Kampylobakteeri

Campylobacteriaceae-heimoon kuuluu aerobisia eli mikroaerofiilisiä, liikkuvia, vibrioidisia, itiöitä muodostamattomia gramnegatiivisia bakteereja kolmesta suvusta: Campylobacter, Helicobacter ja Arcobacter. Sukujen koostumusta tarkennetaan jatkuvasti uuden tiedon karttuessa.

Kampylobakterioosi on tartuntatauti, jolle on ominaista äkillinen puhkeaminen, kuume ja ruoansulatuskanavan vauriot. Viime vuosina tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että useissa maissa kampylobakteeri aiheuttaa 3–15 % kaikista akuuteista suolistosairauksista.

Ihmisten ja eläinten infektiosairauksissa tärkeintä roolia näyttelevät C. jejuni-, C. coli- ja C. lari -lajit, jotka aiheuttavat kliinisesti samankaltaisia akuutteja suolistoinfektioita. Ne kykynsä kasvaa suhteellisen korkeassa inkubointilämpötilassa (42 °C) perusteella yhdistetään yhdeksi termofiilisten kampylobakteerien ryhmäksi. Muiden mesofiilisten kampylobakteerilajien joukossa, jotka viihtyvät kohtalaisessa inkubointilämpötilassa (37 °C), tunnettu rooli ihmisen sairauksissa on C. fetus, joka on usein niveltulehduksen, aivokalvontulehduksen ja vaskuliitin aiheuttaja; C. concisus- ja C. sputorum -lajeja pidetään suuontelon kommensaaleina, joilla saattaa olla rooli parodontiitin patogeneesissä, ja C. fennelliae-, C. cinaedi- ja C. hyointestinalis -lajeja esiintyy paksusuolessa eri synnyn immuunipuutoksissa.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Campylobakteerin morfologia

Kampylobakteerit ovat gramnegatiivisia, ohuita, spiraalimaisesti kaarevia sauvoja, joiden koko on 0,2–0,3 x 0,5–5,0, joskus jopa 8,0 µm. Ne voivat muodostaa yhden täyden (tai hieman useamman) kierroksen spiraalia, olla C- tai S-kirjaimen muotoisia tai muistuttaa lokin siipiä, kun kaksi solua on yhteydessä lyhyeen ketjuun. Vanhoissa viljelmissä solut voivat olla kokkoidin tai hyperspiraalin muotoisia. Ne eivät muodosta itiöitä tai kapseleita, ja niillä on 1 tai 2 (joskus jopa 5) polaarista siimaa, mikä antaa niille suuren liikkuvuuden ja nopean korkkiruuvimaisen tai kierteisen translaatioliikkeen. Siimat voivat olla 2–3 kertaa pidempiä kuin solu. Liikkuvuus näkyy paremmin tummakenttä- tai faasikontrastimikroskopialla. DNA:n G + C-pitoisuus on 30–38 mol-%.

Kampylobakteerin biokemialliset ominaisuudet

Kampylobakteerit ovat kemoorganotrofeja. Termofiileinä ne pystyvät kasvamaan 37–44 °C:n lämpötilassa, mutta eivät 25 °C:ssa. Useimmat kampylobakteerit ovat mikroaerofiilejä ja kapnofiilejä, ja patogeenisten lajien viljelyyn optimaalinen ilmakehä on koostumukseltaan seuraava: O2 - 5 %, CO2 - 10 %, N2 - 85 %. Jotkut kampylobakteerit voivat käyttäytyä kasvaessaan obligaattisina anaerobeina. Ne vapauttavat energiaa aminohapoista ja trikarboksyylihapoista, mutta eivät hiilihydraateista, joita ne eivät kykene hapettamaan ja fermentoimaan.

Kampylobakteerien viljelyyn käytetään usein erityisiä ravintoalustoja, jotka perustuvat brusellae-bakteerien eristämiseen tarkoitettuihin kasvualustoihin. Näihin kasvualustoihin on kuitenkin lisättävä aineita, jotka lisäävät kampylobakteerien aerotoleranssia ja vähentävät kasvualustan redox-potentiaalia (veri, natriumtioglykolaatti, natriummetabisulfiitti, natriumpyruvaatti, Fe2+-sulfaatti). Yleensä käytetään liha-, maksa- ja verikasvualustoja, ja niihin lisätään usein antibiootteja (novobiosiini, sykloheksamidi, basitrasiini, trimetopriimi) mukana olevan mikroflooran tukahduttamiseksi. Ravintoalustoilla kampylobakteerien kasvua havaitaan yleensä 2–4 päivän kuluttua. Nestemäisillä ravintoalustoilla havaitaan diffuusia sameutta, jossa on voimakasta ja vaikeasti hajoavaa sakkaa. Puolinestemäisillä kasvualustoilla ne kasvavat diffuusina sameana renkaana, jonka paksuus on 1–4 mm kasvualustan pinnan alla. Jos kampylobakteerit kasvavat tiukan anaerobioosin olosuhteissa, havaitaan koko kasvualustan sameutta.

