VSDC chuong 5 mot so nhom VK

Bài giảng Vi Sinh Đại Cương Chương 5 Một số nhóm Vi Khuẩn. Bài giảng vi sinh đại cương chính xác nhất. Bài giảng vi sinh đại cương chính xác nhất. Bài giảng vi sinh đại cương chính xác nhất. Bài giảng vi sinh đại cương chính xác nhất

Chương 5 Một số nhóm Vi khuẩn

Common Bacteria

Vi sinh học Đại cương Introduction to Microbiology

The phylogenetic tree is based on rRNA data (Woese et al., 1990)

Prokaryotes and Eukaryotes

Prokaryotes

Phylogenetic Tree of Life - Three-domain system

1

Figure 17.1 Some major phyla of Bacteria based on 16S ribosomal RNA gene sequence comparisons (Madigan et al., 2012; p 476)

Gram-negative bacteria

Positive bacteria

Gram-Cầu khuẩn Gram dương (Gram-positive Cocci)

Tiếng Anh: coccus (số ít), cocci (số nhiều)

Family/Họ: StreptococcaceaeGenus/Giống: StreptococcusType species Streptococcus pyogenes

CDC

3

- Cầu khuẩn, Gram dương, có G+C thấp (< 50%)

- Phân chia theo một trục cố định

- Đa số: yếm khí tùy nghi; lên men;

- Cư trú trên cơ thể người & động vật

(commencials).

- Phân nhóm theo đặc tính gây dung huyết

Streptococcus spp - Có nghĩa: các loài thuộc giống (Streptococcus)

- Viết thẳng, không viết nghiêng

"string of beads".

- In staphylococci the cells divide in random planes to produce “bunch of grapes"

morphologies respectively.

(www.ncl.ac.uk)

Streptococcus

5

 Streptococcus dung huyết alpha (α-hemolytic streptococci)

Ví dụ, Streptococcus pneumonia

- Ở người, ngựa, khỉ, chuột, thỏ

- Cư trú tự nhiên trên đường hô hấp trên

- Gây bệnh- viêm phổi, viêm màng não:

Người già, trẻ em, những người có hệ MD suy giảm(bị stressed, bệnh mãn tính, …)

- Một số yếu tố độc lực: anti-phagocytic capsule, cácadhesion, hemolysin, pneumolysin

Streptococcus

7

Streptococcus suis - zoonosis

- Cư trú tự nhiên trên đường hô hấp trên của heo

- Heo: Bệnh đường HH, viêm phổi, viêm màng não, bại huyết

- Người: Bệnh đường HH; viêm màng trong tim;

viêm màng não trên người: tỉ lệ chết thấp (2,6 %);

tỉ lệ bị điếc cao (66,4%)

Selective Strep Agar (COBA Medium)

- For the selective isolation of all Streptococcus species, including Groups A (S pyogenes),

Group B (S agalactiae), C, D, F, G, and Streptococcus pneumoniae

- 5% sheep blood  kiểu dung huyết

- Colistin and oxolinic acid inhibits Staphs and Gram negative bacteria

- Group D organisms Enterococcus faecalis colonies are somewhat smaller

Beta-hemolystic streptococci

- A very few staphylococci and coryneform organisms may grow with

9

Edwards medium

- A selective medium for the rapid isolation of Streptococcus agalactiae and other

streptococci involved in bovine mastitis.

- Sheep blood  types of hemolysis

- Crystal violet, thallium salts  selective for streptococci

- Esculin  to differentiate esculin-negative S

agalactiae (blue colonies) from positive Group D streptococci (black colonies).

esculin-(Ref Oxoid, Himedia)

Streptococcus agalactiae Edward’s medium agar (Himedia, M748) Beta-hemolystic streptococci

- Trước đây, thuộc nhóm D streptococci

- Mọc ở 10°C - 45°C, 6,5 % NaCl, và pH 9.6, chịu được 60 °C/30 phút

E faecalis in a blood sample

11

- Đa số không dung huyết (một vài chủng dung huyết beta)

