Gramnegativní tyčinky jsou rozsáhlá skupina bakterií s různými vlastnostmi. Pro lepší pochopení systému se rozdělují do několika velkých skupin.

Základní místo výskytu těchto bakterií v organismu lidí a zvířat je střevo. Tvoří součást střevní mikroflóry. Jsou geneticky příbuzné, hodně metabolicky aktivní (fermentují cukry), jsou fakultativně anaerobní, nesporulují, jsou snadno kultivovatelné. Mají bohatou povrchovou strukturu, jsou pohyblivé - mají bičíky (až na drobné výjimky jako klebsielly a shigely). Ve stěně mají lipopolysacharid představující 150 antigenních druhů. Jsou rozšířeny ubikvitárně, někdy jsou nazývány střevními tyčinkami. Jsou velice lékařsky významné, podle druhu představují obligátní i podmíněné patogeny. Zástupce Escherichia coli a některé další druhy představují modelový objekt pro výzkum.

Zásadní význam má jejich antigenní struktura, podle které se rozlišují antigenní typy jednotlivých druhů. Jde především o tyto antigeny:

U virulentních kmenů jsou na chromozomu přítomny ostrovy patogenity, úseky genu, které kódují faktory virulence. Hlavními faktory virulence jsou:

Enterobacteriaceae způsobují velkou šíři onemocnění. Některé druhy působí jako podmíněné patogeny, jiné jsou patogeny obligátními.

Léčba těchto onemocnění je antibiotická. Antibiotika se podávají až na malé výjimky jen u mimostřevních infekcí. Velkým problémem je antibiotická rezistence, zejména produkce betalaktamáz, viz výše.

Pro bakterie stejného tvaru jako Escherichia coli se používá název koliformní bakterie. Jsou nejdůležitějším hygienickým indikátorem fekálního znečištění (podle ČSN České státní normy).

Nejčastější zástupci fekálních koliformních bakterií jsou rod Citrobacter, rod Enterobacter, rod Escherichia a rod Klebsiella. Podle směrnic WHO Světové zdravotnické organizace je považována za hlavní indikátor fekálního znečištění Escherichia coli.

Následně blíže charakterizované rody Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Providencia, Morganella, Serratia, Hafnia, Citrobacter patří mezi patogeny podmíněné, další rody jako Yersinia, Salmonella, Shigella jsou patogeny obligátní.

Nejdůležitějším druhem je Escherichia coli [čti ešerichia]. Je to běžná součást střevní mikroflóry, podmíněně patogenní mikrob. Je to aerobní, pohyblivá, odolná, dobře kultivovatelná bakterie. Biochemicky je průměrně aktivní, štěpí laktózu – na dg. půdách je růžová (Endo agar a McConkey), ale existují i kmeny laktóza negativní (štěpí velmi pomalu). Produkuje indol a plyn.

Běžná E. coli je podmíněný patogen. Způsobuje infekce mimo střevo, je nejčastějším původcem močových infekcí, způsobuje infekce ran, dýchacích cest, …). Ve střevě působí patogenně kmeny s přídatným faktorem virulence, tedy v případě, že produkují toxiny. Podle typu toxinu pak probíhá typické onemocnění.

Diagnostika E. coli je poměrně jednoduchá. Kultivace probíhá na běžných půdách (krevní agar, Endo agar, McConkey…). Identifikace se provádí pomocí biochemických testů (laktóza +, indol +, urea - …), nebo hmotnostní spektrometrií. Sérotypizace se provádí u kmenů suspektních z produkce toxinů aglutinací se specifickými séry. Lze provádět i přímý průkaz antigenů ve vzorku metodou ELISA, ale toto je poměrně drahé a v praxi se běžně nepoužívá.

Rod Klebsiella [čti klebsiela] představuje podmíněné patogeny. Klebsiely jsou nepohyblivé, nemají bičíky. Mají pouzdro, pouzderné antigeny patří mezi jejich faktory virulence. Nejdůležitější druhy jsou Klebsiella pneumoniae a Klebsiella oxytoca. Klebsiely se vyskytují běžně ve střevě, přenášejí se fekálně-orálně, kontaktem, vzduchem na velmi krátké vzdálenosti. Biochemicky jsou velmi aktivní. Patogenita klebsiel se projevuje především u močových infekcí, infekcí dýchacích cest. Velmi často se uplatňují jako nozokomiální patogeny, tam se velmi často vyskytují rezistentních kmeny, zejména s přítomností širokospektrých betalaktamáz, viz výše.

Enterobaktery mají vlastnosti velmi podobné klebsielám, ale jsou pohyblivé. Jsou to také podmíněné patogeny, ale patogenita je velmi malá, jen mimo střevo způsobují močové infekce, infekce ran apod. Tvoří běžnou flóru střeva. Charakteristické jsou širší primární rezistencí k antibiotikům. Mezi zástupce patří Enterobacter cloacae, Enterobacter sakazakii (dnes rod Cronobacter).