Kiinteällä verta sisältävällä alustalla kampylobakteerit muodostavat kahdenlaisia pesäkkeitä:

• pyöreät, epäsäännöllisen muotoiset, sileät reunat, halkaisijaltaan 2–8 mm, värittömät tai vaaleanharmaat, läpinäkyvät, homogeeniset (muistuttavat vesipisaroita); pitkäaikaisella viljelyllä ne voivat saada hopeanhohtoisen mattasävyn;
• Säännöllisen pyöreän muotoiset, sileäreunaiset ja 1-2 mm halkaisijaltaan olevat pesäkkeet, joilla on kiiltävä kupera pinta, läpinäkyvät, homogeeniset; vanhoissa pesäkkeissä keskusta on tiheämpi kuin reuna, ja kellertävää pigmenttiä voi muodostua. Pesäkkeiden koostumus ei ole viskoosi, eikä hemolyysivyöhykettä ole.

Kampylobakteerit ovat oksidaasipositiivisia, eivät hydrolysoi gelatiinia ja ureaa, ja ne ovat negatiivisia reaktioissa metyylipunaisen ja Voges-Proskauerin kanssa. Ne tuottavat sytokromioksidaasia eivätkä kasva Russell-elatusaineella; ne jaetaan kahteen ryhmään katalaasia muodostavan kyvyn mukaan: katalaasipositiiviset (C. fetus, C. jejuni) ja katalaasinegatiiviset (C. sputorum ja C. concisus). Jotkut niiden lajeista voivat muodostaa rikkivetyä, kasvaa 1 ja 3,5 % NaCl:n, briljanttivihreän, nalidiksiinihapon, kefalotiinin läsnä ollessa, hydrolysoida natriumhippurattia ja muodostaa keltaista pigmenttiä. Lajien välinen erilaistuminen perustuu näihin ominaisuuksiin.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Kampylobakteerin antigeeninen rakenne

Kampylobakteereilla on O-, H- ja K-antigeenejä. C. jejuni ja C. coli, jotka aiheuttavat useimmiten sairauksia ihmisillä, ovat serologisesti heterogeenisiä. Ulkomaisessa kirjallisuudessa kuvataan 55 seroryhmää, jotka eroavat toisistaan termostabiilin O-antigeenin suhteen. On todettu, että ihmisistä eristetyt kannat antavat agglutinaatioreaktion vain ihmisen seerumin kanssa, eivätkä ne agglutinoi immunisoitujen eläinten seerumiin. Voidaan olettaa, että on muodostumassa ihmisille spesifisiä kantoja.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Campylobakteerien patogeenisuustekijät

Kampylobakteerilla on kokonainen kompleksi virulenssitekijöitä, mukaan lukien lipopolysakkaridi, enterotoksiini (aiheuttaa ripulia), sytotoksiini, joka vaurioittaa ihmisillä paksusuolen limakalvoa, jne.

Huoneenlämmössä ja erityisesti matalissa lämpötiloissa kampylobakteerien vastustuskyky ympäristötekijöille on erittäin korkea: ne voivat säilyä elinkelpoisina 1–5 viikkoa elintarvikkeissa, vesijohto- ja jätevedessä, maidossa, virtsassa ja ulosteissa. Kampylobakteerit ovat erittäin herkkiä yli 50 °C:n lämmitykselle, suoralle auringonvalolle, ultraviolettivalolle ja ilmalle altistumiselle, kuivumiselle, ympäristön alhaisille ja korkeille pH-arvoille ja herkkiä desinfiointiaineiden vaikutukselle käyttöpitoisuuksina.

Immuniteetti

Kampylobakteerit ovat erittäin immunogeenisiä. Vasta-aineita ilmestyy vereen taudin varhaisessa vaiheessa ja melko korkeina tiittereinä. D° 1:5000 -tiitteri esiintyy jo taudin viidentenä päivänä; saavutettuaan maksiminsa vasta-ainetiitterit (IgG) laskevat hitaasti pitkän ajan kuluessa ja voivat olla kuukauden kuluttua vielä melko korkeita.

