Salmonella Önemli bir insan patojeni, Mine Hoşgör Limoncu

Salmonella
Önemli bir insan patojeni
Dr. Mine HOŞGÖR-LİMONCU
Ege Üniversitesi Eczacılık Fakültesi
F. Mikrobiyoloji AD, 16 Mayıs 2014
İlk çağlarından beri insanoğluna eşlik eden bakteriler
Filogenetik analiz çalışmaları (15.000-150.000 yıl önce)
Enterik ateş----Yunanca typhos ----Putrid odor
İÖ 430 yıllarında Kral Pericles ve Büyük İskender’in ölümü
Büyük Yunan imparatorluğunun dramatik değişimi
Egemenliklerin kentten kente geçmesi
Sanchez-Vargas FM. et al. Travel Med Infect Dis, 2011
2
Salmonella türleri

Enterobacteriaceae ailesi

Salmonella cinsi
fakültatif anaerop
 sporsuz
 kapsülsüz
 gram negatif basiller


1884 yılında Amerikalı veteriner Daniel E. Salmon
3
Salmonella cinsi
o
Salmonella enterica (6 alt tür)
S. enterica
S. enterica
S. enterica
S. enterica
S. enterica
S. enterica
o
subsp. enterica
subsp. salamae
subsp. arizonae
subsp. diarizonae
subsp. houtenae
subsp. indica
Salmonella bongori (22 alt tür)
4

White-Kaufmann-Le Minor şeması (2010)



2600'den fazla serovar
İnsanlarda ve evcil hayvanlarda hastalığa az sayıda
serovar neden olur
İnsanlardaki enfeksiyonlardan %99 oranında S.
enterica subsp. enterica alt türü sorumludur
5
Salmonella ile mücadeleyi zorlaştıran
faktörler;

Çevresel koşullara oldukça dayanıklı






7-48°C sıcaklık aralığında
pH 4-9.5 arasında
Çeşitli yüzeylerde aylarca canlı kalabilme
su aktivitesi 0.94-0.99
Toprakta, suda, sütte, peynirde, tereyağında, sığır
dışkısında ve dondurmada haftalarca canlılıklarını
koruyabilirler
Biyofilm oluşturma yetenekleri
Başta çiftlik ve yaban hayvanları olmak üzere
bitkisel ürünler, yem, su ve insektlere kadar geniş
bir bulaşma zincirine sahip
6




Tüm Salmonella türleri virülan kabul
edilir
Gıda kaynaklı enfeksiyonlara neden olan
etkenler arasında ilk sıralardadır
Dünyada önemli bir sağlık sorunudur
Ölüm yaşlılar, bebekler ve immun sistemi
baskılanmış
kişiler
hariç
normal
bireylerde düşüktür
7



S. Typhi ve S. Paratyphi A, B ve C serotipleri
sadece insanlar için patojendir
Enfeksiyon, enterik ateş geçirmiş ya da kolonize
kişilerle yakın temas veya bu kişilerin dışkısı ile
kontamine olmuş gıda ve su yoluyla bulaşır
Diğer serotiplerin (TDS) konak yelpazesi geniştir



Çoğunlukla gastroenterite neden olurlar
S. Enteriditis ve S. Typhimurium dünyada insanlardan en sık
izole edilen serotiplerdir
S. Choloraesuis ve S. Dublin diğer serotiplere göre daha
invazivdir
8
Dünyada Salmonella'nın sosyal ve
ekonomik açıdan önemi





20. yy’ın ikinci yarısından sonra salgınlarda artış
Değişik gıdaların neden olduğu vakalar
Artan antibiyotik direnci
Sadece ABD'de Salmonella enfeksiyonu kaynaklı kayıp yılda
~2.3-3.6 milyar dolar
İş gücü kaybı, hayvan ve ürün kayıpları
Foley&Lynne, J. Animal Sci, 2013
9
Dünyada her yıl