Další rody patřící mezi podmíněně patogenní patří také k běžné střevní flóře, způsobují infekce močových cest, ran, kolonizují chronické rány (bércové vředy, dekubity apod.).

Patří sem rody Proteus, Providencia, Morganella, které jsou charakteristické výrazným pohybem a plazivým růstem na běžných půdách. Dále rody Serratia, Hafnia, Citrobacter a mnoho dalších.

Důležité rody jsou Yersinia pestis způsobující mor, Y. enterocolitica a Y. pseudotuberculosis, se kterými se můžeme setkat v lékařské praxi.

Y. pestis má nejzávažnější účinek z enterobakterií, je původcem moru. Toto onemocnění je známo více než 3000 let pod lidovým názvem černá smrt. Původní název bakterie byl Pasteurella pestis. V Českých zemích proběhla poslední velká epidemie v letech 1711–15, zemřelo při ní 200 tisíc lidí. Teprve po zavedení kanalizace došlo k potlačení epidemie. Tato bakterie má tvar a vzhled zavíracího špendlíku, protože se bipolárně barví. Kultivačně je nenáročná, ale roste pomalu. Je velice odolná.

Onemocnění mor se projevuje ve třech formách podle cesty přenosu. Dýmějový neboli bubonický neboli žlázový mor vzniká po přenosu blechou morovou přes hlodavce. Bakterie napadá uzliny, které se zvětší a kolikvují, tato forma je smrtelná do 4 dnů ve 30–75 %. Plicní forma vznikne jako komplikace formy bubonické nebo vdechnutím bakterií. Je charakteristická krvavým sputem, smrt nastává po 2–3 dnech po prvních příznacích v 95 %. Název černá smrt je podle tmavé purpurové kůže následkem respiračního selhání. Třetí je forma septická, kdy dochází k hematogennímu šíření, ke kolapsu krevního oběhu (DIC). Smrt přichází velmi rychle i do několika hodin. I při včasném léčení má tato forma 5–10% smrtnost.

Y. enterocolitica a Y. pseudotuberculosis jsou charakteristické růstem při nižších, chladničkových, teplotách, diagnostika podle antigenní struktury je založena na antigenu O, u nás se nejčastěji vyskytuje sérotyp O3. Tyto druhy vyvolávají střevní infekce napadením lymfatické tkáně, často imitující apendicitidu, doprovázené bolestí břicha, průjmy, horečkami. Někdy mohou způsobovat i bolesti kloubů. Zdrojem je většinou vepřové maso, přenos alimentární nebo fekálně-orální.

Rod Salmonella existuje pouze ve dvou druzích, pro člověka je důležitý druh Salmonella enterica, který ovšem pokrývá 1443 sérovarů. Názvosloví je pro tento rod vzhledem k tomuto velkému počtu sérovarů poněkud komplikované. Obecně platným zvykem je požívání názvu sérovaru na místě druhového jména.

Rod Salmonella enterica se rozděluje podle cílového organismu na antropopatogenní (S. Typhi a S. Paratyphi) a zoopatogenní, které jsou přenosné od zvířat na člověka.

Sem patří sérovary S. Typhi vyvolávající typhus abdominalis (břišní tyfus) a S. Paratyphi vyvolávající paratyphus.

Břišní tyfus je vyvolán vstupem bakterií do střeva. Inkubační doba je 10 – 14 dní. Onemocnění je charakteristické vysokou horečkou, bolestí hlavy, růžovými skvrnami na kůži a bakteriémií. Ve střevě je těžký zánět, vředy až perforace.

Onemocnění se vyskytuje v oblastech se špatnou hygienou, rizikem bývá kontaminovaný vodní zdroj. Do vody se bakterie dostávají od nemocného člověka nebo nosiče výkaly. V ČR se břišní tyfus nešíří. Nosičství vzniká asi u 2–5 % nemocných, u kterých salmonely přežívají ve žlučníku. Nosičství je častější u žen a eliminace je možná pouze vynětím žlučníku.

Jako prevence lze aplikovat očkování, především při výjezdu do rizikových oblastí v zahraničí (Asie, Afrika), očkuje se polysacharidová vakcína proti S. Typhi.

Diagnostika spočívá jednak v přímém průkazu – izolaci agens kultivačně ze stolice, krve, moče a kostní dřeně, a dále nepřímým průkazem aglutinační Widalovou reakcí s antigeny O a H.

Tyto sérotypy primárně napadají zvířata, ale jsou přenosné na lidi, onemocnění vyvolané jimi u člověka se nazývá salmonelózy. Jsou to po kampylobakterech nejběžnější původci bakteriálních střevních infekcí u nás. Jsou velmi odolné, ničí je teplota 60 °C, ale musí být dosažena i uprostřed potraviny). K vyvolání onemocnění je nutná poměrně velká dávka 10⁵ mikroorganismů a více, tzn., že se salmonela musí v potravině pomnožit.

