översikt

släktet Campylobacter består av gramnegativa bakteriearter som förekommer naturligt i miljön.

dessa bakterier är den vanligaste orsaken till matförgiftning och har visat sig kolonisera munhålor, slemhinneytorna i tarmspåret samt urogenitalkanalen hos en mängd olika djur och fåglar. Som sådan är Campylobacter-bakterier ansvariga för flera sjukdomar inklusive matburen diarre.

Följande är några av de arter som tillhör detta släkt:

• C. coli
• C. gracilis
• C. jejuni
• C. Lari
• C. rectus
• C. curvus

klassificering

domän: bakterier – liksom många andra typer av bakterier tillhör släktet Campylobacter domänen bakterier som består av prokaryota mikroorganismer.

Phylum: Campylobacter tillhör phylum Proteobacteria. Detta är en viktig fylum som består av gramnegativa bakterier och inkluderar sådana bakterier som Helicobacter. Vissa böcker hänvisar till detta som epsilon-underavdelningen

klass: Epsilonproteobacteria – Detta är en klass av Proteobakterier och består av några få släktingar som Helicobacter och Campylobacter. De flesta bakterier som tillhör denna klass är antingen spirilloider eller böjda i form.

familj: Campylobacteraceae-klass Campylobacteraceae är en av de mest olika familjerna av klass Epsilonproteobacteria. Förutom Campylobacter består denna klass också av Arcobacter och Sulfurospirillum.

* Campylobacter är nära besläktat med släkten Helicobacter och Wolinella.

Campylobacter Microbiology

efter den omfattande revideringen av Campylobacter taxonomi har släktet visat sig inkludera över 22 arter. C. Jejuni och C. coli är några av de vanligaste arterna som tillhör släktet eftersom de främst är ansvariga för gastroenterit hos människor.

nyligen finns det dock flera nya arter som har associerats med sådana infektioner.

dessa inkluderar:

• C. hyointestinalis
• C. concisus
• C. sputorum

ekologi/livsmiljö

Campylobacter-bakterier har visat sig trivas i livsmiljöer med lägre nivåer av syre (under 5 procent). Som sådan finns de i slemhinneytorna hos en mängd olika djur och fåglar som ger detta tillstånd.

förutom den gynnsamma syrgasnivån ger denna miljö också ett gynnsamt temperaturområde som gynnar tillväxt och multiplikation. Jämfört med andra arter, C. jejuni föreslås ha utvecklats så att bakterierna kan kolonisera och överleva i tarmslimhinnan hos fåglar och däggdjur.

i tarmslimhinnan hos fåglar har C. jejuni visats leva som en kommensal. Det drar nytta av förhållandena i livsmiljön utan att skada värden.

i tarmslimhinnan hos däggdjur, där temperaturen är relativt lägre jämfört med fåglarnas, fungerar dessa organismer som patogener som slutar orsaka skada.

* medan Campylobacter normalt finns i slemhinnans yta hos fåglar och djur, kan de också isoleras från andra miljöer, inklusive förorenat vatten och sådana animaliska produkter som mjölk och kött. Men de trivs inte i sådana miljöer.

* Även om vissa arter ofta finns i givna värdar är Campylobacter-arter inte exklusiva (värdspecifika).

fysiologi: medlemmar av Campylobacter har följande biokemiska egenskaper:

• lågt G + C-innehåll ( guanin-cytosininnehåll) – GC-ration är cirka 30 procent
• idealiskt/optimalt tillväxttemperaturområde mellan 30 och 42 grader Celsius
• bildar inte sporer
• är oxidas positiva
• är mikroaerofiler-eftersom de inte jäser ämnen för sin energi kräver Campylobacter syre för andning. Campylobacter kräver emellertid låga nivåer av syre i sin miljö för att växa och reproducera
• få energi genom andning

* Campylobacter-arter är mycket känsliga för en mängd olika yttre förhållanden (UV-ljus, värme, salt etc). De kan inte föröka sig och frodas utanför värdens kropp vilket innebär att de inte kan reproducera på sådana prover som kött etc.

några av de andra egenskaperna hos Campylobacter inkluderar:

• dimensioner mellan 0,5 och 5 um i längd och 0,2 och 0.9 Um i bredd
• spiralrörelse
• Polar flagella
• DNA varierar mellan 1, 6-1, 7 Mbps och innehåller ett högt innehåll av adenin och tymin
• kan inte växa där vattenaktivitetskoncentrationen är under 0, 987

Campylobacter Jejuni

C. jejuni är en av de mest populära medlemmarna av släktet Campylobacter. Detta beror till stor del på att bakterien är den främsta orsaken till bakteriell diarre såväl som orsakssambandet till gastroenterit bland människor och djur.

biologi

C. jejuni är medlem i 16S rRNA superfamilj VI av spiral, mikroaeroba bakterier. Denna gensekvens används för identifieringsändamål och inkluderar några andra medlemmar som tillhör Helicobacter och Arcobacter.

fysiologi / Metabolism

C. jejuni har utvecklats för att kolonisera tarmen hos olika organismer (värdar) som fåglar och däggdjur. Eftersom de inte är den enda mikrobioten i dessa miljöer använder de mekanismer som skiljer sig från andra mikrobiotas för att få näringsämnen och trivas.

