SERRATIA MARCESCENS: KARAKTERISTIKA, PATOLOGI OG SYMPTOMER - BIOLOGI - 2025

Serratia marcescens er en Gram-negativ stav, en opportunistisk patogen, der tilhører Enterobacteriaceae-familien. Denne bakterie blev tidligere kendt som Bacillus prodigiosus, men blev senere omdøbt til Serratia marcescens.

Marcescens-arten er den vigtigste af Serratia-slægten, da den har været forbundet med en lang række opportunistiske infektioner hos mennesker. På et tidspunkt blev denne mikroorganisme brugt som en ufarlig markør for miljøforurening, men i dag betragtes den som en invasiv mikroorganisme.

Af: CDC / Dr. Negut, høflighed: Public Health Image Library / flickr.com

Det vides, at det i de seneste årtier har skabt ødelæggelse på hospitalets miljø, især i intensivrum og kontrolpunkter. Det er blevet isoleret fra sputum og blodkulturer hos patienter, der får kemoterapi. Også i urin- og CSF-prøver.

Derfor har det været årsagsmidlet til lungebetændelse, septikæmi, urinvejsinfektioner, infantil meningitis, blandt andre. Nogle udbrud er blevet produceret ved forurening af opløsninger, genstande og instrumenter til brug i hospitalet.

Uden for det nosokomiale miljø kan det imidlertid også forårsage infektion. Man har set, at 8% af tilfældene med ulcerøs keratitis skyldes Serratia marcescens. Derudover har det været forbundet med forringelsen af ​​nogle fødevarer rige på stivelse.

egenskaber

Generelle karakteristika og vækstbetingelser

Serratia marcescens er en fakultativ aerob bacillus, mobil som de fleste Enterobacteriaceae. Det er en allestedsnærværende beboer af jord, vand og planternes overflade. Af denne grund er det almindeligt at finde det i fugtige miljøer som badeværelser, afløb, håndvask, håndvask osv.

Det er i stand til at overleve under ugunstige forhold. For eksempel kan den vokse ved temperaturer fra 3,5 ° C til 40 ° C. Derudover kan den overleve i sæbe-chlorhexidinopløsninger op til en koncentration på 20 mg / ml.

I laboratoriet kan den vokse ved stuetemperatur (28 ° C), hvor nogle arter udvikler et karakteristisk pigment af den murstenrøde farve kaldet prodigiosin. Men den vokser også ved 37 ° C, hvor dens kolonier er cremet hvid, dvs. ved denne temperatur producerer den ikke pigment.

Dette repræsenterer en fysiologisk fænotypisk variation stimuleret af temperatur. Denne egenskab er unik i denne bakterie, da ingen andre arter i familien er i stand til at gøre det.

Pigmentproduktion er uden tvivl et meget nyttigt værktøj til at stille diagnosen.

I forhold til det pH-område, det kan modstå, varierer det fra 5 til 9.

Biokemiske egenskaber

Biokemisk set opfylder Serratia marcescens de grundlæggende egenskaber, der beskriver hele Enterobacteriaceae-familien, det vil sige, at den fermenterer glukose, reducerer nitrater til nitriter og er oxidase-negativ.

Den har imidlertid andre biokemiske egenskaber, der er beskrevet nedenfor:

S. marcescens tester positive for følgende test: Voges-Proskauer, citrat, motilitet, Lysine decarboxylase, ornithin og O-nitrophenyl-ß D-galactopyranosid (ONPG) og katalase.

Mens den er negativ for: produktion af hydrogensulfid (H ₂ S), indol, phenylalanin-deaminase, urinstof og arginin.

I modsætning til methylrøde test kan være variabel (positiv eller negativ).

Endelig, sammenlignet med et kligler-medium, producerer det en alkalisk / syre-reaktion, det vil sige, at den gærer glukose med gasproduktion, men ikke lactose.

Virulensfaktorer

Slægten Serratia skiller sig ud i denne familie for at have 3 vigtige hydrolytiske enzymer: lipase, gelatinase og ekstracellulær DNase. Disse enzymer favoriserer denne mikroorganismes invasivitet.

Det har også 3 chitinaser og et chitin-bindende protein. Disse egenskaber er vigtige for nedbrydningen af ​​chitin i miljøet.

Ligeledes giver kinaser S. marcescens egenskaben med at udøve en antimykotisk virkning på Zygomycete-svampe, hvis cellevæg hovedsagelig består af chitin.

På den anden side er S. marcescens i stand til at danne biofilm. Dette repræsenterer en vigtig virulensfaktor, da bakterien i denne tilstand er mere modstandsdygtig over for angreb af antibiotika.

For nylig har det vist sig, at nogle stammer af S. marcescens har et type VI-sekretionssystem (T6SS), der anvendes til sekretion af proteiner. Imidlertid er dens rolle i virulens endnu ikke defineret.

Antimikrobiel resistens

Stammer af S. marcescens, der producerer kromosomale Betalactamaser af AmpC-typen, er blevet påvist.

Dette giver dem en iboende resistens over for ampicillin, amoxicillin, cefoxitin og cephalothin, som den eneste mulighed blandt Beta-lactams til behandling af ESBL-producerende stammer ville være carbapenems og piperacillin tazobactam.

Derudover har det evnen til at erhverve resistensmekanismer over for andre almindeligt anvendte antibiotika, herunder aminoglycosider.