Patogenita zoopatogenních salmonel je vyjádřena s různou intenzitou, což závisí především na velikosti infekční dávky a stavu makroorganismu. Klasická střevní infekce probíhá bez komplikací s různou intenzitou. Inkubační doba je 12 hod až 5 dnů, nejčastěji 24–48 hod. Průjmy jsou charakteristické velkou frekvencí stolic, bez přítomnosti krve, někdy je přítomno zvracení a horečka. U oslabených lidí, jako jsou děti, staří lidé, imunokompromitovaní, se může stav komplikovat sepsí, zánětem kostní dřeně, kloubu anebo metastatickou infekcí (tzn., že je infekce krví zanesena do jiného orgánu) aterosklerotických plaků, kloubních protéz apod.

Diagnostika spočívá v kultivaci výtěru z rekta (měl by být proveden 3x, tedy 3dny po sobě). Kultivuje se na selektivní půdě pro gramnegativní tyčinky (Endův agar, McConkey) a na selektivní půdě pro střevní patogeny, např. DC, XLD…, kde roste v černých koloniích kvůli produkci sirovodíku. Zároveň se zakládá pomnožení v selenitovém bujonu. Po nárůstu se identifikuje do druhu pomocí biochemických testů nebo hmotnostní spektrometrie. Po určení rodu se identifikuje sérovar aglutinací se séry proti specifickým antigenům O, H a Vi. Nejčastěji identifikované sérovary v ČR jsou Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium, Salmonella Infantis…

Epidemiologie salmonelóz má zásadní charakteristiky. Je to typická fekálně-orální infekce, kdy vehikulem jsou potraviny. Zdrojem je nejčastěji drůbež, hlavně vodní, která se nakazí od divokých ptáků (holubi, racci…). Rizikové jsou špatně tepelně upravené drůbeží produkty, tedy maso, vejce. Některé sérotypy se vyskytují u plazů. Nebezpečná je i sekundární kontaminace dalších potravin při jejich zpracování. Prevencí infekce je dodržování hygienických pravidel, dostatečně vysoká teplota při zpracování potravin a dostatečně nízká teplota u jejich uchování.

Běžné infekce se léčí jen symptomaticky, protože podávání antibiotik prodlouží dobu vylučování. Antibiotika se podávají jen při komplikacích.

Tento rod zahrnuje původce bacilární úplavice Shigella dysenteriae a další druhy S. flexneri, S. sonnei, S. boydii. Tyto bakterie jsou velmi málo odolné a málo biochemicky aktivní. Nejsou pohyblivé, nemají tedy H antigeny. Sérotypizují se pomocí O antigenů.

V současnosti byla prokázána velmi blízká příbuznost s druhem E. coli. Shigely jsou v rámci taxonomie bakterií považovány za neaktivní patogenní formy E. coli. Z praktických důvodů však zůstávají v lékařské mikrobiologii odděleným taxonem.

Jsou čistě lidským patogenem bez zvířecích rezervoárů. Způsobují bacilární úplavici, tj. shigelózu s inkubační dobou 3–7 dnů. Klinickým projevem jsou masivní vodnaté průjmy s tenesmy (nucení na stolici), stolice obsahuje hlen, hnis i krev. Ve sliznici střeva vznikají ulcerace, dochází k invazi bakterií do buněk střeva. Vše je doprovázeno horečkou a slabostí. Některé kmeny S. dysenteriae produkují shiga toxin s účinky entero, neuro a cytotoxickými.

K vyvolání infekce stačí velice málo bakterií (cca 100), proto se přenášejí oro-fekálně, špinavýma rukama. Alimentární přenos je velice vzácný, protože v potravinách se příliš nemnoží. Dříve byly poměrně časté epidemie z kontaminovaných vodních zdrojů, dnes je pitná voda kontrolována.

Vibria jsou rohlíčkovitě zahnuté tyčinky s jedním polárním bičíkem. Rod Vibrio zahrnuje 60 druhů, z toho 12 humánních patogenů. Vyskytují se ve vodním prostředí, ve sladké i slané vodě. Přežívají i několik let bez ztráty virulence. Vyvolávají průjmy po požití kontaminované vody, infekce ran, uší po kontaktu s kontaminovanou vodou. Komplikace může vést až k sepsi.

Vibrio cholerae je původcem cholery. Existuje asi 150 O antigenů (sérotypů), epidemickou choleru způsobuje sérotyp O1, O139. Sérotyp O1 existuje ve dvou biotypech – El Tor [čti el tor] a klasický typ. V. cholerae je toxigenní neinvazivní bakterie, při infekci vibria adherují k enterocytům, tvoří enterotoxin choleragen, který způsobuje změnu v propustnosti buněčné membrány, a tím se ionty a tekutina ztrácí do lumina střeva. Onemocnění se projevuje jako prudká gastroenteritida, masivní dehydratace vedoucí až k acidóze a smrti. Inkubační doba je několik hodin až 6 dnů. Onemocnění vzniká z plného zdraví, náhle se objeví masivní zvracení a průjmy, stolice je vodnatá s vločkami hlenu a zbytky sliznice.

