Campylobacter

Till innehållsförteckningen för Referensmetodik: Tarminfektioner, 2:a upplagan 2002

---

Campylobacter

Smittämnet

Campylobacter är smala komma-, S- eller skruvformade gramnegativa stavar (campylo grekiska för böjd och bacter för stav). De är rörliga med en enstaka polär flagell i ena eller bägge ändarna. Bakterierna synes anpassade till överlevnad hos fåglar som har en kroppstemperatur på 43 oC. Genomets storlek är bara 35 % av det hos E. coli , vilket kan förklara kravet på komplexa medier och oförmåga att fermentera kolhydrater. Metabolismen kräver vanligen mikroaeroba förhållanden.

Genus Campylobacter inkluderar 18 species och subspecies, av vilka C. jejuni och C. coli är helt dominerande vid diarrésjukdom hos människa med en ungefärlig fördelning 85/15. Andra species som återfinns hos djur men som också kan orsaka infektion hos människa är framförallt C. upsaliensis (gastroenterit, bakteriemi, ursprungligen från hund), C. fetus (bakteriemi, extraintestinala in-fektioner oftast av bovint ursprung), C. lari (gastroenterit, bakteriemi, UVI, ursprungligen från fiskmås), och C. hyointestinalis som ger proliferativ enterit hos svin.

Patogenes och patofysiologi

Frivilligförsök har visat att infektionsdosen är högre än för Shigella. Intag av 800-106 bakterier orsakar symtom hos 10-50 % av försökspersonerna.

I analogi med andra tarmpatogener har i huvudsak följande virulensmekanismer diskuterats:

• Rörlighet är en viktig egenskap som för bakterien till målcellerna i distala ileum och kolon och även understödjer penetration av dessa.
• Vidhäftning är väsentligt för kolonisation och efterföljande invasion av vävnaden.
• Många olika toxiner har beskrivits dock utan att säkra samband med virulens etablerats.

Infektionen orsakar akut inflammation i både tunntarm och tjocktarm. Invasion av värdcellerna och vävnadsdestruktion är huvudelement i patogenesen.

Symtom och klinisk bild

Efter 2-5 dagars inkubationstid uppträder symtom med feber uttalad buksmärta och ofta blodig diarré. Vita blodkroppar i feces återfinns hos mer än 75 % och blod i mer än 50 %. Diffus inflammation i kolon ses vid sigmoideoskopi.

De flesta sjukdomsfall läker spontant inom en vecka men i 20 % kvarstår symtom 1-3 veckor. Komplikationer i bukhålan uppträder efter lokal spridning.

Ibland sker spridning till blod (1,5 på 1000 tarminfektioner) med systeminfektion. Intressant är att Campylobacter-infektion, särskilt serotyp O:19, i 20 %-40 % föregår Guillain-Barrés syndrom - ett akut neurologiskt tillstånd med de-myelinisering av de perifera nerverna.

Vid större utbrott har det visats att ca 25 % av de odlingspositiva kan vara helt utan symtom.

C. fetus ses huvudsakligen vid extraintestinala infektioner och bakteriemi hos immundefekta.

Provtagning

Följ länken för detaljerade anvisningar

Laboratoriediagnostik

Följ länken för detaljerad beskrivning

Allmänt

Eftersom Campylobacter växer långsammare än annan tarmflora krävs selektiva medier innehållande antibiotika.

De Campylobacter-arter som är vanligast hos människa växer bäst vid 42 oC i mikroaerofil miljö bestående av 3 %-15 % O2 och 1-10 % CO2. Inga otvetydigt kostnadseffektiva anrikningsförfaranden har beskrivits.

Vissa species som C. upsaliensis är känsliga för antibiotika som ingår i de selektiva medierna. För isolering av sådana förordas filtreringsmetodik. Campylobacter passerar genom filter med porstorlek 0,45-0,65 m, till skillnad från de flesta andra tarmbakterier.

Beskriven referensmetodik inriktas i första hand på diagnostik av C. jejuni/coli som är vanligast i Sverige.

Som ett komplement beskrivs också referensmetodik för andra species som framkallar diarré hos människa.

Campylobacter jejuni/coli

Referensmetodik Referenssubstrat

Blodfri selektiv campylobacteragar [Bilaga 1.1.8]. Substratets selektivitet beror på tillsats av antibiotika (cefoperazone 32 mg/L, amfotericin B 10 mg/L) och deoxycholat vilka hämmar de flesta grampositiva bakterier och även de flesta av tarmens gramnegativa bakterier. En tillsats av kristallviolett hämmar gramposi¬tiva bakterier och jäst. Substratet har validerats mot blodhaltig campylobacter¬agar och befunnits ge likvärdiga resultat till ett lägre pris. Andra antibiotika¬kombinationer innehållande cefalotin kan hämma Campylobacter och bör därför undvikas. Ursprungligt substrat enl. Skirrow beskrivs i Bilaga 1.1.9.