- Thành phần hệ vsv ruột người & động vật máu nóng;

- Tìm thấy ở thực vật và côn trùng

- Hai loài phổ biến trong ruột người:

E faecalis & E faecium

- VK gây bệnh cơ hội: viêm đường tiết niệu, viêm màngtrong tim, viêm màng não, nhiễm trùng huyết

- Enterococcus spp được dùng là VK chỉ danh ô nhiễm ởcác bãi tắm nước mặn; công viên nước

- Vancomycin-resistant Enterococcus (VRE): gây nhiễmtrùng bệnh viện (nosocomial infection)

Enterococcus

Bile esculin agar (BEA)

- A selective differential agar used to isolate enterococci (formerly "group D

streptococci“); differ

- Bile salts is the selective ingredient, inhibiting Gram-positive bacteria other than enterococci (differentiate enterococci with streptococci).

- Esculin serves as a differential component:

Enterococcus hydrolyze esculin to products that react with ferric citrate to produce iron salt complex, resulting in brown to black colonies.

Giống Lactococcus

- Trước đây thuộc giống Streptococcus

- Được dùng sản xuất nhiều sp lên men từ sữa:

yogurt, cheese

Wisconsin State Microbe

Staphylococcus aureus NLU HCMC

- Có hơn 40 loài;

thường không gây bệnh

- Kích thước tế bào nhỏ: 0,5 – 1,5 μm

- Khi phân bào, 2 tế bào mới vẫn dính vào nhau

- Hiếu khí hay yếm khí tùy nghi

- Catalase (+)15

 Staphylococcus aureus

- Sinh enzyme coagulase gây đông huyết tương

- Cư trú trên niêm mạc đường HH trên và da người, động vật

- Người: nhọt, mụn, ép-xe, viêm họng, viêm đường HH,viêm xoang, viêm khớp, …,

- Nhiễm trùng bệnh viện (nosocomial infection):

nhiễm trùng hậu phẩu, viêm phổi, viêm nhiễm các vết đặtống thông, …

- MRSA: methicillin-resistant Staphylococcus aureus

Staphylococcus

S aureus trên động vật

- Tìm thấy trên nhiều loài: chó, mèo, chuột, ngựa, bò, gà, …

- Chó, mèo  chủ vật nuôi, đặc biệt MRSA

- Gà và các gia cầm khác: viêm sưng bàn chân (bumble foot), viêm khớp, viêm da hoại tử, … ,

Các môi trường dùng phân lập S aureus Baird–Parker agar

Selective & differential medium for S aureus.

- Egg yolk emulsion that makes the medium yellow and opaque; S aureus produces clear zones around the colonies by proteolytic action; and on further incubation, most strains of S aureus form opaque haloes around the colonies, which is probably due to the action of a lipase.

Staphylococcus

Mannitol salt agar (MSA) Selective and differential medium for coagulase-positive staphylococci.

Containing

- NaCl 7,5 %  inhibiting other bacteria.

- Mannitol, phenol red  distinguishing bacteria based on the ability to ferment the sugar mannitol, the only

carbohydrate in the medium. (A) S aureus, (B) S epidermidis, and (C)

Escherichia coli streaked on an MSA plate

- Presumptive coagulase-positive staphylococci produce colonies surrounded by bright yellow zones whilst non- pathogenic staphylococci produce colonies with reddish purple zones.

Staphylococcus

19

Trực khuẩn Gram dương (Gram-positive Bacilli)

Tiếng Anh: bacillus (số ít), bacilli (số nhiều)

- Trực khuẩn, Gram dương, không bào tử

- Yếm khí nhưng chịu được ô xy

- Lên men đường, sinh a xít (chủ yếu là a xít lactic)

- Dùng trong chế biến thực phẩm lên men (chua):

Giống Lactobacillus

21

Giống Corynebacterium

Greek corönë = knotted rod, bacterion = rod

- Trực khuẩn, Gram dương;

không bào tử, không di động

- Hiếu khí hay yếm khí tùy nghi;

- Tế bào đa hình dạng (pleomorphic);

dính nhau tạo hình chữ V, Y,(Chinese letters)

gây bệnh bạch hầu trên người (Diphtheria)

- Độc lực chủ yếu là diphtheria toxin

Trực khuẩn Gram dương

hữu nhủ, chim/gia cầm, cá, nhuyễn thể, …

trong một thời gian dài  đề kháng cao

SEM of Listeria monocytogenes

Todar’s online textbook.

