dr. berek zsuzsanna - semmelweis egyetem | kutató...

95
Zoonoses Legionellosis Pseudomonas Group and Acinetobacter Dr. Dr. Berek Berek Zsuzsanna Zsuzsanna 08 November 2011 08 November 2011

Upload: ngokhanh

Post on 01-Oct-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesLegionellosis

Pseudomonas Groupand Acinetobacter

ZoonosesLegionellosis

Pseudomonas Groupand Acinetobacter

Dr. Dr. BerekBerek ZsuzsannaZsuzsanna08 November 201108 November 2011

Page 2: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

GRAM NEGATIVE RODS

AEROBBordetellaBrucella (Z)Francisella (Z)

PseudomonasAcinetobacterLegionella

FACULTATIV ANAEROBHaemophilusPasteurella (Z)

Family:EnterobacteriaceaeVibrionaceae

CardiobacteriumEikenellaKingellaActinobacillus

ANAEROBBacteroidesPrevotellaPorphyromonasFusobacterium

MICROAEROPHILCampylobacterHelicobacter

Page 3: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesZoonoses: Brucella, : Brucella, Francisella, Pasteurella Francisella, Pasteurella andand

PlaguePlague

1. Brucella1. Brucella

Sir David Bruce (1855-1931)

www.lshtm.ac.uk/.../archives/images/bruce1.jpg

Page 4: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Brucellae

Morphology:Gramnegative Coccobacilli

Cultivation:Agar – nutrient rich(Serum, Glycerine)CO221 Days

Resistant!

Page 5: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Description: Brucella spp. Colony Characteristics: - A. Fastidious, usually notvisible at 24h. - B. Grows slowly on most standard laboratory media (e.g. sheepblood, chocolate and trypticase soy agars). Pinpoint, smooth, entire translucent, non-hemolytic at 48h

staf

f.vbi

.vt.e

du/p

athp

ort/p

athi

nfo_

imag

es/B

ru...

Page 6: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Brucellae

Pathogenesis, Infection, Clinical findings

B. melitensis Goat Maltese feverB. abortus Cattle Morbus BangB. suis Swine swine Brucellosis

Anthropozoonosis All is Brucellosis„Febris undulans” RES!(undulating fever)

- from sick animals (meat, milk)- through direct contact or contaminated food- Invasion through skin lesions or conjunctiva or GI tract

mucosa

Page 7: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Brucella – source of infection

Medmicro

Page 8: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Brucella – portals of entry

Figu

re28

-1 P

orta

lsof

ent

ryfo

rBru

cella

spe

cies

.

Medmicro

Page 9: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Brucella – spreading

Medmicro

Page 10: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Figure. Acute unilateral scrotal swellingin a 27-year-old man with brucellosis.

www.medscape.com/.../art-iim441224.fig.jpg

Page 11: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig.13.36 Brucellosis. Arthritis of theleft knee. This was accompanied byfever, malaise, generalized myalgia anddepression.Fig. 13.37 Orchitis – B. abortus

Page 12: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Brucellosis - diagnosis

Page 13: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

DiagnosisCulture: min. 5 daysSerologyAntibody detection

Tube-agglutination (Wright)IgM ChromatographyELISA

Therapy:Doxycyclin, Rifampicin, StreptomycinProphylaxis:expositionTreatment or anihilation of sick animals

WHO – Bioterror Category B!!!

Brucella IgM

www.kit.nl

Brucellosis

Page 14: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesZoonoses: Brucella, : Brucella, Francisella, Pasteurella Francisella, Pasteurella andand

PlaguePlague

2. Francisella 2. Francisella tularensistularensis

Tulare Lake; California, USA

Page 15: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Francisella tularensis

Morphology:Gramnegative rods

Resistant to COLD!

Cultivation is prohibited!Only special LaboratoriesWHO – Bioterror category A!!!

