GARDNERELLA VAGINALIS: KENMERKEN, MORFOLOGIE, LEVENSCYCLUS - BIOLOGIE - 2025

Gardnerella vaginalis behoort tot de Bifidobacteriaceae-familie binnen de Bifidobacteriales-orde van Actinobacteria. Deze soort wordt gekarakteriseerd omdat het zich als Gram-positief of Gram-negatief kan gedragen, afhankelijk van de stam en het kweekmedium.

Het is facultatief anaëroob en produceert voornamelijk azijnzuur tijdens het fermentatieproces. Het is pleomorf (het heeft twee structurele vormen) en het kan een bacil- of kokosvorm hebben (afgerond).

AFBEELDING: Microscoopopname van Gardnerella vaginalis. Auteur: Dr. FC Turner, via Wikimedia Commons

De ronde (coccobacilli) en langwerpige (bacillen) vormen kunnen in dezelfde stam voorkomen in verschillende stadia van ontwikkeling. Evenzo kan het type kleuring dat ze presenteren (grampositief of negatief) worden beïnvloed.

Toen het voor het eerst werd beschreven, werd het in het geslacht Haemophilus geplaatst. Vervolgens werden de morfologische en functionele verschillen van de soort aangetoond. Het bevond zich in het geslacht Gardnerella, dat uit één soort bestaat.

Algemene karakteristieken

G. vaginalis is facultatief anaëroob, hoewel sommige stammen obligaat anaëroob kunnen zijn.

Het belangrijkste product van de fermentatie van suikers is azijnzuur. Sommige stammen kunnen echter melkzuur, mierenzuur of barnsteenzuur produceren. Bij het fermentatieproces komen geen gassen vrij.

Deze bacteriën kunnen verschillende soorten suikers fermenteren, zoals dextrine, glucose, maltose en zetmeel.

Om deze soort te herkennen zijn de belangrijkste kenmerken de hydrolyse van zetmeel en hippuraat (aromatische organische verbinding). Evenzo veroorzaken ze hemolyse in aanwezigheid van menselijk bloed, maar niet in schapenbloed.

G. vaginalis wordt beschouwd als de belangrijkste veroorzaker van vaginale bacteriose. De soort maakt deel uit van de bacteriële microflora van de vagina, maar kan virulent worden.

Vaginale bacteriose wordt geassocieerd met het optreden van een onbalans van de microbiota in de vagina. Zo worden de lactobacillen die grote hoeveelheden waterstofperoxide produceren, vervangen door anaërobe bacteriën.

De soort G. vaginalis remt de groei van lactobacillus en de pH van de vagina kan stijgen tot waarden dichtbij 7. De bacterie heeft het vermogen om de mucines af te breken die worden uitgescheiden in de epitheelcellen van de vagina.

De meest voor de hand liggende symptomen van vaginale bacteriose zijn de productie van een witte of gelige afscheiding en een slechte geur. Het kan ook jeuken en rood zijn.

De meest voorkomende vormen van infectie zijn onbeschermde seks en het hebben van meerdere seksuele partners. Het is ook gebruikelijk om de ziekte te krijgen door seksspeeltjes te delen of door het spiraaltje (spiraaltje) te gebruiken.

De meest voorkomende behandelingen zijn het gebruik van antibiotica zoals metronidazol en clindamycine.

Voorwaarden voor kweekmedia

De optimale temperatuur voor de ontwikkeling van de bacteriën varieert van 35 - 37 ° C, hoewel ze zich kunnen ontwikkelen van 25 - 42 ° C. Het pH-bereik is 6 - 6,5, maar er kan enige groei optreden bij pH 4,5.

Kolonies zijn niet hemolytisch in schapenbloed. Ze produceren hemolyse die groeit in het bloed van mensen en konijnen.

Ze worden beschouwd als "kieskeurige" bacteriën, omdat ze bepaalde specifieke voedingsstoffen nodig hebben voor hun groei in kweekmedia. Onder deze hebben we de aanwezigheid van biotine, foliumzuur, thiamine, riboflavine en purines / piramides.

Er is waargenomen dat in aanwezigheid van fermenteerbare koolhydraten en peptonen de groei van de bacteriën in het medium wordt versneld.