S. Typhi ve S. Paratyphi A’nın etken olduğu 217.000’i ölümle
sonuçlanan 27 milyon olgu
TDS serotipleri ile 155.000'i ölümle sonuçlanan ~94 milyon
Salmonella gastroenterit vakası görülmektedir
WHO verilerine göre gıda kaynaklı enfeksiyonların %25'i
yetersiz hijyen, kontamine ekipman, kontamine gıda
işleyicileri gibi faktörlere bağlı olarak işleme, taşıma ve
saklama gibi aşamalardaki çapraz kontaminasyona bağlıdır
Jong HK. PLoS Pathog 2012
10
Türkiye



Gıda kaynaklı enfeksiyonlar hakkında yeterli veri
bulunmamaktadır
TÜİK'in 2004 yılı verilerinde 4135 kişinin tifoid
olmayan Salmonella nedeniyle hastanede tedavi gördüğü
ve 35 kişinin hayatını kaybettiği bildirilmektedir
İnsanlardan, hayvanlardan ve tavuk etlerinden en fazla
izole edilen S. Enteritidis suşu faj tipi PT4’dür
Kalender&Şen, İst Ünv Veterinerlik Fak Derg 2008
11
Patogenez




Fakültatif hücre içi yerleşim gösteren patojen
Ağız yoluyla bulaş
Gastrik asit etkisine tolerans
Terminal ileumun

Epitel ve M (mebranöz epitel ) hücrelerine fimbria ve
flagella aracılığı ile tutunma




Tip-1 (mannoza duyarlı), tip-3 (tannik asitle işlem görmüş
hücrelerin hemaglütinasyonu) ve GVVPO (ince fimbria) pilileri
Ototransporter protein (ShdA ve MisL) ve mukoid kapsül
Makrofajlara, dendritik ve epitelyal hücrelere invazyon
Barsak enfeksiyonu
12
Jong HK PLoS Pathog 2012, http://www.micro.biol.ethz.ch/
13
Jong HK PLoS Pathog 2012, http://www.micro.biol.ethz.ch/
14
SPA virulans gen kümelerinden oluşan kromozom
bölgeleridir


SPA-1 fagosit özelliği göstermeyen hücrelerin invazyon
dizilerini, antijen yüzey sunumunu ve TTSS ’ni kodlar
TTSS moleküler enjektör;



20’ den fazla proteinden oluşmuş kompleks bir yapı
Temasa bağlı sekresyon ve konak hücreye virülans proteinlerinin
aktarımında sorumlu
SPA-1 ve SPA-2 tarafından kodlanan iki tip TTSS


SPA-1 TTSS1 intestinal enfeksiyonun başlatılmasından
SPA-2 TTSS2 sistemik enfeksiyonun oluşmasından sorumludur
15
Jong HK PLoS Pathog 2012
16
Ibarra LA &
Ibarra JA & Steele-Mortimer O. Cell Microbiol 2009
Bakteriyel aracılı endositoz
Konak hücre iskelet yapısında değişiklikler
Bakteriyi çevreleyen membran kabartıları
17
Jong HK PLoS Pathog 2012
18
o SPA çoğunlukla kromozom üzerinde bulunan 10-200kb’lık büyük
genomik bölgelerdir, DNA bileşimleri genomdan farklıdır
o Horizontal gen transferi ile patojen olmayan türlere
aktarılırlar
o SPA çoğunlukla integraz, transpozon ve insersiyon sekans
elementleri gibi fonksiyonel genleri taşırlar
Jong HK PLoS Pathog 2012
19
o Bazı SPA Salmonella cinsi içinde korunmuş, bazıları belirli
serotiplere özeldir
o 21 adet SPA; 5’i S. Typhi ve Typhimurium’da iyi tanımlanmış
o Enfeksiyonun intestinal fazını kapsayan virülans genleri SPA-1 ve
SPA-2'de yer alır
Jong HK PLoS Pathog 2012
20
21
Diğer SPA





Hücre içinde sağkalım
Fimbriyal ekpresyon
Çoklu antibiyotik direnci
Magnezyum ve demir alımı (YPA)
Sistemik enfeksiyon oluşumu için gerekli olan
virülans faktörlerini kodlayan genler
22


