KLEBSIELLA PNEUMONIAE: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI, SYGDOMME - BIOLOGI - 2024

Klebsiella pneumoniae er en ikke-sporproducerende, gramnegativ, fakultativ anaerob bakterie, der er stavformet. Det hører til gruppen af ​​coliforms, almindelige bakterier i mave-tarmfloraen hos mennesker og andre hvirveldyr.

De er medicinsk vigtige, fordi de er opportunistiske (dvs. de drager fordel af et svækket immunsystem), og de kan forårsage sygdom.

Klebsiella lungebetændelse. Taget fra commons.wikimedia.org

Klebsiella pneumoniae er et vigtigt bakteriemiddel, der er i stand til at forårsage infektionssygdomme i humane populationer. Det er også et af de vigtigste årsagsmidler til hospitaler erhvervet infektioner af bakteriel oprindelse, især hos patienter med svækket immunsystem. Det er ansvarlig for luftvejsinfektioner og urininfektioner, lungebetændelse, blandt andre.

egenskaber

Bakterier af slægten Klebsiella hører til familien Enterobacteriaceae, der blandt andet er karakteriseret, fordi de er Gram-negative stænger, der ikke har bevægelse.

Et andet kendetegn, der adskiller dem fra resten af ​​enterobakterierne er, at det yderste cellelag dannes af en kapsel af polysaccharider. Foruden K. pneumoniae består slægten af ​​andre arter såsom K. terrigena, K. oxytoca og K. planticola.

Klebsiella pneumoniae fermenterer laktose med gasdannelse inden for 48 timer. Denne art kan udvikle sig i nærvær eller fravær af frit ilt, hvorfor det betragtes som en fakultativ anaerob art. Det kan overleve i alkalisk pH, men ikke i sur pH, den optimale udvikling sker i et medium med neutral pH.

Dens udviklingstemperatur er mellem 15 og 40 ° C, men i laboratorier dyrkes stammerne ved 37 ° C. Det har beta-lactamase-enzymer. Kapslen der omgiver den øger sin virulens ved at fungere som en fysisk barriere for at undgå værtens immunrespons. Denne kapsel beskytter også cellen mod udtørring.

Klebsiella pneumoniae er en mikroorganisme, der er typisk for mikrobiota hos mennesker og andre hvirveldyr. Det kan findes i munden, huden og tarmkanalen, hvor det ikke oprindeligt forårsager infektiøse problemer.

Morfologi

Klebsiella pneumoniae er stavformet. Den er kort og måler mellem 1 - 2 x 0,5 - 0,8 mikrometer. Celler kan findes individuelt, i par, i kæder og undertiden i grupper. Den præsenterer ikke en flagellum (så den er ikke mobil) og har en fremtrædende kapsel.

Bakterien K. pneumoniae udvikler en stor koloni af mucoidkonsistens, når den dyrkes i et primært isoleringsmedium, i Mac Conkey-agar og i Blood Agar. Polysaccharidkapslen er ansvarlig for mucoid-udseendet i K. pneumoniae-kolonien .

Sygdomme, det kan forårsage

Klebsiella pneumoniae er et opportunistisk patogen, der ofte forårsager nosokomiale infektioner. I de senere år påvirker hypervirulente stammer (hovedsageligt K1 og K2) i stigende grad tidligere sunde mennesker, det vil sige, at de ikke var indlagt patienter.

Stigningen i virulens skyldes øget produktion af polysaccharidkapsler. K. pneumoniae-bakteræmi forårsager betydelig sygelighed og dødelighed i generelle populationer.

Bughulen, urinvejene og lungerne i denne rækkefølge er de steder, der er mest angrebet af Klebsiella pneumoniae hos mennesker, der har erhvervet sygdommen uden for hospitaler.

Denne art er den næst mest almindelige årsag til Gram-negativ bakterieinfektion efter Escherichia coli. Visse underliggende sygdomme kan påvirke den enkeltes forsvar og øge risikoen for K. pneumoniae-infektion. Disse sygdomme inkluderer cirrose, galdesygdomme, diabetes mellitus og alkoholisme.

Ved hospitaler erhvervede infektioner forekommer kolonisering af mave-tarmkanalen af ​​K. pneumoniae generelt før udviklingen af ​​infektioner.

Kolonisering af K. lungebetændelse kan også forekomme i urinvej, luftvej og blod. Metastatiske infektioner, såsom pyogen hjerneabscess, meningitis og endophthalmitis, er de vigtigste træk ved K. pneumoniae-infektioner.

Former af smitsomhed

For at få en K. pneumoniae-infektion skal en person udsættes for bakterierne. Det vil sige, at K. pneumoniae skal ind i luftvejene eller blodet.

Direkte transmission fra miljøet er usandsynligt. Biofilm af K. pneumoniae, der dannes på medicinsk udstyr (f.eks. Katetre og endotracheale rør), er et af de vigtigste infektionsmidler hos kateteriserede patienter.