Genetica

De genoomgrootte in G. vaginalis is 1.490-1.700 basenparen, met een GC-gehalte variërend van 41-43% tussen de verschillende stammen. Het kerngenoom (genen die door alle stammen worden gedeeld) bestaat uit slechts 716 genen. Dus slechts 27% van het genoom is gemeenschappelijk voor alle bestudeerde stammen van de soort.

In moleculaire studies die op verschillende stammen zijn uitgevoerd, is vastgesteld dat er ten minste vier verschillende groepen voorkomen. Deze groepen hebben een verschillende genoomgrootte en GC-relatie tot elkaar.

Taxonomie

De soort werd voor het eerst geïsoleerd in 1953 door Leopold. Deze auteur haalde de bacteriën uit het urogenitale systeem van mannen.

De isolatie kwam overeen met een bacterie die zich gedroeg als gramnegatief, immobiel was en geen capsule aanwezig was. Deze eerste kweek werd gemaakt op bloedagar bij een temperatuur van 37 ° C.

Leopold was van mening dat de soort verwant was aan het geslacht Haemophilus. Later identificeerden Gardner en Dukes het in 1955 als Haemophilus vaginalis, vanwege zijn gramnegatieve vlek en bacilvorm. Bovendien waren ze van mening dat het de oorzaak was van een karakteristieke vaginale afscheiding.

Toen de studie van de soort echter werd voortgezet, werd vastgesteld dat er voor zijn ontwikkeling geen enkele elementen nodig waren voor de groei van Haemophilus-soorten. Aan de andere kant vertoonden de bacteriën de neiging om de kristalviolette kleur in de Gramkleuring vast te houden.

Deze kenmerken gaven aan dat de soort meer verwant was aan het geslacht Corynobacterium, een Gram-positieve groep van Actinobacteriën. Om deze reden identificeerden Zinnemann en Turner het in 1963 als Corynobacterium vaginale.

Geslacht

In de jaren 80 van de 20ste eeuw zijn er verschillende onderzoeken gedaan met biochemische en moleculaire technieken en waarnemingen met de transmissie-elektronenmicroscoop. Greenwood en Picket stellen vast dat er geen geslacht was met de kenmerken van deze soort.

De auteurs stellen een nieuw geslacht voor met de naam Gardnerella ter ere van Gardner, dat monospecifiek is (met slechts één soort). Ze geven aan dat bacteriën van het geslacht Gram-negatief tot variabel zijn, staafvormig zijn en een gelamineerde celwand hebben.

Momenteel bevindt het geslacht zich in de Bifidobacteriaceae-familie van de Bifidobacteriales-orde van de Actinobacteria. Recente moleculaire studies geven aan dat de soort een clade vormt met soorten van het geslacht Bifidobacterium (B. coryneforme en B. minimimum).

Morfologie

Bacteriën zijn pleomorfe bacillen van ongeveer 0,5 µm breed bij 1,5-2,5 µm lang. In tegenstelling tot andere Actinobacteriën, vormen ze geen filamenten.

De kolonies hebben een diameter van 0,4-0,5 mm na 48 uur incubatie. Deze kolonies zijn rond, ondoorzichtig en glad van uiterlijk. Na deze incubatietijd groeien ze meer dan 0,5 mm in diameter. De levensvatbaarheid van de koloniën gaat snel verloren.

Cellulaire muur

De structuur van de celwand van bacteriën bepaalt hun reactie op Gramkleuring.

In het geval van gramnegatieve groepen presenteren ze een buitenmembraan dat is bedekt met polysacchariden, eiwitten en fosfolipiden. De muur heeft drie lagen bedekt met een dunne laag peptidoglycanen.

Voor grampositieve groepen is de wand dik, met amorfe matrices verweven met peptidoglycanen. Blijkbaar bepaalt de hoeveelheid peptidoglycanen in de wand of de Gramkleuring negatief of positief is.

In het geval van G. vaginalis is de ultrastructuur van de celwand Gram-positief. Stammen hebben de neiging om als Gram-positief te reageren in de exponentiële groeifase. Wanneer de cultuur echter ouder is, wordt de peptidoglycaanlaag erg dun en reageert als gramnegatief.

In relatie tot de chemische samenstelling heeft de celwand van de soort verschillende organische verbindingen. Deze omvatten N-acetylglucosamine, alanine, asparaginezuur en glutaminezuur, glycine en lysine.