Pathogenesis, Infection- From sick animals- through direct contact or inhalation or per os or via Ectoparasites

NO HUMAN TO HUMAN TRANSMISSION

Page 16: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Francisella tularensis

Clinical findings:TULARAEMIALymphnodes, small Granulomas+ ulceration+ necrosisPrimar complexcutano-, oculo-, tonsilloglandular, (visible!)thoracal, abdominal - (invisible!) formsGeneralisation – Granulomatous lesions!

Diagnosis: SerologyProphylaxiy:Expositionsprophylaxis

Therapy:Streptomycin, Doxycyclin,Ciprofloxacin

Page 17: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

A reported case of exposure of a patient toa wild rabbit, whichsubsequently died, suggested that tularemiawas the likely etiology

staff.vbi.vt.edu/.../Ftularensis

Page 18: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Description: Cervical Lymphadenitis in a Patient With Pharyngeal Tularemia; Patient has marked swelling and fluctuant suppuration of several anteriorcervical nodes. Infection was acquired by ingestion of contaminated food orwater. Source: World Health Organization

staff.vbi.vt.edu/.../Ftularensis

Page 19: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Description: ChestRadiograph of a Patient WithPulmonary Tularemia

Description: These Francisella tularensis colonies show characteristicopalescence on cysteine heart agarwith sheep blood (cultured at 37 C for72 hours). Note: On cysteine heartagar, F tularensis colonies arecharacteristically opalescent and donot discolor the medium

staff.vbi.vt.edu/.../Ftularensis

Page 20: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesZoonoses: Brucella, : Brucella, Francisella, Pasteurella Francisella, Pasteurella andand

PlaguePlague

3. Pasteurella3. Pasteurella

Louis Pasteur (1822-1895)

upload.wikimedia.org/.../4/42/Louis_Pasteur.jpg

Page 21: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

medecinepharmacie.univ-fcomte.fr

Pasteurella multocida

Morphology:Gramnegative, small rods

Cultivation:Blood- and chocolate agar

Pathogenesis:Through dog and/or cat bites

Immunocompromised: Sepsis!

Therapy: surgery, Penicillines

Page 22: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

aapredbook.aappublications.org

Pasteurella multocida

Fig. 10.55 Animal bite. Infected wound of fingerfollowing bite of domesticcat. P. multocida wasisolated from the wound.

Page 23: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

aapredbook.aappublications.org

Pasteurella multocidacellulitissecondary tomultiple catbites about theface of a one-year-old child

Page 24: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

?

Page 25: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesZoonoses: Brucella, : Brucella, Francisella, Pasteurella Francisella, Pasteurella andand

PlaguePlague

4. Pest 4. Pest –– Yersinia pestisYersinia pestis

1863 - 1943

Page 26: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Yersinia pestis Genus: Enterobacteriaceae!

Morphology: Gramnegative rods – bipolar staining

www.lonlygunmen.deGiemsa staining www.mja.com.au

Page 27: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS
Page 28: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.idph.state.il.us, www2.cnrs.fr, ww.knowledgenews.net,

Yersinia pestis

NO CULTURE! FORBIDDEN!Only in special LaboratoriesWHO – Bioterrorcategory A!!!

Page 29: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pest - XIV. Jh.

Page 30: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Yersinia pestis

VIRULENCE FACTORS

Capsule – Protein!V Antigen (Protein) AntiphagocyticW Antigen = Endotoxin

Extracellular Substances- Plasminogen – Activator – Protein (Pla)

spreading, fibrinolytic-Toxin (kills mice)

Page 31: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Yersinia pestis

Pathogenesis, Infection:Source of infection:Rats (and other rodents)→ Elimination of Rats!!!

Transmission:direct contact,Rat-flea-bites

Penetration: skin

Page 32: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Yersinia pestis

Figure 29-4 Pathogenesis of Y. pestis in plague patients.

Medmicro

Page 33: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Clinical findings:1)Bubonic plague(swollen lymph nodes)

2) Septic form → haemorrhagic inflammation

3) Lung plague = Pneumonia ← direct aerogentransmission from human to human (drop-infection → primary lungplague)!

