KLEBSIELLA PNEUMONIAE: KENMERKEN, MORFOLOGIE, ZIEKTEN - BIOLOGIE - 2025

Klebsiella pneumoniae is een niet-sporenproducerende, Gram-negatieve, facultatieve anaërobe bacterie die staafvormig is. Het behoort tot de groep van coliformen, veel voorkomende bacteriën van de gastro-intestinale flora van mensen en andere gewervelde dieren.

Ze zijn medisch belangrijk omdat ze opportunistisch zijn (dat wil zeggen, ze profiteren van een verzwakt immuunsysteem) en ze kunnen ziekten veroorzaken.

Klebsiella-longontsteking. Overgenomen van commons.wikimedia.org

Klebsiella pneumoniae is een belangrijk bacterieel agens dat infectieziekten kan veroorzaken bij mensen. Het is ook een van de belangrijkste veroorzakers van in het ziekenhuis opgelopen infecties van bacteriële oorsprong, vooral bij patiënten met een verzwakt immuunsysteem. Het is verantwoordelijk voor onder meer luchtweg- en urineweginfecties, longontsteking.

kenmerken

Bacteriën van het geslacht Klebsiella behoren tot de Enterobacteriaceae-familie die onder andere gekenmerkt worden doordat het Gram-negatieve staafjes zijn die geen beweging hebben.

Een ander kenmerk dat hen onderscheidt van de rest van de enterobacteriën, is dat de buitenste cellaag wordt gevormd door een capsule van polysacchariden. Naast K. pneumoniae bestaat het geslacht uit andere soorten zoals K. terrigena, K. oxytoca en K. planticola.

Klebsiella pneumoniae fermenteert lactose met gasvorming binnen 48 uur. Deze soort kan zich ontwikkelen in de aanwezigheid of afwezigheid van vrije zuurstof, daarom wordt hij beschouwd als een facultatieve anaërobe soort. Het kan overleven in alkalische pH maar niet in zure pH, de optimale ontwikkeling vindt plaats in een medium met neutrale pH.

De ontwikkelingstemperatuur ligt tussen de 15 en 40 ° C, maar in laboratoria worden de soorten op 37 ° C gekweekt. Het heeft bèta-lactamase-enzymen. De capsule eromheen verhoogt de virulentie door als een fysieke barrière te werken om de immuunrespons van de gastheer te omzeilen. Deze capsule beschermt de cel ook tegen uitdroging.

Klebsiella pneumoniae is een micro-organisme dat kenmerkend is voor de microbiota van mensen en andere gewervelde dieren. Het is te vinden in de mond, huid en darmkanaal, waar het aanvankelijk geen infectieproblemen veroorzaakt.

Morfologie

Klebsiella pneumoniae is staafvormig. Het is kort en meet tussen 1 - 2 bij 0,5 - 0,8 micrometer. Cellen kunnen afzonderlijk, in paren, in ketens en soms in groepen worden gevonden. Het heeft geen flagellum (dus het is niet mobiel) en heeft een prominente capsule.

De bacterie K. pneumoniae ontwikkelt een grote kolonie van mucoïde consistentie wanneer deze wordt gekweekt in een primair isolatiemedium, in Mac Conkey-agar en in bloedagar. De polysaccharidecapsule is verantwoordelijk voor het mucoïde uiterlijk van de kolonie K. pneumoniae .

Ziekten die het kan veroorzaken

Klebsiella pneumoniae is een opportunistische ziekteverwekker die vaak nosocomiale infecties veroorzaakt. In de afgelopen jaren hebben hypervirulente stammen (voornamelijk K1 en K2) in toenemende mate invloed op voorheen gezonde mensen, dat wil zeggen dat het geen ziekenhuispatiënten waren.

De toename van virulentie is te wijten aan een verhoogde productie van polysaccharidecapsules. K. pneumoniae bacteriëmie veroorzaakt significante morbiditeit en mortaliteit bij algemene populaties.

De buikholte, de urinewegen en de longen, in die volgorde, zijn de plaatsen die het meest worden aangevallen door Klebsiella pneumoniae bij mensen die de ziekte buiten het ziekenhuis hebben opgelopen.

Deze soort is de tweede meest voorkomende oorzaak van Gram-negatieve bacterie-infectie na Escherichia coli. Bepaalde onderliggende ziekten kunnen de afweer van een persoon aantasten en het risico op K. pneumoniae-infectie verhogen. Deze ziekten omvatten cirrose, galwegaandoeningen, diabetes mellitus en alcoholisme.

Bij ziekenhuisinfecties vindt kolonisatie van het maagdarmkanaal door K. pneumoniae in het algemeen plaats vóór de ontwikkeling van infecties.

Kolonisatie door K. longontsteking kan ook optreden in de urinewegen, de luchtwegen en het bloed. Gemetastaseerde infecties, zoals pyogeen hersenabces, meningitis en endoftalmitis, zijn de belangrijkste kenmerken van K. pneumoniae-infecties.

Vormen van besmetting

Om een ​​K. pneumoniae-infectie te krijgen, moet een persoon worden blootgesteld aan de bacteriën. Dat wil zeggen, K. pneumoniae moet de luchtwegen of het bloed binnendringen.

Directe overdracht vanuit de omgeving is onwaarschijnlijk. Biofilms van K. pneumoniae die zich vormen op medische hulpmiddelen (bijv. Katheters en endotracheale tubes) vormen een van de belangrijkste infectiemiddelen bij gekatheteriseerde patiënten.

