Bacterii strict anaerobe de interes medical Generalităţi Bacteriile strict anaerobe sunt microorganisme care nu se dezvoltă decât în absenţa oxigenului, prezenţa acestuia fiind foarte toxică culturii, chiar la o presiune de numai 10-5 atm. Bacteriile anaerobe sunt implicate în etiologia unor infecţii umane severe dar, în acelaşi timp, sunt cele mai frecvente microorganisme care colonizează organismul uman, având un rol important în menţinerea echilibrului ecologic al florei normale. Numeroase specii bacteriene anaerobe fac parte din flora normală a tegumentului, mucoaselor orofaringiană şi nazofaringiană, tractului gastro-intestinal şi tractului uro-genital (mai frecvent colonizează uretra şi vaginul). Cunoaşterea bacteriilor anaerobe ce colonizează diferite situsuri ale organismului este esenţială, deoarece majoritatea infecţiilor anaerobe sunt endogene, cu bacterii ce fac parte din flora normală. Există două grupe principale de germeni anaerobi: 1. Germeni anaerobi exogeni, sporulaţi, toxigeni, care aparţin genului Clostridium şi au ca habitat natural solul, dar pot fi întâlniţi şi în intestinul unor animale şi chiar al omului, mai ales sub formă de spori şi care în condiţii favorabile au capacitatea de a germina. Infecţiile exogene cauzate de germeni anaerobi includ infecţii alimentare, gangrena gazoasă, fascita necrozantă, celulita crepitantă, botulismul, tetanosul, gastroenterita şi enterita necrotică (determinată de Clostridium perfringens). 2. Germeni anaerobi endogeni, nesporulaţi, netoxigeni, pot fi virulenţi pentru om deşi habitatul lor natural este chiar mucoasa unor cavităţi naturale ale omului şi animalelor.
Germeni anaerobi exogeni, sporulaţi toxigeni Genul Clostridium Semnificaţia clinică. Infecţiile de origine exogenă produse de clostridii sunt gangrena gazoasă, tetanosul, intoxicaţia botulinică şi toxiinfecţia alimentară cu Cl.perfringens. Cl. difficile din flora normală a intestinului produce, în anumite condiţii, infecţii ale tractului digestiv care se pot transmite şi interuman. Clostridiile endogene din flora comensală pot iniţia infecţii grave în condiţii deosebite ca, de pildă, traumatisme, intervenţii chirurgicale, imunosupresie etc.
Clostridiile gangrenei gazoase Habitat: sunt bacterii cu habitat mixt: foarte răspândite în natură (sol, apă, aer, praf), şi totodată făcând parte din flora saprofită a tubului digestiv, vaginului, sau căilor aeriene superioare ale omului şi animalelor. Morfologie, caractere culturale: sunt bacili gram pozitivi, anaerobi (aerotoleranţi), sporulaţi, cu sporul dispus central. Au caractere culturale comune, deosebindu-se doar prin tipul de toxină produs (au fost descrise 5 tipuri antigenice de toxine notate de la A-E). Patogenie: Principalele specii cu rol în patologia umană sunt: Clostridium perfringens, Cl. oedematiens, Cl. septicum, Cl. histolyticum, Cl. bifermentans, Cl. falax (germeni ubiquitari izolaţi din sol, apă, aer dar sunt şi comensali ai intestinului). Clostridium perfringens se multiplică mai ales în ţesuturile lezate (postraumatic, postchirurgical), în care vasoconstricţia şi diminuarea fluxului sanguin induc ischemia locală. Prezenţa ionilor de Ca 2+ şi a bacteriilor aerobe asociate, sunt considerate factori favorizanţi ai infecţiei. Germinarea sporilor (endogeni, sau introduşi în mod accidental în organism) şi multiplicarea bacteriilor este urmată de eliberarea toxinelor la nivelul porţii de intrare. Toxinele (fosfolipaza, lecitinaza) produc efecte toxice grave, generale (cu o mortalitate de 100% a cazurilor netratate şi 25% a celor tratate). Au loc tulburări hemolitice, necroze musculare, tulburări de coagulare (prin leziuni ale trombocitelor şi leucocitelor). A fost descrisă o creştere a permeabilităţii vasculare, cu afectarea funcţiei miocardului (cu hipotensiune, bradicardie, însoţite de şoc deseori fatal). Clostridium perfringens de tip A alături de enterobacterii, enterococi, este considerat a fi