Bacterii strict anaerobe de interes medical

Generalitati

Bacteriile strict anaerobe sunt microorganisme care nu se dezvolta decat in absenta oxigenului, prezenta acestuia fiind foarte toxica culturii, chiar la o presiune de numai 10 atm. Bacteriile anaerobe sunt implicate in etiologia unor infectii umane severe dar, in acelasi timp, sunt cele mai frecvente microorganisme care colonizeaza organismul uman, avand un rol important in mentinerea echilibrului ecologic al florei normale.

Numeroase specii bacteriene anaerobe fac parte din flora normala a tegumentului, mucoaselor orofaringiana si nazofaringiana, tractului gastro-intestinal si tractului uro-genital (mai frecvent colonizeaza uretra si vaginul).

Cunoasterea bacteriilor anaerobe ce colonizeaza diferite situsuri ale organismului este esentiala, deoarece majoritatea infectiilor anaerobe sunt endogene, cu bacterii ce fac parte din flora normala. Exista doua grupe principale de germeni anaerobi:

1. Germeni anaerobi exogeni, sporulati, toxigeni, care apartin genului Clostridium si au ca habitat natural solul, dar pot fi intalniti si in intestinul unor animale si chiar al omului, mai ales sub forma de spori si care in conditii favorabile au capacitatea de a germina.

Infectiile exogene cauzate de germeni anaerobi includ infectii alimentare, gangrena gazoasa, fascita necrozanta, celulita crepitanta, botulismul, tetanosul, gastroenterita si enterita necrotica (determinata de Clostridium perfringens).

2. Germeni anaerobi endogeni, nesporulati, netoxigeni, pot fi virulenti pentru om desi habitatul lor natural este chiar mucoasa unor cavitati naturale ale omului si animalelor.

Germeni anaerobi exogeni, sporulati toxigeni

Genul Clostridium

Semnificatia clinica Infectiile de origine exogena produse de clostridii sunt gangrena gazoasa, tetanosul, intoxicatia botulinica si toxiinfectia alimentara cu Cl.perfringens.

Cl. difficile din flora normala a intestinului produce, in anumite conditii, infectii ale tractului digestiv care se pot transmite si interuman. Clostridiile endogene din flora comensala pot initia infectii grave in conditii deosebite ca, de pilda, traumatisme, interventii chirurgicale, imunosupresie etc.

Clostridiile gangrenei gazoase

Habitat: sunt bacterii cu habitat mixt: foarte raspandite in natura (sol, apa, aer, praf), si totodata facand parte din flora saprofita a tubului digestiv, vaginului, sau cailor aeriene superioare ale omului si animalelor.

Morfologie, caractere culturale: sunt bacili gram pozitivi, anaerobi (aerotoleranti), sporulati, cu sporul dispus central. Au caractere culturale comune, deosebindu-se doar prin tipul de toxina produs (au fost descrise 5 tipuri antigenice de toxine notate de la A-E).

Patogenie: Principalele specii cu rol in patologia umana sunt: Clostridium perfringens, Cl. oedematiens, Cl. septicum, Cl. histolyticum, Cl. bifermentans, Cl. falax (germeni ubiquitari izolati din sol, apa, aer dar sunt si comensali ai intestinului).

Clostridium perfringens se multiplica mai ales in tesuturile lezate (postraumatic, postchirurgical), in care vasoconstrictia si diminuarea fluxului sanguin induc ischemia locala. Prezenta ionilor de Ca ²⁺ si a bacteriilor aerobe asociate, sunt considerate factori favorizanti ai infectiei. Germinarea sporilor (endogeni, sau introdusi in mod accidental in organism) si multiplicarea bacteriilor este urmata de eliberarea toxinelor la nivelul portii de intrare. Toxinele (fosfolipaza, lecitinaza) produc efecte toxice grave, generale (cu o mortalitate de 100% a cazurilor netratate si 25% a celor tratate). Au loc tulburari hemolitice, necroze musculare, tulburari de coagulare (prin leziuni ale trombocitelor si leucocitelor). A fost descrisa o crestere a permeabilitatii vasculare, cu afectarea functiei miocardului (cu hipotensiune, bradicardie, insotite de soc deseori fatal).

