Mikrobiologian tenttitärpit Ensimmäinen välikoe Lyhyet kysymykset Sisällys Sivu 2 ESBL Dermatofyytit Lipopolysakkaridi Beetalaktamaasikoe Lymen tauti eli borrelioosi Pneumocystis carinii Potilastapaus Sivu 3 Enterobius vermicularis MRSA Flukonatsoli Potilastapaus Katalaasikoe E-testi Sivu 4 Prioni Opsonisaatio Candida albicansin tunnistaminen Selektiivinen elatusaine Meropeneemi Fimbria Neuraminidaasi Sivu 5 Seerumitesti Potilastapaus Toksoplasma MIC-arvo Flagella Peptidoglykaani Plasmodium falciparum Blastospori Alfa-hemolyysi Sivu 6 Optokiinikoe Klamydospori Satelliittikoe Pseudomyseli Mupirosiini Pratsikvanteli Kissanpentu
ESBL Lyhenne sanoista extended spectrum beta lactamase. Eräiden bakteerien tuottama beetalaktamaasi, jotka pilkkovat monia antibiootteja tehden bakteereista resistentimpiä. Dermatofyytit Dermatofyytti eli silsasieni on ihon, karvan tai kynnen sarveistuneessa kudoksessa kasvava, usein sairausoireita aiheuttava Epidermophyton-, Trichophyton- tai Microsporumsuvun sienilaji. Lipopolysakkaridi Lipopolysakkaridi on suurikokoinen molekyyli, joka koostuu lipidistä ja polysakkaridista. Molekyylin rakenteessa on kolme kovalenttisin sidoksin yhdistynyttä osaa: O-polysakkaridi eli O-antigeeni, ydinoligosakkaridi ja lipidi A. Lipopolysakkarideja esiintyy gramnegatiivisten bakteerien ulkokalvon pinnalla, jossa ne toimivat endotoksiineina ja aktivoivat elimistön immuunijärjestelmän. Beetalaktamaasikoe Antibioottiherkkyysmääritys, jonka avulla tutkitaan, tuottaako bakteeri beetalaktamaasia. Beetalaktamaasia tuottavat bakteerit ovat resistenttejä muun muassa penisilliinille. Herkkyysmäärityksestä on apua sopivan antibiootin valinnassa. Lymen tauti eli borrelioosi Lymen taudin aiheuttaa gramnegatiivinen spirokeettabakteeri Borrelia burgdorferi. Borrelioosi tarttuu infektoituneen punkin (nymfi, aikuinen), harvoin paarman, puremasta. Suomessa tartuntoja 2000-3000 vuosittain, riskialueita Ahvenanmaa ja Turun saaristo. Varhaisvaiheen oireena pureman ympärille ilmaantuva punoitus, erythema migrans (50%lle). Seuraavassa vaiheessa bakteerit leviävät veren mukana eri elimiin (hematogeeninen leviäminen): kuumeilu, niveloireet, lihassärky, iho-oireet, silmäoireet, sydänoireet,enkefaliitti ja meningiitti ovat mahdollisia, myöhäisvaiheessa isojen nivelten infektiot, hermosto- ja sydänoireet, neurologiset oireet ja iho-oireet. Laboratoriodiagnostiikassa käytetään vasta-ainemäärityksiä, viljelyä, ja nukleiinihappo-osoitusta, mutta diagnostiikka on haastavaa ristireaktioiden ym. häiriöiden vuoksi. Hoitona varhaisvaiheen paikalliseen infektioon käytetään amoksisilliinia, doksisykliiniä, kefuroksiimiaksetiilia tai atsitromysiiniä vähintään 2 vkon ajan, disseminoituneessa infektiossa keftriaksonia iv 2-3 vko (ja usein täydennyksenä jatketaan suun kautta 1-3 kk amoksisilliini). Toimivaa rokotetta Euroopassa ei ole. Pneumocystis carinii Maailmanlaajuisesti esiintyvä eliö, joka nykyisin luokitellaan sieneksi. Aiheuttaa immuunipuutteisille potilaille keuhkokuumeen (tyypillinen AIDS-potilaan oppurtunisti-infektio). Tartunta saadaan piseratartuntana usein jo lapsuudessa, primaari-infektio yleensä oireeton 4-8 viikon kuluttua tartunnasta. Yleensä kliinisen taudin ilmetessä kyseessä on siis piilevän infektion uudelleen aktivoituminen. P. carinii voi esiintyä paksuseinäisenä kystamuotona tai ohutseinäisenä trofotsoiittina. Pneumokystiskeuhkokuumeelle (PCP) on tyyppillistä keuhkorakkuloiden täyttyminen eosinofiilisella vaahtomaisella massalla, joka