CORYNEBACTERIUM PSEUDOTUBERCULOSIS: KENMERKEN, MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2025

Corynebacterium pseudotuberculosis is een bacterie van de orde Actinomycetales. Het is een bacil die in culturen de vorm heeft van een hamer of knots, geen capsule of flagellum vertoont. Het fermenteert maltose en galactose, maar geen lactose.

C. pseudotuberculosis is een facultatieve intracellulaire bacterie, die zich vermenigvuldigt in de macrofagen van zijn gastheer. Het kan een aantal ziekten veroorzaken, waaronder caseous lymfadenitis (CLA) en ulceratieve lymfangitis bij dieren zoals geiten, herten, paarden, runderen of kamelen. Het kan ook mensen treffen.

Caseous lymfadenitis bij schapen. Bron: commons.wikimedia.org

Algemene karakteristieken

De bacterie Corynebacterium pseudotuberculosis is een intracellulaire pathogeen, Gram-positief, facultatief anaëroob, vormt geen sporen. Het bereikt zijn optimale ontwikkeling bij 37 ºC in media met een neutrale pH (tussen 7,0 en 7,2).

Het produceert catalase, fosfolipase D en urease. Het fermenteert maltose, mannose, glucose en galactose. Het fermenteert geen lactose. Het is oxidase negatief.

Het vertoont geen proteolytische activiteit, noch hydrolyseert het gelatine. Het verteert ook geen caseïne. Het heeft een pyogene lipidelaag, maar geen immunogene laag. Deze laag maakt het moeilijk voor de bacteriën om gefagocyteerd te worden, waardoor hun virulentie en hun vermogen om in macrofagen te overleven toenemen.

Morfologie

Organismen van deze soort zijn pleomorf (dat wil zeggen, ze komen in verschillende verschillende vormen voor). Ze kunnen kokosvormig tot draadvormig staafvormig zijn.

Ze zijn over het algemeen langwerpig en meten 0,5-0,6 µm breed en 1,0-3,0 µm lang. Ze hebben geen capsules of flagella, maar ze hebben wel fimbriae en bevatten over het algemeen metachromatische korrels.

De celwand heeft meso-diaminopimeline, arabinogalactan en chorinomycolzuur. Ze hebben ook arabinose en galactose (suikers) en korte ketens van mycolzuur.

Taxonomie

De soort C. pseudotuberculosis werd voor het eerst beschreven in 1888 door Edmound Nocard, een Franse dierenarts. De beschrijving was gebaseerd op materiaal dat is geïsoleerd uit runderen met lymfangitis.

In 1891 isoleerde de Hongaarse bacterioloog Hugo von Preisz een soortgelijke bacterie bij schapen. Vanwege beide bevindingen werd de bacterie gedoopt met de bacilnaam "Preisz-Nocard".

Het geslacht Corynebacterium is taxonomisch gelokaliseerd in de onderorde Corynebacterineae (Actinobacteria: Actinobacteridae: Actinomycetales). Deze onderorde omvat de families Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae en Nocardiaceae, die gewoonlijk de CMN-groep worden genoemd.

De bacteriën van de CMN-groep hebben een celwand die voornamelijk bestaat uit peptidoglycanen, arabinogalactaan en mycolzuren. Een ander kenmerk van de leden van deze groep is dat ze een aandeel guanine en cytosine bevatten dat meer dan 70% van het totale aantal stikstofhoudende basen kan bedragen.

De CMN-groep omvat vele soorten van medisch en veterinair belang, waaronder C. pseudotuberculosis, verantwoordelijk voor pseudotuberculose of caseous lymfadenitis (CLA) bij geiten en schapen en nosocomiale infecties bij mensen.

Cultuur

Corynebacterium pseudotuberculosis groeit goed in verrijkte media zoals bloedagar, Brain Heart Infusion (BHI) -medium en in met dierlijk serum verrijkt medium.

Culturen in BHI-media verrijkt met gistextract, tryptose of lactalbumine verbeteren de groei van de bacteriën. Polysorbaat 80 is ook gebruikt om de kweekmedia te verrijken.

In een vast kweekmedium is de aanvankelijke groei slecht, daarna neemt deze toe en organiseren de bacteriën zich in groepen. De kolonies zijn droog, ondoorzichtig en concentrisch.

Groei in vloeibare media treedt op als een biofilm op het oppervlak van het medium. Deze biofilm is te wijten aan de aanwezigheid en hoeveelheid van lipiden in het celmembraan.

Er is een betere bacteriegroei bij aanwezigheid van CO2 in de atmosfeer, bij een concentratie van 5%. Er zijn recentelijk culturen uitgevoerd in media die zijn samengesteld uit dibasisch fosfaat, vitamines en aminozuren.

Pathogenie

Corynebacterium pseudotuberculosis kan verschillende virulentiefactoren produceren, maar chorynomycolzuren en fosfolipase D-toxine zijn primair verantwoordelijk voor het ziekteverwekkende potentieel ervan.

Deze twee factoren dragen bij aan het ontstekingsproces, het optreden van oedeem en de verspreiding tijdens de ontwikkeling van abcessen.