Alternatif sigma faktör ss (RpoS) regülatörü
Adaptif aside tolerans yanıtı (ATY)
Salmonella’nın olumsuz çevre koşullarında canlılığını
korumasını sağlar
Mide asiditesi
Safra tuzu
Yetersiz besin, oksijen
Antimikrobiyal peptidler
Mukus ve doğal mikrobiyota
23
Klinik Tablolar






Gastroenterit
Enterik ateş
Bakteremi, Septisemi
Hafif ya da orta şiddette gıda zehirlenmeleri
Kronik asemptomatik taşıyıcılık
Hastalığın tipi ve derecesi konağın duyarlılığına
ve suşun virülansına bağlı olarak değişim
gösterir
24
Tanı

Gastroenterit



Dışkı incelemesi
kültür
Enterik ateş


Kan, kemik iliği, idrar, dışkı kültürü
Widal testi
25
Korunma

Lisanslı aşılar

Parenteral saflaştırılmış Vi polisakkarit


Canlı oral Ty21a aşısı


Virülan Ty2 suşunun galE-Vi mutantı
Parenteral Vi konjugat


Virülan Ty2suşunun Vi kapsül polisakkaridi
(tetanoz toksoidi-Peda Typh)
Canlı atenüe oral Salmonella aşıları




CVD908-htrA (aroC, aroD ve htrA geninde mutasyon)
Ty800 suşu (Ty2 suşunun phoP ve phoQ regülatör genlerinde delesyon)
M01ZH09 (aroC, ssaV mutantı) Ty2 suşunun aroC geni ile birlikte SPA-2
de kodlanan ssaV geninde mutasyon
CVD909 suşu (konstitütif Vi ekspresyonu)
Levine MM, Vaccines 2013, Martin LB,Curr Opin Dis 2012, Öngen B, Salmonella aşıları 2013
26
Yaygın kullanılan tifo aşıları
Aşı
Ty21a
Ty21a
Vi
Formül
Enterik kapsül
Sıvı
süspansiyon
Sıvı
Aşı tipi
Canlı
Canlı
Alt atenüe
Uygulama yolu
Oral
Oral
PE
İmmünite
Hücresel
Hücresel
Humoral
Endikasyon
≥6 yaş
≥2 yaş
≥2 yaş
Tolerabilite
İyi
İyi
İyi
Etkinlik
%35-67
%55-96
3 yıl %64-72
Etk. süresi
≥7 yıl %62
≥5 yıl %78
3 yıl %55
Herd immünite
dolaylı koruma
Var
Var
Var
27
Tedavi


Gastrointestinal sistem enfeksiyonlarında
antimikrobiyal tedavi gerekmez
Tedavi gerektiren olgular




İnvaziv enfeksiyonlar
Çocuklar
Yaşlılar
Bağışık yetmezliği olanlar
28
Tedavi






Ampisilin
Kloramfenikol
Trimetoprim/sülfametoksazol
Florokinolon
3. jenerasyon sefalosporin
Karbapenem
29
Direnç

Tüm dünyada önemli bir sorundur

Gelişmekte olan ülkelerin çoğunda


Hayvan yetiştiriciliğinde ve insanlarda
Antibiyotiklerin bilinçsizce kullanımı
SONUÇ
Çoklu antibiyotik dirençli Salmonella
Van TTH et al. Int J Food Microbiol 2012, Chen HM Pediatr Neonat 2013, Foley SL, Lynne AM. J Anim Sci 2008
30
Direnç


Plazmid aracılı direnç yaygın
Salmonella’lar arasında en iyi bilinen çoklu direnç
profili S. Typhimurium DT 104 faj tipinde
görülen
Ampisilin
Kloramfenikol/florfenikol
Streptomisin/spektinomisin
Sülfonamid
Tetrasiklin
(ACSSuT) direnci
Van TTH et al. Int J Food Microbiol 2012, Chen HM Pediatr Neonat 2013, Foley SL, Lynne AM. J Anim Sci 2008
31
Direnç

