Untitled

Anaeróbne baktérie

MUDr. Miroslava Horniačková, MPH

  • Ústav mikrobiológie LF SZU v Bratislave
  • Pre: LF, zubné lekárstvo

Vzťah baktérií ku kyslíku

  • Aeróbne: vyžadujú kyslík pre rast.
  • Fakultatívne anaeróbne: môžu rásť s alebo bez kyslíka.
  • Anaeróbne: kyslík je pre ne toxický, metabolizmus je fermentačný alebo využívajú dráhy anaeróbnej respirácie bez kyslíka; ich metabolické produkty sú zapáchajúce.
    • Produkty: organické kyseliny, kyselina maslová, propionová, alkoholy, plyny ako H₂, H₂S, NH₄, indol, skatol.
  • Mikroaerofilné: potrebujú nízke koncentrácie kyslíka.
  • Kapnofilné: preferujú zvýšené koncentrácie oxidu uhličitého (CO₂).

Anaeróbne baktérie

  • Pre rast potrebný nižší redox potenciál prostredia (−100 mV až −200 mV).
  • Energiu získavajú:
    • Fermentáciou (anaeróbna glykolýza).
    • Oxidoredukciou medzi dvoma aminokyselinami (Sticklandove reakcie).
Metabolické produkty
  • Produkty metabolizmu sú organické kyseliny, alkoholy, plyny, ktoré spôsobujú zápach.

Delenie anaeróbnych baktérií podľa vzťahu k O₂

  • Obligátne anaeróby:
    • Striktné anaeróby: menej ako 5% O₂, napríklad C. haemolyticum, C. novyi (10 minút na vzduchu!).
    • Stredne anaeróby: 2% - 5% O₂, ako C. perfringens a Bacteroides fragilis.
  • Aerotolerantné anaeróby: slabý rast pri laboratórnych podmienkach, dobrý rast v anaeróbnom prostredí, príklady C. canis, C. histolyticum, C. tertium.

Anaeróbne grampozitívne koky

Čelaď: Peptostreptococcaceae
  • Rod: Peptostreptococcus
    • Druh: P. anaerobius, P. stomatis
Čelaď: Peptoniphilaceae
  • Rod: Peptoniphilus
    • Druh: P. asaccharolyticus
Rod: Anaerococcus
  • Druh: A. prevotii, A. tetradius
Rod: Finegoldia
  • Druh: F. magna
Rod: Schleiferella

Anaeróbne gramnegatívne koky

Čelaď: Veillonellaceae
  • Rod: Veillonella
    • Druh: V. parvula
Anaeróbne grampozitívne koky
  • Súčasť fyziologickej mikrobioty: ústa, gastrointestinálny trakt (GIT), vagína, koža.
Ochorenia spôsobené anaeróbne grampozitívnymi kokami
  • Abscesy, anaeróbne pleuropulmonálne ochorenia, bakterémia, infekcie mäkkých tkanív (napríklad nekrotizujúca fasciitída), osteomyelitída, astritída, hryzné rany, poranenia lebky.
  • Často sú prítomné v zmiešaných infekciách.

Generické a taxonomické rozdelenie anaeróbnych baktérií

Anaeróbne grampozitívne paličky nesporulujúce:
  • Čelaď: Actinomycetaceae
    • Rod: Actinomyces
    • Druhy: A. israelii, A. gerencseriae, A. meyeri, A. naeslundii, A. odontolyticus, A. viscosus
  • Rod: Mobiluncus
  • Rod: Propionibacteriaceae
    • Rod: Cutibacterium (predtým Propionibacterium)
    • Druh: C. acnes
  • Rod: Bifidobacteriaceae
    • Rod: Bifidobacterium
  • Rod: Lactobacillaceae
  • Rod: Lactobacillus
  • Rod: Eubacteriaceae
  • Rod: Eubacterium
  • Rod: Coriobacteriaceae
  • Rod: Atopobium
Anaeróbne grampozitívne paličky sporulujúce:
  • Čelaď: Clostridiaceae
    • Rod: Clostridium
    • Druhy: C. tetani, C. botulinum, C. perfringens, C. sordelii, C. septicum, C. histolyticum, C. novyi, C. rhamnosum, C. sporogenes
  • Rod: Clostridioides
    • Druh: C. difficile