Virulensfaktor

Klebsiella pneumoniae udvikler en polysaccharidkapsel, som er en afgørende faktor for bakteriens patogenicitet. Kapslen beskytter organismen mod fagocytose med polymorfonukleære celler.

Modstand mod antimikrobielle peptider og hæmning af dendritisk cellemodning spiller også en vigtig rolle i at undertrykke den tidlige inflammatoriske respons. Nogle kapseltyper er mere virulente end andre, såsom typer K1, K2, K4 og K5.

Det første trin i infektionen er vedhæftningen af ​​det ansvarlige middel til værtscellerne. I Enterobacteriaceae udføres vedhæftning af fimbriae eller pilis. Disse fimbriae er en anden vigtig virulensfaktor.

Der er to hovedtyper af fimbriae, type 1 og type 3. Type 1 fastgøres til celler i hovedtubulen i urinvejen. Type 3 fimbriae tillader vedhæftning til endotelceller og epitelceller i luftvejene og urinvejene.

Humane neutrofiler (i blåt) interagerer med multiresistente Klebsiella pneumoniae (i rødt). Taget fra commons.wikimedia.org

Yderligere virulensfaktorer for K. pneumoniae inkluderer lipopolysaccharider, ydre membranproteiner såvel som determinanter til jernopsamling og anvendelse af nitrogenkilder.

Nosokomiale infektioner forårsaget af K. pneumoniae har tendens til at være kroniske hovedsageligt på grund af dens evne til at danne biofilm. Disse biofilmer beskytter patogenet mod værtens immunsystemrespons såvel som mod antibiotika.

En anden faktor, der hjælper K. pneumoniae med at blive kronisk, er dens modstand mod flere lægemidler. Resistens er ofte forårsaget af tilstedeværelsen af ​​ß-lactamaser med udvidet spektrum eller carbapenemaser, hvilket gør det vanskeligt at vælge de passende antibiotika til behandling.

Behandling

Klebsiella pneumoniae kan behandles med antibiotika, hvis infektioner ikke er resistente over for lægemidlerne. Utilstrækkelig initial behandling er imidlertid forbundet med øget dødelighed forårsaget af bakterierne. Empirisk antibiotikabehandling kan forbedre overlevelsen hos patienter med K. pneumoniae-infektioner.

Kombinationsterapier, der er effektive til behandling af andre resistente bakterier, bruges med forsigtighed til behandling af K. pneumoniae på grund af potentialet for bivirkninger, der kan forekomme.

Kombinationsterapier, der inkluderer brugen af ​​aminoglycosider øger risikoen for nefrotoksicitet hos patienten. En anden mulig alvorlig bivirkning er Clostridium difficile-associeret colitis.

I de senere år er adskillige nye antimikrobielle stoffer med aktivitet mod carbapenem-resistente stammer af K. pneumoniae kommet frem til fase III-kliniske forsøg.

Ceftolozone, en ny cephalosporin i kombination med tazobactam, har været effektiv i in vitro-test. Derudover kunne udviklingen af ​​nye ß-lactamase-hæmmere, såsom avibactam, og andre nye ß-lactamase-hæmmere og ny generation aminoglycosider (neoglycosider) hjælpe med til udviklingen af ​​effektive behandlinger mod K. pneumoniae i ikke alt for fjern fremtid.

Referencer

1. M. Prescott, JP Harley og GA Klein (2009). Mikrobiologi, 7. udgave, Madrid, Mexico, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 s.
2. Klebsiella Panamerican Health Organization. Gendannes fra www.bvsde.paho.org.
3. Klebsiella pneumoniae Microbe Wiki. Gendannes fra microbewiki.kenyon.edu.
4. Batra. (2018). Morfologi og kulturegenskaber af Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae). Paramedics World. Gendannes fra paramedicsworld.com.
5. N. Padilla (2012). Klebsiella pneumoniae: isolering, identifikation og resistens mod antimikrobielle lægemidler «Jaime Mendoza». CNS Sucre. 2012. Boliviansk arkiv for medicin.
6. H. H. Tsai, JC. Huang, ST. Chen, JH. Sun, CC. Wang, SF. Lin, B RS. Hsu, JD. Lin, SY. Huang, YY. Huang (2010). Karakteristika ved Klebsiella pneumoniae-bakteræmi i samfund erhvervet og nosocomial infektion hos diabetespatienter. Chang Gung Medical Journal.
7. B. Li, Y. Zhao, C. Liu, Z. Chen, D. Zhou (2014). Molekylær patogenese af Klebsiella pneumoniae. Fremtidig mikrobiologi.
8. D. Candan, N. Aksöz (2015). Klebsiella pneumoniae: karakteristika ved carbapenemresistens og virulensfaktorer. Acta Biochimica Polonica.
9. N. Petrosillo, M. Giannella, R. Lewis, P. Vialem (2013). Behandling af carbapenem-resistent Klebsiella pneumoniae: den kendte teknik. Ekspertanmeldelse af anti-infektionsterapi.