Lectures

mycoplasma,ureaplasma

spirochetes-borrelia,

leptospira,treponema

chlamydia, rickettsia

Mycobacterium att

Practical taxonomy

Peptostreptococcus

Peptococcus

Sarcina

Ruminococcus

anaerobic

Gemella

Pediococcus

Leuconostoc

Lacotococcus

Staphylococcus

Micrococcus

Streptococcus

Enterococcus

aerobic

G+cocci

Non-spore

Propionibacterium

Mobiluncus

Bifidobacterium

Clostridium -spore

anaerobic

Listeria

Erysipelotrix

Gardnerella

Bacillus

Corynebacterium

Arcanobacterium

Rhodococcus

aerobic

Gram+rods

Gram positive

Veillonella

Megasphoera

anaerobic

Neisseria

Moraxella

Branhamella

aerobic

G-cocci

Haemophilus

Legionella

Bartonella

Eikenella...

Bordetella

Pasteurella

Franciscella

Brucella

ENTEROBACTERIACEA

NONFERMENTERS

Pseudomonas

Acinetobacter

Stenotrofomonas......

Vibrionaceae

Campylobacter

Helicobacter

aerobic

Leptotricha

Wolinella

Bacteroides

Porphyromonas

Prevotella

Fusobacterium

anaerobic

G-rods

lGram negative

Bacteria

Mycoplasma, Ureaplasma, Chlamydia

Ricketsiaceae

Spirochetales - Spirochetes, Leptospira, Borrelia

Mycobacterium

Nocardia , Actinomycetes,

others

RAD : SPIROCHETALES

ROD : TREPONEMA, BORRELIA, LEPTOSPIRA,

DRUH:

Treponema pallidum – spp.pallidum - syfilis,

- ssp.pertenue, ssp.endemicum

Treponema carateum – pinta

Borrelia recurrentis – epidem. návratná horúčka

Borrelia (rôzne) species. – endem.návratná horúčka

Borrelia burgdorferi – borelióza

Leptospira interrogans, L. icterohemorhagicus ...... – leptospiróza

Spoločné vlastnosti – tenké helikálne gram negatívne

- prakticky nekultivovateľné

Spirochetales

Genus : TREPONEMA, BORRELIA, LEPTOSPIRA,

Species:

Treponema pallidum – spp.pallidum - syfilis,

-ssp.pertenue, ssp.endemicum

Treponema carateum – pinta

Borrelia recurrentis – epidemic reccurent fever

Borrelia species. – endemic recurent fever

Borrelia burgdorferi – borreliosis

Leptospira interrogans, L. icterohemorhagicus ...... – leptospirosis

Common properties – helical gram negative, not cultivable

Treponema pallidum ssp. pallidum –

syfilis - ( 1530 Fracastor : „syphilis sive Morbus Gallicus“)

lues - morová rana

1493 prinesená do Európy Kolumbusovými námorníkmi zo Z. Indie

1497 liečba ortuťou

1906 Wassermannov diagnostický serologický test

Ehrlich – arzenoterapia

1927 – Wagner –Jauregg Nobelova cena za prácu o liečbe

neurosyfilis maláriou navodenou hyperpyrrexiou

1947 PNC terapia

Najväčší zabíjač v celosvetovom meradle – zdravotnícka osveta –

50 miliónov treponematóz na svete napriek účinnej terapii

Treponema

Morphologically identical

common serological respond in man – (VDRL, FTA),

PNC susceptibility Different epidemiology and clinical signs

T.pallidum ssp.pallidum – veneric disease syfilis

T.pallidum ssp.endemicus – bejel,

T.pallidum ssp. pertenue – framboisie,

T.carateum – pinta

Physiology and structure - Tr.pallidum

„ Spirochete “ = curled hair, strictly human pathogen not cultivable Slow

replication (time of replication = 30 hrs) Too thin to be visible in light

microscope ( darkfield, fluorescence)

non veneric

Klinické syndrómy

Primárny syfilis –ulcus v mieste penetrácie (papula – erózia a

tvorba bezbolestného vredu, lymfadenopatia 1-2 týždne po

objavení sa vredu, možnosť diseminácie lymfatickou cestou do

krvi. Zhojenie do 2 mesiacov spontánne. Falošné vyliečenie

Sekundárny syfilis – chrípkovité ochorenie,

generalizovaná lymfadenopatia, generalizovaný mukokulánny rash

rôzne morfy – makuly, papuly, pustuly), veľmi infekčný, pomaly

sa sám vstrebáva – prechod do latentného obdobia.

Neskorý syfilis – difúzny chronický zápal, devastujúce poškodenie

ktoréhokoľvek orgánu a tkaniva (arteritída, demencia, slepota ...

neurosyfilis, kardiovaskulárny syfilis) – granulomatózne lézie -

gumata

Kongenitálny syfilis – potrat, multiorgánové postihnutie, latentné

ochorenie, väčšinou sa prejaví až neskôr – rinitída, deskvamujúci

rash, deštrukcia kostí, kardiovaskulárny syfilis

terciárne štádium T. pallidum

Patogenesis and immunity OMP – outer membrane protein – adherence,

hyaluronidase – only virulent – perivascular infiltration.

