Genul Klebsiella

Caractere generale

Genul Klebsiella este o grupare constituita din enterobacterii imobile, caracterizat printr-o intensa activitate metabolica asupra hidratilor de carbon pe care ii hidrolizeaza cu producerea de acizi (lactic, acetic, formic) si uneori cu gaz. Glucoza este degradata cu producerea unor mari cantitati de gaz (K. Rhinoscleromatis este agazogena). La majoritatea tulpinilor, produsele finale de fermentatie a glucozei sunt acetoina si 2-3 butanediolul. In consecinta reactia Voges-Proskauer este pozitiva.

Membrii genului Klebsiella nu produc ornitindecarboxilaza fenilalanindezaminaza, H₂S si indol (exceptie Klebsiella oxytoca). Majoritatea tulpinilor (in mod constant Klebsiella pneumoniae) produc lizindecarboxilaza, ureaza, metabolizeaza malonatul si cresc pe medii avand citrati ca unica sursa de carbon (Simmons).

Adoptand clasificarea lui Ewing din 1972, Orskov in 1974 genul Klebsiella e descris ca format din trei specii: Klebsiella pneumoniae (specia tip), Klebsiella ozenae si Klebsiella rhinoscleromatis. (29)

In 1977 Brenner si col. reconsidera la grad de specie Klebsiella oxytoca, biotipul indologen al Klebsiella pneumoniae in clasificarile precedente. In tabelul de mai jos este prezentata o schema restransa de teste biochimice pe baza carora se poate face diferentierea celor 4 specii de interes medical: Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Klebsiella ozenae si Klebsiella rhinoscleromatis. (13)

Caracterizarea exoenzimatica a speciilor de Klebsiella

Istoric Klebsiella rhinoscleromatis a fost prima semnalata ca agent etiologic al rhinoscleromului in 1882 de Von Frisch (B. capsulatus) iar Klebsiella pneumoniae a fost descrisa un an mai tarziu de catre Friedlander la bolnavii decedati cu pneumoniae. (pneumobacilul Friedlander).

In 1938 Adel descrie B. Mucosus ozenae intalnit initial in ozena si semnalat apoi si in alte boli cronice ale aparatului respirator.

Habitat, ecologie. Klebsiella pneumoniae este larg raspandita in natura fiind prezenta in sol, apa si in intestinul omului si animalelor.

Ca organism de selectie este intalnita relativ frecvent in mediul spitalicesc colonizand tractul urinar sau respirator la adult ori intestinal la copil indeosebi, dupa terapia prelungita cu antibiotice cu spectrul larg.

Caractere de cultura si metabolism. Enterobacteriile din genul Klebsiella se cultiva cu usurinta pe mediile uzuale fara cerinte nutritive speciale. Cresc in medii cu KCN si cu exceptia Klebsiella rhinoscleromatis folosesc citratii ca unica sursa de carbon. Pe mediile gelozate s-au descris mai multe feluri de colonii. Cel mai frecvent e tipul mucos: colonii mari, opalescente, uneori cenusii, cu suprafata umeda care dupa o incubare prelungita prezinta tendinta la confluare si curgere pe suprafata mediului.

Coloniile de tip non mucoid sau R sunt asemanatoare cu cele descrise la celelalte enterobacterii. Pe mediile selective Klebsiella pneumoniae si Klebsiella oxytoca se comporta ca enterobacterii lactoza pozitive determinand colonii mari tipice, uneori mucoide. Klebsiella ozenae si Klebsiella rhinoscleromatis formeaza colonii mari lactoza negativa, cu aspect mucoid. (7)

Klebsiella nu se dezvolta pe mediile inalt selective si este partial inhibata pe cele moderat selective.

Particularitati metabolice

Legenda:

d = reactii (+) variind intr-o proportie de 10-90%

D = reactii diferite date de speciile din cadrul genurilor

Rezistenta la agenti fizici, chimici si biologici

Caldura - putin rezistente la caldura la 60⁰C culturile mor in 15-20 min., iar la 100⁰C mor in 2-7 min.; temperaturile medii (10-35⁰C) permit supravietuirea indelungata dependenta de alti factori de mediu, precum umiditatea, prezenta materiilor organice. Astfel pe sol si pasuni au supravietuit 200 de zile.

Frigul, congelarea brusca determina o reducere considerabila a numarului de germeni in primele zile, ulterior rata reducerii este foarte mica.

Ph-ul - germenii cresc si se dezvolta bine intre 6 si 8,2. Ph-urile sub 3,5 nu permit o supravietuire mai mare de 6-12 ore. La ph-uri peste 9, dezvoltarea este inhibata. (27)

Dezinfectantele curent folosite (sublimatul 1/1000, fenolul 5/1000, formolul 5/1000) le omoara in intervale cuprinse intre 30 min. si 2 ore.

Concentratiile saline mai mari de 8% nu permit cresterea Klebsiellelor.

