SERRATIA MARCESCENS: MERKMALE, PATHOLOGIE UND SYMPTOME - BIOLOGIE - 2025

Serratia marcescens ist ein gramnegativer Stab, ein opportunistischer Erreger der Familie der Enterobacteriaceae. Dieses Bakterium war früher als Bacillus prodigiosus bekannt, wurde aber später in Serratia marcescens umbenannt.

Die marcescens-Art ist die wichtigste der Gattung Serratia, da sie mit einer Vielzahl opportunistischer Infektionen beim Menschen in Verbindung gebracht wurde. Früher wurde dieser Mikroorganismus als harmloser Marker für Umweltverschmutzung verwendet, heute wird er als invasiver Mikroorganismus angesehen.

Von: CDC / Dr. Negut, mit freundlicher Genehmigung von Public Health Image Library / flickr.com

Es ist bekannt, dass es in den letzten Jahrzehnten das Krankenhausumfeld verwüstet hat, insbesondere auf Intensivstationen und Kontrollpunkten. Es wurde aus Sputum- und Blutkulturen bei Patienten isoliert, die eine Chemotherapie erhielten. Auch in Urin- und Liquorproben.

Daher war es unter anderem der Erreger von Lungenentzündung, Septikämie, Harnwegsinfektionen und kindlicher Meningitis. Einige Ausbrüche wurden durch die Kontamination von Lösungen, Gegenständen und Instrumenten für den Krankenhausgebrauch verursacht.

Außerhalb der nosokomialen Umgebung kann es jedoch auch zu Infektionen kommen. Es wurde festgestellt, dass 8% der Fälle von ulzerativer Keratitis durch Serratia marcescens verursacht werden. Darüber hinaus wurde es mit der Verschlechterung einiger stärkehaltiger Lebensmittel in Verbindung gebracht.

Eigenschaften

Allgemeine Merkmale und Wachstumsbedingungen

Serratia marcescens ist ein fakultativer aerober Bazillus, der wie die meisten Enterobacteriaceae beweglich ist. Es ist ein allgegenwärtiger Bewohner von Boden, Wasser und der Oberfläche von Pflanzen. Aus diesem Grund ist es üblich, es in feuchten Umgebungen wie Badezimmern, Abflüssen, Waschbecken, Waschbecken usw. zu finden.

Es ist in der Lage, unter widrigen Bedingungen zu überleben. Beispielsweise kann es bei Temperaturen von 3,5 ° C bis 40 ° C wachsen. Darüber hinaus kann es in seifigen Chlorhexidinlösungen bis zu einer Konzentration von 20 mg / ml überleben.

Im Labor kann es bei Raumtemperatur (28 ° C) wachsen, wo einige Arten ein charakteristisches Pigment der ziegelroten Farbe namens Prodigiosin entwickeln. Es wächst aber auch bei 37 ° C, wo seine Kolonien cremeweiß sind, dh bei dieser Temperatur produziert es kein Pigment.

Dies stellt eine physiologische phänotypische Variation dar, die durch die Temperatur stimuliert wird. Diese Eigenschaft ist in diesem Bakterium einzigartig, da keine andere Art der Familie dazu in der Lage ist.

Die Pigmentproduktion ist zweifellos ein sehr nützliches Instrument für die Diagnose.

In Bezug auf den pH-Bereich, dem es standhalten kann, reicht es von 5 bis 9.

Biochemische Eigenschaften

Biochemisch gesehen erfüllt Serratia marcescens die grundlegenden Eigenschaften, die die gesamte Familie der Enterobacteriaceae beschreiben, dh es fermentiert Glucose, reduziert Nitrate zu Nitriten und ist Oxidase-negativ.

Es hat jedoch andere biochemische Eigenschaften, die nachstehend beschrieben werden:

S. marcescens testet positiv für die folgenden Tests: Voges-Proskauer, Citrat, Motilität, Lysin-Decarboxylase, Ornithin und O-Nitrophenyl-ß-D-Galactopyranosid (ONPG) und Katalase.

Während es negativ ist für: Produktion von Schwefelwasserstoff (H ₂ S), Indol, Phenylalanin-Desaminase, Harnstoff und Arginin.

Im Vergleich zum Methylrot-Test kann er variabel sein (positiv oder negativ).

Schließlich erzeugt es im Vergleich zu einem Kligler-Medium eine alkalische / saure Reaktion, dh es fermentiert Glucose mit Gasproduktion, jedoch nicht mit Lactose.

Virulenzfaktoren

Die Gattung Serratia zeichnet sich innerhalb dieser Familie durch drei wichtige hydrolytische Enzyme aus: Lipase, Gelatinase und extrazelluläre DNase. Diese Enzyme begünstigen die Invasivität dieses Mikroorganismus.

Es hat auch 3 Chitinasen und ein Chitin-bindendes Protein. Diese Eigenschaften sind wichtig für den Abbau von Chitin in der Umwelt.

Ebenso verleihen Kinasen S. marcescens die Eigenschaft, eine antimykotische Wirkung auf Zygomycetenpilze auszuüben, deren Zellwand hauptsächlich aus Chitin besteht.

Andererseits kann S. marcescens Biofilme bilden. Dies stellt einen wichtigen Virulenzfaktor dar, da das Bakterium in diesem Zustand resistenter gegen den Angriff von Antibiotika ist.