Kampylobakterioosin epidemiologia

Kampylobakteereja (erityisesti termofiilisiä) esiintyy kaikissa luonnonvaraisissa ja kotieläimissä ja linnuissa, joista monet ovat niiden luonnollisia reservuaareja (naudat ja pieneläimet, kanat, kottaraiset, varpuset, papukaijat jne.). Tuotantoeläimiä tulisi pitää kampylobakteerien tärkeimpänä reservuaarina, muita ovat sairaat ihmiset ja kotieläimet, villit kaupunkilinnut ja jyrsijät. Tartunnan pääasiallinen leviämisreitti on ruoka (raakamaito, teurastettu siipikarja, naudanliha, sianliha), muita ovat vesi (eläinten ulosteilla saastunut joki- ja merivesi) ja kotitalous (terveys- ja hygienianormien törkeä rikkominen sairaiden ihmisten ja eläinten hoidossa sekä lihavalmisteiden valmistuksessa). Kampylobakterioosille on ominaista voimakas kesäkausiluonteisuus, ja talvikuukausina sairastuvuutta ei ole lähes lainkaan. Useimmiten tauti havaitaan satunnaisina tapauksina ("matkailijan ripuli"), toisinaan enemmän tai vähemmän suurina taudinpurkauksina. Sairauden jälkeen ihmisillä, joita ei hoideta antibiooteilla, bakteereja erittyy ulosteeseen melko pitkään, 2–5 viikkoa ja joskus jopa 10 viikkoa.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Kampylobakterioosin oireet

Ihmisillä kampylobakterioosi esiintyy pääasiassa enteriitin ja enterokoliitin muodossa, vaikka on kuvattu myös muita lokalisoituneita sairauksia: septikemia, endokardiitti, perikardiitti, aivokalvontulehdus; suoliston ulkopuolisen lokalisaation vaurioita havaitaan useammin iäkkäillä ihmisillä tai potilailla, joilla on heikentynyt kehon vastustuskyky.

Itämisaika on 1–10 päivää, useammin 1–5 päivää. Taudin puhkeaminen on usein akuutti, harvemmin subakuutti. Yleensä havaitaan kohtalaista myrkytysoireita ja ripulia (jopa 10–20 kertaa päivässä) sekä kipua alavatsassa. Puolessa tapauksista ulosteessa on verta, harvemmin nestehukkaa. Tauti esiintyy useammin ja on vakavampi 1–3-vuotiailla lapsilla. Patogeneesi ja vaikeusaste riippuvat suoraan tietyssä kampylobakteerikannassa esiintyvistä tekijöistä sekä elimistöön päässeiden bakteerien määrästä.

Kampylobakterioosin laboratoriodiagnostiikka

Kampylobakterioosin diagnosoinnissa käytetään mikroskooppisia, bakteriologisia ja serologisia menetelmiä. Mikroskooppista menetelmää käytetään suuntaa antavana menetelmänä. Liekkiin kiinnitetty ohut ulostekerros värjätään 1-prosenttisella fuksiinivesiliuoksella 10-20 sekunnin ajan ja pestään sitten vedellä. Koska useimpien muiden bakteerien värjäytyminen kestää 2-5 minuuttia, vain kampylobakteerit yleensä värjäytyvät 10-20 sekunnissa. Alkuperäisessä materiaalissa niillä on tyypillinen muoto (S-kirjaimen muotoiset lyhyet ketjut lokin siipien muodossa, harvemmin C-kirjaimen muotoiset, ulosvedettyjä päitä).

Tärkein diagnostinen menetelmä on bakteriologinen. Kylvömateriaalina käytetään ulosteita tai peräsuolen sisältöä, joskus verta, sekä vettä, maitoa, muita elintarvikkeita, esineiden huuhtelunesteitä jne. Kylvö tehdään erityiselle ravintoalustalle, jossa luodaan mikroaerofiiliset olosuhteet ja inkuboidaan 37 ja 42 °C:n lämpötilassa. Tyypillisten pesäkkeiden saamisen jälkeen viljelmä tunnistetaan ominaisuuksien perusteella.

Serologisella tutkimusmenetelmällä on erittäin tärkeä rooli laajoissa epidemiologisissa tutkimuksissa, mutta sen rooli kampylobakterioosin diagnostiikassa on pieni. Agglutinaatioreaktio suoritetaan autokannoilla, se on mahdollista elävällä museoviljelmällä, mutta formalinisoidulla viljelmällä tulokset ovat selkeämpiä. Herkimmät menetelmät ovat RIF ja IFM. Myös RSC:tä, lateksiagglutinaatiota, immunoelektroforeesia ja RPGA:ta voidaan käyttää.

Kampylobakterioosin hoito

Kampylobakterioosin hoitoon käytetään antibiootteja; gentamisiini ja erytromysiini ovat tehokkaimpia, kanamysiini, kloramfenikoli ja puolisynteettiset penisilliinit ovat vähemmän tehokkaita.

Miten kampylobakterioosia ehkäistään?

Erityistä ennaltaehkäisyä ei ole kehitetty; muita ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat elintarvikkeiden käsittelyä, kuljetusta ja varastointia koskevien standardien tiukka noudattaminen, henkilökohtaisen hygienian säännöt sekä vesistöjen suojeleminen jätevesien aiheuttamalta pilaantumiselta (erityisesti karjatiloilla).