Zdrojem nákazy je pouze člověk, infekční jsou zvratky a stolice. V ČR se onemocnění vyskytuje zcela výjimečně, jde o importované případy. Léčí se symptomaticky, zásadní je rehydratace, náhrada iontů, případně antibiotika.

Tato bakterie je komenzálem dýchacích cest u domácích zvířat. Na člověka se přenáší kontaktem s nimi, způsobuje infekce ran, např. po pokousání zvířetem, dále infekce dýchacích cest.

Hemofily se vyskytují na sliznici v nosohltanu u člověka i zvířat, často bez jakékoliv patologie. Druhy potenciálně patogenní pro člověka jsou H. influenzae, H. parainfluenzae, H. ducreyi…

Hemofily jsou drobné gramnegativní kokobacily, fakultativně anaerobní. Jejich růst je závislý na přítomnosti růstových faktorů X [čti faktor deset] - heminu a V [čti faktor pět] NAD⁺ a NADP, které jsou obsaženy v erytrocytech, proto název rodu Haemophilus.

Haemophillus influenzae se vyskytuje v 8 biotypech, podle biochemických vlastností. Hlavním faktorem virulence je tvorba pouzdra. Podle pouzderného antigenu se dělí do 6 sérotypů označovaných malými písmeny a – f, kdy nejvyšší virulenci má sérotyp typ b.

Patogenita je vyjádřena s různou intenzitou od běžných infekcí dýchacích cest, často s dráždivým kašlem, přes superinfekce (sekundární infekce) při virových onemocněních, přes konjunktivitidy, sinusitidy, otitidy, komunitní pneumonie u dospělých až k život ohrožujícím stavům jako je zánět příklopky hrtanové (epiglottitis) nebo hnisavá meningitida vyskytující se převážně u malých dětí. U malých dětí bývá často ložisko infekce ve zvětšené nosní mandli, tzv. adenoidní vegetaci, podobně jako u Streptococcus pneumoniae nebo Moraxella catarrhalis. Proti typu b je zavedeno povinné očkování, proto se výskyt invazivních onemocnění v ČR významně snížil.

Haemophilus ducreyi je původcem sexuálně přenosné choroby ulcus molle (měkký vřed). Způsobuje bolestivé ulcerace v oblasti genitálu s reakcí regionálních lymfatických uzlin. V ČR se nevyskytuje, vyskytuje se v tropech a subtropech při špatné hygieně.

Tato skupina gramnegativních tyčinek se vyznačuje zvýšenými nároky na podmínky kultivace. Vyžaduje vyšší tenzi CO₂, tedy kultivaci v atmosféře s 10 % CO₂, nižší koncentrací kyslíku a delší kultivaci – 48 hodin. Tyto tyčinky jsou choulostivé i vůči zevnímu prostředí. Odběr vzorku je nutný do transportního média, kultivace probíhá na speciálních půdách.

Kampylobaktery jsou pohyblivé tyčinky s polárním bičíkem, jejich tvar je do písmene S. Vyskytují se v GIT savců a ptáků. Způsobují akutní průjmová onemocnění, jde o nejčastější agens bakteriálních průjmů u nás. U ptáků a savců způsobují potraty a neplodnost.

Nejdůležitější zástupce je Campylobacter jejuni. Infekce vzniká po požití kontaminovaných potravin nebo vody, zejména drůbežího masa, event. nepasterizovaného mléka. Bakterie se pomnoží v tenkém střevě, pronikne do slizničního epitelu střeva a vyvolá zánět střevní sliznice. Ve stolici se objevuje často krev. Infekce je doprovázena výraznými bolestmi břicha, průjmem, horečkou, bolestí hlavy. Někdy se onemocnění může projevit i bolestmi břicha bez průjmu. Závažné onemocnění je to pro oslabené osoby a malé děti, kdy může dojít až ke generalizaci onemocnění a sepsi. Léčí se symptomaticky, rehydratací a přísnou dietou. Přechod na běžnou stravu musí být velmi pozvolný. U závažných případů se léčí antibiotiky. Protože se i u tohoto rodu vyskytují rezistence k antibiotikům, mělo by být součástí diagnostiky v indikovaných případech také stanovení citlivosti.

Dalšími druhy jsou C. coli, C. fetus. Některé další nevýznamné druhy jsou také součástí mikroflóry dutiny ústní v dásních.

Původně byla tato bakterie zařazena do rodu Campylobacter kvůli velmi podobným vlastnostem. Protože vyvolává specifické onemocnění a má i svoje další specifické vlastnosti, byla vyčleněna do samostatného rodu. Bakterie má spirálovitý tvar (helico – helix – šroubovice), napadá sliznici žaludku. Poprvé byla popsána u pacienta s gastritidou v roce 1983 [18].