Host cells are covered by fibronectin – produced by T.p. – anti

phagocytal properties

Immune answer of patient = tissue destruction

Clinics – 3 phases

1) skin in the place of penetration – ulcus durum –

primary site of replication (multiple T.sp in ulcus )

endarteritis a periarteritis, infiltration of ulcer with PMNL and

makrophages, fagocytosis – spirochets are able to survive it

2) disseminated disease – generalised skin lesions multiple T.sp in

blood

3) Late manifestation in any organ or tissue

Spontanneous remmission

possible

Laboratory dg

Microscopy – early dg - in darkfield in the 1st., 2nd., stadium and

congenital syfilis – not appropriate for oral lesion – not pathogenic

spirochetes

- fluorescence,

- impregnation with silver

Cultivation – not cultivable on artificial media

Serological diagnosis

– non treponemal tests – IgG or IgM antibodies cross reactivity with

antibodies against lipid ( antigen ) from destructed cells cardiolipin -

VDRL, RRR test – floculation of cardiolopin antigen with patien sera

with antitreponemal antibodies, VDRL j the only appropriate test for

CSF testing and for control of efficiency of therapy

- treponemal tests – specific, confirmation FTA-ABS fluorescence

absorption test, TPHA – treponema pallidum hemagglutination test

Laboratórna diagnostika

Mikroskopia – rýchla diagnostika - v tmavom poli v 1., 2. štádiu a

kongenitálneho syfilisu - musia obsahovať živé spirochéty, nevhodné

pre orálne lézie – prítomnosť nepatogénnych spirochét

- fluorescencia

- impregnácia striebrom

Kultivácia – nerastie na umelých médiách

Serologická diagnostika – netreponémové testy – IgG a IgM

protilátky (reagíny) proti lipidom z poškodených buniek a

prítomných na povrchu T.p. Antigén kardiolipín z hovädzích sŕdc –

VDRL, RRR test – flokulácia kardiolipínu pacientovým sérom

VDRL jediný vhodný test pre vyšetrenie CSM

- treponémové testy – špecifické, konfirmačné,

FTA-ABS fluorescenčný absorbčný test,

TPHA – treponema pallidum hemaglutinačný test

Laboratórna diagnostika

Mikroskopia – rýchla diagnostika - v tmavom poli v 1., 2. štádiu a

kongenitálneho syfilisu - musia obsahovať živé spirochéty, nevhodné

pre orálne lézie – prítomnosť nepatogénnych spirochét

- fluorescencia

- impregnácia striebrom

Kultivácia – nerastie na umelých médiách

Serologická diagnostika – netreponémové testy – IgG a IgM

protilátky (reagíny) proti lipidom z poškodených buniek a

prítomných na povrchu T.p. Antigén kardiolipín z hovädzích sŕdc –

VDRL, RRR test – flokulácia kardiolipínu pacientovým sérom

VDRL jediný vhodný testpre vyšetrenie CSM

- treponémové testy – špecifické, konfirmačné,

FTA-ABS fluorescenčný absorbčný test, TPHA – treponema

pallidum hemaglutinačný test

False positive Not treponemal – viral infections, colagenosis of

vascular system, gravidity, recent immunisation, IM,application of

feroin, lepra, malaria

Treponemal – pyodermia, skin neoplasma, akne, mycosis, ulcus cruris,

reumatoid arthritis, psoriasis, SLE, gravidity, herpes genitalis,

autoimmune diseases

Sensitivity of test in non treated syphilis

primary secundary latent late

VDRL 59-87% 100% 73-91% 39-94%

FTA 86-100 99-100 96-99 96-100

TPHA 64-87 99-100 96-100 94-100%

Interpretation of serological tests Nontreponemal tests

positive later in the 1 st stadium ,present during not treated lues during the 2nd stadium,

25% of not treated are negat. in the 3rd st.., appropriate for therapy control

Treponemal tests

less influenced by therapy, specificity 98% Positive in newbornes of inficated mothers ?