23

 L monocytogenes & listeriosis

- Gây bệnh cho người & động vật

- Ký sinh nội bào;

- Nhiễm trong thực phẩm:

sữa & các sp của sữa;

rau không nấu kỹ;

thịt, cá, nhuyễn thể chưa nấu chín.

- Bệnh nghiêm trọng ở phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh, người già, suy yếu MD.

• PN mang thai nhiễm khuẩn: có triệu chứng giống cúm nhẹ, nhưng thai có nguy cơ bị nhiễm trùng cao  xảy thai, thai lưu.

- Trẻ sơ sinh: bại huyết; viêm màng não và viêm não;

tỷ lệ chết > 25 %.

Brilliance™ Listeria Agar (Oxoid).

A medium for isolation, enumeration and presumptive identification of Listeria species and L monocytogenes from food samples.

- Chromogen X-glucoside is cleaved by glucosidase produced by all Listeria species

ß- green/blue colonies.

- Other organisms are inhibited by lithium chloride, polymyxin B and nalidixic acid, whilst amphotericin inhibits the growth of any yeasts and moulds

- L monocytogenes and pathogenic L ivanovii are able to produce lecithinase which hydrolyses the lecithin in the medium, producing an opaque white halo around the colony

25

Giống Erysipelothrix

- Trực khuẩn, mảnh, nối với nhau tạo chữ V hay sợi dài

- Gram (+), dễ bị rửa hết màu  nhầm thành Gram (-)

- 2 dạng KL: KL láng, lồi; KL to, thô, mờ xỉn

- Yếm khí tùy nghi: hô hấp hiếu khí mạnh, lên men yếu

- VK gây bệnh cho nhiều loài động vật, phổ biến nhất là heo

masna.org

- Do Erysipelothrix rhusiopathiae

- Tỉ lệ nhiễm: có thể > 50 % trại công nghiệp

- VK theo phân được thải ra ngoài môi trường:

đất, nước thải, da và ruột cá

- Cấp tính: sốt, tiêu chảy, bại huyết, da xanh tím, có thể chết

- Bán cấp: viêm và sừng hóa da; rụng lông

MSD Veterinary Manual

27

Què, viêm khớp không phục hồi

ở heo thịt

Đốm “kim cương” điển hình trên heo thịt.

(Classic 'diamonds' in a growing pig)

Bệnh dấu son - Swine Erysipelas

- Do E rhusiopathiae hay E insidiosa

- Lây từ gia súc hay cá:

tiếp xúc trực tiếp,

ăn tp nhiễm VK không được xử lý chín

- Viêm da, ở ngón tay và bàn tay;

có thể nhiễm trùng huyết,

29

Trực khuẩn Gram dương

Bacillus anthracis (gvsu.edu)

- Trực khuẩn to, Gram (+); sinh bào tử

- Hiếu khí bắt buộc hay yếm khí tùy nghi

- Phân bố khắp nơi trong tự nhiên:

đất, thực vật, rễ cây, động vật, và người

- Một số gây bệnh

Lợi ích các chủng Bacillus

- Cố định ni tơ

- Nhiều loài sinh các enzyme phân hủy:

cellulose, tinh bột, protein, hydrocarbon, nucleic acid, …

- Khử nitrate, nitrite/nitrate hóa

Có vai trò quan trọng trong phân hủy chất thải;

cải tại đất nông nghiệp

kể cả enzyme dùng trong CN sinh học

31

kháng sự phát triển khối u (antitumor); …

Bacillus

Nhiều chủng Bacillus khi tạo bào tử sẽ tạo ra các tinh thểprotein (crytal protein) có hoạt tính diệt côn trùng(insecticidal)

Vi khuẩn Bacillus spp được xem “thân thiện nhất”

với môi trường, động vật, và người

Bacillus

33

Một số dạng khuẩn lạc Bacillus spp.

