Ünite 7: Anaeroblar

Klostridium

Klostridiumlar Gram pozitif, çomak şeklinde, sporlu, hareketli, fermentatif, katalaz ve oksidaz negatif anaerob bakterilerdir. Ayrıca klostridium cinsi içinde 100’den fazla farklı tür bulunmaktadır, ancak bunlardan yaklaşık 10 türün hayvan patojeni olduğu söylenebilir.

• Patojenik klostridiumlar moleküler yapıları da dahil olmak üzere birçok özellikleri yönünden benzerlik gösterirler.

• Nörotoksik klostridiumlar dokulara yayılma özelliği olmayan ve sinir-kas fonksiyonları engelleyici toksin sentezleyen grubu oluşturur.

Evcil hayvanlarda ve insanlarda çeşitli infeksiyonlara sebep olan farklı klostridium türleri bulunmaktadır. Bunlar;

Nörotoksik Klostridiumlar:

• C. tetani

• C. botulinum (tip A-G)

Histotoksik Klostridiumlar:

• C. chauvoei

• C. septicum

• C. novyi tip A

• C. perfringens tip A

• C. sordelli

• C. haemolyticum

• C. novyi tip B

Enterotoksemik - Enteropatojenik Klostridiumlar:

• C. perfringens (tip A-E)

Diğer Klostridiumlar:

• C. colinum

• C. difficile

• C. piliforme

• C.spiroforme

Klostridumlar 0.2-4 X 2-20µm boyutlarında çomak şekilli bakterilerdir. Sporlu yapıya sahiptirler ve endospor olarak tanımlanan sporlarının yapısı ile bakteri içindeki yerleşimi türler arasında farklılık göstermektedir. Sporun çapı bakterinin eninden daha geniştir ve bu nedenle bakteride hafifçe şişkinliğe sebep olur.

Klostridiumlar redüksiyon özelliğine sahip madde içeren sıvı besiyerlerinde de çoğalırlar ve üreme sadece oksijenin bulunmadığı bölümlerde meydana gelir.

Vegetatif yani sporlu bakterilerin uygun koşullarda dönüştüğü normal formdakiler diğer bakteriler gibi fiziksel ve kimyasal faktörlere duyarlı iken endosporlar normal konsantrasyondaki birçok kimyasal maddeye (fenol, lizol, formalin) ve kaynatma işlemine dirençlidirler. Ancak 121°C’de 15 dakika uygulanan otoklav işlemi ve %3’lük iodin ile birkaç saatlik uygulama sonucu ölürler.

Klostridium cinsindeki türler sentezledikleri ekzotoksinlere göre farklı tiplere ayrılırlar. Her bir tip Grek harşeri ile tanımlanan toksinlerin (alfa, beta, epsilon, iota, gamma, delta, zeta, eta) farklı kombinasyonlarını sentezler. Örneğin C.perfringens’in beş tipi (A,B,C,D,E) bulunur ve her bir C.perfringens tipinin içerdiği toksin grupları birbirinden farklıdır.

Diğer taraftan, minor toksin olarak tanımlanan virulansını arttırıcı faktörler de tanımlanmıştır. Bunlar hemolizin, kollejenaz ve hyaluronidazdır.

Epidemiyolojisi incelenecek olursa, tetanoz hastalığı insanlar da dahil olmak üzere birçok hayvan türünde görülür. İnsanlar ve atlar toksine en duyarlı türlerdir. Ruminantlar ve domuzlar orta derecede duyarlı iken karnivorlar daha dirençlidirler. Kanatlılar ise tetanoz toksinine tamamen dirençlidirler.

Klostridiumlar doğada (toprak, tatlı su ve deniz tortuları) yaygın olarak bulunan saprofit bakterilerdir. İnaktif formdaki bu endosporlar aktive olduklarında hastalık oluştururlar.

İnfeksiyonun başlıca sebepleri; derin doku yaralanmaları, kastrasyon yaraları, güç doğuma bağlı sıyrık ve aşınmalar, kuyruk-kulak kesme operasyonları, yün kırkımı, doğum sonrası uterus infeksiyonları, yavrularda doğum sonrası göbek çevresindeki infeksiyonlar, ayak-tırnak yaraları C. tetanidir.

Tip A ve tip B toksinleri toprakta, Tip C, D, E ve F ise genellikle sulak ortamlarda bulunur. Hayvanlarda tip C ve D infeksiyonlarına daha sık rastlanır.

C.perfringens tip B infeksiyonu Avrupa ve Güney Afrika’da, tip C ve D infeksiyonları koyun yetiştiriciliği yapılan her yerde, Tip E infeksiyonları ise İngiltere, ABD ve Avustralya’da görülmektedir.

Hastalıkların laboratuvar tanıları da önem arz ermektedir. Hastalıkların tanısı amacı ile incelenecek örnekler de ilgili hastalıklara göre değişiklik göstermektedir.