Fata de antibiotice sensibilitatea variaza: cefalosporinele si aminoglicozidicele sunt in principiu active pe Klebsiella. Proportia de tulpini rezistente este insa in crestere datorita rezistentei achizitionata in cea mai mare parte prin factorii plasmidiali. (17)

Antigenitatea. Particularitatile morfologice ale Klebsiellelor se reflecta si in structura lor antigenica. Au fost descrise antigene somatice O si R corespunzand formele respective si antigenice capsulare K.

In functie de antigenele somatice si capsulare, Kauffmann a stabilit opt variante bacteriene distincte. Fiecare forma S ori R poate exista in cate 4 variante: mucoida - capsulara, mucoida - necapsulata si nonmucoida - necapsulata. Deoarece tulpinile necapsulate de Klebsiella incalzite 2 ½ ore la 100⁰C sunt O inaglutinabile, determinarea antigenelor O se face numai la formele acapsulate. Decapsularea este insa dificila (cultivarea prin treceri saptamanale pe bulion nutritiv in amestec cu bila 50%) si deseori insotite de rough-izarea culturii. Din aceasta cauza tipizarea serologica la Klebsiella se bazeaza pe antigenele capsulare.

Kauffman si Orskov au stabilit o schema antigenica bazata pe 5 grupe serologice si 72 antigene de tip K. (20) In primele trei grupe sunt cuprinse majoritatea tulpinilor capsulate. Ulterior Ewing si Edwards au extins numarul antigenelor capsulare la 77 (numerotate discontinuu de la 1 la 82). La acestea 5 se adauga si un al VI-lea grup de tulpini O nedeterminate. (13)

Intre antigenele de grup O de la Klebsiella si antigenele O de la Escherichia exista multiple inrudiri. (12)

Schema antigenica de diagnostic la genul Klebsiella

Patogenitatea. Antigenele de invelis si pilii confera dupa unii autori un spor de virulenta. A fost descrisa si o enterotoxina termostabila similara ca mod de actiune cu cea de E. coli. Producerea ei este mediata de un factor episomal foarte probabil transferat de la E. coli.

Patogenitatea pentru om a speciilor de Klebsiella este diferita.

Tulpinile capsulate 1m, 2m, 3 care apartin K. pneumoniae pot fi agentii etiologici si pneumoniei, sau alte afectiuni ale tractului respirator: bronsite, bronsectazii, abcese pulmonare, infectii generalizate ori localizate ale partilor moi etc. Alte tipuri capsulate de K. pneumoniae si K. oxytoca sunt intalnite in etiologia bolii diareice la copil si adult. (25)

Tipurile 3, 5, 6 apartinand K. ozenae au fost izolate din ozene si infectii cronice ale tractului respirator. K. rhinoscleromatis (tipul capsular 3) a fost intalnita numai la bolnavii cu rinosclerom ori contactii lor. (8)

Diagnostic de laborator

In infectiile produse de Klebsiella se practica numai diagnosticul bacteriologic constand in izolarea si identificarea agentului etiologic in diverse prelevate. Intre acestea cel mai frecvent investigate sunt materiile fecale, urina, sputa, exudatul nazo-faringian si exudatele purulente in diverse infectii localizate.

Identificarea se bazeaza pe caracteristicile morfologice (bacili gram negativi incapsulati), pe prezenta coloniilor mari, mucoase, lactoza pozitive, pe imobilitate si pe particularitatile exoenzimatice definitorii. Producerea de ureaza si indol, scindarea malonatului de Na si cresterea pe citrat Simmons diferentiaza cele 4 specii de Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Klebsiella ozenae, Klebsiella rhinoscleromatis.

Pentru diferentieri in scopuri epidemiologice au fost propuse mai multe metode de tipizare:

Tipizarea serologica se bazeaza pe determinarea tipurilor capsulate (prin reactia de umflare a capsulei) dupa schema propusa de Kauffmann si Orskov.

Utilizand aceasta schema Voicescu si col. au semnalat serotipurile K4, K12, K16 si K18 ca cele mai frecvente in infectii extraenterale in tara noastra.

Cea mai cunoscuta este schema de lizotipie Slopek-Milch constand din 15 preparatii fagice. Utilizand aceasta schema Popovici si col. au putut determina tipul fagic la 64,6% dintr-un lot de 734 tulpini de Klebsiella izolate in conditii epidemiologice variate.

Proportia de tulpini tipabile a putut fi ridicata de aceiasi autori la 77,8% cu ajutorul unui set de faci aditionali autohtoni.

Tipizarea bacteriologica

In 1967 a fost propusa prima schema de bacteriocinotipie la Klebsiella bazata pe un set de 77 preparatii. Datorita dificultatilor de a lucra cu un set atat de larg ca si numarul mare de tulpini netipabile (47%), utilizarea acestei scheme nu s-a extins. Alte scheme propuse ulterior au dat rezultate inconstante, nereproductibile.

Recent, la noi in tara, s-a stabilit o schema bazata pe 7 preparatii bacteriocinice prin care 85% dintre tulpinile de Klebsiella provenind din diverse procese epidemice au fost tipizate.

Preparatiile ca si bacteriocinotipurile s-au dovedit relativ stabile.