sisältää tulehdussoluja ja eläviä ja vaurioituneita parasiitteja. Tartunnan saaneilla oireina on asteittain paheneva hengenahdistus, kuiva yskä ja kuume. Diagnoosi voidaan esimekiksi tehdä osoittamalla parasiitti bronkoalveolaarihuuhtelunesteestä. Hoidossa tärkeintä on immuunivasteen parantaminen, ja lisäksi lääkehoitona trimetropriimi-sulfametoksatsoli ja kortikosteroidit. Hoitamaton PCP johtaa immuunipuutteisilla potilailla lähes aina kuolemaan. Neurokirurgisella osastolla on potilas, jolle on likvorkierron häiriön vuoksi laitettu shuntti. Potilas kuumeilee ja tajunnan taso on alentunut. Otetussa likvornäytteessä kasvaa gram+ryhmäkokkeja. Mihin bakteerilajiin löydös viittaa? Grampositiivinen ryhmäkokki, joka viihtyy
vieraspinnoilla, voisi olla Staphylococcus epidermidis. Enterobius vermicularis Enterobius vermicularis eli kihomato tarttuu ihmisestä toiseen. Taudin oireena on lapsilla peräaukon kutina, aikuisilla yleensä oireeton. Raapiessa munia siirtyy sormiin ja sormien kautta mato leviää. Diagnosoidaan peräaukon suun sively- tai teippinäytteellä. Hoitona mebendatsolia kerta-annoksena Enterobius vermicularis Enterobius vermicularis eli kihomato on ihmisen suolistossa elävä sukkulamato ja yleisin matotauti Suomessa. Se tarttuu ihmisestä toiseen ja on etenkin lapsilla yleinen. Paksusuolessa loisiva naaras käy yöllä munimassa peräaukon suulla. Tämä aiheuttaa kutinaa ja raapimista. Kihomato tarttuu käsiin, mm. kynsien alle ja leviää suuhun ja muihin ihmisiin. Kihomadon laboratoriodiagnoosi perustuu peräaukon suun sively/teippinäytteeseen ja kihomadon sekä munien havaitsemiseen mikroskoopista. Helposti uusiutuvaa kihomatoa voidaan hoitaa mebendatsolilla ja ennaltaehkäistä hyvällä hygienialla. MRSA MRSA on lyhenne sanoista metisilliinille resistentti Stafylococcus Aureu. Kyseessä on sairaalabakteeri. MRSA ei ole vaarallisempi kuin muut Staf. Aureukset, mutta voi aiheuttaa epidemioita sairaaloissa. Se vaatii kalliimpien mikrobilääkkeiden esim. vankomysiinin käyttöä. Resistenttien kantojen lisääntyminen nopeaa, Suomessa alle 1% kaikista Staf. aureuksista mutta USA:ssa jopa yli 50%. MRSA leviää tavallisimmin sairaalahenkilökunnan käsistä: käsihygienia hyvin tärkeää! MRSAtartunnan saanut voi olla vuosia kantaja. Flukonatsoli Atsolit ovat sienilääkkeitä, jotka estävät sienien soluseinämän ergosterolisynteesiä. Flukonatsoli on suun tai iv kautta annettava hiivasienilääke, jolle useimmat candida-kannat ovat herkkiä. Laboratorio ilmoittaa potilaan veriviljelyn olevan positiivinen. Gram-värjäyksessä näkyy gram+ ketjukokkeja. Mihin bakteerilajiin löydös viittaa? Löydös viittaa streptokokki-lajin bakteeriin (streptococcus). Tarkempi lajinmääritys näillä tiedoilla on mahdotonta. A-ryhmän (streptococcus pyogenes), C-ryhmän ja G-ryhmän (sekä sairailla tai vastasyntyneillä B-ryhmän) beta-hemolyyttisen streptokokin aiheuttamaan infektioon voi liittyä bakteremia ja sepsis. Muista streptokokeista bakteremiaa voivat aiheuttaa myös alfa-hemolyyttiset streptokokit kuten pneumokokki (Streptococcus pneumoniae) sekä enterokokit (enterococcus faecalis, enterococcus faecium) ja viridans-ryhmän streptokokit. Katalaasikoe Katalaasikoetta käytetään kun halutaan erottaa stafylokokit streptokokeista tai B- hemolyyttiset streptokokit listeriasta. Stafylokokeilla katalaasikoe on positiivinen ja streptokokeilla negatiivinen. Kokeen suoritus tapahtuu niin, että laitetaan pisara katalaasireagenssia objektilasille ja poimitaan bakteeripesäke puutikulla