Polysaccharide buitenlaag

Het is te zien dat er buiten de celwand een laag is die is samengesteld uit polysacchariden. Het heeft de neiging om een ​​netwerk van draden te vormen die cellen met elkaar kunnen verbinden.

Deze laag wordt als relevant beschouwd in de mechanismen van hechting van G. vaginalis aan de epitheelcellen van de vagina. Evenzo kan het de oorzaak zijn van de vorming van groepen cellen in de kweekmedia.

Fimbriae

Er zijn kleine fimbriae (korte haren) rond de bacteriën waargenomen. Deze hebben een diameter tussen 3-7,5 nm. Cellen met fimbriae komen veel voor bij isolaten van patiënten met bacteriële vaginitis. In het geval van stammen die in kweek zijn verkregen, is de aanwezigheid van fimbriae minder constant.

Levenscyclus

Zoals alle bacteriële cellen reproduceert G. vaginalis ongeslachtelijk door binaire splitsing. Ten eerste vindt er DNA-duplicatie plaats en krijgt elke dochterbacterie een genetisch complement dat identiek is aan dat van de moedercel.

Zodra de bacteriën zich beginnen te delen, vormen ze kolonies. Wanneer kolonies van G. vaginalis zich beginnen te vormen, kunnen de cellen verschillende vormen aannemen.

Kleine coccobacilli en iets meer langwerpige vormen zijn waargenomen in 24-uurs kweekmedia.

Het type kweekmedium kan de vorm en reactie op de Gramkleuring van de soort beïnvloeden. Cellen die groeien op vaginale agar zijn meestal erg korte, gramnegatieve staafjes. In zetmeelculturen waren bacteriën meer pleomorf, geclusterd en Gram-variabel.

In het geval van culturen die zijn uitgevoerd uit het bloed van geïnfecteerde patiënten, gedragen de bacteriën zich als Gram-positief. Dit gebeurt ook in de exponentiële fase van de groei van de kolonies in verschillende kweekmedia.

Besmetting

G. vaginalis is de belangrijkste veroorzaker van vaginale bacteriose. Gardner bevestigde in 1954 dat de soort de oorzaak van de ziekte was door de postulaten van Koch toe te passen.

Sommige auteurs beschouwen vaginale bacteriose niet als een seksueel overdraagbare aandoening, omdat de infectie niet wordt veroorzaakt door een externe ziekteverwekker, maar door een soort die normaal aanwezig is in de vaginale microflora.

Geslachtsgemeenschap kan de infectie echter vergroten door overtollige bacteriën in de vagina te brengen. Evenzo is aangegeven dat er besmetting kan zijn door het gebruik van spiraaltjes (IUD) of door seksspeeltjes te delen.

Infectie treedt op wanneer er een onbalans is in de pH van de vagina (> 4,5), wat de ontwikkeling van G. vaginalis op Lactobacillus-soorten bevordert.

Bij het lijden aan de ziekte kunnen verschillende complicaties optreden. Bacteriëmie (afscheiding van bacteriën in het bloed) kan optreden na een keizersnede. Evenzo kan het bloedvergiftiging veroorzaken bij pasgeborenen, vroegtijdige bevallingen of infecties veroorzaken na een hysterectomie.

epidemiologie

In uitgevoerde onderzoeken is waargenomen dat vaginale bacteriose voorkomt bij 10-20% van de vrouwen. Er zijn echter enkele risicofactoren die deze percentages verhogen.

Bij patiënten met seksueel overdraagbare aandoeningen loopt het percentage op tot 36%. Het komt ook voor bij 28% van de vrouwen die een abortus hebben ondergaan.

Aan de andere kant, hoewel het vaker voorkomt bij vrouwen die van seksuele partner zijn veranderd, is de ziekte waargenomen bij vrouwen die geen actief seksueel leven hebben gehad. Bij vrouwen in de menopauze is de incidentie van de ziekte niet geëvalueerd.

Zwarte patiënten zijn blijkbaar vatbaarder voor de ziekte. Bij een Oegandese plattelandsbevolking is het voorkomen ervan gemeld bij 50% van de geëvalueerde vrouwen.