Kinolon direnci;


kromozomal mutasyon
 gyrA ve parC
plazmid aracılı
 (qnrA)

aac(6’)-ıb-cr
 dışa
atım pompası (qepA)
Van TTH et al. Int J Food Microbiol 2012, Chen HM Pediatr Neonat 2013, Foley SL, Lynne AM. J Anim Sci 2008
32
Direnç

GSBL diğer gram-negatif bakterilerdeki kadar yaygın
değildir
Plazmid, integron ve transpozonlarla taşınma
Aminoglikozid, tetrasiklin, sülfonamidlere çapraz direnç
GSBL ile qnr genleri aynı plazmidler üzerinde taşınır

Salmonella’da tespit edilenler;



blaTEM
blaSHV
blaCTX-M
blaPER
blaOXA blaCMY
blaPSE
Van TTH et al. Int J Food Microbiol 2012, Chen HM Pediatr Neonat 2013, Foley SL, Lynne AM. J Anim Sci 2008
33
Direnç
o Aminoglikozid direnci
ribozomal mutasyon
o enzimatik modifikasyon
o dışa atım pompa varlığı
o
o Çoklu antibiyotik direnci gösteren Salmonella invaziv
enfeksiyonlarında son tercih karbapenemlerdir
o 2010 yılında Tayvan’dan karbapenem dirençli S.
Typhimurium kökeni bildirilmiştir
Chen HM Pediatr Neonat 2013
34
35
36
86 S. Typhimurium- ERIC PCR 7 klon
Tüm kökenler GSBL (+)
Seftazidim, sefotaksim, kloramfenikol,
gentamisin dirençli, kinolon - meropenem duyarlı
blaCTX-M-3 %23 ,blaTEM-1 %76,9, blaSHV -12%100
blaPER (-)
37
38
Klinik Salmonella izolatlarında antimikrobiyal duyarlılık profilinin,
virülans genlerinin ve klonal ilişkinin araştırılması
Tekintaş Y, Yılmaz F , Aydemir Ş , Tünger A, Hoşgör-Limoncu M
EÜ Ecz. Fak. F. Mikrobiyoloji AD, EÜ Tıp Fak. Tıbbi Mikrobiyoloji AD

48 Salmonella subsp.











35 S. Enteritidis
3 S. Typhimurium
2 S. Othmarschen
1 S. Virchow
2 S. Infantis
1 S. Corvallis
4 belirlenemeyen
ERIC-PCR---6 küme AP-PCR------5 küme
10 köken ampisilin dirençli (%21)
5 köken blaTEM, 2 köken blaCTX-M
blaPER ve blaSHV genlerine hiçbir kökende rastlanmadı
39
S.
S.
Infantis
Enteritidis
S.
Typhimurium
S.
Corvallis
Ser
belli
S.
Enteritidis
S.
Enteritidis
S.
Enteritidis
TEM
TEM
TEM
S.
Enteritidis
S.
Infantis
değil
CTX-M
inv A
TEM
inv A
TEM
inv A
inv A
inv A
inv A
inv A
inv A
inv A
sif A
sop E
sif A
sop E
sif A
sop E
sif A
sif A
CTX-M
inv A
sif A
sif A
pip D
pip D
pip D
pip D
pip D
pip D
pip D
pip D
pip D
pip D
sop B
sop B
sop B
sop B
sop B
sop B
sop B
sop B
sop B
sop B
pef A
pef A
pef A
pef A
inv A
SPA-1
TSSE
makrofaj
invazyonu
sop E
SPA-1
TSSE
makrofaj
invazyonu
sop B
SPA-1
TSSE
makrofaj
invazyonu
sif A
SPA-2
TSSE
makrofaj içinde
yaşama
pip D
SPA-5
TSSE
enteropatojenite
pef A
_
fimbria
hareket
40
195 Salmonella spp.
blaCTX-M genleri ve gyrA, gyrB, parC, and parE gen
mutasyonu
43 köken dirençli
8 köken NA dirençli 7 gyrA mutasyonu yada gyrA+ parC
1 S. Schwarzengrund blaCTX-M-15
1 S. Enteritidis blaCTX-M-2
Sonuç: CTX-M pozitif kökenler çoklu direnç
(TC, AMX, PIPC, CTX, CAZ, CTRX, ATM, NA)
41
365 Salmonella spp. AMP %43-%16
SXT %44-%26
CRO %27-%10
CIP %30-41
blaCMY-2 genleri
qnr %36
42
43
SONUÇ
Antibiyotiklere dirençli Salmonella
enfeksiyonları toplum sağlığı için büyük bir
sorundur
Dirençli suşların yayılmasının önlenmesi
hayvancılıkta ve gıda hijyeninde alınacak
önlemler ve akılcı antibiyotik kullanımı ile
mümkün olacaktır
44
Kaynaklar



