Toksin yönünden incelemek amacı ile şüpheli hayvanlardan serum örnekleri de alınabilir. Yeni ölmüş hayvanların dokuları veya ölmekte olan hayvanların plazma/serum örnekleri incelenmelidir. Serum örnekleri birden fazla hayvandan alınmalıdır.

Epidemiyolojik çalışmalar için ise yem maddelerinde toksin incelemeleri önem taşır. Histotoksik klostridium türleri (C.chauvoei, C.septicum, C.novyi) nin oluşturduğu infeksiyonların tanısı amacı ile şüpheli hayvanların karaciğer, kas dokularından örnek alınmalıdır.

Enterotoksemik-enteropatojenik klostridiumlar (özellikle C.perfringens tip B,C ve D) sindirim sisteminde çoğalma ve toksin sentezleme özelliğine sahip oldukları için genellikle yeni ölmüş hayvanların ince barsak mukozası ve içeriği ile dışkı örnekleri tanı amacı ile tercih edilir.

Örneklerin alınmasında çok dikkatli olunmalı, özellikle barsak içeriği ile kontaminasyondan kaçınılmalıdır. Sıvı örnekler enjektör yardımı ile alınmalıdır. Svap ile örnekleme tercih edilmemelidir, çünkü bu şekilde anaerob bakteriler oksijene ve kurumaya maruz kalabilir.

Klostridiumlar (C.perfringens dışında) zorunlu anaerob bakteriler oldukları için oksijen bu etkenler için toksik etkiye sahiptir ve kısa süre içinde ölümlerine sebep olur. Etkenin izolasyon ve identifikasyonun başarısı örneklerin uygun koşullarda alınmasına ve çok kısa süre içinde laboratuvara ulaştırılmasına bağlıdır. İzolasyon amacı ile taze hazırlanmış kanlı agar, thioglikolat besiyeri sıklıkla kullanılmaktadır.

Klostridiumlar oksijene duyarlı, nazik ve dayanıksız bakterilerdir. Morfolojik özellikleri değişkenlik göstermektedir. Sonuçta bu etkenlerin laboratuvar tanısında bakteriyoskopi ve kültür yöntemleri ile her zaman başarılı sonuçlar alınamamaktadır. Bu nedenle klostridiumların laboratuvar tanısında hayvan inokulasyonları ile toksin varlığının ortaya konulması önem taşımaktadır.

Klostridium infeksiyonlarının serolojik tanısı amacı ile çeşitli testler kullanılmaktadır. Bu serolojik testlerin başında toksin nötralizasyon testi gelmektedir. Toksin nötralizasyon testi başlıca iki amaçla uygulanır.

Klostridium infeksiyonlarının tanısında PCR tabanlı testler kullanılmaktadır. Klinik örneklerden C.chauvoei identifikasyonu PCR tekniği ile yapılmaktadır. Testler hayvan inokulasyonları na göre daha pratik olmakla birlikte tüm toksin çeşitlerinin tespitine yönelik olarak henüz kullanılmamaktadır.

Bakteroides

Bakteroides cinsi bakteriler Bacteroideceae ailesi içinde yer alır. Bakteroides türlerinin bir kısmının günümüzde sınıflandırmadaki yerinde bazı değişiklikler olmuş ve buna bağlı olarak da farklı isimler almışlardır. Bakteriodesler Gram negatif, sporsuz, anaerobik bakterilerdir. Mikroskobik yapıları pleomorfik olup genellikle çomak veya kokoid görünümlüdürler.

Hareketsiz ve kapsülsüz bakteriler olmalarına karşın bazı türlerin hareketli ve kapsüllü olduğu görülmektedir. Zorunlu anaerob özelliğe sahip olan bakteroidesler dış ortamda oldukça dayanıksızdırlar ve konakçıları dışında kısa sürede ölürler.

Bakteroideslerin koloni yapıları da mikroskobik yapıları gibi değişkenlik gösterir. Genellikle konveks yapılı, gri-beyaz renkli koloniler oluştururlar. Kanlı agarda hemoliz yapabilirler.

Bakteroides cinsi içindeki türler pigment oluşumu, antibiyotiklere duyarlılık ve safraya direnç özelliklerine göre de gruplandırılırlar. Bakteroidesler patojenitelerinde etkili olan çeşitli enzimler sentezlerler. Bunlara örnek olarak, kollejenaz, DNAase, heparinaz, proteinaz, nörominidaz, jelatinaz ve fibrinolizin verilebilir.

Bakteroidesler evcil hayvanların çeşitli infeksiyonlarından izole edilmektedir.