agentul etiologic principal al gangrenei gazoase, infecţie invazivă gravă a ţesuturilor subcutanate (celulita anaerobă) şi musculare (gangrena gazoasă propriu-zisă), cu punct de plecare de la o plagă ce oferă condiţii de anaerobioză. Infecţia se generalizează rapid. CO2 rezultat în ţesuturi în urma metabolismului bacterian duce la apariţia crepitaţiilor în timpul compresunii ţesuturilor afectate. Plaga este de regulă postraumatică, consecutivă unor accidente de circulaţie sau de muncă, soldate cu fracturi deschise, şi prezenţa de pământ sau corpuri străine în plagă. Forma postoperatorie survine deseori în cazul chirurgiei septice viscerale, ortopedice, sau în cazul amputaţiilor efectuate la diabetici. Au mai fost descrise cazuri de mionecroză consecutive injecţiilor intramusculare cu medicamente vasoconstrictoare, precum şi o formă clinică spontană, caracteristică cancerului colic. Clostridiile mai pot produce septicemii postpartum sau postabortum, precum şi toxiinfecţii alimentare (prin ingerarea sporilor, şi eliberarea de enterotoxine de către formele bacteriene vegetative). Diagnosticul de laborator: presupune izolarea şi identificarea clostridiilor din produsele recoltate (secreţii din plagă, sânge, materii
fecale) în funcţie de tipul şi localizarea infecţiei. Tipizarea (identificarea speciei) se face prin boală experimentală la şoarece. Sensibilitatea la antibiotice: Clostridiile gangrenei gazoase sunt sensibile la penicilină G, eritromicină, ampicilină, metronidazol, cefoxitină şi în mod natural rezistente la tetraciclină. Epidemiologie, prevenţie Profilaxia constă în toaleta plăgilor, îndepărtarea corpurilor străine şi a ţesuturilor necrozate, antibioterapie profilactică, asepsia riguroasă a gesturilor operatorii. Tratamentul este o urgenţă chirurgicală, prognosticul bolii fiind influenţat de precocitatea instituirii sale. Posibila prezenţă a unei flore de asociaţie impune asocierea în terapie a unei β-lactamine cu un aminoglicozid şi metronidazol. Oxigenoterapia şi măsurile de reanimare sunt indispensabile. În cazul toxiinfecţiilor alimentare rehidratarea şi tratamentul simptomatic sunt suficiente. Clostridium tetani Habitat: foarte frecvent răspândit la suprafaţa solului, unde poate supravieţui timp îndelungat sub formă sporulată. Face parte de asemenea din flora normală 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 "măciucă", "rachetă de tenis", etc.). Semnificaţia clinică. Cl. tetani se găseşte în tractul intestinal al animalelor (bovine, cabaline, ovine) care elimină bacilul sub formă vegetativă. Odată eliminat, găseşte condiţii nefavorabile şi sporulează, putând fi izolat din sol. Sporularea este favorizată de condiţiile de anaerobioză, precum şi de contaminarea concomitentă cu germeni piogeni. Sporii pătrund prin poarta de intrare reprezentată de plăgi ale tegumentelor sau mucoaselor ce pot fi: mici (tăiate sau înţepate) murdărite cu pământ sau mari cu ţesuturi necrozate, zdrobite ce conţin corpi străini. Mai rar se infectează bontul ombilical la nounăscuţi, tratat în unele ţinuturi tropicale cu bălegar de vită (septic). Boală produsă de Cl. tetani este tetanosul. Sporii germinează la poarta de intrare unde elaborează toxina tetanică care difuzează în organism, bacilul rămânând cantonat la poarta de intrare. Exotoxina prezintă două componente, tetanospasmina ce acţionează asupra sistemului nervos central la nivelul centrilor motori unde inhibă elaborarea de acetilcolină şi se fixează de gangliozide, iar la nivelul sinapsei neuro-musculare blochează elaborarea mediatorilor chimici rezultând spasme musculare în crize paroxistice la cea mai mică excitaţie şi tetanolizina cu efect cardiotoxic. Din punct de vedere clinic, după o perioadă de incubaţie de 6-15 zile, timp în care are loc difuzia toxinei, apare contractura musculară, iniţial localizată (trismusul), iar apoi generalizată. Moartea se produce prin paralizia spastică a muşchilor respiratori.