Sterzenbach T, Crawford RW, Winter SE, Baumler AJ. CAB International 2013, Salmonella in Domestic Animals, 2nd Ed., 2013; 80102.
Sanchez-Vargas FM, Abu-El-Haija MA, Gomez-Duarta OG. Salmonella infections: An update on epidemiology, management, and
prevention. Travel Med Infect Dis 2011; 9: 263-277.
Van TTH, Nguyen HNK, Smooker PM, Coloe PJ. The antibiotic resistance characteristics of non-typhoidal Salmonella enterica
isolated from food-producing animals, retail meat and humans in South East Asia. Int. J Food Microbiol. 2012; 154: 98-106.
Töreci K. Tarihçe, Sınıflandırma ve İsmilendirme, Salmonella.TMC No.59, Ed. Erdem B., 2013; 1-18.
Chen HM, Wang Y, Su LH, Chiu CH. Nontyphoid Salmonella Infection: Microbiology, Clinical Features, and Antimicrobial Therapy.
Pediatr Neonat 2013; 54:147-152.
Sırıken B. Salmonella patojenite adaları. Mikrobiyol Bul 2013; 47(1): 181-188.
Spector MP. Kenyon WJ. Resistance and survival strategies of Salmonella enterica to environmental stresses. Food Research
International 2012; 45: 455-481.
Aydemir Ş. Patogenez. Salmonella.TMC No.59, Ed. Erdem B., 2013;161-171.
Levine MM. Typhoid fever vaccines. In:Plotkin Sa, Orenstein WA, Offit PA. Eds. Vaccines. 5th edition China, Saunders-Elsevier,
2013; 812-836.
Martin LB. Vaccines for typhoid fever other salmonellosis. Curr Opin Dis 2012; 25: 489-499.
Öngen B, Salmonella AşılarıSalmonella.TMC No.59, Ed. Erdem B., 2013;223-254.
Ibarra JA, Steele-Mortimer. Salmonella - the ıltimate insider. Salmonella virulence factors that modulate intracellular survival.
Cell Microbiol 2009; 11: 1579-1586.
Jong HK, Parry CM, van der Poll T, Wiersinga WJ. Host-pathogen interaction in invasive salmonellosis.PloS Pathog. 2012; 8: 1-9.
Suez J, Porwollik S, Dagan A et al. Virulence gene profiling and pathogenicity characterisation of non-typhoidal Salmonella
accounted for invasive disease in humans, PloS One 2013, 8(3);e58449.
Kaur J, Jain SK. Role of antigens and virulence factors of Salmonella enterica serovar Typhi in its pathogenesis. Microbiol Res
2012; 167: 199-210.
Coburn B, Grassl A, Finlay BB. Salmonella, the host and disease: a brief review. Immun Cell Biol 2007; 85: 112-118.
Campioni F, Bergamini AMM, Falcao JP. Gentic diversity, virulence genes and antimicrobial resistance of Salmonella Enteritidis
isolated from food and humans over a 24-year period in Brazil. Food Microbiol 2012; 32: 254-264.
Foley SL, Lynne AM. Food animal-associated Salmonella challenges: Pathogenicity and antimicrobial resistance. J Anim Sci 2008;
86(E):173-187.
Dione MM, Ikumapayi U, Saha D. et al. Antimicrobial resistance and virulence genes of non-typhoidal Salmonella isolates in the
Gambia and Senegal. J Infect Dis Ctries 2011; 5: 765-775.
45
TEŞEKKÜR EDERİM
TEŞEKKÜR EDERİM
46