reagenssipisaraan. Jos tapahtuu kuplintaa, niin vetyperoksidi hajoaa ja kaasua muodostuu, joten bakteeri on näin ollen katalaasipositiivinen. Vetyperoksidi hajoaa hapeksi ja vedyksi vain katalaasientsyymin läsnäollessa. E-testi Kirjan mukaan; kaupallinen antibioottiherkkyyden MIC-määritysmenetelmä. (MIC=minimal inhibitory concentration). Menetelmässä tehdään herkkyysmaljalle mattoviljely tutkittavasta bakteerista. Viljelyn päälle asetetaan antibioottiliuska. Antibioottiliuskassa on antibioottia gradienttina eli laskevasta nousevaan pitoisuutena. Antibiootti diffuntoituu agariin. Gradientin alapäässä, jossa pitoisuudet ovat matalat, bakteeri kasvaa liuskaan kiinni. Se kohta,missä antibioottipitoisuus on tarpeeksi korkea aiheuttamaan kasvun eston, on MIC. Menetelmä on suhteellisen tarkka ja korkeahintainen. 3
Prioni Prionit ovat rakenteeltaan muuttuneita proteiineja, jotka ovat pienimpiä tunnettuja taudinaiheuttajia. Prionit eivät sisällä lainkaan nukleiinihappoja vaan niiden katsotaan koostuvan yksinomaan tai ainakin pääasiassa normaalin solukalvoproteiinin, prioniproteiinin (PrPc), muuntuneista muodoista. Elimistön normaalit PrPc-proteiinit muuttuvat patologisiksi ja infektiivisiksi PrPSc-prioniproteiineiksi. Muutoksen aiheuttamismekanismi on yhä epäselvä, mutta erään hypoteesin mukaan patologiset PrPSc-molekyyllit pakottavat normaalit PrPcmoolekyylit omaksumaan oman muotonsa. Prionit eivät pilkkoudu täysin valkuaisaineita hajoittavilla entsyymeillä. Prionitaudit ovat ryhmä hermostoa rappeuttavia sairauksia ja ne johtavat väistämättä yksilön kuolemaan. Prionitaudeille tunnusomainen merkki on PrPSc-aggregaattien kertyminen aivoihin. Ihmisen tunnetuimmat prionitaudit ovat Creutzfeldt-Jakobin tauti (CJD) ja nykyään jo lähes hävinnyt, kannibalismin välityksellä leviävä kuru. Hullun lehmän tauti (BSE) on prionin aiheuttama naudan aivosairaus, jonka oletetaan joskus aiheuttavan ihmiselle lihansyömisen välityksellä Creutzfeldt-Jakobin taudin muunnoksen. Opsonisaatio Mikrobin päällystäminen vasta-aineilla tai komplementtitekijöillä, jolloin mikrobit on helpompi fagosytoida. Fagosyyttien pinnalla on reseptoreita mikrobien päällystykseen osallistuville opsoniineille. Suun limakalvolta otetussa näytteessä kasvaa hiivasieni. Millä yksinkertaisella laboratoriotestillä erotat yleisimmän hiivasienen, Candida albicansin, muista kandidalajeista? Suomessa yleisesti käytetään Dentocult CA kasvualustaa, jolle levitetään epäillyltä limakalvoalueelta raaputettu näyte. Candida albicans kasvaa alustalla ruskeana. Toinen pikadiagnostiikkaan soveltuva keino on käyttää ChromAgar viljelyalustaa, jolla eri hiivasienet kasvavat eri värisinä. Candida albicans kasvaa vihreänä. Selektiivinen elatusaine Bakteerien (ja sienten) eristys- ja tunnistustarkoitukseen on kehitetty useita kaupallisia, selektiivisiä elatusaineita. Niihin on lisätty komponentteja, jotka suosivat tiettyjen bakteerilajien tai ryhmien kasvua, ja estävät ei-haluttujen bakteerien kasvua. Esim. sappisuolat ja tietyt väriaineet, kuten kristallivioletti, estävät gram-positiivisten bakteerien kasvua. Enterobakteerien eristykseen usein käytettävä MacConkey-agar sisältää molempia. Voidaan myös käyttää esim. jotain antibioottia (eristettäessä homeita lisätään vain bakteereihin tehoavaa antibioottia, eristettäessä bakteereja sienilääkettä). Muita selektiivisiä elatusaineita MacConkey-agarin lisäksi ovat mm. salmonella- ja shigellaselektiivinen XLD-agar, DTM-agar dermatofyytiteille ja