Diagnosticul tetanosului este clinic. Diagnosticul de laborator este un diagnostic de confirmare care se solicită numai când trebuie stabilită responsabilitatea medicală pentru un caz de tetanos (postoperator, postpartum, cu punct de plecare de la bontul ombilical etc.). Tratament: -curativ, prin administrare de ser antitetanic şi anatoxină, -preventiv, prin vaccinare şi toaleta chirurgicală a plăgilor. Vaccinul DTP (anti diftero-tetano-pertususis) face parte din vaccinările obligatorii ale copilului şi se administrează la scurt timp după naştere sub forma unor injecţii subcutanate, la o lună interval, cu rapel la 7 ani. Clostridium botulinum Habitat: este o bacterie cu un habitat mixt: suprafaţa solului şi rareori în intestinul animalelor. Uneori poate contamina legumele şi fructele conservate. Morfologie, structură: sunt bacili gram pozitivi anaerobi, mobili, cu capetele rotunjite, sporulaţi, cu sporul (termorezistent 3-5 ore la 100° C) dispus subterminal. Sintetizează 6 tipuri de toxine, antigenic distincte (notate de la A-F) şi eliberate prin autoliza celulei. Cel mai frecvent asociate patologiei umane sunt tipurile: A, B şi F. Sunt toxice în doză foarte redusă. Patogenie: Clostridium botulinum, este agentul patogen al botulismului, o intoxicaţie alimentară fatală, produsă prin ingerarea de alimente ce conţin toxina botulinică. Foarte sensibil la oxigen, proliferează în alimente în care există un anumit grad de anaerobioză: conserve de legume, peşte sau carne (toxina eliberată produce gaz care bombează capacul conservei), mezeluri, şuncă ( în are loc o dezvoltare caracteristică “în cuiburi”), cârnaţi afumaţi etc. Intoxicaţia survine la 18-96 de ore postprandial. Toxina, (termolabilă) ingerată rezistă la acţiunea sucului gastric, pătrunde în intestin, de unde ajunge în circulaţia generală pe cale limfatică şi acţionează asupra sistemului nervos prin blocarea eliberării de acetilcolină la nivelul sinapsei neuro-musculare. Se produce paralizia flască a musculaturii buco-faringiene (disfagie, greţuri, vărsături), cu paralizia în final a muşchilor respiratori. Diagnosticul de laborator are rolul de a confirma diagnosticul clinic şi urmăreşte evidenţierea toxinei botulinice în ser, materii fecale, conţinut gastric, vărsături şi mai rar a bacilului botulinic în materiile fecale. Tipizarea toxinei botulinice, care are 7 tipuri antigenice (de la A la F), se poate face prin boală experimentală la şoareci. Tratament: Este o maladie cu declarare obligatorie. Profilaxia se referă la supravegherea procesului de fabricare a conservelor. Tratamentul curativ este simptomatic şi se efectuează în servicii de terapie intensivă.