Helicobacter sp. má mohutnou ureázovou aktivitu, štěpí močovinu na amoniak a CO₂, a tím dochází k neutralizaci HCl v žaludku v okolí bakterie, tedy k neutralizaci pH. Bakterie pronikají do buněk sliznice hlenovou vrstvou, jsou tak chráněné před fagocytózou. Účastní se na vzniku chronické gastritidy. Helikobaktery jsou izolovány od pacientů s vředovým onemocněním žaludku nebo duodena, na sliznici může vznikat i atrofický zánět představující prekancerózu. V některých případech se může rozvinout karcinom žaludku.

Mikrobiologická diagnostika spočívá v přímém průkazu mikroskopicky a kultivačně z žaludeční tkáně. Je možné provádět ureázový test, jehož principem je podání močoviny ve formě nápoje se značeným izotopem uhlíku. V případě přítomnosti helikobaktera se v žaludku močovina rozloží na čpavek a CO_2. Značený CO₂ se uvolní a krevním oběhem se dostává do plic. Lze jej pak detekovat ve vydechovaném vzduchu. Lze také detekovat antigen ve stolici. Využívá se i nepřímý průkaz, tedy průkaz protilátek. Léčí se antibiotiky s podporou probiotik.

Tento rod zahrnuje jen jeden druh Gardnerella vaginalis. Gramlabilní drobné tyčinky až kokobacily se vyskytují v pochvě. Patogenně se projevují v případě dysbalance prostředí z hormonálních nebo jiných příčin. Způsobují pak tzv. bakteriální vaginózu, která se projevuje vazkým páchnoucím poševním sekretem, který má po alkalizaci rybí zápach. V pochvě nejsou přítomny leukocyty a laktobacily. Typická je přítomnost tzv. klíčových buněk (clue-cells), což jsou epitelie hustě pokryté směsí bakterií aerobních i anaerobních.

Do této skupiny patří původci různých onemocnění, lidských i zoonóz. Společnou charakteristikou je velice obtížný kultivační průkaz. Proto se s výhodou používá průkaz molekulárně-genetickými metodami a průkaz nepřímý. Většina těchto onemocnění se nevyskytuje příliš často, ale mohou být závažná, a proto je přesná diagnostika nezbytná. Řada těchto patogenů přežívá v organismu uvnitř buněk, proto se řadí mezi tzv. intracelulární bakterie.

Bakterie rodu Bordetella jsou velmi malé opouzdřené gramnegativní kokobacily, jsou aerobní. Rod obsahuje 7 druhů, z nichž nejdůležitější jsou Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis. Tyto druhy způsobují pertusi, tedy černý neboli dávivý kašel. Jde o výlučně lidský patogen přenosný kapénkami.

Onemocnění je velice závažné u malých dětí, může vést až ke smrti. Hlavním faktorem virulence je produkce toxinů. Po vstupu do organismu bakterie díky dalším z faktorů virulence, adhezinům, přilnou na řasinkový epitel. Onemocnění probíhá ve třech stadiích.

Mikrobiologická diagnostika by měla být založena na přímém průkazu v začátku onemocnění pomocí kultivace na speciálních půdách a molekulárně-genetickém průkazu (PCR), kdy se vyšetřuje výtěr z nosohltanu. Kultivace trvá až 7 dní, identifikace se provádí aglutinací se specifickým sérem. V pozdějších fázích je vhodný průkaz nepřímý, průkaz protilátek nejčastěji metodou ELISA.

K léčbě se používají antibiotika. Velmi důležitá je prevence, povinné očkování v základním očkovacím kalendáři a přeočkování.

Bakterie tohoto rodu jsou drobné aerobní gramnegativní tyčinky bez pouzdra. Mají endotoxin, podobně jako enterobakterie. Vyskytují se u zvířat, pro člověka jsou patogenní. Onemocnění je označováno jako antropozoonóza, tedy onemocnění přenosné ze zvířat na člověka. Zástupci jsou B. abortus (abortus = potrat, výskyt u skotu), B. melitensis (výskyt u koz), B. suis (výskyt u prasat), B. canis (výskyt u psů).

Brucely patří mezi intracelulární bakterie. Vstupují do organismu poraněnou kůží, inhalací aerosolu, potravinami. Snadno pronikají do tkání, dochází k rozsevu do krve, kostní dřeně, jater, sleziny a ledvin, vznikají granulomy a destrukce tkáně. Brucelóza probíhá jako Bangova choroba nebo Maltská horečka. V českých zemích se nevyskytuje díky vakcinaci dobytka a veterinární kontrole. Ve světě se vyskytuje v Mexiku, v USA v Texasu, v Evropě ve Středomoří. Léčí se antibiotiky.

Příslušníkem tohoto rodu je Francisella tularensis. Patří také mezi intracelulární bakterie a vyvolává onemocnění tularémie, tzv. zaječí nemoc. Je to antropozoonóza, která patří mezi nákazy s přírodní ohniskovostí, zdrojem jsou většinou zajíci a hlodavci. Do organismu vstupuje kůží při poranění, spojivkou, inhalačně nebo požitím např. vody z kontaminovaného zdroje. Formy se označují podle klinické manifestace – ulceroglandulární, okuloglandulární, orofaryngeální, gastrointestinální, tyfoidní, anginózní, plicní.

