editare aspect
celulele Klebsiella pneumoniae apar în imaginea microscopică ușoară sub formă de tije scurte cu o lungime de 1-2 unqqm și o lățime de 0,5–0,8 unqqm. Ele sunt prezente singure sau în perechi și sunt înconjurate de o capsulă mucoasă (glycocalyx). În colorarea Gram, acestea sunt colorate de la roz la roșu, sunt gram-negative. Așa cum este tipic pentru genul Klebsiella, acestea nu sunt active mobile (motile), deci nu au flageli (flageli). Cu toate acestea, suprafața celulară este ocupată de fimbrii. Coloniile bacteriene cultivate pe un mediu nutritiv nu au o colorare specială, sunt convexe ridicate, rotunde în vedere de sus și destul de mari, cu un diametru de 3-4 mm, aspectul lor subțire este tipic. Acest lucru este cauzat de acumularea de polizaharide extracelulare, care împreună cu apa prezentă formează un biofilm.
creștere și METABOLISM
ca de obicei pentru reprezentanții Enterobacteriaceae, testul catalazei este pozitiv, iar testul oxidazei este negativ. Klebsiella pneumoniae este facultativ anaerobă, adică poate crește cu sau fără oxigen. Este capabil să utilizeze lactoza dizaharidică. Informații suplimentare pot fi găsite în secțiunea dovezi biochimice.
în plus, este unul dintre microorganismele de fixare a azotului, poate reduce azotul elementar, molecular (N2) la amoniac (NH3) sau amoniu (NH4+) și astfel îl poate face disponibil biologic. Acest lucru se face cu ajutorul complexului enzimatic azotază într-un mediu anoxic, deoarece complexul enzimatic este inactivat de oxigen. Klebsiella pneumoniae este diazotropă, deci poate crește cu N2 ca sursă de azot pentru a construi substanțe specifice celulelor, cum ar fi aminoacizii.
mediile nutritive Simple sunt potrivite pentru cultivare, de exemplu agar de cazeină-soia-peptonă (agar CASO), bacteriile pot fi cultivate și pe Agar de sânge Columbia. Adesea, se utilizează medii nutritive selective care sunt potrivite pentru izolarea și distingerea Reprezentanților enterobacteriilor, de exemplu, agar MacConkey și agar albastru de eozină-metilen (EMB), ambele conținând lactoză. Pentru selecția ulterioară, se recomandă un mediu nutritiv, care ca sursă de carbon (compus organic pentru producerea de energie) conține numai citrat și inozitol, se bazează pe agarul citrat Simmons cu adăugarea de 1% inozitol. Klebsiella pneumoniae este mezofilă, creșterea optimă are loc la o temperatură de 30-37 centi C, coloniile sunt vizibile după incubare timp de una până la două zile. Creșterea are loc, de asemenea, la 41 de metri cubi, dar nu la 5 metri cubi. Tulpinile bacteriene izolate din materialul de examinare medicală cresc, de obicei, optim la 37% C. Cu toate acestea, diferite reacții de detecție pentru identificare se desfășoară mai bine la o temperatură de incubație de 30% C.
Chemotaxonomie
componentele celulei bacteriene acționează ca antigene, în Klebsiella acestea sunt 77 de antigene K diferite (K se referă la capsulă), precum și 9 antigene o somatice. De importanță diagnostică sunt antigenii K, prin examinare serologică se pot distinge diferitele serotipuri, care, printre altele. este utilizat în elucidarea relațiilor epidemiologice. Cu toate acestea, există și o metodă ELISA pentru detectarea antigenelor O. Determinarea poate fi efectuată și cu ajutorul studiilor genetice.
genetică
conținutul de GC, adică proporția nucleobazelor guanină și citozină din ADN-ul bacterian, este de 57,0 mol la sută pentru tulpina bacteriană DSM 30104 (din colecția de tulpini DSM colecția Germană de microorganisme și culturi celulare). DSM 30104 este tulpina tip A subspecii Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae și, prin urmare, și specia, el a fost izolat din sângele uman. Genomul a fost complet secvențiat în 2012.