Germeni anaerobi endogeni, nesporulaţi Aceştia reprezintă un al doilea grup de microorganisme, anaerobe, patogene pentru om. Ele cuprind un ansamblu de bacterii foarte diferite din punct de vedere morfologic şi funcţional, dar care au ca trăsături comune anaerobioza, comensalismul cutaneomucos şi potenţialul patogen. Frecvenţa infecţiilor cu germeni anaerobi nesporulaţi este în continuă creştere, acestea fiind prin excelenţă bacterii “oportuniste”. Cel mai frecvent dau infecţii în asociaţie cu alte specii microbiene. Nu vom insista asupra diagosticului de laborator, care urmează principiile generale de izolare şi identificare a germenilor anaerobi, dar vom prezenta în linii generale taxonomia acestor germeni, care a suferit mari modificări în ultimul deceniu şi semnificaţia lor clinică. Bacili gram negativi anaeorbi Bacilii gram negativi strict anaerobi sunt cuprinşi în familia Bacteroidaceae. Ei fac parte din flora comensală a mucoasei respiratorii, a tractului digestiv şi a tractului genital. Din cele 20 de genuri, importante în patologia umană sunt genurile Bacteroides, Prevotella, Prophyromonas şi Fusobacterium. Speciile acestor genuri sunt implicate în etologia bolii periodontale. Diagnosticul infecţiilor produse de bacilii gram negativi anaerobi constă în izolarea şi identificarea lor din produsele patologice. Întrucât fac parte din flora normală a organismului, produsele contaminate cu această floră nu pot fi prelucrate. Diagnosticul este foarte laborios, durează mult (4 săptămâni) şi implicaţia lor etiologică trebuie corelată cu realităţile clinice. Izolarea lor din produse normal sterile are întotdeauna semnificaţie patologică. Sensibilitatea la antibiotice a bacililor gram negativi anaerobi este diferită constituind un criteriu de identificare. Bacili gram pozitivi anaerobi Propionibacterium acnes este agentul etiologic al acneei juvenile în asociaţie cu alte microorganisme. Are o morfologie similară corynebacteriilor. Actinomicetele sunt bacili gram pozitivi anaerobi, nesporulaţi care cresc sub formă de filamente. Ele fac parte din flora normală a cavităţii bucale de unde pot iniţia, în anumite condiţii infecţii endogene. Specia cel mai frecvent întâlnită în patologia umană este Actinomyces israelii, în asociaţie cu alte microorganisme anaerobe ale cavităţii bucale (Bacteroides spp). Dintre infecţii menţionăm actinomicoza cervicofacială, toracală, abdominală, parodontită etc. Diagnosticul este bacteriologic. Examenul microscopic direct al puroiului recoltat din abcese este de mare valoare, deoarece morfologia filamentoasă, ramificată a actinomicetelor este
caracteristică. Din puroiul recoltat, care este grunjos se zdrobesc 2-3 grunji (formaţi prin agregarea filamentelor germenilor ramificaţi) între 2 lame. Lamele se despart, şi fiecare se colorează Gram. Cultivarea se face pe medii complexe în condiţii de anaerobioză şi durează mult. Cocii gram pozitivi Cocii gram pozitivi strict anaerobi sunt cuprinşi în genurile Peptococcus şi Peptostreptococcus. Ei fac parte din flora normală a cavităţii orale şi produc infecţii numai în asociere cu alţi anaerobi. Pătrund prin soluţii de continuitate ale pielii în profunzime, unde produc împreună cu alte specii infecţii purulente subacute de tipul abceselor cerebrale, otitelor, sinuzitelor etc. Pot participa de asemenea în infecţii ale tractului respirator inferior şi ale regiunii abdominale (peritonită, apendicită, abces hepatic etc). Ca şi în cazul celorlalţi germeni anaerobi endogeni nesporulaţi, diagnosticul este dificil şi durează în timp. Cocii gram negativi Sunt reprezentaţi de genul Veillonella care face parte din flora normală a cavităţii orale. Poate produce pioreea alveolară.