Anaeróbne baktérie v normálnej flóre človeka

  • Žalúdok: Lactobacillus.
  • Tenké črevo: streptokoky, laktobacily.
  • Hrubé črevo: Bacteroides, Porphyromonas, Fusobacterium, Bilophila wadsworthia.
  • Ústna dutina, orofarynx, nasofarynx: Prevotella, Porphyromonas, Bacteroides, Fusobacterium.
  • Anaeróbne koky: grampozitívne, gramnegatívne, ako aj anaeróbne paličky ako Actinomyces, Propionibacterium.

Infekcie vyvolané anaeróbnymi baktériami

  • Aspiračná pneumónia, pľúcny absces, nekrotizujúca pneumónia, empyém.
  • Dentálne/orálne infekcie, chronická sinusitída, mozgový absces.
  • Intraabdominálne/panvové infekcie, bakterémia.
  • Zmiešané infekcie mäkkých tkanív: abscesy prsníka a brušných, perirektálny absces, pilonidálny absces, absces mäkkých tkanív a kože.
  • Osteomyelitídy, rany, diabetická noha, plynová gangréna (klostrídiodová myonekróza).

Gramnegatívne anaeróbne paličky

Klinicky významné - najčastejšie humánne izoláty
  • Rod: Bacteroides
    • Druhy: Bacteroides fragilis group.
  • Rod: Porphyromonas
    • Druhy: P. gingivalis.
  • Rod: Prevotella
    • Druhy: P. intermedia, Tannerella forsythia.
  • Rod: Bilophila
    • Druhy: B. wadsworthia.
  • Rod: Fusobacterium
    • Druhy: F. nucleatum, F. necrophorum.
Faktory virulencie gramnegatívnych anaeróbnych paličiek
  • Puzdro, ako je tomu u Bacteroides fragilis, Prevotella melaninogenica.
  • Produkty anaeróbneho metabolizmu a enzýmy: proteázy, kolagenázy, fibrinolyzíny, neuraminidázy.

Ochorenia spôsobené gramnegatívnymi anaeróbami

Infekcie respiračného traktu:
  • Chronické infekcie sínusov a ucha, aspiračná pneumónia, absces pľúc.
Gynekologické infekcie:
  • Infekcie kože a mäkkých tkanív, bakterémia, gastroenteritída.
Periodontálne infekcie:
  • Zmiešané gramnegatívne anaeróby ako Prevotella, Porphyromonas, Fusobacterium.
    • Baktérie prítomné v ďasnovom chobote pri chronickej parodontitíde: P. gingivalis, P. intermedia, F. nucleatum, treponémy, T. forsythia.

Liečba infekcií vyvolaných gram-negatívnymi anaeróbami

  • Používa sa antibiotická liečba (ATB) a chirurgická intervence.
  • Pozor na tvorbu betalaktamázy.
  • Používané ATB: metronidazol, karbapenémy (imipenem, meropenem), beta-laktámy + inhibítory betalaktamázy (napr. piperacillin-tazobactam).

Anaeróbne baktérie: Bacteroides spp.

  • Prevalencia v GIT, vagíne, zriedkavo v DÚ.
  • Majú pleomorfné tvary (kokoidné, tyčinky, vlákna, vakuoly).
  • Sú rezistentné voči žlči (20%) a fermentujú sacharidy (sacharolytické).

Rod Prevotella

Hlavné druhy
  • Prevotella melaninogenica, P. corporis, P. denticola, P. intermedia, P. nigrescens, P. loescheii, P. tannerae, P. pallens, P. shahii, P. salivae.

Rod Porphyromonas

Charakteristika
  • Asacharolytické, pigmentované krátke paličky.
  • Tvorba pigmentu na krvnom agare: hnedožlté až čierne.