Yersinia pestis

Page 34: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 13.55 Plague. Enlarged tender inguinal lymphnodes in a Vietnamesechild with bubonic plague.Fig. 13.56 Advanced stage of inguinal lymphadenitis in bubonoc plague. The nodes have undergone suppuration and the lesion has drainedspontaneously.By courtesy of Dr. J.R. Cantey

Bubonic form

Page 35: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Necrosis of finger tips of septicemicplague.

www.imcworldwide.org

Cutaneous Hemorrhages in Plague. Source www.cdc.gov

Septic form

Page 36: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.imcworldwide.orgLung plague

Page 37: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Yersinia pestis

DiagnosisClinical pictureDirect detection – microscopic (bipolar!)Serology – tube-agglutination, IF

Therapy:Doxycyclin, Streptomycin

Page 38: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Biological Weapons – Bioterrorism

Biological Weapon: Organism, Toxin, VirusAim:• to kill and/or anihilate individuals and/orwhole Population• economic damage

Biological war (military conflicts)Bioterrorisms (ideology!)Biological crime (personal)

Page 39: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Categories: A, B, CMost dangerous: AB. anthracis, C. botulinum, F. tularensis, Y. pestis

Easy to cultureEasy to spread/transmit – droplets, airwaysHigh letalityTherapy? (too late)„Out of the blue”High number of cases

Biological Weapons – Bioterrorism

Page 40: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesLegionellosis

Pseudomonas Groupand Acinetobacter

ZoonosesLegionellosis

Pseudomonas Groupand Acinetobacter

Dr. Dr. BerekBerek ZsuzsannaZsuzsanna08 November 201108 November 2011

Page 41: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

LegionellosisLegionella pneumophila

LegionellosisLegionella pneumophila

Morphology:Gram negative rods

Aerob

www.lf3.cuni.cz

Page 42: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Legionella

Page 43: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.waterscan.co.yu

Legionella

Page 44: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Legionella pneumophila

Flagellum, Fimbriae

Page 45: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

mcb.berkeley.edu

Legionella

Page 46: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Legionella pneumophila

Cultivation:Special Media!BCYE BCYE (yeast extract, Activ charcoal)(pH=9; Temperature 35°C; 3 days)

Bloodagar

BCYE

Page 47: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

LegionellaCulture

www.lf3.cuni.cz

BCYE

Page 48: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ww

w.c

ontra

ctla

bora

tory

.com

LegionellaCulture

Page 50: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Legionella pneumophila

Pathogenesis-1:Source of infection, habitat:ubiquitous(air-conditions, water-showers,Humidity (floor), Biofilms)

transmission:aerogen - dropinfection!

Page 51: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.ratsteachmicro.com

Page 52: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.eco-khlamx.com

Page 53: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Legionella pneumophila

Pathogenesis-2:Facultative intracellular!

In water: ProtozoonIn humans: Leukocytes, Inflammatory reaction, Proteases,Phospholipases

www.lifespan.org

Page 54: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

FIGURE 40-7 ElectronmicrographshowingL. pneumophila

serogroup 1 in theprocess of dividing (arrows) within a vesicle of an amoeba(Hartmanellaveriformis) cell.

Legionella andamoeba

Page 55: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pathogenic cycle of Legionella

microbewiki.kenyon.edu

Page 56: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

textbookofbacteriology.net/Legionella.jpeg

Page 57: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS
Page 58: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Legionella pneumophila

Clinical findings:Legionellosis1) Pneumonia → Legionair’s disease2) Pontiac-Fever (non-pneumonia)

Diagnosis:detection – Biopsy! BAL: direct IFCultivationDirect antigen detection – Urine!Antibody detection – Serology; ELISA

Prophylaxis: avoiding of Legionella containing Aerosole

Therapy:Erythromycin, Tetracyclin, Rifampicin, FQ

Page 59: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 2.29 Legionnaires’ disease. Chest radiograph showing extensiveconsolidation affecting parts of all lobes of the lungs.

