Klebsiella pneumoniae to Gram-ujemna, fakultatywna bakteria beztlenowa nie wytwarzająca przetrwalników, o kształcie pałeczki. Należy do grupy bakterii z grupy coli, pospolitych bakterii flory przewodu pokarmowego ludzi i innych kręgowców.
Są ważne z medycznego punktu widzenia, ponieważ są oportunistyczne (to znaczy wykorzystują osłabiony układ odpornościowy) i mogą powodować choroby.
Klebsiella pneumonia. Zaczerpnięte z commons.wikimedia.org
Klebsiella pneumoniae jest ważnym czynnikiem bakteryjnym, zdolnym do wywoływania chorób zakaźnych w populacjach ludzkich. Jest również jednym z głównych czynników wywołujących szpitalne zakażenia pochodzenia bakteryjnego, zwłaszcza u pacjentów z osłabionym układem odpornościowym. Odpowiada m.in. za infekcje dróg oddechowych i dróg moczowych, zapalenie płuc.
cechy
Bakterie z rodzaju Klebsiella należą do rodziny Enterobacteriaceae, które charakteryzują się między innymi tym, że są to pałeczki Gram-ujemne, które nie mają ruchu.
Inną cechą, która odróżnia je od reszty pałeczek jelitowych, jest to, że najbardziej zewnętrzna warstwa komórek jest utworzona przez kapsułkę z polisacharydów. Oprócz K. pneumoniae, rodzaj obejmuje inne gatunki, takie jak K. terrigena, K. oxytoca i K. planticola.
Klebsiella pneumoniae fermentuje laktozę z wytworzeniem gazu w ciągu 48 godzin. Gatunek ten może rozwijać się w obecności wolnego tlenu lub przy jego braku, dlatego uważa się go za fakultatywnie beztlenowy. Potrafi przetrwać w pH zasadowym, ale nie kwaśnym, optymalny rozwój zachodzi w środowisku o pH obojętnym.
Jego temperatura rozwoju wynosi od 15 do 40 ° C, jednak w laboratoriach szczepy hoduje się w 37 ° C. Zawiera enzymy beta-laktamazy. Otaczająca ją otoczka zwiększa jej zjadliwość, działając jako fizyczna bariera, aby uniknąć odpowiedzi immunologicznej żywiciela. Ta kapsułka chroni również komórkę przed wysychaniem.
Klebsiella pneumoniae to mikroorganizm typowy dla mikrobioty ludzi i innych kręgowców. Można go znaleźć w jamie ustnej, skórze i przewodzie pokarmowym, gdzie początkowo nie powoduje problemów infekcyjnych.
Morfologia
Klebsiella pneumoniae ma kształt pręta. Jest krótki, mierzy od 1 do 2 na 0,5 - 0,8 mikrometra. Komórki można znaleźć pojedynczo, w parach, w łańcuchach, a czasem w grupach. Nie ma wici (więc nie jest ruchoma) i ma wystającą torebkę.
Bakteria K. pneumoniae tworzy dużą kolonię o konsystencji śluzowej, gdy jest hodowana na podłożu pierwotnej izolacji, na agarze Mac Conkey i agarze z krwią. Kapsułka polisacharydowa jest odpowiedzialna za śluzowaty wygląd kolonii K. pneumoniae .
Choroby, które może powodować
Klebsiella pneumoniae to oportunistyczny patogen, który często powoduje zakażenia szpitalne. W ostatnich latach szczepy hiperwirulentne (głównie K1 i K2) w coraz większym stopniu dotykają osoby wcześniej zdrowe, to znaczy nie były pacjentami hospitalizowanymi.
Wzrost zjadliwości wynika ze zwiększonej produkcji kapsułek polisacharydowych. Bakteriemia K. pneumoniae powoduje znaczną chorobowość i śmiertelność w populacji ogólnej.
Jama brzuszna, drogi moczowe i płuca, w tej kolejności, są miejscami najczęściej atakowanymi przez Klebsiella pneumoniae u osób, które nabyły tę chorobę poza szpitalem.
Gatunek ten jest drugą po Escherichia coli najczęstszą przyczyną infekcji bakteriami Gram-ujemnymi. Niektóre choroby podstawowe mogą wpływać na mechanizmy obronne jednostki i zwiększać ryzyko zakażenia K. pneumoniae. Choroby te obejmują marskość wątroby, zaburzenia dróg żółciowych, cukrzycę i alkoholizm.
W przypadku zakażeń szpitalnych kolonizacja przewodu pokarmowego przez K. pneumoniae występuje na ogół przed rozwojem zakażeń.
Kolonizacja przez K. pneumonia może również wystąpić w drogach moczowych, drogach oddechowych i krwi. Infekcje przerzutowe, takie jak ropny ropień mózgu, zapalenie opon mózgowych i zapalenie wnętrza gałki ocznej, są najważniejszymi cechami zakażeń K. pneumoniae.
Formy zarażenia
Aby zarazić się K. pneumoniae, osoba musi być narażona na działanie bakterii. Oznacza to, że K. pneumoniae musi dostać się do dróg oddechowych lub krwi.
Bezpośrednia transmisja ze środowiska jest mało prawdopodobna. Biofilmy K. pneumoniae, które tworzą się na urządzeniach medycznych (np. Cewnikach i rurkach dotchawiczych) stanowią jeden z głównych sposobów infekcji u cewnikowanych pacjentów.