este prezent ca un cromozom bacterian în formă de inel și are o dimensiune de 5.512 perechi kilobase (kb), care este aproximativ comparabilă cu dimensiunea genomului Escherichia coli. Există 5.425 de gene codificatoare prezente, în plus, au fost identificate 77 de Arnt. Genele au fost comparate cu baza de date a genelor de rezistență la antibiotice (ARDB, baza de date a genelor de rezistență la antibiotice), a fost posibil să se identifice 15 gene care mediază rezistența, u. a. pentru o beta-lactamază de clasa A și o pompă de eflux. Alte zece gene codifică produsele genetice care extind capacitățile de lactamază ale bacteriei, inclusiv gena numită ampC, care codifică enzima numită AmpC-beta-lactamază (în acest caz o cefalosporinază) și gena numită gloB, care codifică o enzimă numită metallo-lactamază-lactamază (în acest caz o carbapenemază). De atunci, peste 4 au fost.200 de genomi (pe baza cromozomului bacterian circular) din această specie au fost secvențiate și au fost efectuate și 913 adnotări ale plasmidelor (începând cu 2018).
plasmidele poartă adesea informațiile genetice pentru rezistența la antibiotice (vezi mai jos) a bacteriei, produsele genetice sunt enzime care modifică o anumită structură chimică a unui antibiotic și astfel împiedică acțiunea medicamentului. În Klebsiella pneumoniae, acestea sunt beta-lactamaze codificate cu plasmide, cum ar fi SHV-1, TEM-1, TEM-2 sau alte ESBL (spectru extins-lactamaze).De la începutul secolului 21, a fost observată și rezistența la carbapeneme, cauzată de carbapenemaze (carbapenem hidrolizând beta-lactamaza), care sunt denumite KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemases) după bacteria producătoare, diferite variante sunt numite KPC-1, KPC-2 sau KPC-3. Particularitatea plasmidelor este că acestea sunt schimbate între diferite tipuri de bacterii prin transfer orizontal de gene și astfel rezistența la antibiotice este „transferată”. Un raport de caz clinic al transferului unei plasmide cu gena de rezistență blaKPC-3 de la K. pneumoniae la K. aerogenes este descris acolo în articol.
studiul secvenței nucleotidice a genelor individuale a arătat că specia Klebsiella pneumoniae are o mare diversitate. Investigațiile genetice suplimentare, de exemplu o modificare a metodei PCR cu ADN polimorf duplicat aleatoriu (RAPD), confirmă apariția a trei grupuri filogenetice diferite, denumite KpI, KpII și KpIII. Nu sunt identice cu cele trei subspecii. Investigațiile genetice ulterioare din ultimii ani, cum ar fi secvențierea ARN ribozomal 16S (ARNr) și analiza secvenței multi-locus (MLSA) a anumitor gene au condus la clasificarea reprezentanților grupului KpII ca Klebsiella quasipneumoniae și tulpinile grupului filogenetic KpIII ca Klebsiella variicola.
patogenitate Edit
cele trei subspecii ale lui K. pneumoniae sunt atribuite grupului de risc 2 de către Biosoffverordnung împreună cu Trba (reguli tehnice pentru agenți biologici) 466. În K. pneumoniae subsp. pneumoniae și K. pneumoniae subsp. rhinoscleromatis conține, de asemenea, remarca ht, indică faptul că bacteria este patogenă pentru oameni și vertebrate, dar, de regulă, nu există transmisie între ambele grupuri gazdă.
K. pneumoniae are mai mulți factori de virulență. Capsula (glicocalyx) protejează împotriva fagocitozei de către fagocite, celule ale sistemului imunitar. Interferează cu sistemul complementar implicat în apărarea împotriva microorganismelor prin prevenirea activării sau absorbției polipeptidelor deja eliberate, cum ar fi C3b. Adezinele îi permit să se atașeze la celulele gazdă. Unele adezine ale K. pneumoniae acționează simultan ca hemaglutinine și sunt atribuite fimbriilor (pili). Fimbriile de tip 1 conduc la o aglutinare vizibilă în eritrocitele cobaiilor, se atașează celulelor epiteliale umane ale intestinului sau celulelor epiteliale ale tractului urinar. K. izolatele pneumoniae din probele medicale formează mai multe fimbrii de tip 1 decât izolatele din probele de mediu. De asemenea, apar fimbrii de tip 3, ele mediază atașarea bacteriilor la sistemul radicular al plantei, precum și la om la celulele endoteliale, celulele epiteliale ale alveolelor pulmonare și ale tractului urinar și la colagenul de tip V. rolul fimbriilor de tip 3 în infecția oamenilor este încă subiectul cercetării. Se crede că aceștia sunt responsabili pentru colonizarea dispozitivelor medicale invazive care rămân în organism mult timp.
