SERRATIA MARCESCENS: KENMERKEN, PATHOLOGIE EN SYMPTOMEN - BIOLOGIE - 2026

Serratia marcescens is een Gram-negatieve staaf, een opportunistische pathogeen die behoort tot de Enterobacteriaceae-familie. Deze bacterie was voorheen bekend als Bacillus prodigiosus, maar werd later omgedoopt tot Serratia marcescens.

De marcescens-soort is de belangrijkste van het geslacht Serratia, aangezien deze in verband is gebracht met een grote verscheidenheid aan opportunistische infecties bij mensen. Ooit werd dit micro-organisme gebruikt als een onschadelijke marker van milieuverontreiniging, maar tegenwoordig wordt het beschouwd als een invasief micro-organisme.

Door: CDC / Dr. Negut, met dank aan: Public Health Image Library / flickr.com

Het is bekend dat het de afgelopen decennia grote schade heeft toegebracht aan de ziekenhuisomgeving, vooral in intensive care-kamers en controleposten. Het is geïsoleerd uit sputum en bloedculturen bij patiënten die chemotherapie krijgen. Ook in urine- en liquor-monsters.

Daarom is het de veroorzaker van onder meer longontsteking, bloedvergiftiging, urineweginfecties, infantiele meningitis. Sommige uitbraken zijn veroorzaakt door de besmetting van oplossingen, voorwerpen en instrumenten voor ziekenhuisgebruik.

Buiten de nosocomiale omgeving kan het echter ook een infectie veroorzaken. Men heeft gezien dat 8% van de gevallen van keratitis ulcerosa wordt veroorzaakt door Serratia marcescens. Bovendien is het in verband gebracht met de achteruitgang van sommige voedingsmiddelen die rijk zijn aan zetmeel.

kenmerken

Algemene kenmerken en groeiomstandigheden

Serratia marcescens is een facultatieve aërobe bacil, mobiel zoals de meeste Enterobacteriaceae. Het is een alomtegenwoordige inwoner van bodem, water en het oppervlak van planten. Om deze reden is het gebruikelijk om het in vochtige omgevingen te vinden, zoals badkamers, afvoeren, gootstenen, gootstenen, enz.

Het is in staat om te overleven onder ongunstige omstandigheden. Het kan bijvoorbeeld groeien bij temperaturen van 3,5 ° C tot 40 ° C. Bovendien kan het overleven in zeepachtige chloorhexidine-oplossingen tot een concentratie van 20 mg / ml.

In het laboratorium kan het groeien bij kamertemperatuur (28 ° C), waar sommige soorten een kenmerkend pigment van de steenrode kleur ontwikkelen, prodigiosine genaamd. Maar het groeit ook bij 37 ° C, waar zijn kolonies roomwit zijn, dat wil zeggen dat het bij deze temperatuur geen pigment produceert.

Dit vertegenwoordigt een fysiologische fenotypische variatie gestimuleerd door temperatuur. Deze eigenschap is uniek in deze bacterie, aangezien geen enkele andere soort van de familie daartoe in staat is.

Pigmentproductie is ongetwijfeld een zeer nuttig hulpmiddel om de diagnose te stellen.

In verhouding tot het pH-bereik dat het kan weerstaan, varieert het van 5 tot 9.

Biochemische kenmerken

Biochemisch gezien voldoet Serratia marcescens aan de basiskenmerken die de hele Enterobacteriaceae-familie beschrijven, dat wil zeggen, het fermenteert glucose, reduceert nitraten tot nitrieten en is oxidase-negatief.

Het heeft echter andere biochemische kenmerken die hieronder worden beschreven:

S. marcescens test positief op de volgende tests: Voges-Proskauer, citraat, beweeglijkheid, Lysine decarboxylase, ornithine en O-nitrofenyl-ß D-galactopyranoside (ONPG) en catalase.

Hoewel het negatief is voor: productie van waterstofsulfide (H ₂ S), indool, fenylalaninedeaminase, ureum en arginine.