Page 60: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 2.28 Legionella pneumophila. Specimen from bronchial biopsy taken throughfibreoptic bronchoscope in a patient with fulminant Legionnaires’s disease. The organismcan be isolated on selective culture media or by guinea pig inoculation. By courtesy of Dr. S. Fischer-Hoch

Diagnosis

Page 61: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 2.30 Legionnaires’ disease. Autospy specimen showingconsolidation of upper and lower lobes of right lung.

Page 62: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ZoonosesLegionellosis

Pseudomonas Groupand Acinetobacter

ZoonosesLegionellosis

Pseudomonas Groupand Acinetobacter

Dr. Dr. BerekBerek ZsuzsannaZsuzsanna08 November 201108 November 2011

Page 63: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas GroupPseudomonas Group

Pseudomonas P. aeruginosa P

Burkholderia B. mallei PB. pseudomallei PB. cepacia

Stenotrophomonas S. maltophilia(Xanthomonas)

P = obligate pathogen

Page 64: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas aeruginosa

Morphology and culture:Gramnegative rods 1-2 μm, no demands; Biofilmbuilding!

Page 65: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pigments:1. Pyocyanin2. Fluorescein

Haemolysis (β)

Pseudomonas aeruginosa

Page 66: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

VERY RESISTANT !

- to HeatLightDry

Desinfectants

Antibiotics

Pseudomonas aeruginosa

www.fiu.edu

Page 67: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

ANTIGENS AND VIRULENCE FACTORS:Adhaesion and Colonisation- "0", "H", Pili/Fimbriae- Capsule = Glycocalyx- Alginate slime = mucoid Exopolysaccharid BiofilmbuildingInvasion, Penetration- Extracellular Proteases, Exoenzymes (many!)- Cytotoxin = Leukocidin and Haemolysins- PigmentsDissemination- Exotoxin A – inhibit Proteinsynthesis (EF2 Diphtheria)- Exotoxin/Exoenzym S – at burns; detecting in blood- Endotoxin

LD50 – at burnt wounds 30Normal skin 108

Pseudomonas aeruginosa

Page 68: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas aeruginosa – Structure

Medmicro

Page 69: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

No single factor is decisive for virulence.

www.ratsteachmicro.com

Page 70: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas aeruginosaToxin-A – mode of action

Pseudomonas aeruginosa – elmi

Page 71: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas aeruginosa

Pathogenesis, Infection:

Habitat (normally):Soil, water (swimming-pools, Pools!), sewege waterHuman GI tractRespiratory tract: animals

Source of infection:sick, carrierscontaminated enviromentSolutions (humid Milieu!) Kunststoffe

transmission: direct, indirect Contact

Page 72: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Clinical findings:Nosokomial infections

- Meningitis, Pneumonia (Respirator!) - Sepsis- Burns! skin, Wounds- Urogenital Infections (Katheters), - GI tract (!), newborn/babies- Otitis media, externa- EYE + Contact lenses

Cystic Fibrosis (mucoid strains)

Pseudomonas aeruginosa

Page 73: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 10.2 Pseudomonas folliculitis. Papulopustuler rash over thebuttocks and thights following use of a spa pool.

Page 74: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 13-6 Ecthyma gangrenosum. Necrotic round lesion on the buttock of a childwith Pseudomonas septicaemia associated with immunodeficiency.

Page 75: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 12.46 Bacterial keratitis. Contact lens-associated keratitis due toPseudomonas aeruginosa. By courtesy of Dr. A.N. Carlson

Page 76: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 12.47 Bacterial keratitis, in this case due to P. aeruginosa. Aninfiltrate is seen with corneal thinning. By courtesy of Mr. P.A. Hunter

Diffuseinfiltrate

Edge of epithelium

Thinned corneal stoma

Page 77: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 12.48 Bacterial keratitis. A massive inflammatory response inanterior uveitis leads to precipitation of the cells as pus in the anteriorchamber. This is called hypopyon. By courtesy of Mr. S. Harding

Page 78: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Fig. 12.49 Bacterial keratitis. P. aeruginosa eye infection showingcorneal ulceration and hypopyon formation in this rapidly progressiveeye infection.