Symptomen

De meeste vrouwen met vaginale bacteriose zijn asymptomatisch. In het geval van symptomen zijn de belangrijkste de productie van een witte of gelige vaginale afscheiding. Deze stroom neemt toe met de menstruatie of na onbeschermde seks

Ook is er een slechte vaginale geur door de productie van putrescine en cadaverine. Aan de andere kant kan er roodheid en jeuk in de vagina zijn. Op de vulva zijn nauwkeurige bloedingen te zien.

Diagnose

Bij het naar de dokter gaan met de bovengenoemde symptomen worden verschillende aspecten geëvalueerd. De pH van de vagina wordt bestudeerd, er wordt aangenomen dat er een infectie kan zijn wanneer deze hoger is dan 4,5.

Evenzo wordt een microscopisch onderzoek van de vaginale afscheiding gedaan om de aanwezigheid van sleutelcellen te detecteren. Dit zijn epitheelcellen in de vagina die worden omgeven door bacteriën.

Momenteel is de meest nauwkeurige manier om de ziekte te diagnosticeren het uitvoeren van een PCR-test om G. vaginalis genetisch te identificeren.

Behandeling

G. vaginalis is vatbaar voor verschillende antibiotica, waaronder ampicilline, carbenicilline, oxacilline, penicilline en vancomycine. Er is waargenomen dat stammen verschillend reageren op onder andere tetracycline en gentaminycine.

Aan de andere kant is metrodinazol behoorlijk effectief in vivo, maar geeft het variabele resultaten in in vitro culturen.

De meest gebruikelijke behandelingen om de ziekte te behandelen, zijn onder meer het gebruik van metronidazol of clindamycine. De toepassing kan orale of vaginale crèmes zijn.

In het geval van orale toediening wordt meestal metronidazol gebruikt en de behandeling duurt ongeveer zeven dagen. Wanneer vaginale crèmes worden aangebracht, kunnen ze zijn gebaseerd op metronidazol of clindamycine, dat gedurende één tot twee weken wordt aangebracht.

Voor zwangere patiënten met de ziekte wordt orale behandeling aanbevolen, omdat dit als veiliger en effectiever wordt beschouwd.

Deze behandelingen kunnen enkele bijwerkingen hebben, zoals misselijkheid, buikpijn, hoest en metaalsmaak in de mond.

Er zijn enkele alternatieve behandelingen, zoals het nemen van probiotica, die terugval kunnen helpen voorkomen. Evenzo hebben boorzuurtoepassingen enige effectiviteit aangetoond.

Referenties

1. Ahmed A, J Earl. Tot Retchless. S Hillier. LK Rabe. T Kersen. E Powell. B Xanthos, R Eutsey, NL Hiller. R Boissy, M Dahlgren.B Hall JW Costerton. JC Post. FZ Hu en GD Ehrlich (2012) Vergelijkende genomische analyses van 17 klinische isolaten van Gardnerella vaginalis leveren bewijs van meerdere genetisch geïsoleerde clades die consistent zijn met ondersoort in genovars. Journal of Bacteriology 194: 3922-3937.
2. Castellanos D, Galuppo C en V Da Silva (2010) Bacteriële vaginose: klinische, epidemiologische en microbiologische kenmerken. HU Magazine, Juiz de For a 36: 223-230.
3. Catlin, W (1992) Gardnerella vaginalis: kenmerken, klinische overwegingen en controverses. Clinical Microbiology Reviews 5: 213-237.
4. Hay, P (2002) Bacteriële vaginose. Tijdschrift voor kindergeneeskunde, verloskunde en gynaecologie. Sep / okt: 36-40.
5. Storms V en P Vandamme (2015) Gardnerella. In: Whitman WB (editor) Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc., in samenwerking met Bergey's Manual Trust.
6. Yeoman C, S Yildirim, S Thomas, AS Durkin, M Torralba, G Sutton, CJ Buhay, Y Ding, SP Dugan-Rocha, D Muzny, X Qin, RA Gibbs, S Leigh. R Stumpf, B White, SK Highlander, KE Nelson en BA Wilson (2010) Vergelijkende genomics van Gardnerella vaginalis-stammen onthullen aanzienlijke verschillen in metabole virulentiepotentieel. Plos ONE 5: 1-15.