Versus de methylroodtest kan variabel zijn (positief of negatief).

Ten slotte produceert het, in vergelijking met een kligler-medium, een alkalische / zure reactie, dat wil zeggen dat het glucose fermenteert met gasproductie maar niet met lactose.

Virulentiefactoren

Het geslacht Serratia onderscheidt zich binnen deze familie omdat het 3 belangrijke hydrolytische enzymen heeft: lipase, gelatinase en extracellulair DNase. Deze enzymen bevorderen de invasiviteit van dit micro-organisme.

Het heeft ook 3 chitinasen en een chitine-bindend eiwit. Deze eigenschappen zijn belangrijk bij de afbraak van chitine in het milieu.

Evenzo verschaffen kinasen S. marcescens de eigenschap om een ​​antischimmeleffect uit te oefenen op Zygomyceet-schimmels, waarvan de celwand voornamelijk uit chitine bestaat.

Aan de andere kant is S. marcescens in staat biofilms te vormen. Dit vertegenwoordigt een belangrijke virulentiefactor, aangezien de bacterie in deze toestand beter bestand is tegen de aanval van antibiotica.

Recent is gevonden dat sommige stammen van S. marcescens een type VI secretiesysteem (T6SS) hebben, dat wordt gebruikt voor de secretie van eiwitten. Zijn rol bij virulentie is echter nog niet gedefinieerd.

Antimicrobiële resistentie

Er zijn stammen van S. marcescens gedetecteerd die chromosomale betalactamasen van het AmpC-type produceren.

Dit geeft hen een intrinsieke resistentie tegen ampicilline, amoxicilline, cefoxitine en cefalothine, waarbij de enige optie onder bètalactams voor de behandeling van ESBL-producerende stammen carbapenems en piperacilline tazobactam zouden zijn.

Bovendien heeft het de mogelijkheid om resistentiemechanismen te verwerven tegen andere veelgebruikte antibiotica, waaronder aminoglycosiden.

Stammen van S. marcescens die KPC-2 en bla TEM-1 produceren, zijn ook al gedetecteerd. In dit geval zijn carbapenems niet langer efficiënt.

De eerste KPC-stam buiten de ziekenhuisomgeving werd geïsoleerd in Brazilië, omdat deze resistent was tegen aztreonam, cefepime, cefotaxime, imipenem, meropenem, gentamicine, ciprofloxacine en cefazidim, en alleen gevoelig was voor amikacine, tigecycline en gatifloxacine.

Taxonomie

D ominium: bacteriën

Phylum: Proteobacteria

Klasse: Gamma-proteobacteriën

Bestelling: Enterobacteriales

Familie: Enterobacteriaceae

Stam: Klebsielleae

Geslacht: Serratia

Soort: marcescens.

Morfologie

Het zijn lange bacillen die rood worden tegen Gram-kleuring, dat wil zeggen dat ze Gram-negatief zijn. Het vormt geen sporen. Ze hebben pertriculaire flagella en lipopolysaccharide in hun celwand.

Pathologieën en symptomen

Onder de pathologieën die Serratia marcescens kan veroorzaken bij verzwakte patiënten zijn: urineweginfectie, wondinfectie, artritis, conjunctivitis, endoftalmitis, keratoconjunctivitis en ulceratieve keratitis.

Evenzo kan het ernstigere pathologieën veroorzaken, zoals: bloedvergiftiging, meningitis, longontsteking, osteomyelitis en endocarditis.

Het toegangspunt voor deze pathologieën wordt meestal vertegenwoordigd door besmette oplossingen, veneuze katheters met vorming van biofilms of andere besmette instrumenten.

In het geval van oftalmische pathologieën wordt dit voornamelijk veroorzaakt door het gebruik van contactlenzen die zijn gekoloniseerd met deze of andere bacteriën. In die zin is ulceratieve keratitis de meest ernstige oftalmische complicatie die optreedt bij dragers van contactlenzen. Het wordt gekenmerkt door verlies van epitheel en stromale infiltratie, wat kan leiden tot verlies van gezichtsvermogen.