Çeşitli bakteroides türü mevcuttur. Bunlar;

• D.nodosus (B.nodosus)

• B.fragilis

• B.ovatus,B.thetaiotaomicron, B.vulgatus

• B.asaccharolyticus

• B.levii

Bakteroides insan ve hayvanların başta deri ve sindirim sistemi olmak üzere vücudun birçok bölgesinde yerleşik mikroflorada yer almaktadırlar. Ayrıca süt ırkı ineklerde doğum sonrasında atılan yavru zarlarında ve endometritis olgularında bakteroideslerin birkaç türü bir arada bulunabilmektedir.

Deri veya mukoza bütünlüğünün bozulduğu çeşitli infeksiyonlarda, yaralanmalarda mikroflorada bulunan etkenler infeksiyonu başlatırlar.

Anaerob bakterilerin oluşturdukları lezyonlara göre incelenecek örnekler alınır. Örneğin ishal vakalarında dışkı veya rektal svab, apse odakları, ayak infeksiyonlarında lezyonlu doku örnekleri alınmalıdır.

Örneklerin alınması ve gönderilmesi işlemi, Bakteroideslerin de içinde yer aldığı sporsuz anaerob bakterilerin laboratuvar tanısında en önemli kısmı oluşturmaktadır.

• Doku örnekleri 2 cm3’den küçük olmamalıdır.

• Hava sızdırmayan kaplarda laboratuvara gönderilmelidir. Sıvı örnekleri almanın en uygun yolu enjektör içine çekilerek alınması ve havasının boşaltılmasıdır.

• Svap örnekleri ise transport besi yerlerinde gönderilmelidir.

• Örnekler kesinlikle dondurulmamalı veya soğukta (4°C) saklanmamalıdır.

• Örneklerde zorunlu anaerob bakteriler yanı sıra fakültatif anaerob bakterilerin de bulunabileceği ve fakültatif anaerobların 25°C’de üreyip 15°C’de üremedikleri unutulmamalıdır.

• Örnekler laboratuvara en kısa süre içinde gönderilmeli ve hemen ekim işlemleri yapılmalıdır.

Anaerob bakteriler şüpheli materyalin genellikle kötü kokmasına sebep olurlar. Zorunlu anaerob bakterilerin bulunmadığı örneklerde ise kötü koku hissedilmez.

Direkt mikroskopide bakteroidesler Gram negatif çomaklar şeklindedirler. Ancak pleomorfik yapıda olduklarından farklı şekillerde de görülebilirler. Şüpheli örneklerden yapılacak ilk izolasyonda kanlı agar kullanımı uygundur.

Fusobakterium

Fusobakterium cinsi bakteriler Gram negatif, sporsuz anaerobik özelliktedir, bireysel morfolojisi fusiform (uzun yapılı, iğ benzeri) veya noktasal çomak yapılıdır.

• Etken cins ismini bu yapısal özelliğinden almıştır.

• En önemli metabolik ürünü butirik asittir ve bu nedenle üredikleri besi yerlerinde acımış tereyağ kokusu tipiktir.

• Gram boyama sonucunda genellikle solgun renkte görünürler.

• Lezyonlu dokularda veya taze kültürlerde tipik şamentöz (fusiform) yapıdadırlar.

• Eski kültürlerden yapılan boyamalarda ise kokoid formda görülebilirler.

• Zorunlu anaerob bakteriler olup 37°C’de ürerler.

• Veteriner hekimlikte önemli olan tür Fusobacterium necrophorum dur.

Fusobakteriumlar evcil hayvanlarda birçok infeksiyöz karakterde hastalık tablosu oluşturmaktadırlar.

Fusobakteriumlar hayvan ve insanların ağız boşluğu ve sindirim sistemlerinin mikroflorası içinde yer alırlar. Fırsatçı bakteri özelliğine sahip olan etken, konakçıda lezyon veya vücut direncinde kırılma gibi olumsuz bir durum şekillendiğinde dokulara yayılarak çoğalma ve infeksiyon oluşturma özelliğine sahiptir Bu nedenle infeksiyon odağı çoğunlukla endojen kaynaklıdır.

İnfekte hayvanlar ayrıca bulaşma kaynağıdırlar. Sağlıklı hayvanları yalayarak, yem, su ve altlıkları bulaştırarak da infeksiyonun yayılmasında etkin rol oynarlar.

Fusobakteriumlar da anaerob bakteri olmaları nedeni ile tanıda incelenecek örneklerin seçilmesi, alınması ve laboratuvara gönderilmesi çok önemlidir ve Bakteroidesler bölümünde bu konu ile ilgili verilen bilgilerin tamamı bu etken için de geçerlidir.

Şüpheli örneklerden hazırlanan sürme preparatlarda Gram boyama sonucu Gram negatif, fusiform bakterilerin görülmesi tanıya yardımcı olur. Fusobakterium cinsi içinde tür ayırımı için ise, indol, safra duyarlılığı, eskülin hidrolizi, lipaz üretimi ve glukoz fermentasyonu özellikleri incelenir.