Kürzlich wurde gefunden, dass einige Stämme von S. marcescens ein Typ VI-Sekretionssystem (T6SS) aufweisen, das zur Sekretion von Proteinen verwendet wird. Ihre Rolle bei der Virulenz ist jedoch noch nicht definiert.

Antimikrobielle Resistenz

Es wurden Stämme von S. marcescens nachgewiesen, die chromosomale Betalactamasen vom AmpC-Typ produzieren.

Dies verleiht ihnen eine intrinsische Resistenz gegen Ampicillin, Amoxicillin, Cefoxitin und Cephalothin, wobei die einzige Option unter Beta-Lactamen zur Behandlung von ESBL-produzierenden Stämmen Carbapeneme und Piperacillin-Tazobactam wären.

Zusätzlich hat es die Fähigkeit, Resistenzmechanismen gegen andere häufig verwendete Antibiotika, einschließlich Aminoglycoside, zu erwerben.

Es wurden auch bereits Stämme von S. marcescens nachgewiesen, die KPC-2 und bla TEM-1 produzieren. In diesem Fall sind Carbapeneme nicht mehr effizient.

Der erste KPC-Stamm außerhalb des Krankenhausumfelds wurde in Brasilien isoliert, war resistent gegen Aztreonam, Cefepim, Cefotaxim, Imipenem, Meropenem, Gentamicin, Ciprofloxacin und Cefazidim und nur anfällig für Amikacin, Tigecyclin und Gatifloxacin.

Taxonomie

D ominium: Bakterien

Stamm: Proteobakterien

Klasse: Gamma-Proteobakterien

Bestellung: Enterobacteriales

Familie: Enterobacteriaceae

Stamm: Klebsielleae

Gattung: Serratia

Art: marcescens.

Morphologie

Es sind lange Bazillen, die gegen Gram-Färbung rot werden, das heißt, sie sind gramnegativ. Es bildet keine Sporen. Sie haben pertrikuläre Flagellen und Lipopolysaccharide in ihrer Zellwand.

Pathologien und Symptome

Zu den Pathologien, die Serratia marcescens bei geschwächten Patienten verursachen kann, gehören: Harnwegsinfektion, Wundinfektion, Arthritis, Konjunktivitis, Endophthalmitis, Keratokonjunktivitis und ulzerative Keratitis.

Ebenso kann es schwerwiegendere Pathologien wie Septikämie, Meningitis, Lungenentzündung, Osteomyelitis und Endokarditis verursachen.

Der Einstiegspunkt für diese Pathologien sind üblicherweise kontaminierte Lösungen, Venenkatheter mit Bildung von Biofilmen oder andere kontaminierte Instrumente.

Bei ophthalmologischen Pathologien wird dies hauptsächlich durch die Verwendung von Kontaktlinsen verursacht, die mit diesem oder anderen Bakterien besiedelt sind. In diesem Sinne ist die ulzerative Keratitis die schwerwiegendste ophthalmologische Komplikation, die bei Kontaktlinsenträgern auftritt. Es ist gekennzeichnet durch Epithelverlust und Stroma-Infiltration, was zu Sehverlust führen kann.

Eine andere weniger aggressive ophthalmologische Manifestation ist das CLARE-Syndrom (Kontaktlinsen-induziertes akutes rotes Auge). Dieses Syndrom manifestiert sich in akuten Schmerzen, Photophobie, Tränenfluss und Rötung der Bindehaut ohne epitheliale Schädigung.

Diagnose

Sie wachsen auf einfachen Medien wie Nähragar und Herzinfusion des Gehirns, auf angereicherten Medien wie Blutagar und Schokolade.

In diesen Medien neigen die Kolonien dazu, cremeweiß zu werden, wenn sie bei 37 ° C inkubiert werden, während die Kolonien bei Raumtemperatur ein rot-orangefarbenes Pigment aufweisen können.

Sie wachsen auch auf MacConkey-Agar-selektivem und differenziellem Medium. In diesem Fall wachsen die Kolonien bei 37 ° C blassrosa oder farblos und bei 28 ° C nimmt ihr Farbton zu.

Zur Durchführung des Antibiogramms wird Müeller-Hinton-Agar verwendet.

Behandlung

Aufgrund der natürlichen Resistenz dieses Bakteriums gegen Penicilline und Cephalosporine der ersten Generation sollten andere Antibiotika verwendet werden, solange sie im Antibiogramm empfindlich sind und es keine Resistenzmechanismen wie die Produktion von Beta-Lactamasen mit erweitertem Spektrum gibt.

Zu den Antibiotika, die auf Empfindlichkeit getestet werden können, gehören:

• Fluorchinolone (Ciprofloxaz oder Lebofloxacin),
• Carbapeneme (Ertapenem, Imipenem und Meropenem),
• Cephalosporine der dritten Generation (Cefotaxim, Ceftriaxon oder Cefadroxil),
• Cephalosporin der vierten Generation (Cefepim),
• Aminoglycoside (Amikacin, Gentamicin und Tobramycin),
• Chloramphenicol ist besonders nützlich bei Infektionen, bei denen die Bildung von Biofilmen beteiligt ist.

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