Mikrobiologická diagnostika je založena na průkazu nepřímém, protože kultivace je velice obtížná a hlavně vzhledem k povaze agens nebezpečná. Prokazují se protilátky nejčastěji metodou ELISA. K léčbě se používají antibiotika.

První zaznamenaná infekce tímto rodem bakterií byla v roce 1976 ve Philadelphii na konferenci legionářů (odtud název rodu), projevovala se závažnou pneumonií, 34 nemocných zemřelo [19]. Nejvýznamnějším druhem je Legionella pneumophila, která se vyskytuje v několika sérotypech, kdy nejdůležitější je sérotyp 1. Patří také mezi intracelulární bakterie, je velmi odolná vůči vysokým teplotám a chlorovým dezinfekčním prostředkům. Vyskytuje se ve vodě, vodovodních systémech, klimatizacích…).

Do organismu vstupuje inhalačně. Její patogenita se projevuje s různou intenzitou, jde o typický potenciální patogen. Infekce mohou být asymptomatické, symptomatické pak mají dvě formy. První je onemocnění podobné chřipce, tzv. pontiacká horečka, druhá pak těžká pneumonie, tzv. legionářská nemoc. Dispozice k těžkému průběhu mají lidé se sníženou imunitou, staří, kuřáci a oslabení pacienti jinou nemocí. Při těžkém postižení plic mohou vznikat mikroabscesy, jsou postižena játra, ledviny, CNS a GIT.

Mikrobiologická diagnostika je založena na přímém průkazu kultivací na speciálních půdách, dále na molekulárně-genetickém průkazu a také průkazu antigenu v moči. Nepřímá diagnostika není přínosná. Léčí se antibiotiky ze skupiny chinolonů, tetracyklinů nebo makrolidů.

Tyto bakterie nefermentují glukózu a další cukry Je to poměrně nesourodá skupina bakterií založená pouze na této vlastnosti. Obsahuje mnoho druhů s pestrou morfologií. Patogenita je obecně nízká, většina z druhů patří mezi potenciální patogeny, ale u oslabených jedinců mohou způsobovat velmi těžké infekce. Závažné jsou komplikace u cystické fibrózy, při kolonizaci cizích těles, kde rostou v biofilmu (kanyly, endotracheální rourky, permanentní katetry…). Patří mezi významné původce nozokomiálních nákaz. Bývají vysoce rezistentní k antibiotikům a jsou i odolné vůči dezinfekčním prostředkům. Hlavní zástupci jsou následující.

Nejdůležitější zástupce je Pseudomonas aeruginosa. Tvoří pigmenty, což se projeví zbarvením kultivačních půd. Vyskytuje se ve vodě, ve střevě obratlovců, na rostlinách, v půdě. Způsobuje 10 % nozokomiálních nákaz, často způsobuje infekce popálenin a infekce při imunosupresi.

Tyto rody se opět uplatňují u oslabených osob. Rod Acinetobacter bývá původcem nozokomiálních ventilátorových pneumonií, Burkholderia cepacia je závažnou komplikací při cystické fibróze. K dalším rodům patří Stenotrophomonas sp., Eikenella sp., Moraxella…

Obecné vlastnosti anaerobních bakterií jsou společné pro celou tuto skupinu. Rostou v prostředí s nízkým oxidoredukčním potenciálem (obsahuje CO₂, N₂, málo nebo žádný kyslík). V organismu je vhodné místo pro jejich růst prostředí bez dostatečného přísunu kyslíku krví, tj. zhmožděniny, málo prokrvené tkáně apod. Velké množství anaerobních mikrobů je součástí normální střevní flóry. Mezi anaeroby se vyskytují primárně i potenciálně patogenní druhy. Pro patogenitu je důležitá tvorba spór. Anaeroby jsou zastoupeny ve všech čtyřech skupinách podle barvení Gramem a tvaru (grampozitivní tyčinky a koky a gramnegativní tyčinky a koky).

Rody této skupiny jsou součástí běžné mikroflóry lidského těla v nosohltanu, uretře, vagině, a zejména ve střevě. Jsou potenciálními původci endogenních infekcí, tedy infekcí, kdy je zdrojem vlastní mikroflóra. Tyto infekce jsou smíšené, uplatňuje se v nich vždy více druhů současně. Vznikají při hypoxii tkáně při poruše cévního zásobení, chirurgickém zákroku, poranění…). Mají tendenci ke vzniku abscesů s páchnoucím hnisem.

Gramnegativní anaerobní tyčinky netvoří spóry, jsou pleomorfní. Nejdůležitějšími rody jsou Bacteroides sp, Prevotella sp, Fusobacterium sp, Mobiluncus sp….

Jsou obsaženy v běžné flóře sliznic člověka. Klinický význam má rod Veillonella sp.

Jsou opět součást normální flóry v dutině ústní, GIT, na genitálu a na kůži. Jsou potenciálně patogenní, vyvolávají smíšené infekce. Zástupci jsou Peptostreptococcus sp., který může vyvolávat záněty v ústní dutině a v malé pánvi, a Peptococcus sp.