Page 79: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas aeruginosa

Clinical findings:Nosokomial infections

- Meningitis, Pneumonia (Respirator!) - Sepsis- Burns! skin, Wounds- Urogenital Infections (Katheters), - GI tract (!), newborn/babies- Otitis media, externa- EYE + Contactlenses

Cystic Fibrosis (mucoid strains)

Page 80: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS
Page 81: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Pseudomonas aeruginosa

Page 82: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Diagnosis:Detecting the bacterium, identification, Oxidase +

Therapy and Prophylaxis:Antibiogram!!!Aminoglycosides, Carbenicillin, antipseudomonas Cephalosporines, Fluoroquinolones

Expositionsprophylaxis: CLEAN! Disinfection!Active Immunisation – in cystic fibrosis

Pseudomonas aeruginosa

Page 83: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

A conjugate vaccine in the final clinical phase is Aerugen®, the first and onlyvaccine for the prophylaxis of fatal Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis patients. The polyvalent conjugate vaccine combines 8 prevalentP. aeruginosa serotypes and the bacterial exotoxin A. It is the first conjugatevaccine based on a lipopolysaccharide component.

www.bernabiotech.com

Vaccine

Page 84: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Burkholderia malleiClinical finding: Malleus (glanders) – horse, donkeyHumans: often fatal!Occupational diseaseBioterror category B!

www.vef.hr/vetarhiv/papers/68-5/alani2.jpg

A horse with glandersand with positive mallein test

microbewiki.kenyon.edu/images/3/39/Horse.jpg

Page 85: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Clinical finding: Melioidosis(pseudoglanders)

– Pneumonia, Sepsis

subtropical andtropical area

Burkholderia pseudomallei

Page 86: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

B. pseudomallei

www.co.collin.tx.us

Page 87: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

B. pseudomallei

www.asm.org

B. pseudomallei onAshdown's agar afterincubation at 37°C in air for 3 days

Page 88: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Burkholderia cepacia,Stenotrophomonas maltophilia

Nosokomial infections

Figure 1. Electron micrographs showing expression of flagella by SMDP92. Stenotrophomonas maltophilia strains can have one (A) to several flagella(B,C). The flagella on these bacteria show a polar disposition. Bars, 0.5 µm

www.cdc.gov/.../web%20images/01-0535-8t.jpg

Page 89: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Figure 8. Ultrastructuralanalysis of Stenotrophomonas maltophilia adheringto plastic. (A) Scanningelectron micrographsshowing the tight adhesion of SMDP92 to the plasticsurface. (B) Structures resembling flagella seem tobe protruding andinterconnecting bacteria(arrowheads) or connectingbacteria to the plastic(arrows). (C) In addition tothe flagellalike filaments(arrowheads), high-powermagnification shows thepresence of thin fibrillarstructures connectingbacteria to the abioticsurface. Bars: A 10 mm, B 1 mm, C 2 mm.

www.cdc.gov/.../web%20images/01-0535-8t.jpg

Page 90: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Stenotrophomonas maltophilia www.uni-ulm.de

Page 91: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.oregon.govBurkholderia sp.

Page 92: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

www.uni-ulm.deB. cepacia

Page 93: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Acinetobacter spp.Acinetobacter spp.

Morphology:Gramnegative dimorphicrods, coccobacilli

www.acinetobacter.org

Page 94: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

Acinetobacter spp.Culture:Agar, Bloodagarimportant: Temperature 40-44°CNon-motile – „akinetic”

Pathogenesis and clinical findings:like Pseudomonas aeruginosa

www.acinetobacter.org

Nosokomial infections!Multiresistant!

Page 95: Dr. Berek Zsuzsanna - Semmelweis Egyetem | Kutató ...semmelweis.hu/mikrobiologia/files/2014/05/Zoonoses_GNCCB_Ps_Leg... · Dr. Berek Zsuzsanna 08 November 2011. GRAM NEGATIVE RODS

THE ENDIstanbul, 2006