Virulentiefactor

Klebsiella pneumoniae ontwikkelt een polysaccharidecapsule die een bepalende factor is in de pathogeniteit van de bacteriën. De capsule beschermt het organisme tegen fagocytose door polymorfonucleaire cellen.

Resistentie tegen antimicrobiële peptiden en remming van de rijping van dendritische cellen spelen ook een belangrijke rol bij het onderdrukken van de vroege ontstekingsreactie. Sommige capsulaire typen zijn virulenter dan andere, zoals typen K1, K2, K4 en K5.

De eerste fase van infectie is de aanhankelijkheid van het verantwoordelijke agens aan de gastheercellen. Bij Enterobacteriaceae wordt therapietrouw uitgevoerd door de fimbriae of pilis. Deze fimbriae zijn een andere belangrijke virulentiefactor.

Er zijn twee hoofdtypen fimbriae, type 1 en type 3. Type 1 hecht zich aan cellen in de hoofdtubulus van de urinewegen. Type 3 fimbriae zorgen voor hechting aan endotheelcellen en epitheelcellen van de luchtwegen en urinewegen.

Menselijke neutrofielen (in blauw) in wisselwerking met multiresistente Klebsiella pneumoniae (in rood). Overgenomen van commons.wikimedia.org

Bijkomende virulentiefactoren van K. pneumoniae omvatten lipopolysacchariden, buitenmembraaneiwitten, evenals determinanten voor ijzeracquisitie en gebruik van stikstofbronnen.

Nosocomiale infecties veroorzaakt door K. pneumoniae zijn meestal chronisch, voornamelijk vanwege het vermogen om biofilms te vormen. Deze biofilms beschermen de ziekteverwekker tegen de reactie van het immuunsysteem van de gastheer en tegen antibiotica.

Een andere factor die K. pneumoniae helpt chronisch te worden, is de resistentie tegen meerdere medicijnen. Resistentie wordt meestal veroorzaakt door de aanwezigheid van β-lactamases of carbapenemases met een breed spectrum, waardoor het moeilijk is om de juiste antibiotica voor behandeling te kiezen.

Behandeling

Klebsiella pneumoniae kan met antibiotica worden behandeld als de infecties niet resistent zijn tegen de medicijnen. Een inadequate initiële behandeling wordt echter in verband gebracht met een verhoogde mortaliteit veroorzaakt door de bacteriën. Empirische antibiotische therapie kan de overleving van patiënten met K. pneumoniae-infecties verbeteren.

Combinatietherapieën, effectief bij de behandeling van andere resistente bacteriën, worden met de nodige voorzichtigheid gebruikt bij de behandeling van K. pneumoniae vanwege de kans op bijwerkingen die kunnen optreden.

Combinatietherapieën die het gebruik van aminoglycosiden omvatten, verhogen het risico op nefrotoxiciteit bij de patiënt. Een andere mogelijke ernstige bijwerking is Clostridium difficile-geassocieerde colitis.

In de afgelopen jaren zijn verschillende nieuwe antimicrobiële middelen die werkzaam zijn tegen carbapenem-resistente stammen van K. pneumoniae gevorderd tot fase III klinische onderzoeken.

Ceftolozone, een nieuwe cefalosporine, in combinatie met tazobactam, is effectief gebleken in in vitro tests. Bovendien zou de ontwikkeling van nieuwe β-lactamaseremmers, zoals avibactam, en andere nieuwe β-lactamaseremmers en nieuwe generatie aminoglycosiden (neoglycosiden), kunnen helpen bij de ontwikkeling van effectieve behandelingen tegen K. pneumoniae in de niet al te verre toekomst. .

Referenties

1. M. Prescott, JP Harley en GA Klein (2009). Microbiology, 7e editie, Madrid, Mexico, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pagina's
2. Klebsiella Panamerican Health Organization. Opgehaald van www.bvsde.paho.org.
3. Klebsiella pneumoniae Microbe Wiki. Opgehaald van microbewiki.kenyon.edu.
4. Batra. (2018). Morfologie en kweekkenmerken van Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae). Paramedici Wereld. Opgehaald van paramedicsworld.com.
5. N. Padilla (2012). Klebsiella pneumoniae: isolatie, identificatie en resistentie tegen antimicrobiële middelen ziekenhuis «Jaime Mendoza». CNS Sucre. 2012. Boliviaanse archieven voor geneeskunde.
6. H.H. Tsai, JC. Huang, ST. Chen, JH. Zon, CC. Wang, SF. Lin, B RS. Hsu, JD. Lin, SY. Huang, YY. Huang (2010). Kenmerken van Klebsiella pneumoniae-bacteriëmie bij door de gemeenschap verworven en nosocomiale infecties bij diabetespatiënten. Chang Gung Medical Journal.
7. B. Li, Y. Zhao, C. Liu, Z. Chen, D. Zhou (2014). Moleculaire pathogenese van Klebsiella pneumoniae. Toekomstige microbiologie.
8. D. Candan, N. Aksöz (2015). Klebsiella pneumoniae: kenmerken van carbapenemresistentie en virulentiefactoren. Acta Biochimica Polonica.
9. N. Petrosillo, M. Giannella, R. Lewis, P. Vialem (2013). Behandeling van carbapenemresistente Klebsiella pneumoniae: de stand van de techniek. Deskundige beoordeling van anti-infectieuze therapie.