Tvoří součást běžné flóry dutiny ústní, nosohltanu, tlustého střeva, vaginy, kůže… Příležitostně vyvolávají endogenní infekce (podobně jako anaerobní gramnegativní tyčinky) a infekce smíšené. Vznikají při hypoxii tkáně (porucha cévního zásobení, chirurgický zákrok, poranění…). Některé mají specifický charakter – rod Actinomyces (blíže probráno u grampozitivních bakterií).

Sporulující anaeroby jsou zastoupeny pouze grampozitivními tyčinkami. Patří mezi ně primární patogeny, druhy, které vyvolávají velmi závažná onemocnění, končící bez léčby fatálně.

Vegetativní formy těchto bakterií (formy s růstovou aktivitou) mají tvar tyčinek různé velikosti, síly a jsou pohyblivé. Jejich endospory mají v buňce bakterie různé umístění. Vyskytují se jako saprofyté, účastní se hnilobných procesů. Jsou součástí střevní flóry savců jako komenzál a do prostředí se dostávají z výkalů. V prostředí se šíří díky spórám, které jsou velmi odolné a lehké. Pro člověka je patogenních jen několik druhů, které vyvolávají enterotoxikózy, neurotoxikózy, sepse a nekrotizující infekce měkkých tkání.

Tento druh produkuje toxin (botulotoxin), ten účinkuje jako neurotoxin, je to nejsilnější známý bakteriální toxin. Vyskytuje se v antigenních typech A – G. Spóry typu A se vyskytují v USA a v Číně především na ovoci a zelenině, typu B ve střední Evropě v masových výrobcích a typu E v rybách. V prostředí se spóry vyskytují v prachu, v půdě a ve vodě.

Onemocnění vyvolané tímto druhem se nazývá botulismus, lidově otrava klobásovým jedem (botulus = klobása). Otrava vzniká z požití potravin kontaminovaných spórami (konzervy, domácí výrobky). Spóry v GIT vyklíčí a bakterie začnou produkovat toxin. Vzhled potravin přitom nemusí být změněn. Smrtelná dávka toxinu je 0,1 ng/kg váhy, k vyhubení lidstva jako druhu by stačilo 39 g botulotoxinu [14]. Tento toxin je na seznamu látek zneužívaných bioterorismem. Jeho aplikace se využívá v estetické a korektivní medicíně k vyhlazování vrásek a ke snížení pocení.

Účinky toxinu se projevují na periferii paralýzou příčně pruhovaných svalů kvůli blokádě přenosu nervového vzruchu na nervosvalové ploténce zastavením uvolnění acetylcholinu a reakcí vegetativního nervového systému. Postižení je vratné. Klinické příznaky alimentárního botulismu jsou jednak ze strany GIT – nevolnost, zvracení, bolest břicha, dále z postižení hlavových nervů – dvojité vidění, ztížené polykání, poruchy artikulace, dále z postižení vegetativního nervstva – sucho v ústech, zácpa až ileus, zástava močení a pak z postižení příčně pruhovaného svalstva – symetrická sestupná paralýza od jemných svalů obličeje až k ochrnutí dýchacích svalů. Inkubační doba je závislá na infekční dávce 12–36 hod až dny. Smrtnost u léčených pacientů je 7 %. Po léčbě dochází k úpravě stavu až do 6–8 měsíců, nejdéle se účinek projevuje na okohybných svalech.

Mikrobiologická diagnostika je založena na průkazu toxinů ve zbytku potravy, ve zvratcích, v krvi a ve střevním obsahu. Provádí se neutralizační pokus na bílých myších po aplikaci antiséra kontrolní skupině. Léčí se polyvalentním antitoxickým sérem a symptomaticky.

Existuje také traumatický (ranný) botulismus, kdy se rána kontaminuje spórami, a kojenecký botulismus, kdy je toxin produkován přímo ve střevě při kolonizaci, zdrojem může být např. med.

Tyto bakterie tvoří neurotoxin, jsou to štíhlejší tyčinky s terminální spórou, vypadají jako paličky na buben. Kolonie na kultivační půdě vykazují plazivý růst, protože bakterie mají bičíky a čile se pohybují. Onemocnění způsobené tímto druhem se nazývá tetanus, lidově strnutí šíje.