Czynnik zjadliwości
Klebsiella pneumoniae tworzy otoczkę polisacharydową, która jest czynnikiem determinującym patogenność bakterii. Kapsułka chroni organizm przed fagocytozą przez komórki polimorfojądrowe.
Oporność na peptydy przeciwbakteryjne i hamowanie dojrzewania komórek dendrytycznych również odgrywają ważną rolę w hamowaniu wczesnej odpowiedzi zapalnej. Niektóre typy otoczkowe są bardziej zjadliwe niż inne, takie jak typy K1, K2, K4 i K5.
Pierwszym etapem infekcji jest przyleganie odpowiedzialnego czynnika do komórek gospodarza. U Enterobacteriaceae przyleganie jest wykonywane przez fimbrie lub pilis. Te fimbrie są kolejnym ważnym czynnikiem zjadliwości.
Istnieją dwa główne typy fimbrii, typ 1 i typ 3. Typ 1 przyczepia się do komórek w kanaliku głównym układu moczowego. Fimbrie typu 3 pozwalają na przyleganie do komórek śródbłonka i komórek nabłonka dróg oddechowych i moczowych.
Ludzkie neutrofile (na niebiesko) oddziałujące z wielooporną Klebsiella pneumoniae (na czerwono). Zaczerpnięte z commons.wikimedia.org
Dodatkowe czynniki wirulencji K. pneumoniae obejmują lipopolisacharydy, białka błony zewnętrznej, a także determinanty pozyskiwania żelaza i wykorzystania źródeł azotu.
Zakażenia szpitalne wywołane przez K. pneumoniae są zwykle przewlekłe, głównie ze względu na jego zdolność do tworzenia biofilmów. Te biofilmy chronią patogen przed odpowiedzią układu odpornościowego gospodarza, a także przed antybiotykami.
Innym czynnikiem, który pomaga K. pneumoniae stać się przewlekłym, jest jego oporność na wiele leków. Oporność jest często spowodowana obecnością β-laktamaz lub karbapenemaz o rozszerzonym spektrum, co utrudnia dobór odpowiednich antybiotyków do leczenia.
Leczenie
Klebsiella pneumoniae można leczyć antybiotykami, jeśli infekcje nie są oporne na leki. Jednak nieodpowiednie wstępne leczenie wiąże się ze zwiększoną śmiertelnością spowodowaną przez bakterie. Empiryczna antybiotykoterapia może poprawić przeżywalność pacjentów z infekcjami K. pneumoniae.
Terapie skojarzone, skuteczne w leczeniu innych opornych bakterii, są stosowane ostrożnie w leczeniu K. pneumoniae ze względu na możliwość wystąpienia zdarzeń niepożądanych, które mogą wystąpić.
Terapie skojarzone, w których stosuje się aminoglikozydy, zwiększają ryzyko nefrotoksyczności u pacjenta. Innym możliwym ciężkim zdarzeniem niepożądanym jest zapalenie okrężnicy związane z Clostridium difficile.
W ostatnich latach kilka nowych środków przeciwdrobnoustrojowych o działaniu przeciwko opornym na karbapenemy szczepom K. pneumoniae przeszło do III fazy badań klinicznych.
Ceftolozon, nowa cefalosporyna, w połączeniu z tazobaktamem, okazał się skuteczny w testach in vitro. Ponadto rozwój nowych inhibitorów β-laktamazy, takich jak awibaktam, oraz innych nowych inhibitorów β-laktamazy i aminoglikozydów nowej generacji (neoglikozydy), może pomóc w opracowaniu skutecznych metod leczenia K. pneumoniae w niezbyt odległej przyszłości. .
Bibliografia
- M. Prescott, JP Harley i GA Klein (2009). Microbiology, 7. edycja, Madryt, Meksyk, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 s.
- Klebsiella Panamerican Health Organization. Odzyskany z www.bvsde.paho.org.
- Klebsiella pneumoniae Microbe Wiki. Odzyskany z microbewiki.kenyon.edu.
- Batra. (2018). Morfologia i charakterystyka kultury Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae). Świat ratowników medycznych. Odzyskany z paramedicsworld.com.
- N. Padilla (2012). Klebsiella pneumoniae: izolacja, identyfikacja i odporność na środki przeciwdrobnoustrojowe szpital „Jaime Mendoza”. CNS Sucre. 2012. Bolivian Archives of Medicine.
- H.H. Tsai, JC. Huang, ST. Chen, JH. Sun, CC. Wang, SF. Lin, B RS. Hsu, JD. Lin, SY. Huang, YY. Huang (2010). Charakterystyka bakteriemii Klebsiella pneumoniae w zakażeniach pozaszpitalnych i szpitalnych u chorych na cukrzycę. Dziennik medyczny Chang Gung.
- B. Li, Y. Zhao, C. Liu, Z. Chen, D. Zhou (2014). Patogeneza molekularna Klebsiella pneumoniae. Future Microbiology.
- D. Candan, N. Aksöz (2015). Klebsiella pneumoniae: charakterystyka oporności na karbapenemy i czynniki wirulencji. Acta Biochimica Polonica.
- N. Petrosillo, M. Giannella, R. Lewis, P. Vialem (2013). Leczenie Klebsiella pneumoniae opornego na karbapenemy: stan wiedzy. Ekspercki przegląd terapii przeciwinfekcyjnej.