Caseous lymfadenitis bij schapen. Bron: commons.wikimedia.org

De bacil vermenigvuldigt zich binnen de macrofagen van de gastheren. De buitenste lipidenlaag van de celwand zorgt ervoor dat het de werking van fagolysosomale enzymen kan overleven.

De bacteriën komen in het algemeen de gastheer binnen via het mond-, neus- of oogslijmvlies of via huidwonden. Eenmaal in de gastheer verspreidt de bacil zich vrijelijk of binnen macrofagen.

De belangrijkste verspreidingsroute is het afferente lymfestelsel. Van daaruit verspreidt het zich naar lokale lymfeklieren en interne organen.

Het infectieuze proces van de bacterie hangt af van zijn vermogen om gastheermacrofagen te infecteren, zijn fagolysosomen te weerstaan ​​en cellen te doden en nieuwe bacteriën vrij te maken. Experimentele infecties bij muizen hebben aangetoond dat drie minuten na intraperitoneale inoculatie bij muizen fagocytische vacuolen verschijnen.

In het geval van experimentele infecties bij geiten, bevat 60-80% van hun macrofagen een uur na inoculatie bacteriën. Twee uur later is zure fosfatase aanwezig in de blaasjes die de bacteriën bevatten.

Bij schapen ontwikkelen zich een dag na een experimentele huidinfectie microabcessen in de drainage van de lymfeklieren. Drie tot tien dagen na infectie vormen zich pyogranulomen.

Effect van exotoxinen

De exotoxinen van de bacterie hydrolyseren de lecithine en sfingomyeline die aanwezig zijn in de endotheelcelmembranen van het bloed en de lymfevaten van de gastheer.

Deze hydrolyse veroorzaakt het scheuren van het celmembraan, verhoogt de vasculaire permeabiliteit, het verschijnen van oedeem en vergemakkelijkt de kolonisatie van de gastheer.

Een van deze exotoxinen, fosfolipase D, remt ook de responsiviteit van neutrofielen op chemische stimuli. Fosfolipase D remt ook het vermogen van fagocytische cellen om antimicrobiële cytotoxische moleculen af ​​te geven. Dit bevordert de overleving en vermenigvuldiging van bacteriën in de gastheer.

Zoönotisch potentieel van

Corynebacterium pseudotuberculosis veroorzaakt ziekten voornamelijk bij schapen en geiten. Het kan echter infecties veroorzaken bij een breed spectrum van gastheren, inclusief mensen. Hierdoor wordt C. pseudotuberculosis beschouwd als een opkomend probleem in de volksgezondheid.

Deze bacterie kan difterietoxine produceren, het kan ook mensen infecteren en etterende lymfadenopathie veroorzaken. Infecties zijn traditioneel het gevolg van contact met besmette boerderijdieren en melkproducten.

Er zijn echter gedocumenteerde gevallen van mensen die ziekten hebben opgelopen die zijn veroorzaakt door C. pseudotuberculosis, waarbij er geen eerder contact is geweest met besmette dieren of voedsel.

Referenties

1. AFC Nassar, GT Daniel, R. Ruiz, S. Miyashiro, EM Scannapieco, JS Neto, L. Gregory (2015). Diagnostische vergelijking van Corynebacterium pseudotuberculosis door middel van microbiologische kweek en PCR in schapenmonsters. Archief van het Biologisch Instituut, São Paulo.
2. AD Hawari (2008). Corynebacterium pseudotuberculosis-infectie (caseous lymfadenitis) bij kamelen (Camelus dromedarius) in Jordanië. American Journal of Animal and Veterinary Sciences.
3. LGC Pacheco, RR Pena, TLP Castro, FA Dorella, RC Bahia, R. Carminati, MNL Frota, SC Oliveira, R. Meyer, FSF Alves, A. Miyoshi, V. Azevedo (2007). Multiplex PCR-test voor identificatie van Corynebacterium pseudotuberculosis uit zuivere culturen en voor snelle detectie van dit pathogeen in klinische monsters. Journal of Medical Microbiology.
4. FA Dorella, LGC Pacheco, SC Oliveira, A. Miyoshi, V. Azevedo (2006). Corynebacterium pseudotuberculosis: microbiologie, biochemische eigenschappen, pathogenese en moleculaire studies van virulentie. Veterinair onderzoek.
5. A. Ribeiro, FA Dorella, LGC Pacheco, N. Seyffert, TLP Castro, RWD Portela, R. Meyer, A. Miyoshi, MCR Luvizotto, V. Azevedo (2013). Subklinische diagnose van caseous lymfadenitis op basis van ELISA bij schapen uit Brazilië. Journal of Bacteriology and Parasitology.
6. AS Guimarães, FB Carmo, RB Pauletti, N. Seyffert, D. Ribeiro, AP Lage, MB Heinemann, A. Miyoshi, V. Azevedo, AM Guimarães Gouveia (2011) Caseous lymfadenitis: epidemiologie, diagnose en controle. Het IIOAB Journal.