Stammer af S. marcescens, der producerer KPC-2 og bla TEM-1, er også allerede blevet påvist. I dette tilfælde er carbapenemer ikke længere effektive.

Den første KPC-stamme uden for hospitalets omgivelser blev isoleret i Brasilien, og var resistent over for aztreonam, cefepime, cefotaxime, imipenem, meropenem, gentamicin, ciprofloxacin og cefazidime og kun modtagelige for amikacin, tigecycline og gatifloxacin.

Taksonomi

D ominium: Bakterier

Phylum: Proteobakterier

Klasse: Gamma-proteobakterier

Ordre: Enterobacteriales

Familie: Enterobacteriaceae

Stamme: Klebsielleae

Slægt: Serratia

Art: marcescens.

Morfologi

De er lange baciller, der bliver røde mod Gram-farvning, dvs. de er Gram-negative. Det danner ikke sporer. De har pertrikulært flagella og lipopolysaccharid i deres cellevæg.

Patologier og symptomer

Blandt patologierne, som Serratia marcescens kan forårsage hos svækkede patienter, er: urinvejsinfektion, sårinfektion, gigt, konjunktivitis, endophthalmitis, keratoconjunctivitis og ulcerøs keratitis.

Ligeledes kan det forårsage mere alvorlige patologier såsom: septikæmi, meningitis, lungebetændelse, osteomyelitis og endocarditis.

Indgangspunktet for disse patologier er normalt repræsenteret af kontaminerede opløsninger, venekateter med dannelse af biofilm eller andre kontaminerede instrumenter.

I tilfælde af oftalmiske patologier skyldes det hovedsageligt brugen af ​​kontaktlinser, der er koloniseret med denne eller andre bakterier. I denne forstand er ulcerøs keratitis den mest alvorlige oftalmiske komplikation, der forekommer hos kontaktlinsebrugere. Det er kendetegnet ved tab af epitel og stromal infiltration, hvilket kan føre til tab af syn.

En anden mindre aggressiv oftalmisk manifestation er CLARE-syndrom (kontaktlinse-induceret akut rødt øje). Dette syndrom manifesterer sig med akut smerte, fotofobi, lacrimation og rødme i bindehinden uden epitelskade.

Diagnose

De vokser på enkle medier såsom næringsagar og hjerneinfusion, på berigede medier såsom blodagar og chokolade.

I disse medier har kolonierne en tendens til at blive cremet hvid, hvis de inkuberes ved 37 ° C, mens kolonierne ved stuetemperatur kan præsentere et rød-orange pigment.

De vokser også på MacConkey-agarselektivt og differentielt medium. I dette tilfælde vokser kolonierne lyserosa eller farveløse ved 37 ° C og ved 28 ° C øges deres farvetone.

Müeller Hinton-agar bruges til at udføre antibiogrammet.

Behandling

På grund af den naturlige resistens, som denne bakterie har over for første generation af penicilliner og cephalosporiner, bør andre antibiotika bruges, så længe de er følsomme i antibiogrammet, og der er ingen resistensmekanismer, såsom produktion af udvidet spektrum beta-laktamaser, blandt andre.

Blandt antibiotika, der kan testes for modtagelighed, er:

• Fluorquinoloner (ciprofloxaz eller lebofloxacin),
• Carbapenems (ertapenem, imipenem og meropenem),
• Tredje generation af cefalosporiner (cefotaxim, ceftriaxon eller cefadroxil),
• Fjerde generation af cefalosporin (cefepime),
• Aminoglycosider (amikacin, gentamicin og tobramycin),
• Chloramphenicol er især nyttigt i tilfælde af infektioner, hvor biofilmdannelse er involveret.

Referencer

1. Hume E, Willcox M. Udseende af Serratia marcescens som en okulær overfladepatogen. Arch Soc Esp Oftalmol. 2004; 79 (10): 475-481
2. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medicinsk mikrobiologi, 2010. 6. udg. McGraw-Hill, New York, USA
3. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Mikrobiologisk diagnose. (5. udgave). Argentina, Redaktion Panamericana SA
4. Hover T, Maya T, Ron S, Sandovsky H, Shadkchan Y, Kijner N. Mitiagin Y et al. Mekanismer til bakterie (Serratia marcescens) Fastgørelse til, migration langs og drab af svampe Hyphae. Appl Environ Microbiol. 2016 82 (9): 2585-2594.
5. Wikipedia-bidragydere. Serratia marcescens. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 14. august 2018, 16:00 UTC. Taget fra wikipedia.org.
6. Sandrea-Toledo L, Paz-Montes A, Piña-Reyes E, Perozo-Mena A. Udvidet spektrum ß-lactamase-producerende enterobakterier isoleret fra blodkulturer på et universitetshospital i Venezuela. Kasmera. 2007; 35 (1): 15-25. Fås på: Scielo.org
7. Murdoch S, Trunk K, engelsk G, Fritsch M, Pourkarimi E og Coulthurst S. Den Opportunistic Pathogen Serratia marcescens bruger Type VI-sekretion til at målrette bakteriekonkurrencer. Journal of Bacteriology. 2011; 193 (21): 6057–6069.
8. Margate E, Magalhães V, Fehlberg l, Gales A og Lopes. Kpc-producerende Serratia marcescens hos en hjemmeplejepatient fra recife, Brasilien. Revista Do Instituto de Medicina Tropical de São Paulo, 2015; 57 (4), 359-360.