Clostridium perfringens de tip A alaturi de enterobacterii, enterococi, este considerat a fi agentul etiologic principal al gangrenei gazoase, infectie invaziva grava a tesuturilor subcutanate (celulita anaeroba) si musculare (gangrena gazoasa propriu-zisa), cu punct de plecare de la o plaga ce ofera conditii de anaerobioza. Infectia se generalizeaza rapid. CO₂ rezultat in tesuturi in urma metabolismului bacterian duce la aparitia crepitatiilor in timpul compresunii tesuturilor afectate. Plaga este de regula postraumatica, consecutiva unor accidente de circulatie sau de munca, soldate cu fracturi deschise, si prezenta de pamant sau corpuri straine in plaga. Forma postoperatorie survine deseori in cazul chirurgiei septice viscerale, ortopedice, sau in cazul amputatiilor efectuate la diabetici. Au mai fost descrise cazuri de mionecroza consecutive injectiilor intramusculare cu medicamente vasoconstrictoare, precum si o forma clinica spontana, caracteristica cancerului colic.

Clostridiile mai pot produce septicemii postpartum sau postabortum, precum si toxiinfectii alimentare (prin ingerarea sporilor, si eliberarea de enterotoxine de catre formele bacteriene vegetative).

Diagnosticul de laborator: presupune izolarea si identificarea clostridiilor din produsele recoltate (secretii din plaga, sange, materii fecale) in functie de tipul si localizarea infectiei. Tipizarea (identificarea speciei) se face prin boala experimentala la soarece.

Sensibilitatea la antibiotice: Clostridiile gangrenei gazoase sunt sensibile la penicilina G, eritromicina, ampicilina, metronidazol, cefoxitina si in mod natural rezistente la tetraciclina.

Epidemiologie, preventie

Profilaxia consta in toaleta plagilor, indepartarea corpurilor straine si a tesuturilor necrozate, antibioterapie profilactica, asepsia riguroasa a gesturilor operatorii.

Tratamentul este o urgenta chirurgicala, prognosticul bolii fiind influentat de precocitatea instituirii sale. Posibila prezenta a unei flore de asociatie impune asocierea in terapie a unei b-lactamine cu un aminoglicozid si metronidazol. Oxigenoterapia si masurile de reanimare sunt indispensabile. In cazul toxiinfectiilor alimentare rehidratarea si tratamentul simptomatic sunt suficiente.

Clostridium tetani

Habitat: foarte frecvent raspandit la suprafata solului, unde poate supravietui timp indelungat sub forma sporulata. Face parte de asemenea din flora normala a tubului digestiv al unor numeroase specii animale, fiind eliminat la exterior prin materiile fecale ale acestora.

Morfologie: bacil gram pozitiv anaerob, sporulat, cu sporul dispus terminal (are aspect de maciuca', 'racheta de tenis', etc.).

Semnificatia clinica. Cl. tetani se gaseste in tractul intestinal al animalelor (bovine, cabaline, ovine) care elimina bacilul sub forma vegetativa. Odata eliminat, gaseste conditii nefavorabile si sporuleaza, putand fi izolat din sol. Sporularea este favorizata de conditiile de anaerobioza, precum si de contaminarea concomitenta cu germeni piogeni. Sporii patrund prin poarta de intrare reprezentata de plagi ale tegumentelor sau mucoaselor ce pot fi: mici (taiate sau intepate) murdarite cu pamant sau mari cu tesuturi necrozate, zdrobite ce contin corpi straini. Mai rar se infecteaza bontul ombilical la nou-nascuti, tratat in unele tinuturi tropicale cu balegar de vita (septic). Boala produsa de Cl. tetani este tetanosul.