Congenital syphilis or passive transfer of maternal antibodies

Therapy PNC (!Herxheimer reaction! , V PNC for later stadia

G PNC for congenital and late, TTC, ERY, CMP – in the case of

allergy, for neurosyphilis only PNC or CMP

Prevention and control vaccine is not available, therapy of sexual partners,

promiscuity a iv drug abusers, AIDS

Epidemiology world wiede spread

- direct contact

- congenital

- transfussion of blood

Infectivity – low (30%),

Infection of fetus soon after infection of mother-bacteraemia in early

stages – not treated mother – spontanneous repeated bacteraemias 8

years

1. Ochorenie: syfilis: sexuálne prenosné ochorenie charakterizované 3

štádiami s mnohými príznakmi a celkovým postinutím

2. Patogenéza: mikroorganizmu je typicky akvirovaný kožou genitálií, preniká do lymfatických ciev a šírí sa krvou., všetky orgány môžu byť

infikované., v priebehu 3 týždňov sa spirochéty rozmnožujú (30h –

generačný čas) a a) vytvorí sa bezbolestný tvrdý vred v mieste inokulácie,

ktorý sa vyhojí v priebehu 2 – 8 týždňov (1.štádium)., b) druhé štádium –

diseminácia sa vyskytuje 6 týždňov po vyhojení tvrdého vred., spirochéty

sú prítomné v lymfatických uzlinách a koži., je to veľmi infekčné štádium.,

c) latentné tretie štádium pokračuje s relapsami kožných príznakov a

mukokutánnych lézií., tieto časom postupne miznú, alebo sa vyvinú

gumata (granul´pmy) v srdci alebo CNS

3. Obranné mechanizmy: T.pallidum je dobre vybavená na to, aby unikla

hostiteľskej imunitnej odpovedi., posun imunitnej odpovede z Th1 na Th2

umožňuje prežitie mikroorganizmu., syfilis je ťažšie terapeuticky

zasiahnuteľný u HIV + pacientov, čo potvrdzuje, že CMI je potrebná na

vyliečenie infekcie, a to aj pri ATB terapii., u tehotných je možná

reaktivácia infekcie a bakterémia až do 8 rokov, čo je potenciálom pre

vznik viacnásobného i.u. postihnutia

4. Proces šírenia infekcie: bežná celosvetovo rozšírená infekcia., najčastejšie

prenášaná sexuálnym stykom s infikovaným partnerom, ale bozkávanie a

dotýkanie sa otvorených vredov môže stačiť na prenos infekcie., vertikálny

prenos z matky na plod je možný a hrozí kongenitálny syfilis (deformácia

kostí, kĺbov – sedlovitý nos, šabľovité tíbie, sudkovité zuby)., vredy

uľahčujjú prenos HIV vírusu

5. Diagnostický proces: a) priame vyšetrenie tekutiny z vredu na dôkaz

spirochét mikroskopiou v tmavom poli alebo po GIemsovom farbení., b)

dôkaz netreponémových protilátok v sére – predbežná skríningová

diagnostika (RRR, BWR)., významné na monitorovanie terapie - pri

úspešnej vymiznú., dôkaz treponémových špecifických protilátok

perzistentných (FTA - Abs – fluorescenčné treponémové protilátky.,

TPHA – treponema pallidum haemaglutinačný test)., c) T. pallidum nie je

kultivovateľná na umelých médiách

6. Liečba a ochrana: a) Liečba infekcie PNC, doxycyklínom v prípade

alergie., b) bezpečný sex, c) vyhľadávanie infikovaných tehotných

G – Spirochetales

Treponema pallidum

Other treponematoses T.pallidum ssp.endemicum – bejel, endemic syphilis,

interhuman transmission, nonveneric disease

3 stages:

inicial oral lesions,

sec. oral defects

late gumatas

T.pertenue – framboisie (yaws) –

granulomatouse disease

direct contact with ill skin

eatly stage – skin

late stage– destruction od skin, lymphatic nodes and bones

T. carateum – pinta – primary skin

Small papuls, spreading, persisting for years reccurent, disseminating

hypopigmentation

Therapy: PNC, TTC, CMP Dg: clinical, Mi from lesions, VDRL

Treponema pertenue

T. carateum

Geografical spread of bejel (blue), framboisie (red) a pinta (yellow

Borrelia

B.recurrentis- Reccurent fever

– epidemic

- endemic

B.burgdorferi – Lymes diseases– borreliosis – 1977

typical morphology of spirochetales

faible staining (anillin stain),

flagella, motile,

Not cultivable

nutritional requirements, replication time 18 hrs,

Lab.diagnostic:

*Mi in blood smear(reccurent fever),

...........biopsie of skin (borreliosis)

*serologic (borreliosis) – IgM, IgG, CSF – Ab index

1) Ochorenie: návratná horúčka., hmyzom (všou alebo kliešťom) prenosná spirochetémia s vysokou teplotou, bolesťami hlavy, myalgiou, rašom s potenciálne letálnou cerebrálnou hemorhagiou, hepatálnym zlyhaním a myokarditídou

2) Patogenéza: vši napadajú infikovaných ľudí a nasajú spirochéty pri saní krvi., vši sa prenášajú úzkym kontaktom medzi ľuďmi, predovšetkým pri zlých životných podmienkach, vo vojnách., zavšivenie vyvoláva škrabanie a spirochéty sa uvoľňujú z rozpučených vší počas škrabania, penetrujú cez sliznice alebo kožu a dostávajú sa do krvi, kde sa rozmnožia až do milióna / 1 ml. spirochéty napadajú mnohé orgány., prechádzajú antigénnymi zmenami a vyvolajú ďalšiu septikémia a horúčku., protilátky môžu pomôcť pri eliminácii mikroorganizmu