C. tetani se vyskytuje jako saprofyt ve střevě savců, především koní, jeho spóry jsou vysoce rezistentní a zůstávají v půdě. Infekce vzniká zanesením spór do rány, je exogenní. V některých případech může být zdrojem spór i vlastní střevo člověka, pak jde o infekci endogenní. Vstupní bránou jsou hlubší znečištěné rány. Typicky se tyto infekce vyskytují při poranění v zemědělství, po operacích střeva, v pahýlu pupečníku při špatné hygieně…). Šíření infekce pomáhá vznik anaerobního prostředí, tj. ischemizace, zhmoždění rány…

Invazivita samotné bakterie je minimální, za klinické projevy odpovídá toxin. Ten je tvořen v ráně vegetativními formami bakterií a uvolní se při jejich rozpadu. Poté se vstřebá do krve a nervovými svazky se šíří do CNS k motorickým neuronům. Dochází k postižení neuromuskulárního systému, protože dojde k zábraně uvolnění svalového stahu zablokováním účinku acetylcholin esterázy, která rozkládá acetylcholin. Dojde tak ke snížení prahu dráždivosti neuronů, a tedy zvýšení reflexní odpovědi na periferní podněty. To se projevuje tonickými křečemi příčně pruhovaného svalstva, které jsou velmi bolestivé, prodlužují se a jejich frekvence roste.

Klinické příznaky jsou vyjádřeny podle množství neurotoxinu, od lokálních po plně vyjádřený tetanus až smrt. Inkubační doba 7–14 dnů, někdy i 3–30 dnů. Typické jsou křeče žvýkacích svalů (trismus), křeče mimických svalů (risus sardonikus), spasmy laryngu a krku, které vyvolají dysfagii a laryngospasmus, spasmy svalů trupu vedoucí až k opisthotonu, při kterém vznikají zlomeniny dlouhých kostí a svalové ruptury, postižení dýchacích svalů vedoucích ke smrti a zasažení vegetativního systému (pocení, teplota…).

Diagnostika spočívá v klinickém projevu a v anamnéze, mikrobiologická diagnostika pak v mikroskopickém a kultivačním vyšetření hnisu, průkaz toxinu se provádí neutralizačním pokusem na myších. Nepřímá diagnostika se využívá k detekci protilátek v souvislosti s vyšetřováním účinnosti očkování. Léčí se podáváním lidského antitetanického globulinu (specifické IgG) a chirurgicky. Podávání antibiotik má jen podpůrný význam. Jako profylaxe se využívá aktivní imunizace anatoxinem (toxoidem), je zařazena do povinného očkovacího kalendáře.

Toto klostridium se vyskytuje ve střevě u 5 % dospělých, u dětí více. Je schopno produkce toxinů (zejm. toxin A a toxin B), které se uvolní po rozpadu bakterií a které vyvolají střevní postižení různé intenzity od lehké až po život ohrožující pseudomembranózní kolitidu. Při ní vznikají ve střevě nekrózy, ulcerace kryté pablánou, což vede ke vzniku až ileu nebo ruptuře střeva. Pseudomembranózní enterokolitida vzniká součinností obou toxinů, kdy toxin A poškodí buňky střevního epitelu a sníží účinnost imunitního systému a toxin B porušené buňky destruuje. Existují hypervirulentní kmeny s vysokou produkcí toxinů.

Rizikovým faktor tohoto onemocnění je léčba antibiotiky, protože dojde k eliminaci normální střevní flóry a pomnožení C. difficile. Často jde o nozokomiální infekci, spóry se šíří v nemocnici velmi snadno, nemocný člověk jich vylučuje obrovské množství do svého okolí.

Diagnostika spočívá ve vyšetření stolice na přítomnost klostridiové GDH (glutamátdehydrogenáza), v případě pozitivity pak na průkaz toxinů jako antigenu sérologickými metodami nebo průkazu genu kódujícího produkci toxinů molekulárně-geneticky, nejč. PCR. Provádí se také kultivace.

Léčí se antibiotiky – perorálním podáváním vankomycinu, který účinkuje ve střevě a z něho se nevstřebává. U lehčích případů lze využít metronidazol. Částečnou prevencí může být podávání probiotik při antibiotické léčbě. Zásadní prevencí je dodržování antibiotické politiky a podávání antibiotik pouze v indikovaných případech.

Mezi druhy vyvolávající infekce měkkých tkání patří zejména Clostridium perfringens a některá další. Uplatňují se v lokalizacích po úrazech, kdy dochází k těžkému zhmoždění tkáně a těžkému omezení prokrvení. Tyto infekce se dělí podle produkce toxinů klostridii a tím podle závažnosti průběhu.

Existuje i otrava z potravin, průjmy, křečovité bolesti břicha, vyskytující se hromadně ve veřejném stravování.

Zdroj těchto druhů klostridií je jednak exogenní, tj. půda, předměty kontaminované spórami, typicky při dopravních úrazech, válečných poranění…), a dále endogenní, tj. ze střeva při poranění nebo operaci v oblasti GIT, zejm. rekta.

Klinické příznaky vznikají přibližně za 24 hodin, jsou charakteristické bolestivostí, otokem, tvorbou hnisu, tvorbou plynu v tkáních (při pohmatu je cítit třaskání, tj. krepitace), rozvojem toxicko-septického šoku atd.

Mikrobiologická diagnostika je zaměřena na mikroskopii a kultivaci. Léčba je chirurgická, symptomatická, používají se antibiotika a s výhodou také hyperbarická komora, která přetlakem kyslíku zvýší oxidaci v tkáních a napomáhá eliminaci anaerobních bakterií.