Löwenstein-Jensen-alusta mykobakteerien eristämiseen. Meropeneemi Bakteerilääke, joka on vaikutukseltaan hyvin laajakirjoinen. Kuuluu karbapeneemeihin, beetalaktaamiantibiootti. Fimbria Fimbria on bakteerien tarttumiskarva. Tarttuminen tapahtuu fimbrian päässä olevan adhesiiniproteiinin avulla, joka sitoutuu spesifiseen reseptoriin. Fimbriat ovat bakteereille usein välttämättömiä, esim. suoliston normaaliflooran bakteerit välttävät huuhtoutumisen tarttumalla suolen seinämiin. Neuraminidaasi Neuraminidaasi on influenssaviruksen pinnan glykoproteiini, jonka tehtävä on rajoittaa viruksen takertumista hemagglutiniinin tunnistamiin reseptorirakenteisiin silloin, kun tästä on virukselle haittaa. Neuraminidaasi on nykyisten influenssarokotteiden komponentti, ja siihen perustuu puhtaiden neuraminidaasirokotteiden koko strategia. 4
Seerumitesti Kuuluu sieniviljelyn jatkotutkimuksiin. Candida albicans voidaan yleensä tunnistaa seerumitestin eli itiöputkitestin avulla. Tällöin vältytään mm. käymiskokeelta jne. Seerumitestissä hiivakantaa inkuboidaan seerumissa 2-3 tuntia +37 asteessa, jolloin C.albicans muodostaa väliseinättömiä itiöputkia. Laboratoriosta soitetaan, potilaan veriviljelyssä todettu kasvua kahdessa veriviljelypullossa. Gram-värjäyksessä näkyy gram-negatiivisia diplokokkeja. Mihin bakteerilajiin löydös viittaa? Löydös viittaa Neisseria-suvun bakteereihin tai Moraxella Catarrhalikseen. Näistä Neisseria meningiditis eli meningokokki on tyypillisin sepsiksen aiheuttaja, joka voi aiheuttaa myös meningiitin. Neisseria gonorrhoeae eli gonokokki on tippurin aiheuttaja. M. catarrhaliksesta saa tyypillisimmin ylempien hengitysteiden infektioita. Toksoplasma Toxoplasma gondii eli toksoplasma on parasiitti, joka elää lähinnä kissoissa. Toksoplasma voi tarttua myös ihmisiin aiheuttaen flunssan kaltaisia oireita. Riskiryhmässä ovat raskaana olevat ja immuunipuolustukseltaan heikentyneet henkilöt. Äidin raskaudenaikainen toksoplasmoosi voi aiheuttaa keskenmenon tai synnynnäisen toksoplasmoosin. MIC-arvo MIC-arvo (minimal inhibitory concentration) kertoo antimikrobisen aineen pienimmän bakteerien kasvun estävän pitoisuuden. Se mitataan putki- tai maljalaimennosmenetelmällä (ensimmäinen nestemäisessä ja jälkimmäinen kiinteässä elatusaineessa), jolloin bakteeria kasvatetaan eri antibioottimääriä sisältävissä putkissa tai maljoilla. Viimeinen laimennussarjan putki tai malja, jolla bakteerikasvustoa ei esiinny ja jonka antibioottikonsentraatio tunnetaan, antaa MIC-arvon. MIC-arvon voi mitata myös E- testillä;bakteerin mattoviljelylle asetetaan liuska, jonka toisessa päässä on runsaasti antibioottia pitoisuuden laskiessa toiseen päähän mentäessä. MIC voidaan lukea liuskalta juuri ennen kohtaa, jossa bakteerikasvusto kasvaa liuskaan kiinni (tällöin antibioottikonsentraatio juuri riittää bakteerikasvun estämiseen). Flagella Flagella on bakteerien liikkumiseen tarkoitettu värekarvamainen rakenne. Useimmat bakteerit liikkuvat yhden tai useamman flagellan avulla, jotka koostuvat flagelliini-proteiinista. Flagellan juuressa on kiinnitys- ja moottoriproteiineja, joiden avulla flagella pyörii. Peptidoglykaani Peptidoglykaani eli mureiini on muun muassa bakteerien soluseinän rakennusaine. Se antaa bakteereille muodon ja vaikuttaa soluliman osmoottiseen paineeseen. Mureiini koostuu sokereista ja aminohapoista. Plasmodium falciparum Plasmodiumit ovat malariaa aiheuttavia alkueläinloisia, jotka kuuluvat itiöeläimiin ja infektoivat punasoluja. Malaria