,pohyblivá pomocí polárních bičíků. Katalasa a oxidasa-pozitivní, fakultativní anaerob, tolerantní do 3% NaCl, teplotní rozmezí od 5 do 43oC, optimum 37oC.

41 Vibrio Cholera má inkubační období od jednoho do tří dnů. Nemoc může mít mírnou (self-limiting) průjmovou formu až po těžký život ohrožující rozvrat. Infekční dávka pro zdravého jedince je velká 1010 buněk Pathogenicita je silně vázaná na tvorbu 22 kda termostabilního extracelulárního hemolysinu. Cholera je pokládaná za infekci pocházející z vody (water-borne infection), ačkoli potraviny, které byly v kontaktu s kontminovanou vodou jsou také vehikulem. Všechny typy mořských plodů, mušle, ústřice apod.

42 Yersinia enterocolitica Yersinia enterocolitica je jedním ze tří druhů rodu Yersinia považovaných za lidské patogeny. Yersinia enterocolitica působí gastroenteritidu. Yersinia pseudotuberculosis - mesenterická adenitida Yersinia pestis dýmějový mor který urmrtil ve 14. století 25% evropské populace. Člen čeledi Enterobacteriacae, Gram-negativní krátká tyčinka, katalasa-positivní, oxidasa-negativní. Roste od 1 do 40oC, s optimem okolo 29oC. Y. enterocolitica byla izolovaná z půdy, povrchových vod, zažívacího traktu mnoha zvířat, mléčných výrobků, masa (vepřové), ryb, drubeže, ovoce a zeleniny.

43 Yersinia enterocolitica Nemoc je nejčastější u dětí mladších 5 let. Jedná se o samo ustávající (self-limiting) enterokolitidu s inkubační periodou od 1 do 11 dnů a trvající po 5 14 dnů. Symptomy jsou abdominální bolesti a průjem, mírná horečka. Vepři jsou chronickými přenašeči Y. enterocolitica zvláště serotypů nejvíce nalézaných v lidských infekcí.