3) Obranné mechanizmy: komplement fixujúce protilátky sa považujú za primárne pre vyliečenie

4) Proces šírenia nákazy: človek je jediným hostiteľom B.recurentis., voš ľudská (Pediculus humanus) je vektorom mikroorganizmu., ochorenie môže byť epidemické, v čase vojen alebo katastróf pri zavšivavení a nahromadení ľudí., endemickú návratnú horúčku vyskytujúcu sa vo Východnej a Strednej Afrike a v oblasti Ánd v Južnej Amerike spôsobujú ďalšie druhy: Borrelia duttoni a i., prenosné kliešťom

5) Diagnostický proces: a) krvný náter v období horúčky ukáže charakteristické G – spirochéty., b) sérologický dôkaz je diskutabilný pre nedostatočne štandardizované antigénne markery

6) Liečba a ochrana: a) eliminácia podmienok umožňujúcich zavšivavenie., b) liečba tetracyklínom, erytromycínom., penicilin je účinný, ale môže spôsobiť Jarish-Herxheimerovu reakciu (hypotenzia, teplota, leukopenia) po uvoľnení endotoxínu zo zabitých spirochét

G- paličky Spirochéty

Borrelia recurrentis

Borrelia burgdorferi–Lyme disease – borreliosis 1977 arthriis in children

tick borne - Ixodes ricinus... (spring, fall

differeent species of borrelia - B. garini, B.afzeli...

different clinical signs

present in skin, isolation in later stages (? symptoms – caused by living

borrelia or immunopathological mechanismus?)

Clinics: INKT 3-30 days,

1) erytema chronicum migrans +nonspecific signs - 4 weeks

2) late manifestation (80% non treated)

*neurological and cardial symptoms

*arthralgies a arthritis

Dg : Mi – scarecly

serology and clinical (ECM )

Therapy:PNC – longtime, DOXY, AMOX,

in combination

B. burgdorferi

1) Ochorenie: lymská choroba – infekcia prenesená kliešťami prejavujúca sa postihnutím kĺbov, nervového systému a kože, prebieha v 3 etapách

2) Patogenéza: infikované nymfy (alebo larvy) kliešťov je možné získať v oblastiach endemických pre boreliózu., kliešte, ktoré sajú 24 – 48 hodín prenesú spirochéty do kože, kde sa začnú rozmnožovať v mieste v pichu., klinicky sa to prejaví ako 1. štádium: erytema chronicum migrans, charakterizované rozširujúcimi sa léziami veľkými až 15 cm v období 3 – 32 dní., mikroorganizmus sa môže naviazať na bunky, vstúpuje do nich a šíri sa prostredníctovm mnohých viacerých (OMP – outer membrane proteins), ktoré ovplyvňujú imunitnú odpoveď., štádium 2: mikroorganizmus diseminuje a spôsobuje ďalšie lézie (opakované EM)., prejavuje sa bolesťami hlavy, horúčkou a únavnosťou, ktoré môžu byť intermitentné., štádium 3: perzistentná infekcia s periódami bolestivých zápalov kĺbov

3) Obranné mechanizmy: protilátky a komplement môžu spôsobiť lýzu mikroorganizmu, ale spirochéty môžu unikať deštrukcii intracelulárnou lokalizáciou alebo v ložiskách v koži, kĺboch a nervovom systéme aj v období dokázanej bunkami sprostredkovanej imunity

4) Proces šírenia nákazy: kliešť z rodu Ixodes je nosičom B. burgdorferi v miernom pásme predovšetkým na severnej pologuli., organizmy sa reprodukujú v kliešťoch a sú prenášané transovariálne., myši a hlodavce slúžia ako rezervoár B. burgdorferí. lymská choroba sa rozšíruje zo severnej pologule a je najčastejšou arbo-vírusovou infekciou v niektorých vyspelých krajinách

5) Diagnostický proces: a) kinické príznaky (ECM) v endemických oblastiach., b) vzorka z kože sa i) kultivuje v Barbour- Stoenner – Kelly agare pri 33 st.C a ii) pozorujú sa typické spirochéty., c) PCR vzorky zo synoviálnej tekutiny alebo CSM., d) ELISA na dôkaz protilátok podľa kritérií algoritmu CDC

6) Liečba a ochrana: a) ochrana pred expozíciou kliešťom i) oblečením dlhých nohavíc vsunutých do ponožiek., ii) použitie repelentov., b) kontrola prisatia kliešťov po návšteve rizikových oblastí v období máj – september., c) liečba doxycyklinom, amoxicilinom., d) rekombinantná vakcína s obsahom Omp A (outer membrane protein A u rizikových v niektorých krajinách – u nás nie)

G – paličky Spirochetales

Borrelia burgdorferi

Serology – only in positive history and clinic

IFT ,ELISA tests – all stages

Nontreated:

IgM 2-4 weaks after appearence of ECM , (MX 6-8w),

longlasting in persistent infection

IgG MX after 4-6 months., persistent during late manifestation

Radical and early threatment: - no IgG formation

dg neuroboreliosis – detection of Ab in CSF –

antibody index – detection of intrathecal production of IgG ab

IgG posit. in CSF can be trasfered pasively from blood via HE

barriere, IgM cannot be – pentamer molecules

Confirmation – Western blot – detection of antibodies against unique

antigens (41 kD – flagellar – IgM.,

31kD OspA, 34kD OspB, 60kD – in later stages, IgG

DNA amplification PCR

Leptospires

L.interrogans ? – 19 serogroups and 172 serotypes

(ssp.icterohemorhagica)

L.biflexa – 38 serogroups and 65 serotypes

Pathogennic for annimals

spread by urine, canals – surviving 6weeks

22 serotypes responsible for human diseases (diseases are not serotype

specific)

Clinics:

subclinical disease,

fever, systemic disease (Weil disease)

Pathogenesis: Spread via intact mucus and small skin injuries, infection

of skin and small vessels and all organs (meningitis, hepatal a renal

dysfunction, hemorrhagies)

Dg. microscopy, agglutiantion

Leptospirainterrogans

1. Ochorenie: atypická pneumónia

2. Patogenéza: sekréty infikovaných osôb prenesené na

vnímavých jedincov aerosolom alebo kontaktom., 2-3 týždne

neskôr sa objaví teplota a kašeľ do niekoľkých dní., M.

pneumoniae nemá bunkovú stenu a peptidoglykán, bunka má

fľaškovitý tvar., P1 proteín na hrdle fľašky umožňuje

mikroorganizmu naviazať sa na bázu riasinkového epitelu.,

extracelulárny peroxid vodíka a secernovaný materiál vedú k

ciliostáze, oplošteniu buniek a ku klinickým symptómom

3. Obranné mechanizmy: protilátky produkované počas

infekcie môžu byť protektívne tým, že zabraňujú naviazaniu a

uľahčujú deštrukciu fagocytmi., reinfekcia sa môže vyskytnúť

a subtypové protilátky sa važu na antigény na ery a spôsobia

aglutináciu pri 4 st.C (chladové aglutiníny)., toto môže viesť k

patologickým prejavom pri určitých situáciách

4. Proces šírenia infekcie: nachádza sa všade na svete., môže

spôsobiť lokálne epidémie v uzavretých skupinách (školské

zariadenia)., vek 5-20 rokov je rizikovým a typicky sa prejaví ako infekcia DCD., deti vo veku menej ako 5 rokov majú

infekciu HCD., novorodenci majú ťažkú pneumóniu

5. Diagnostika: a) sérum na i) testovanie chladových aglutinínov

ii) protilátky proti organizmu ELISA., b) sekréty z

respiračných ciest na i) kultiváciu – typické kolónie „volské

oko“ na SP4 glukózovom agare., ii) DNA sonda na dôkaz

ribozomálnej RNA., iii) neexistencia bunkovej steny

neumožňuje použitie Gramovho farbenia

6. Liečba a ochrana: liečba tetracyklínom alebo erytromycínom

na skrátenie priebehu ochorenia., neprítomnosť bunkovej

steny vylučuje použitie beta laktámových ATB

Baktérie bez bunkovej steny

Mycoplasma pneumoniae

Mycoplasma 69 serotypes and ureaplasma 3 serotypes

Common properties, commonly present in the nature,

3 human pathogens, different clinical entities,

ethiopathogenesis not exactly clear

Mycoplasma pneumoniae, M. hominis, Ureaplsma urealyticum

The smallest bacteria without cell wall living free in nature -

PNC resistant, Gram negative, formerly classified as viruses

Cultivation -

media with sterols, colonies of ox eyes

generation time 1-6 hrs,

Cross reactitivty (main Ags are proteins and glycoproteins)

extracelular pathogens , respiratory infections in summer and

fall (epidemies in 4-8 years cycles, most commonly school age

children

Transmission - inhalation and sexually

Clinical picture:

M.pneumoniae – infections of respiratory tract, atypical pneumonia

M.hominis- pyelonefritis, pelvicitis, post delivery fevers,

Ureaplazma – uretritis

Diagnosis:

microscopy – faintly stainable – no cell wall

cultivation:

M. pneumoniae – specific media, ox eyes colonies,

medium with glucose – change of color indicator when pH chnged

because od metabolism of glc to acid – indication of the growth

Ureaplasma –

detection by metabolicsm of urea

and ATB resistance – rapid test

serology : detection of IgM against M. pneumoniae

Therapy

ERY, TTC – M. pneumoniae

M. hominis – resitence for ERY

Chlamydiae

• Formelly classified as big viruses because of their i.c. parasitism, they have special growth cycle, do not have peptidoglycan in the cell wall