- KL Bacillus spp có thể láng, bóng, hay nhăn nheo; rìa tròn hay rìa không đều

- Màu trắng, kem, vàng nâu; một số chủng

Một số dạng bào tử của Bacillus spp (kính HV phase-contrast; thanh kích thước 2 µm.

(Gillespie and Hawkey, 2006; p 144-145)

Mũi tên:

Các hạt tinh thể protein (crystal protein, Cry) trong B

thuringiensis.

Mũi tên:

Các hạt polyhydroxyb utyrate (PHB) trong

B

megaterium.

35

 Bacillus anthracisBệnh nhiệt thán (anthrax)trâu, bò, cừu, dê, ngựa, heo, vàngười;

- VK gây bệnh bắt buộc(obligate pathogen)

- Bào tử tồn tại rất lâu trong đất

đường hô hấp, đường tiêu hóa

Gram-positive anthrax bacteria

in cerebrospinal fluid sample

The other cells are white blood cells (Wikpedia)

Cow that died of Anthrax, bleeding from orifices.

(Colorado state University Extension) Pig that died of Anthrax, bleeding from

anus

(Australia dairy)

37

Cutaneous anthrax lesion on finger of a veterinarian who handled the pluck of

a feedlot steer after it died of anthrax.

C L Stoltenow, Extension Veterinarian, North Dakota State University Don Montgomery, UW)

Bacillus anthracis

This patient’s right forearm and hand, revealed a large cluster of boils, or carbuncles, which had manifested during a cutaneous anthrax infection

- Bào tử có mặt khắp nơi trong môi trường ngoài

- Mộ số cư trú trong ruột động vật và người

- Một số gây bệnh cho người và động vật

Clostridium perfringens

By Dr Holderman, CDC

39

 Clostridium perfringens (Tên gọi trước đây: C welchii)

- Gây bệnh:

o Ngộ độc thực phẩm

o hoại thư sinh hơi (gas gangrene): viêm loét, viêm tử cung;

o tiêu chảy trên người & động vật

Heo con tiêu chảy

do C perfringens type A Viêm ruột xuất huyếtdo C perfringens type C ( White- NAVIS)

- Botulinum – ngoại độc tố hướng thần kinh (neurotoxin)

- Sinh độc tố trong thực phẩm; trong các vết thương

- Trẻ < 1 tuổi ăn mật ong chứa bào tử: tê liệt cơ hô hấp

Người lớn: VK không cạnh tranh nổi với các VK đường ruột

41

 Clostridium tetani

- Tế bào chứa bào tửgiống dùi trống/ vợt tennis

- Bào tử: đất, chất thải, bùn, vàruột người, động vật, trên da

- Độc tố thần kinh, tetanospasmin

tê liệt cơ co thắt

- Bệnh trên cả người và động vật(zoonosis)

Muscular spasms in a person with tetanus Painting by Sir Charles Bell, 1809 (Wikipedia)

Endospore stain of Clostridium tetani

G E Kaiser; ccbcmd.edu

Có phải chỉ có đạp đinh bị gì sét hay kẽm gai bị sét mới

bị uốn ván ?

Năm 2006, VN đã công bố không còn ca trẻ sơ sinh bị uốn ván do cắt rốn.

Clostridium tetani

43

Giống Mycobacterium

- Trực khuẩn, không sinh bào tử,

- Hiếu khí, phân bố khắp nơi trong tự nhiên:

đất, nước (ngay cả nước đã xử lý chlorine)

- Thành tế bào có cấu trúc đặc biệt – chứa lipid;

vk Gram (+), nhưng không bắt màu crystal violet

Mycobacterium tuberculosis University of Wisconsin-Madison (Microbewiki)

1 outer lipids

2 mycolic acid

3 polysaccharides (arabinogalactan)

- Thành tế bào chứa lipid mycolic acid.