Sporii germineaza la poarta de intrare unde elaboreaza toxina tetanica care difuzeaza in organism, bacilul ramanand cantonat la poarta de intrare. Exotoxina prezinta doua componente, tetanospasmina ce actioneaza asupra sistemului nervos central la nivelul centrilor motori unde inhiba elaborarea de acetilcolina si se fixeaza de gangliozide, iar la nivelul sinapsei neuro-musculare blocheaza elaborarea mediatorilor chimici rezultand spasme musculare in crize paroxistice la cea mai mica excitatie si tetanolizina cu efect cardiotoxic. Din punct de vedere clinic, dupa o perioada de incubatie de 6-15 zile, timp in care are loc difuzia toxinei, apare contractura musculara, initial localizata (trismusul), iar apoi generalizata. Moartea se produce prin paralizia spastica a muschilor respiratori.

Diagnosticul tetanosului este clinic. Diagnosticul de laborator este un diagnostic de confirmare care se solicita numai cand trebuie stabilita responsabilitatea medicala pentru un caz de tetanos (postoperator, postpartum, cu punct de plecare de la bontul ombilical etc.).

Tratament:

-curativ, prin administrare de ser antitetanic si anatoxina,

-preventiv, prin vaccinare si toaleta chirurgicala a plagilor. Vaccinul DTP (anti diftero-tetano-pertususis) face parte din vaccinarile obligatorii ale copilului si se administreaza la scurt timp dupa nastere sub forma unor injectii subcutanate, la o luna interval, cu rapel la 7 ani.

Clostridium botulinum

Habitat: este o bacterie cu un habitat mixt: suprafata solului si rareori in intestinul animalelor. Uneori poate contamina legumele si fructele conservate.

Morfologie, structura: sunt bacili gram pozitivi anaerobi, mobili, cu capetele rotunjite, sporulati, cu sporul (termorezistent 3-5 ore la 100 C) dispus subterminal. Sintetizeaza 6 tipuri de toxine, antigenic distincte (notate de la A-F) si eliberate prin autoliza celulei. Cel mai frecvent asociate patologiei umane sunt tipurile: A, B si F. Sunt toxice in doza foarte redusa.

Patogenie: Clostridium botulinum, este agentul patogen al botulismului, o intoxicatie alimentara fatala, produsa prin ingerarea de alimente ce contin toxina botulinica. Foarte sensibil la oxigen, prolifereaza in alimente in care exista un anumit grad de anaerobioza: conserve de legume, peste sau carne (toxina eliberata produce gaz care bombeaza capacul conservei), mezeluri, sunca ( in are loc o dezvoltare caracteristica "in cuiburi"), carnati afumati etc. Intoxicatia survine la 18-96 de ore postprandial. Toxina, (termolabila) ingerata rezista la actiunea sucului gastric, patrunde in intestin, de unde ajunge in circulatia generala pe cale limfatica si actioneaza asupra sistemului nervos prin blocarea eliberarii de acetilcolina la nivelul sinapsei neuro-musculare. Se produce paralizia flasca a musculaturii buco-faringiene (disfagie, greturi, varsaturi), cu paralizia in final a muschilor respiratori.

Diagnosticul de laborator are rolul de a confirma diagnosticul clinic si urmareste evidentierea toxinei botulinice in ser, materii fecale, continut gastric, varsaturi si mai rar a bacilului botulinic in materiile fecale. Tipizarea toxinei botulinice, care are 7 tipuri antigenice (de la A la F), se poate face prin boala experimentala la soareci.

Tratament: Este o maladie cu declarare obligatorie. Profilaxia se refera la supravegherea procesului de fabricare a conservelor.

Tratamentul curativ este simptomatic si se efectueaza in servicii de terapie intensiva.