Som C. jejuni har inte de flesta metaboliska vägar som krävs för att använda sådana sockerarter som glukos och galaktos samt olika andra kolhydrater som behövs för att stödja tillväxt och multiplikation, det är fortfarande oklart för forskare hur bakterierna konkurrerar med andra mikrobiota i denna miljö. Oavsett har det visat sig effektivt använda olika metaboliska vägar för överlevnad.

ett bra exempel på detta är citronsyracykeln mellanprodukter samt olika andra aminosyror. Här använder bakterien lätt sådana aminosyror som aspartat, serin och glutamat bland annat för att erhålla energi för överlevnad. dessutom kan bakterien metabolisera I-fucose-sockret förutom att använda unika mekanismer för att erhålla vissa övergångsmetaller som är nödvändiga för livet (järn etc). Mekanismerna gör det möjligt för C. jejuni att växa och föröka sig i tarmen hos olika värdar där andra mikrobioter lever.

* trots att det saknas olika enzymer som krävs för metabolism använder C. jejuni de glykolytiska vägarna för att erhålla energi.

några av de aminosyror som används som en källa till näringsämnen av bakterierna inkluderar:

• Serin
• aspartat/glutamat
• prolin
• asparagin
• glutamin

C. jejuni använder också följande kortkedjiga fettsyror:

• acetat
• laktat

infektioner

liksom C. coli är C. jejuni en matburen patogen vilket innebär att den överförs till en individ genom förorenad mat. De kan dock också överföras genom förorenat vatten eller frukt etc.

när bakterien har intagits använder den kemotaxi för att upptäcka kemisk gradient och deras flagella för att röra sig mot sin önskade miljö. Enligt studier inkluderar några av de vanligaste kemoattraktanterna mucin, L-fukos och L-serin bland andra.

kemotaxi och närvaron av flagella har därför visat sig vara viktiga virulensfaktorer. Bortsett från förmågan att bestämma var man ska flytta genom kemotaxis, C. jejuni, liksom C. coli, kan fästa vid ytcellerna i sin miljö, vilket gör att bakterierna framgångsrikt kan kolonisera dessa miljöer.

detta uppnås genom produktion av fimbriae som är den mekanism genom vilken bakterierna fäster vid ytceller.

gastroenterit

efter den initiala infektionen tar inkubation mellan 24 och 72 timmar. Denna infektion får patienten att utveckla akut diarre som följs av sådana tecken/symtom som frossa, myalgi, feber och huvudvärk beroende på patienten och infektionsnivån.

under denna period (när symtomen uppträder) har patienter vanligtvis flera tarmrörelser (8 till 10 tarmrörelser) hela dagen. Här kan diarre antingen vara lös eller vattnig beroende på patient/infektionsnivå. Hos vissa patienter kan emellertid diarre innehålla synligt blod (detta är inte uppenbart i de flesta fall).

* vanligtvis försvinner infektionen inom en vecka även utan behandling. Det kan dock kvarstå bland vissa patienter, särskilt de med nedsatt immunitet (såsom HIV-infektion).

förutom gastroenterit finns det några andra infektioner / komplikationer associerade med C. jejuni.

dessa inkluderar:

invasiv sjukdom

medan bakteriemi inte är vanligt med C. jejuni, har det observerats hos vissa patienter; särskilt äldre såväl som patienter infekterade med HIV.

här flyttar bakterierna in i blodomloppet där det orsakar ytterligare infektion genom att frigöra toxiner. För patienter med invasiv sjukdom ökar bakteriemi dödligheten på grund av de komplikationer som uppstår.

i sällsynta fall, C. jejuni sepsis har visat sig vara resultatet av överföring från andra djur. Ett bra exempel på detta är ett fall där C. jejuni-infektion överfördes från en valp till ett 3 veckor gammalt spädbarn. Denna upptäckt visade att det är möjligt för djurinfektioner med C. jejuni att överföras till människor.