• - both DNA and RNA (they are bacteria), - external and internal membrane like G- (LPS), - they are susceptible to some ATB

C. trachomatis, C. psittaci, C.pneumoniae

Present in 2 morphological formes: - Elementar body- EB – small, infectious, not dividing - Reticular body -RB – bigger noninfectious, dividing, i.c., metabolical activity – energetic parazitism – can synthetise proteins, cannot produce energy

Chlamydiae – growth cycle

• Elementar body (EB) is attached on the surface of the target cell by receptors, internalised by phagocytosis. The cell wall of chlamydia does not allow bacteria to unify the phagosome with lysosome – i.c. surviving. EB is reorganised to reticular body, that can divide by binnary fission – 24 hrs, than reorganised again to EB, the cell crashes and EB are transformed to the living the cell (48-72hrs after infection)

Property

Chlamydia

trachomatis

Chlamydophila

pneumoniae

Chlamydophila

psittaci

Host range Primarily human

pathogen

Primarily human

pathogen

Primarily animal

pathogen;

occasionally infects

humans

Biovars LGV and trachoma TWAR Many

Diseases LGV; ocular

trachoma,

oculogenital disease,

infant pneumonia

Bronchitis,

pneumonia, sinusitis,

pharyngitis,

coronary artery

disease (?)

Pneumonia

(psittacosis)

Elementary body

morphology

Round, narrow

periplasmic space

Pear-shaped, large

periplasmic space

Round, narrow

periplasmic space

Inclusion body

morphology

Single, round

inclusion per cell

Multiple uniform

inclusions per cell

Multiple, variably

sized inclusions per

cell

Chlamydia trachomatis

• 3 serovars – trachomatis (12 serotypes), LGV (3 serotypes) and annimal

• C.trachomatis – A,B,Ba,C – trachom – blindness B, D-K – in women – cervicitis, uretritis, proctitis, conjunctivitic + coomplications – in men uretritis, proctitis, conjunctivitis + complications – in children – conjunctivitis, pneumonia, - infection during delivery – farygeal carriage and presence at GIT

• LGV- L1, L2, L3 -Lymfogranuloma venereum + complication

• Pathogenesis – enter via minimal injury - direct destruction of epithelial cells + inflammatory reaction. In LGV infection is localised in lymphnodes– abscess, rupture, fissures, fistulas

Table 46-2. Clinical Spectrum of Chlamydia trachomatis

Infections

Serovars Disease

A, B, Ba, C Trachoma

D-K Urogenital tract disease

L1, L2, L2a, L2b, L3 Lymphogranuloma venereum

Clinical presentation,diagnosis, therapy • Trachom – chronical keratoconjunctivitis – strictures, chronical

irritation of cornea via the lid that is deformed, panus, blindness – transmission via hands, towel, fleas, carriage in respiratory tract and GIT in children.

• Inclussion conjunctivitis- adult - folicular - mucopurulent pus, keratitis, infiltation of cornea – in connection swith earlier genital infection, autoinnoculation

• Neonatal conjunctivitis and pneumonia – inoculation at birth during delivery – hyperaemia and copious pus, interstitial pneumonia, rhinitis, not fever, staccato cough

• Urogenital infection – sexually transmitted non gonococcal uretritis – mucopurulent discharge, hypertrofic ektopium, in men assymptomatic

• Reiter syndrome – uretritis, conjunctivitis, polyartritis, mucockutaneous lessions – younger men – sequaelae of uretritis

• Therapy: i.c. – ERY, TTC, AZI

• LVG - Chronic sexually transmitted disease, more often in men, primary lession – small no aches discrete. Heeling – headaches, fever, myalgia. Secudarye stadium – inflamtion of lyphnodes – aches, fluctuation, bubo, growing, drenaige via fistules Systemic manifestation – fever, anorexia, meningismus, arthralgia. Chronical LVG – genital ulceration, fistuls, strictures, genital elephantiasi

• Laboratory diagnosis – cytology – Giemsa stainning – cultivation – on tissues – detection of antigen (OMP or LPS) – ! In cells! – sampling of epitelial cells – detection of Nucleic acid -PCR – detection of viable and non viable cells – is not usefull for monitoring the success of therapy – serology – in endemic area – IgG positive

C. psittací, C. pneumoniae

Chlamydophila • C. psittací

• Respiratory infection – transmitted from parrots and spread via RES and blood. Lung infection. Immune response : mostly lymphocytes. – oedema,thickness of alveolar wall, cyanosis, anoxia – involevement of CNS GIT, systemic (rash, carditis, hepatomegalia, keratoconjunctivitis)

• C. pneumoniae

• Conjunctivitis of children in Thaiwan – pharyngeal carriage – TWAR strains – bronchitis, pneumonia, sínusitis...., atypical pneumonia,

• Dg – serological

• TH – ERY, TTC

1) Ochorenie: a) pneumonia a bronchitída., b) pravdepodobná

súvislosť s aterosklerotickou chorobou srdca

2) Patogenéza: a) infekčné, nerepikujúce sa hruškovité elementárne

teliesko (EB) je inhalované alebo získané kontaktom s infekčnými

sekrétami pacienta., proteíny v špičke „hrušky!“ umožnia EB

naviazať sa a vstúpiť do makrofágov a endotelových buniiek pľúc.