tarttuu ihmisestä toiseen Anopheles-hyttysen kautta ja verensiirroissa ja on nykyisin tropiikin ja subtropiikin tauti, tyypillisin oire on kohtauksellinen kuume. Plasmodium-lajeista P.falciparum on yleisin malarian aiheuttaja ja vaarallisin, sillä se voi aiheuttaa vakavia komplikaatioita verisuonivaurioista seuraten ja johtaa hoitamattomana kuolemaan. P. falciparumin kyky infektoida kaikenikäisiä punasoluja tekee siitä Plasmodium-lajeista vaarallisimman, muiden lajien infektoidessa vain tietyn ikäisiä punasoluja rajoittaen näin parasitemiaa. P. falciparumista esiintyy malarialääkkeille vastustuskykyisiä kantoja. Blastospori Blastospori on suvuttomasti syntynyt hiivaitiö Alfa-hemolyysi Alfa-hemolyysi tarkoittaa osittaista punasolujen hemolyysiä, mikä näkyy verimaljalla vihertävänä. Väri johtuu bilirubiinista. Streptokokit jaetaan hemolysointikykynsä perusteella 5
osittain ja täydellisesti hemolysoiviin ja nonhemolyyttisiin. Alfahemolyyttisiä streptokokkeja ovat Streptococcus pneumoniae ja Viridans-ryhmän streptokokit, joihin kuuluu mm. S. Mutans. Optokiinikoe Kokeessa tutkittavasta bakteerista tehdään mattoviljely ja maljan pinnalle asetetaan optokiinikiekko. Maljalle syntyvä estorengas kertoo onko bakteeri optokiini herkkä. Pneumokokki on esimerkki optokiini herkästä bakteerista. Tätä tietoa käytetään hyödyksi sen erottamiseksi muista α-hemolyyttisistä streptokokeista, jotka ovat optokiiniresistenttejä. Klamydospori Klamydospori on Candida albicans lajille tunnusomainen paksuseinäinen kätköitiö, joka kestää hyvin ulkoisia epäedullisia olosuhteita. Imipeneemi Imipeneemi on beetalaktaami ja se tehoaa erittäin hyvin mm. stafylokokkeihin ja streptokokkeihin, mutta ei metisilliiniresistentteihin stafylokokkeihin. Enterokokkeihin se tehoaa kohtalaisesti. Useimmat gramnegatiiviset enterobakteerit, neisseriat ja hemofilukset ovat myös sensitiiviä imipeneemille. Imipeneemiä saadaan streptomyces cattleyan muodostamasta tienamysiinistä tekemällä siitä puolisynteettinen johdos. Rakenteeltaan se muistuttaa penisilliiniä. Bakteerit voivat kehittää resistentin imipeneemiä vastaan. Gramnegatiivisilla bakteereilla on jo satunnaisesti imipeneemiresistenttejä kantoja. Suomessa nämä ovat kuitenkin harvinaisia. Imipeneemi on parenteraalisesti annettava lääke. Sen käyttö rajoittuu tiettyjen vaikeiden ja komplisoituneiden infektioiden sairaalahoitoon. Sen käyttöä rajoitetaan mm. resistenssin yleistymisen vuoksi. va bakteeri kasvaakseen punasolujen hemolyysiä. Tutkittavaa bakteeria viljellään mattoviljelynä verimaljalle. Hemolyyttistä bakteeria viljellään yksi viiva mattoviljelyn keskelle, jolloin muodostuu hemolyysialue. Tutkitaan, kasvaako tutkittavaa bakteeria vain satelliittikasvuna hemolyysialueella vai koko maljalla. Hemolyyttinen bakteeri voi olla esim. St. aureus ja esim. hemofilukset kasvavat satelliittikasvuna hajonneista punasoluista vapautuneiden kasvutekijöiden vuoksi. Pseudomyseli Pseudomyseli on sienille, etenkin hiivasienille, tyypillinen rakenne. Sienten perusrakenteena on rihma eli hyyfi, joka kasvaessaan muodostaa sienirihmaston eli myselin. Pseudomyseli on valerihmasto, johon erilliset solut jäävät kiinni. Mupirosiini Mupirosiini on paikallishoitoon tarkoitettu antibiootti. Lääkettä käytetään erityisesti stafylokokkibakteerin ja streptokokkibakterin aiheuttamien tulehdusten hoitoon ihossa ja nenän limakalvolla. Pratsikvanteli Eräs loismatolääke Satelliittikoe Satelliittikokeella testataan, vaatiiko tutkitta- Onnea tenttiin!