Een andere, minder agressieve oftalmische manifestatie is die van het CLARE-syndroom (door contactlenzen geïnduceerde acute rode ogen). Dit syndroom manifesteert zich met acute pijn, fotofobie, tranenvloed en roodheid van het bindvlies zonder epitheliale schade.

Diagnose

Ze groeien op eenvoudige media zoals voedingsagar en hersenhartinfusie, op verrijkte media zoals bloedagar en chocolade.

In deze media hebben de kolonies de neiging om roomwit te worden als ze bij 37 ° C worden geïncubeerd, terwijl de kolonies bij kamertemperatuur een roodoranje pigment kunnen vertonen.

Ze groeien ook op MacConkey-agar-selectief en differentieel medium. In dit geval worden de kolonies bleekroze of kleurloos bij 37 ° C en bij 28 ° C neemt hun kleurtoon toe.

Müeller Hinton-agar wordt gebruikt om het antibiogram uit te voeren.

Behandeling

Vanwege de natuurlijke resistentie die deze bacterie bezit tegen penicillines en cefalosporines van de eerste generatie, moeten andere antibiotica worden gebruikt zolang ze gevoelig zijn in het antibiogram en er geen resistentiemechanismen zijn zoals de productie van onder andere bèta-lactamasen met een breed spectrum.

Onder de antibiotica die op gevoeligheid kunnen worden getest, zijn:

• Fluorquinolonen (ciprofloxaz of lebofloxacine),
• Carbapenems (ertapenem, imipenem en meropenem),
• Cefalosporines van de derde generatie (cefotaxime, ceftriaxon of cefadroxil),
• Vierde generatie cefalosporine (cefepime),
• Aminoglycosiden (amikacine, gentamicine en tobramycine),
• Chlooramfenicol is vooral nuttig bij infecties waarbij sprake is van biofilmvorming.

Referenties

1. Hume E, Willcox M.Verschijning van Serratia marcescens als een pathogeen aan het oculaire oppervlak. Arch Soc. Esp Oftalmol. 2004; 79 (10): 475-481
2. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medische microbiologie, 2010. 6e uitgave McGraw-Hill, New York, VS.
3. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Microbiologische diagnose. (5e ed.). Argentinië, Redactie Panamericana SA
4. Hover T, Maya T, Ron S, Sandovsky H, Shadkchan Y, Kijner N.Mitiagin Y et al. Mechanismen van bacteriële (Serratia marcescens) Hechting aan, migratie langs en doden van schimmelhyfen. Appl Environ Microbiol. 2016; 82 (9): 2585-2594.
5. Wikipedia-bijdragers. Serratia marcescens. Wikipedia, de gratis encyclopedie. 14 augustus 2018, 16:00 UTC. Overgenomen van wikipedia.org.
6. Sandrea-Toledo L, Paz-Montes A, Piña-Reyes E, Perozo-Mena A.Uitgebreid spectrum ß-lactamase-producerende enterobacteriën geïsoleerd uit bloedculturen in een universitair ziekenhuis in Venezuela. Kasmera. 2007; 35 (1): 15-25. Beschikbaar op: Scielo.org
7. Murdoch S, Trunk K, English G, Fritsch M, Pourkarimi E en Coulthurst S. De opportunistische pathogeen Serratia marcescens maakt gebruik van Type VI-secretie om bacteriële concurrenten te targeten. Journal of Bacteriology. 2011; 193 (21): 6057-6069.
8. Margate E, Magalhães V, Fehlberg l, Gales A en Lopes. Kpc-producerende Serratia marcescens bij een thuiszorgpatiënt uit recife, Brazilië. Revista Do Instituto de Medicina Tropical de São Paulo, 2015; 57 (4), 359-360.