Mycolic acid liên kết hóa trị với peptidoglycan

 thành tế bào có cấu tạo giống sáp – kỵ nước Mycobacterial cell wall (Wikipedia).

45

Nhuộm Ziehl-Neelsen:

(i) Nhuộm với fushsin (đỏ) và phenol:

đun nóng nhẹ: phenol giúp fushsin thấm từ từ vào lớp thành lipid

 rửa bằng nước: khử màu với cồn acid.

 do thành tế bào có “sáp” không tan trong cồn, giữ màu fushin.

(ii) Nhuộm với methylene blue

(Madigan et al, 2012; p 951)

Mycobacterium

47

 Mycobacteria đa dạng về hình dạng tế bào và khuẩn lạc (pleomorphic)

- Có thể tạo hệ sợi (mycelium), dễ bị đứt gãy  không phải hệ sợi thật.

- KL thường đặc, có thể do lipid bề mặt kết gắn các tế bào với nhau.

(a) M.tuberculosis, KL chặt, nhăn;

(b) KL của một M tuberculosis có độc lực, ở giai đoạn sớm;

(c) KL của M avium phân lập từ một bệnh nhân AIDS

(Madigan et al., 2012; p 528)

Mycobacterium

- M tuberculosis, M bovis, M avium:

gây bệnh trên người & động vậttrên thạch, mất nhiều ngày – vài tuần mới thấy KL

Đa số chỉ cầnammonium – nguồn N;

glycerol hay acetate – nguồn C và điện tử

- M tuberculosis cần lipid và a xít béo

trứng là nguồn lipid

Mycobacterium

49

Một số mycobacteria gây bệnh trên người và động vật

- M tuberculosis: gây bệnh lao người

- M bovis: bệnh lao bò (bovine TB),

có thể gây lao người & các loài khác (heo, mèo, …)

- M avium subp avium: chủ yếu gây lao bò & người; vàcác đv khác như heo, chó, mèo, và một số loài đv khác

(leprosy, Hansen's disease)

Mycobacterium

Proteobacteria

Vi khuẩn Gram âm (Gram-negative Bacteria)

51

Phylum Proteobacteria

- Tất cả các proteobacteria là VK Gram âm

- Nhóm có biến dưỡng năng lượng đa dạng nhất:

chemolithotrophic, chemoorganotrophic, và phototrophic

- Bao gồm cả VK gây bệnh, VK môi trường, các vk có vai trò trong nông nghiệp

- Chủ yếu là trực khuẩn

- Có 1 giống cầu khuẩn (Neisseria)

16S rRNA gene Tree of Proteobacteria Proteobacterial Classes

Gamma

Beta

Alpha Zeta

Delta Epsilon

H influenza

B pertussis Brucella spp.

N

gonorrhoeae Glucose +

Bacilli

Lactose + Lactose

-Fast fermenter Klebsiella

E coli Enterobacter

Slow fermenter Citrobacter Serratia Others

C jejuni

Gram negative

Sơ đồ nuôi cấy phân lập một số vi khuẩn Gram âm

demonstrating the possible presence of Neisseria gonorrhoeae

(PHIL, CDC)

ama.com.au

55

Giống BrucellaClass/Lớp: Alphaproteobacteria

- Cầu trực khuẩn, Gram âm;

(CDC, Public Health Image Library (PHIL))

Brucella spp

- Ở môi trường ngoài cơ thể, sống lâu, đề kháng cao:

chịu pH, nhiệt độ, ẩm độ cực cao/thấp, mẫu đông lạnh

- Ký sinh nội bào tùy ghi

– sốt gơn sóng, mệt mỏi, nhức đầu, đau-viêm khớp, …

– Viêm cơ quan tiêu hóa, khớp, đường hô hấp, niệu dục, tim

– Có thể gây sẩy thai (thú cái; phụ nữ) và

vô sinh (thú đực; nam)

(Bệnh sẩy thai truyền nhiễm)57