EB sa potom transformujú na metabolicky aktívne a replikujúce sa

retikulárne telieska (RB), ktoré rastú v inklúziách, menia sa späť

na EB sú uvoľnené z buniek, aby infikovali ďalšie bunky., b) RB je

možné sledovať v aterosklerotických plátoch, ale ako sa tam

dostanú, nie je stále známe

3) Obranné mechanizmy: sérologické údaje ukazujú, že väčšina

dospelých prekonala infekciu spôsobenú týmto mikroorganizmom.,

nie je však jasné, či to predstavuje subklinické infekcie alebo sú

protilátky prítomné po akútnej alebo nediagnostikovanej infekcii

4) Proces šírenia nákazy: zjavné respiračné ochorenie sa vyskytuje v

5-20% pneumónií získaných v komunite u dospelých., lokálne

vzplanutia sa vyskytujú v ošetrovateľských domoch a zariadeniach.,

zlepšenie srdcových príznakov sa zaznamenalo po liečba

makrolidmi

5) Diagnostický proces: a) mikrofluorescenčný test zo séra., b)

kultivácia obligátne intracelulárnej baktérie na Hep-2 bunkách (na

obrázku)., c) PCR., d) imunohistochemicky (pri ateroskleróze) za

použitia dvoch špecifických protilátok a dvoch kontrolných

protilátok

6) Liečba a ochrana: a) Liečba akútneho a chronického

respiračného ochorenia erytromycínom alebo novými makrolidmi

alebo použitie doxycyklínu., b) liečba aterosklerózy je stále

experimentálna

Gram - palička, obligátne i.c.

Chlamydia pneumoniae

Rickettsiacae (family)

• Aerobic, i.c. or e.c. parasits, G-, growing only in eucaryotic cells – formerly described as viruses, surviving phagocytosis, spread to cytoplasma where they divide by binary fission

• 4 genuses – Rickettsia,( Rickettsiaceae :2 genuses Rickettsia and Orientia) – Coxiella (e.c. survive outside the cell) , no vector – Rochalimea – e.c., – Ehrlichia (forms elementary and initial bodies and morula - all forms are i.c.) (Anaplasmaceae: 2 genuses Ehrlichia, Anaplasma)

• Transmitted by insects – (with exeption of Coxiella)

Rickettsiae • Rickettsia rickettsii –Rocky mountains fever – tickborne –

transovarial transmission, reservoir – rodents – spotted fever. Dg – Giemsa staining, tissue clutures - Weil Felix test – cross reactivity with Proteus sp. antigens. Th: TTC, CMP

• Rickettsia prowazekií – spotted typhus– human louse vector – man is reservoire (bad living conditions) . Louse dies for infection – not transovarial transmission – epidemic typhus – macular exantem. Reactivation after years Brill Zinser´s disease.

• Rickettsia typií – endemic typhus – vector :Xenophylla cheopsis, reservoires - rodent . Maculopalar rash. Not complicated.

• Ricketsia Tsutsugamushi – Pacific

1. Ochorenie: a) týfus (epidemický), potenciálne letálna infekcia

endotelobých buniek prenášaná všami., b) Brill Zinserova choroba –

reaktivácia primárneho ochorenia

2. Patogenéza: voš infikovaná mikroorganizmami po nasatí krvi

infikovaného človeka migruje do nového hostiteľa pri jeho

zavšivení., mikroorganizmy sú v stolici vší a sú inokulované do kože

pri škrabaní po dráždení, ktoré je spôsobené pohryzením všami.,

baktérie vstupujú do krvi a sú vychytané endotelovými bunkami,

kde sa rozmnožujú, spôsobia vaskulitídu a trombózu., teplota, ťažká

bolesť hlavy a myalgia nastupujú týždeń po infikovaní a o 5 týždňov

sa petechiálny raš objaví pod pazuchami., postupuje centrifugálne po

celom tele s vynechaním tváre, dlaní a plosky nohy

3. Obranné mechanizmy: reaktivácia ochorenia ako Brill Zinserova

choroba., je podobná TBC v tom, že sa supresia týka bunkami

sprostredkovanej imunity, ktorá je nevyhnutá pri ochrane pred i.c

bakteriálnymi patogénmi., vakcína z usmrtených kmeňov R.

prowazeki bola použitá na ochranu v prípade profesionálneho

rizika (lekári v endemických oblastiach)