lipopolizaharidele (LPS) ale membranei exterioare acționează ca antigene, lanțurile polizaharidice direcționate spre exterior se numesc antigene O (comparați schema Kauffmann-White utilizată pentru salmonella). K. pneumoniae posedă nouă antigene o diferite, O1 fiind cel mai abundent. Antigenii O interferează, de asemenea, cu cascada de reacție a sistemului complementar. În plus, O1 este implicat în necroza țesutului infectat. Sideroforii bacterieni sunt, de asemenea, importanți pentru patogenitate. Acestea servesc la alimentarea celulelor cu ioni de fier esențiali pentru metabolism prin legarea ionilor Fe3+. K. pneumoniae formează enterobactină (enterochelină), în timp ce doar unele tulpini produc suplimentar aerobactină. În serotipurile K1 și K2, a fost găsită o plasmidă pe care sunt codificate informațiile genetice pentru aerobactina hidroxamat. Dacă aceste gene sunt transferate într-o tulpină fără plasmidă cu ajutorul transformării, celulele transformate au o virulență crescută cu un factor de 100. De asemenea, yersiniabactina, un siderofor tipic speciilor Yersinia, este format din unele tulpini.
detecții biochimice
K. pneumoniae este strâns legată de K. aerogenes (plasat anterior în genul Enterobacter) și Enterobacter cloacae. Bacteriile prezintă o versatilitate pronunțată în ceea ce privește utilizarea diferiților carbohidrați și, cu câteva excepții, au aceleași caracteristici biochimice, cum ar fi enzimele prezente și proprietățile metabolice rezultate.
reprezentanții genului Klebsiella efectuează fermentarea 2,3-butandiol pentru producerea de energie ca fermentație tipică, acetoina, un produs intermediar al fermentației 2,3-butandiol, este detectată în testul Voges-Proskauer. Reprezentanții genurilor înrudite Enterobacter și Klebsiella reacționează pozitiv aici. În principiu, acest lucru se aplică și K. pneumoniae, dar subspecii sau tulpinile bacteriene individuale prezintă reacții diferite, adică.de asemenea, un rezultat negativ în testul VP. Tulpina de tip DSM 30104, spre deosebire de descrierea speciei, este VP-negativă (adică nu produce acetoină din piruvat), dar prezintă un rezultat pozitiv în testul roșu de metil, care este tipic pentru reprezentanții fermentației acide mixte. Aceste diferențe în fenotipul fiziologic reflectă diversitatea genetică a speciilor de bacterii. Alte caracteristici biochimice nu sunt, de asemenea, clar definite în cadrul speciei. Astfel, testul indol este practic potrivit ca o caracteristică distinctivă între K. pneumoniae (indol negativ) și Klebsiella oxytoca (indol pozitiv), dar există și unele tulpini indol-pozitive de K. pneumoniae.
lucrări suplimentare de detectare
în loc să detecteze bacteria, se limitează adesea la determinarea serotipului sau la detectarea factorilor individuali de virulență sau a genelor de rezistență. Antigenele K și O pot fi determinate atât serologic” convențional ” (denumit serotipare în literatura de limbă engleză), cât și, de la răspândirea metodelor biologice moleculare, de asemenea, prin acestea, de exemplu cu ajutorul analizei secvenței multi-locus (MLSA). Prin comparație cu numeroasele genomuri secvențiate ale speciei, a fost posibil să se arate că serotipul O1 apare aproape întotdeauna în tulpini cu antigenele capsulei K1 sau K2. Serotipurile K1 și K2 sunt considerate hipervirulente. Antigenele capsulei pot fi, de asemenea, determinate prin PCR multiplex (sunt detectate mai multe secțiuni ale genomului) și electroforeza în gel cu câmp pulsat (PFGE).
identificarea folosind metoda MALDI-TOF în combinație cu spectrometria de masă (MS) este practic adecvată pentru detectarea Klebsiella, dar nu este întotdeauna fiabilă în ceea ce privește distingerea genurilor strâns legate, de exemplu la Raoultella. Spectrele multor specii Gram-negative aparținând enterobacteriilor arată un mare acord (începând cu 2013), ceea ce face dificilă identificarea. Un alt studiu sistematic al bacteriilor cultivate într-o soluție nutritivă lichidă, care conține sânge, a arătat că, în special, bacteriile cu o capsulă nu sunt identificate corect. Pe de altă parte, atunci când se detectează rezistența la antibiotice, MALDI-TOF poate fi utilizat pentru a detecta absența sau prezența redusă a proteinelor în membrana exterioară (engleză: proteine cu membrană exterioară, OMP). Pentru K. pneumoniae, OmpK36 este importantă aici, o membrană importantă porină prin care antibioticele de tip lactamic intră în celulă. În tulpini rezistente, este absent sau se formează în număr mic.