Isolering: Campylobacter jejuni/coli Provmaterial stryks ut på campylobacteragar och sekundärstryk görs med steril ögla. Inkubera plattan mikroaerofilt 42 oC i 2 dygn (optimal växt i en atmosfär som innehåller 7 % O2 d.v.s. ca 1/3 av normal syrespänning och 10 % CO2, res-ten N2). Lämplig atmosfär kan uppnås genom att evakuera en anaerobklocka utan katalysator till 1/3 och ersätta med en koldioxid-kvävgas blandning eller med hjälp av kommersiella gasgenererande kits. En studie utförd vid lasarettet i Falun gav vid handen att fler Campylobacter isolerades med Anoxomatutrust-ning än med klockor och Campy Pak. Avläsning sker efter 1 och 2 dygn.

Misstänkta kolonier är vanligen genomskinliga, grå till metallglänsande; ibland med ett karakteristiskt utflytande/svärmande växtsätt och ibland små och top-piga. I de fall enskilda kolonier bildats har de ojämna och utflytande kanter.

B. Andra Campylobacter species Referensmetodik Referenssubstrat Blodfri campylobacteragar utan antibiotika.

Isolering C. upsaliensis växer bra vid 42 oC men hämmas av antibiotika. C. fetus växer dåligt vid 42 C. Vid särskild misstanke odlas provet vid 37 C. C. hyointestinalis är beroende av H2 för växt. C. lari förväntas växa under samma betingelser som C. jejuni/coli. Vid filtrering rekommenderas cellulosaacetat-membranfilter med 0,65 m por-storlek. Filtret placeras på antibiotikafritt medium. 10-15 droppar feces-suspension placeras på filtret och plattan inkuberas i 37 oC en timme, varefter filtret tas bort och plattan reinkube¬ras i mikroaerofil miljö innehållande 7 % O2, 10 % CO2 och 6 % vätgas balanse¬rat med N2 i 37 oC. Avläs efter 1 och 2 dygn

Identifiering och minimikriterier Säkrast skiljs species åt med molekylärgenetisk metodik. Verifiering av genus Campylobacter kan göras med användning av flaA genen i PCR. För identifie-ring till speciesnivå utnyttjas 16S rRNA analys [Fig. 13].

Figur 13. 16 rRNA-analys för speciesidentifiering av Campylobacter

Alternativ diagnostik Misstänkta kolonier verifieras rutinmässigt oftast genom mikroskopi, omsprid-ning med och utan mikroaerofil miljö samt biokemiska test. Ofta utlämnas om-spridning vid typiska fynd.

Mikroskopering: Campylobacter är gramnegativa, lätt böjda stavar med ”mås-vingeutseende”. Stundtals kan de uppträda som kockoida eller korta stavar. Vid omodling på selektiv campylobacteragar i mikroaerofil miljö 42 oC resp. aerob miljö 42 oC förväntas Campylobacter växa endast på plattan som inkube¬rats i mikroaerofil miljö. Campylobacter är typiskt långsamt oxidaspositiva och katalaspositiva. Med dessa kriterier uppfyllda kan isolat från människa anses identifierat som C. jejuni/coli. Den förenklade metodiken skall valideras mot referensmetoden. Det bör dock framhållas att C. lari i stort påminner om C. jejuni och C. coli och att ovan beskrivet protokoll inte utesluter C. lari speciellt vid negativt hippurat-test.

Campylobacter jejuni och coli kan skiljas åt med hippurattest (positiv resp. negativ reaktion). Hippuratnegativa varianter av C. jejuni finns beskrivna men inga andra species än C. jejuni är hippuratpositiva varför specificiteten är hög. Hydrolys av natriumhippurat kan påvisas i rörtest ( ASM Manual of Clinical Microbiology 7th ed. p. 1668) eller med disk och tjockt inokulat. Påvisande av hipO (hippuricas) genen med PCR kan också användas.

Direktmikroskopi: Tack vare typisk morfologi kan Campylobacter identifieras i mikroskop på fecesmaterial från patienter med akut enterit. Förfarandet kan användas i utvalda fall där infektion med andra species än Campylobacter je-juni/coli misstänks.