Germeni anaerobi endogeni, nesporulati

Acestia reprezinta un al doilea grup de microorganisme, anaerobe, patogene pentru om. Ele cuprind un ansamblu de bacterii foarte diferite din punct de vedere morfologic si functional, dar care au ca trasaturi comune anaerobioza, comensalismul cutaneomucos si potentialul patogen.

Frecventa infectiilor cu germeni anaerobi nesporulati este in continua crestere, acestea fiind prin excelenta bacterii "oportuniste". Cel mai frecvent dau infectii in asociatie cu alte specii microbiene.

Nu vom insista asupra diagosticului de laborator, care urmeaza principiile generale de izolare si identificare a germenilor anaerobi, dar vom prezenta in linii generale taxonomia acestor germeni, care a suferit mari modificari in ultimul deceniu si semnificatia lor clinica.

Bacili gram negativi anaeorbi

Bacilii gram negativi strict anaerobi sunt cuprinsi in familia Bacteroidaceae. Ei fac parte din flora comensala a mucoasei respiratorii, a tractului digestiv si a tractului genital. Din cele 20 de genuri, importante in patologia umana sunt genurile Bacteroides, Prevotella, Prophyromonas si Fusobacterium. Speciile acestor genuri sunt implicate in etologia bolii periodontale.

Diagnosticul infectiilor produse de bacilii gram negativi anaerobi consta in izolarea si identificarea lor din produsele patologice. Intrucat fac parte din flora normala a organismului, produsele contaminate cu aceasta flora nu pot fi prelucrate. Diagnosticul este foarte laborios, dureaza mult (4 saptamani) si implicatia lor etiologica trebuie corelata cu realitatile clinice. Izolarea lor din produse normal sterile are intotdeauna semnificatie patologica.

Sensibilitatea la antibiotice a bacililor gram negativi anaerobi este diferita constituind un criteriu de identificare.

Bacili gram pozitivi anaerobi

Propionibacterium acnes este agentul etiologic al acneei juvenile in asociatie cu alte microorganisme. Are o morfologie similara corynebacteriilor.

Actinomicetele sunt bacili gram pozitivi anaerobi, nesporulati care cresc sub forma de filamente. Ele fac parte din flora normala a cavitatii bucale de unde pot initia, in anumite conditii infectii endogene. Specia cel mai frecvent intalnita in patologia umana este Actinomyces israelii, in asociatie cu alte microorganisme anaerobe ale cavitatii bucale (Bacteroides spp). Dintre infectii mentionam actinomicoza cervicofaciala, toracala, abdominala, parodontita etc.

Diagnosticul este bacteriologic. Examenul microscopic direct al puroiului recoltat din abcese este de mare valoare, deoarece morfologia filamentoasa, ramificata a actinomicetelor este caracteristica. Din puroiul recoltat, care este grunjos se zdrobesc 2-3 grunji (formati prin agregarea filamentelor germenilor ramificati) intre 2 lame. Lamele se despart, si fiecare se coloreaza Gram. Cultivarea se face pe medii complexe in conditii de anaerobioza si dureaza mult.

Cocii gram pozitivi

Cocii gram pozitivi strict anaerobi sunt cuprinsi in genurile Peptococcus si Peptostreptococcus. Ei fac parte din flora normala a cavitatii orale si produc infectii numai in asociere cu alti anaerobi. Patrund prin solutii de continuitate ale pielii in profunzime, unde produc impreuna cu alte specii infectii purulente subacute de tipul abceselor cerebrale, otitelor, sinuzitelor etc. Pot participa de asemenea in infectii ale tractului respirator inferior si ale regiunii abdominale (peritonita, apendicita, abces hepatic etc).

Ca si in cazul celorlalti germeni anaerobi endogeni nesporulati, diagnosticul este dificil si dureaza in timp.

Cocii gram negativi

Sunt reprezentati de genul Veillonella care face parte din flora normala a cavitatii orale. Poate produce pioreea alveolara.