Guillain-Barre syndrom (GBS)

GBS är en form av neuromuskulär förlamning som drabbar 1 till 2 av 100 000 människor årligen över hela världen. I huvudsak är det en autoimmun sjukdom där kroppens immunsystem attackerar och orsakar inflammation i nerverna som slutligen resulterar i muskelsvaghet.

efter en serie studier upptäckte forskare att C. jejuni kan, och gör, utlösa GBS. Här upptäckte forskare att i fall där C. jejuni fungerar som den patogena faktorn i detta tillstånd, fungerar lipopolysackarid närvarande på dess yta som de antigena faktorer som inducerar/utlöser sjukdomen.

för dem som lider av detta tillstånd inkluderar några av de tidiga symtomen motoriska och sensoriska underskott i nedre extremiteterna som gradvis sprids till andra delar av kroppen. För vissa patienter kan symtomen kvarstå med ökad och allvarlig försämring av det neurologiska systemet.

hos djur är C. jejuni ansvarig för följande infektioner / sjukdomar:

• diarre hos hundar och katter
• hemorragisk vaginal urladdning hos hundar (såsom Schäfer)
• missfall och enterit hos får och nötkreatur
• kolit bland avvanda grisar
• anorexi och diarre hos svin
• hepatit och gul diarre bland vissa fågelarter (såsom psittaciformer och passeriformer)

* medan studier är pågående, C jejuni, liksom flera andra medlemmar av Campylobacter har visat förmågan att producera enterotoxin och cytotoxin. Dessa toxiner bidrar till de olika infektioner som observeras hos både människor och djur.

* endotoxiner-liksom många andra gramnegativa bakterier producerar Campylobacter-arter som C. jejuni lipopolysackarider som en beståndsdel i deras yttre membran.

detta endotoxin spelar en viktig roll som det primära ytantigenet som förbättrar den fysiska integriteten och funktionen hos bakteriens yttre membran. Dessutom bidrar glykolipiderna också till bakteriens patogena aktiviteter.

förebyggande

Med tanke på att Campylobacter-patogener överförs genom förorenad mat och vatten, kan infektion enkelt och signifikant förhindras genom att förbättra hygienen.

detta bör innebära följande rutiner:

• tvätta frukt ordentligt innan du äter dem
• tvätta händerna med tvål och vatten före och efter att ha ätit
• tvätta händerna med vatten och tvål efter att ha använt toaletten, petting djur, ta hand om de sjuka och röra sopor etc
• minst 165 kg f när du lagar kött och andra animaliska produkter (korv etc.)
• Undvik obehandlat vatten-det rekommenderas alltid att koka vatten om vatten kommer från obehandlade källor etc.

behandling

behandling av Campylobacter-relaterad diarre börjar med ersättning av förlorade kroppsvätskor och elektrolyter. Detta är särskilt viktigt med tanke på att mycket vätskor och elektrolyter går förlorade genom diarre (särskilt vattnig diarre). För att förhindra uttorkning ordinerar läkare ofta orala / intravenösa vätskor

behandling kan också innebära användning av sådana antibiotika som levaquin och azitromycin.

Gram fläck och mikroskopi

Gram Fläckprotokoll

prover/krav

• Bakterieprov (Campylobacter)
• Gram fläcklösningar (kristallviolett, gram jod, aceton-alkohol, safranin)
• Glasskiva
• pipett/applikatorpinne
• Inokuleringsslinga
• bunsenbrännare

procedur

• placera en droppe av provet i mitten av glasskivan
• lufttorka bilden och passera över Bunsenbrännarens flamma flera gånger för att fixa smeten
• översväm smeten med kristall violett lösning och låt stå i ca 30 sekunder
• dekantera den primära fläcken och skölj sedan bilden med vatten (försiktigt)
• skölj eventuellt överskott av vatten på bilden och översvämma smeten med färskt jod
• skölj med vatten och tillsätt några droppar alkohol (avfärgningsmedel)
• ta bort överskott avfärgningsmedel genom att luta bilden och skölj försiktigt med vatten
• översväm bilden med motfärg (safranin) och låt stå i cirka 30 sekunder
• skölj överskott av safranin med vatten och låt bilden torka
• undersök bilden under mikroskopet

se mer om Cellfärgning.

se mer om grampositiva och gramnegativa bakterier

Observation

Campylobacter är en gramnegativ bakterie. Som sådan kommer de att visas som ett rosa/lila komma eller som s-formade celler när de ses under mikroskopet.

återgå till Prokaryotes huvudsida

återgå till encelliga organismer – diskutera bakterier, protozoer, svampar, alger och mer

återgå till Proteobakterier – funktioner, sjukdomar, egenskaper och struktur

återgå till bakterier under mikroskopets huvudsida

återgå från Campylobacter till MicroscopeMaster hem

Julian M. Ketley (1997). Patogenes av enterisk infektion av Campylobacter.

Martin Stahl, James Butcher och Alain Stintzi (2012). Näringsförvärv och metabolism av Campylobacter jejuni.

Filomena Iannino, Guido Di Donato, Enzo Ruggieri, Stefania Salucci,

Fabrizio De Massis och Elisabetta Di Giannatale (2017). Campylobacter-infektioner, en betydande fråga om veterinärhygien i städerna: hundrelaterade riskfaktorer.

Alessio Facciol, Emanuela Avventuroso, Giuseppa Visalli och Pasqualina Lagan (2017). Campylobacter: från mikrobiologi till förebyggande. Journal of förebyggande medicin och hygien * juni 2017.