4. Proces šírenia nákazy: vyskytuje sa na celom svete., endemicky v

Afrike a strednej a južnej Amerike a v lastovičkách vo východných

oblastiach USA., nahromadenie ľudí, predovšetkým za chladného

počasia, zlá hygiena a prírodné katastrofy prispievajú k šíreniu

infikovaných vší -(Pediculus humanus corporis). Epidemický týfus

zabil v období 1.sv.vojny viac ako 3 milióny ľudí

5. Diagnsotický proces: a) klinické známky – raš a podmienky vedúce

k prenosu vší., b) sérum pacienta na dôkaz protilátok proti

ricketsiálnym anntigénom nepriamou imunofluorescenciou., c) krv

na izoláciu rikétsií v tkanivových kultúrach

6. Liečba a ochrana a) odvšivenie vhodnými insektícidami., b) liečba

ATB (CMP alebo TTC)., c) očkovanie rizikových osôb

Rickettsia prowazeki

Organism Historical Derivation

Rickettsia rickettsii Named after Howard Ricketts, who

implicated the wood tick as the vector of

Rocky Mountain spotted fever

R. akari akari, "mite"; the vector of rickettsialpox

R. prowazekii Named after Stanislav von Prowazek, an

early investigator of typhus who was a

victim of this disease

R. typhi typhi, "typhus" or "fever"

Orientia tsutsugamushi Orientia, "Orient"; tsutsugamushi, "mite

disease," the popular name of this disease

in the Orient

Organism Human Disease Distribution

R. rickettsii Rocky Mountain spotted

fever

Western hemisphere (United

States, Canada, Mexico,

Panama, Costa Rica, Brazil,

Colombia, Argentina)

R. akari Rickettsialpox United States, Ukraine,

Croatia, Korea

R. prowazekii Epidemic typhus Worldwide

Recrudescent typhus Worldwide

Sporadic typhus United States

R. typhi Endemic (murine) typhus Worldwide

O. tsutsugamushi Scrub typhus Japan, eastern Asia, northern

Australia, west and

southwest Pacific

Disease

Average

Incubation

Period (days)

Clinical

Presentation Rash Eschar

Mortality

without

Treatment (%)

Rocky Mountain

spotted fever

7 Abrupt onset;

fever, headache,

malaise,

myalgias,

nausea,

vomiting,

abdominal pain

>90%; macular;

centripetal

spread

No 10-25

Rickettsialpox 9-14 Abrupt onset;

fever, headache,

chills, myalgias,

photophobia

100%;

papulovesicular;

generalized

Yes Low

Epidemic typhus 8 Abrupt onset;

fever, headache,

chills, myalgias,

arthralgia

20%-80%;

macular;

centrifugal

spread

No 20

Endemic typhus 7-14 Gradual onset;

fever, headache,

myalgias, cough

50%;

maculopapular

rash on trunk

No Low

Scrub typhus 10-12 Abrupt onset;

fever, headache,

myalgias

<50%;

maculopapular

rash; centrifugal

spread

No 1-15

Box 45-1. Ehrlichia, Anaplasma, and Coxiella

Organism Historical Derivation

Ehrlichia Named after the German microbiologist

Paul Ehrlich

E. chaffeensis First isolated in an Army reservist at Fort

Chaffee, Ark.

E. ewingii Named after the American microbiologist

William Ewing

Anaplasma an, "without"; plasma, anything "formed"

(a thing without form, referring to the

intracytoplasmic inclusions)

A. phagocytophilum phago, to "eat"; kytos, a "vessel" or

"enclosure"; philein, to "love" (found in

phagocytes)

Coxiella burnetii Named after Harold Cox and F.M. Burnet,

who isolated the bacterium from ticks in

Montana and patients in Australia,

respectively

E. chaffeensis E. ewingii

A.

phagocytophilum

Geographic

distribution

North America North America North and South

America, Europe,

Asia

Reservoir host Deer, dogs, and other

Canis

Dogs Small rodents, deer,

sheep

Vector (ticks) Amblyomma

americanum

Amblyomma

americanum

Ixodes species

Host with clinical

symptoms

Humans, dogs Dogs, humans Ruminants, horses,

dogs, humans

Infected host cell Monocytes,

macrophages

Neutrophils Neutrophils,

eosinophils,

basophils

Coxiella, Ehrlichia, Rochalimaea • C. burnetti – Q fever – inhalation of infectious particules

from contaminated environment, no insect vector. Proliferation in respiratory tract – dissemination – pneumonia, granulomatous hepatitis. Infection of wild annimals and insect, spred via urine, milk, stool – raw milk, vegetable Acute infection – rapid development, flu disease, respiratory infection, hepatosplenomegalia. Chronic infection – diffuse granulomatosis – chronic endocarditis. Dg – difficult by serology – antigenic variation od phases I and II

• Ehrlichia – Paul Ehrlich – leucocytar rickettsiae, parasitism on lymphocytes, neutrophils a monocytes. Not ery. Ehrlichiosis – tick borne – flu signs, leucopenia, trombocytopenia. Rash only in 20%. Good prognosis

• R.quintana, R. henselae – trench fever, cat scratch resp.