Výskyt, diagnostika a antibiotická rezistence Campylobacter jejuni a Campylobacter coli

Lukáš HOLER

Bachelor's thesis

The occurrence, diagnosis and antibiotic resistance of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli

Abstract:

Campylobacter spp. je jednou z nejrozšířenějších bakterií, které jsou původcem alimentárních otrav. První zmínka o těchto bakteriích byla publikována v roce 1886 Theodorem Escherichiem. Zástupci rodu byli dříve řazeni do rodu Vibrio. Až v roce 1973 byla vypracována komplexní taxonomie rodu Campylobacter a byly definovány čtyři nejdůležitější druhy: C. fetus, C. coli, C. jejuni a C. sputorum. Zástupci rodu Campylobacter jsou charakterizováni jako gramnegativní, mikroaerofilní, malé zakřivené až spirálkovitě zahnuté tyčinky s typickým vývrtkovitým pohybem pomocí polárně umístěných bičíků. Campylobacter vyžaduje v atmosféře přítomnost 3 5 % O2 a 3 10 % CO2. Je citlivý zejména k vyšší koncentraci kyslíku a v aerobní atmosféře rychle hyne. Hlavním rezervoárem Campylobacter spp. je zažívací trakt hospodářských zvířat (C. jejuni a C. coli), domácích mazlíčků (C. upsaliensis), ptáků (u racků C. lari) i člověka. Je součástí střevní mikroflóry, odkud se dostává do prostředí porážek. Metabolismus rodu Campylobacter je respiratorního typu. Všechny druhy mají pozitivní oxidázovou a katalázovou reakci. To se velmi dobře využívá k samotné diagnostice. Rozlišuje se celkem 175 serotypů. Bakterie kolonizuje střevo pomocí chemotaxe. Pokud přežije, produkuje toxiny. Hlavním toxinem Campylobacter spp. je CDT (cytolethal distending toxin). Další toxiny produkované Campylobacter spp. jsou: enterotoxin podobný cholerovému toxinu (Shiga-like toxin) a hepatotoxin. Mezi nejčastější onemocnění patří kampylobakteriózy. Nejčastějším projevem je lehký nebo střední vodnatý průjem. Léčba spočívá převážně v rehydrataci a podávání solných roztoků s glukózou. Komplikací tohoto onemocnění je Guillain-Barré syndrom. Jen v nejzávažnějších případech jsou nasazována antibiotika na bázi makrolidů, tetracyklinů nebo chinolonů. Základem diagnostiky zůstává přímý průkaz kultivací, ke které se používá nejčastěji CSM agar. Provádí se široká škála metod jako biochemické, genetické, imunochemické, chemotaxonomické profilování mastných kyselin, metody gelové elektroforézy a měření molekulové hmotnosti druhově specifických proteinových biomarkerů hmotnostní spektrometrií MALDI-TOF. Tématem této práce bylo zjištění výskytu a porovnání způsobů diagnostiky na Bakteriologickém oddělení Nemocnice České Budějovice, a.s. Dále pak stanovení citlivosti mikrobů k vybraným antibiotikům. Na pracovišti Bakteriologického oddělení Nemocnice České Budějovice, a.s. se diagnóza určuje ze vzorku stolice. K diagnostice se zde používá přímého průkazu kultivací a hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF. V roce 2014 bylo zachyceno 296 pozitivních nálezů kmene Campylobacter jejuni. Z celkového počtu bylo 55 % mužů a 45 % žen. Nejčastější záchyt byl v měsíci červenci. Ve stejném roce bylo zachyceno 18 pozitivních nálezů kmene Campylobacter coli. Z celkového počtu bylo 39 % mužů a 61 % žen. Nejčastější záchyt byl v měsíci srpnu. U všech kmenů Campylobacter jejuni byla stanovena citlivost k vybraným antibiotikům. 72% kmenů bylo rezistentních k cirpofloxacinu, 34% kmenů k doxycylinu. 100% citlivost vykazuje clarithromycin. Také u všech kmenů Campylobacter coli byla stanovena citlivost k vybraným antibiotikům. 72% kmenů bylo rezistentních k cirpofloxacinu, 50% kmenů k doxycylinu. Ke clarithromycinu je opět 100% citlivost.

Abstract:

Campylobacter spp. are one of the most spreaded bacteria that causes food poisoning. The very first mention of these bacterium was published in 1886 by Theodore Escherichia. Members of the genus were formerly classified in the genus Vibrio. Taxonomy of the genus Campylobacter was developed in 1973 and four most important species were defined: C. fetus , C. coli , C. jejuni and C. sputorum. Members of the genus Campylobacter are characterized as Gram-negative, microaerophilic, curved or spiral small curved rods with a typical motion that is caused by polar located flagella. Campylobacter requires the presence of 3-5 % O2 and 3-10 % CO2. It is particularly sensitive to high presence of oxygen in an aerobic atmosphere and quickly dies. The main reservoir of Campylobacter spp. is the digestive tract of animals (C. jejuni and C. coli), pets (C. upsaliensis), birds ( seagulls at C. lari) and humans. It is part of the intestinal microflora, from where it enters the environment defeats. Metabolism of the genus Campylobacter is a bacterial respiratory type. All species have positive oxidase and catalase reaction. It can be very well used for actual diagnosis. Around 175 serotypes are distinguished. Bacteria colonize the gut using chemotaxis. If it survives, it produces toxins. The main toxine of Campylobacter spp. is CDT (cytolethal distending toxin). Other toxins produced by Campylobacter spp. are: cholera-like enterotoxin (Shiga-like toxin) and hepatotoxin. The most common diseases include Campylobacteriousis. The most common manifestation is light or moderate diarrhea. Treatment consists mainly of dehydration and administration of saline solutions with glucose. A serious complication of the disease is Guillain-Barré syndrome. Only in the worst cases, antibiotics are deployed based on macrolides, tetracyclines or quinolones. Basic of diagnostic method is direct proof by cultivation, for which is preferably used CSM agar. New methods are carried out such as biochemical, genetic, immunochemical, chemotaxonomic profiling fatty acids, methods of gel electrophoresis and measuring the molecular weight of the species-specific protein biomarkers by mass spectrometry MALDI-TOF . The topic of this work was to determine the incidence and comparison of diagnostic methods for the Bacteriological department of Nemocnice České Budějovice, a.s., and furthermore susceptibility to antibiotics. The diagnosis in the workplace of Bacteriological department of Nemocnice České Budějovice, a.s. is determined from a stool sample, The diagnosis uses direct proof by cultivation and mass spectrometry MALDI- TOF. It was detected 296 positive findings of Campylobacter jejuni strain in 2014 of the total, 55 % of men and 45 % women. The most common seizure was in the month of July. It was detected 18 positive findings of Campylobacter coli strain in the same year of the total, 39 % of men and 61 % of women. The most common seizure was in the month of August. Sensitivity to selected antibiotics was determined for 296 strains of Campylobacter jejuni. 72% of the strains were resistant to ciprofloxacin , 34% of the strains to doxycylin. Clarithromycin evince 100% susceptibility. Sensitivity to selected antibiotics was determined for 296 strains of Campylobacter coli. 72% of the strains were resistant to ciprofloxacin , 50% of the strains to doxycylin. Clarithromycin evince 100% susceptibility.

Keywords

mikroaerofilní bakterie, CSM agar, hmotnostní spektrometrie MLADI-TOF, Campylobacter

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 8. 2015

Accessible from:: 10. 8. 2015

Thesis defence

• Supervisor: MUDr. Magdalena Horníková

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Zdravotní laborant