Porphyromonas gingivalis

Oportúnny patogén
  • Súčasť orálneho mikrobiómu, kolonizuje orálne epitelium, vysoko adaptovaný.
  • Spolupráca s Aggregatibacter actinomycetemcomitans.
  • Ľudské ochorenia spojované s parodontitídou.
Mechanizmus invázie
  • Adherencia a invázia do buniek, inkorporácia do fagozómu, množenie v epiteliálnych bunkách.
Zápalové reakcie
  • LPS je kľúčovým faktorom pri vývoji periodontitídy, aktivácia zápalu a vrodenej imunity, indukcia prozápalových cytokínov ako IL-1β, IL-6, IL-8.

Tannerella forsythia

Gram negatívna anaeróbna palička
  • ťažko kultivovateľná a molekulárne dokázateľná.
Často izolovaná
  • Z DÚ od pacientov s gingivitídou a periodontitídou.

Rod Fusobacterium

Charakteristika
  • Gram negativne paličky, rôzna veľkosť, vretenovitý tvar (F. nucleatum).
  • Často izolované F. necrophorum.
Komplikácie
  • Vážne infekcie: ústa, hryzné rany, respiračný trakt, bakterémia.
    • Spolupráca s Prevotella a Porphyromonas vedie k anaeróbnym pleuropulmonálnym infekciám, mozgovému abscesu, chronickej sinusitíde.

Klinicky významné anaeróbne baktérie

Anaeróbne koky Gram pozitívne
  • Peptostreptococcus anaerobius, Peptococcus niger, Finegoldia magna, Micromonas micros, Peptoniphilus asaccharolyticus, Anaerococcus prevotii, A. tetradius.
Anaeróbne koky Gram negatívne
  • Veillonella spp.
Anaeróbne Gram pozitívne nesporulujúce paličky
  • Actinomyces, Propionibacterium, Bifidobacterium, Eubacterium, Mobiluncus.
Anaeróbne Gram pozitívne sporulujúce paličky
  • Rod Clostridium.
Ochorenia spojené s anaeróbne gram pozitívnymi paličkami nesporulujúcimi
  • Actinomyces sp.: Orálne lézie, aktinomykóza, abscesy.
  • Propionibacterium sp.: Akné, zápal slzných kanálikov.
  • Mobiluncus sp.: Bakteriálna vaginóza.
  • Bifidobacterium sp.: Oportúnne infekcie.
  • Eubacterium sp.: Oportúnne infekcie.

Rod Actinomyces

Dôležité informácie
  • Fakultatívne anaeróbne alebo striktne anaeróbne.
  • Pomalý rast a vláknité formy.
Zmiešané infekcie
  • Spojené so zmiešanými infekciami v ústach a cervicofaciálnych, hrudných a brušných infekciách.

Aktinomykóza

Ochorenie
  • Chronická granulomatózna infekcia.
  • Drúzy ako „zrnká piesku“.
Laboratórna diagnostika
  • Histológia, kultivácia, mikroskopia.
  • Dlhodobé podávanie ATB (penicilín).

Propionibacterium sp.

  • Baktérie spojené s kožnými infekciami, ako je akné, a s oportúnnymi infekciami.

Clostridium spp.

Charakteristika
  • Anaeróbne baktérie, sporulujúce, gram pozitívne.
  • Rôzne druhy, ako C. tetani, C. botulinum, C. perfringens.
Ochorenia
  • Clostridium tetani: Tetanus, incubačná doba je dní až týždne. Spôsobuje spastické kŕče.
  • Clostridium botulinum: Botulizmus, spôsobuje chabú paralýzu a je často spojené s potravinovými otravami.
  • Clostridium perfringens: Infekcie mäkkých tkanív, gastroenteritída, nekrotizujúce enteritídy.
Laboratórna diagnostika Clostridia
  • Zber vzoriek hnisu, mikroskopia, kultivácia.

Prevencia ochorení

U Clostridia
  • Očkovanie a hygienické opatrenia.

Clostrioides difficile

Základné informácie
  • Spôsobuje hnačky a pseudomembranóznu enterokolitídu.
  • Diagnostika zahŕňa odber stolice a detekciu toxínov.
  • Liečba: ATB ako metronidazol, vankomycin a fekálna transplantácia.