För direkt diagnostik av Campylobacter i feces med PCR saknas för närvarande tillräcklig erfarenhet.

Resistensutveckling och resistensbestämning Resistensbestämning utförs inte rutinmässigt men kan rekommenderas periodvis för epidemiologisk uppföljning av resistensutveckling. Förstahandspreparat vid behandling har länge varit erytromycin. C. jejuni är känslig i >95 % medan C. coli kan visa resistens i >80 %. Kinoloner är behandlingsalternativ, men rap¬porter om ökande resistens inger oro. Isolat från Spanien och Asien har visat resistens i 85–90 %. Kinolonresistenta Campylobacter har dock varit ett relativt ovanligt fynd i Sverige, 10-15 %. De flesta campylobacterisolat är okänsliga för penicilliner och cefalosporiner.

Epidemiologisk typning I vissa situationer kan det vara värdefullt att fastställa det epidemiologiska sam¬bandet mellan olika campylobacterisolat. Serotypning har numera ersatts av s.k. molekylär typning. Den molekylära typningen kan innefatta pulsfält gel elektro¬fores, analys av hela genomet samt polymorfismanalys av utvalda gener, t.ex. av flagellingener. Molekylär typning av Campylobacter utförs bl.a. vid SMI.

Kvalitetskontroll/Detektionsgräns Det har liksom för Salmonella och Shigella ansetts angeläget att definiera ett gränsvärde för detektion vid primärisolering.

För att beskriva detektionsgränsen har SMI sänt ut provpaneler till landets kli-niskt mikrobiologiska laboratorier. Panelerna innehöll fallande koncentrationer av målbakterien till vilka satts en konstant mängd kontaminantblandning ca 105 CFU/mL bestående av E. coli, Pseudomonas aeruginosa och Proteus mirabilis till lika delar. Samma detektionsgräns som ansetts rimlig för Salmonella och Shigella d.v.s. 103 CFU/mL borde kunna gälla även för Campylobacter. Gränsen kan betraktas som ett beslutsvärde baserat på vad en majoritet av deltagande laboratorier redovisat vid undersökning av det utsända materialet. Angivet värde gör inte anspråk på att vara en vattendelare för vad som är kliniskt eller epide¬miologiskt relevant men borde kunna vara en lämplig utgångspunkt för harmo¬nisering och substratkontroll. Filtreringsmetoden är något okänsligare med en detektionsgräns kring 105 CFU/mL.

Referensstammar för substratkontroll vid varje gjutning: C. jejuni CCUG 11284A god växt E. coli CCUG 17620 hämmad helt eller delvis

Vid lotkontroll dessutom: C. coli CCUG 11283 god växt

För kontroll av odlingsförfarandet används C. jejuni CCUG 11284A

För identifiering dessutom C. lari CCUG 23947 C. upsaliensis CCUG 19559

Svarsrutiner Fynd av bakterier som odlingsmässigt, morfologiskt och biokemiskt över¬ens-stämmer med Campylobacter jejuni/coli besvaras ”Växt av Campylobacter jejuni/coli”. Första gången en stam isoleras indikeras att fynd av Campylobacter jejuni/coli är anmälningspliktigt enligt smittskyddslagen.

Laboratorierapportering Infektion och bärarskap av Campylobacter regleras i Smittskyddslagen SFS 1988:1472 och Smittskyddsförordningen 1989:301; grupp A.1 andra anmäl-ningspliktiga sjukdomar

REFERENSER: Hutchinson, D. N., and F. J. Bolton. Improved blood free selective medium for the isola-tion of Campylobacter jejuni from faecal specimens. J Clin Pathol 1984;37:956-957.

Britta Loré. Odling av campylobacter med olika metoder för mikroaerofil miljö. Person¬ligt meddelande.

Mishu B., M. J. Blaser. Campylobacter jejuni and the expanding spectrum of related infections. Clin Infect Dis 1995;20:1092-1099.

Ng, L.-K., D. E. Taylor, and M. E. Stiles. Characterization of freshly isolated Campylo-bacter coli strains and suitability of selective media for their growth. J Clin Microbiol 1988;26:518-523

Sjögren N., G.-B. Lindblom, B. Kaijser. Norfloxacin resistance in Campylobac¬ter jejuni and Campylobacter coli isolates from Swedish patients. J Antimicro¬bial Chemother 1997;40:257-261.

Wang, W.-L. L., L. B Reller, B. Smallwood , N. W. Luechtefeld, and M. J. Blaser. Evaluation of transport media for Campylobacter jejuni in human fecal specimens. J Clin Microbiol 1983;18:803-807.