Yersinia enterocolitica och Yersinia pseudotuberculosis

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

---

Yersinia enterocolitica och Y. pseudotuberculosis

Smittämnet

Yersinia är gramnegativa stavar tillhörande familjen Enterobacteriacae.

Genus Yersinia föreslogs 1944 och tio år senare placerades detta genus i familjen Enterobacteriaceae. Inom genus Yersinia finner man idag elva olika arter (Farmer, 1995):

• Yersinia aldovae
• Yersinia enterocolitica
• Yersinia intermedia
• Yersinia mollareti
• Yersinia pseudotuberculosis
• Yersinia ruckeri
• Yersinia bercovieri
• Yersinia frederiksenii
• Yersinia kristensenii
• Yersinia pestis
• Yersinia rodei

Y. bercovieri och Y. mollareti har tidigare tillhört arten Y. enterocolitica och är svåra att biokemiskt särskilja från Y. enterocolitica.

Primärt humanpatogena bakterier finner man inom arterna Yersinia enterocolitica, Y. pestis (orsakar pest som ej beskrivs i denna bok) och Y. pseudotuberculosis. Den senare har mer än 90 % DNA/DNA homologi med Y. pestis (Bercovier & Mollaret, 1985) vilket placerar dem inom samma art. Y. pseudotuberculosis ger dock en annan sjukdomsbild än pest och bakterierna hänförs därför av praktiska skäl till två olika arter.

Gemensam virulensfaktor för patogena Yersinia-bakterier är en plasmid som kodar för ett antal virulensproteiner. Smittskyddslagens sjukdom Yersinia-infektion tolkas följaktligen som infektioner med bakterier tillhörande Yersinia enterocolitica och Yersinia pseudotuberculosis som bär virulensplasmiden. Plasmiden är temperaturreglerad och virulensproteiner uttrycks enbart vid 37 °C. Vissa andra metabola egenskaper av diagnostisk betydelse, uttrycks bättre vid lägre temperatur; t.ex. produceras O-antigen bäst vid 28 °C-30 °C och vissa biokemiska test som t.ex. VP blir positiva bara vid lägre temperaturer.

Yersinia enterocolitica kan biokemiskt indelas i 6 biogrupper 1A, 1B, 2, 3, 4 och 5 (Bottone 1997) och kan, med avseende på sitt O-antigen, serologiskt hänföras till 78 serogrupper (Fenwick 1996). Primära humanpatogener återfinns endast i ett begränsat antal serogrupper av Y. enterocolitica, i Europa främst O3 och O9 inom biogrupperna 2, 3 och 4. Enstaka isolat tillhörande O5/27 och andra serogrupper har beskrivits (Bottone 1997). I Nordamerika förekommer även sero¬grupp O8 tillhörande biogrupp 1B. Hos bakterier tillhörande biogrupp 1A har man hittills inte funnit någon klon med invasiv förmåga. Infektioner med Y. enterocolitica tillhörande biogrupp 1A räknas därför inte som Yersinia-infektion.

Yersinia pseudotuberculosis kan serologiskt indelas i 14 O-grupper med till-sammans 10 undergrupper (Tsubokura 1995). I en tysk undersökning omfattande åren 1983 till 1993 hittade man 54 humana infektioner med Yersinia pseudotuberculosis. Av dessa stammar tillhörde 31 O-grupp 1 och övriga O-grup¬perna O2, O3, O5 och O6 (Alecsic 1995). De få stammar som identifierats i Sverige de senaste åren har alla tillhört O-grupp 1.

Patogenes och patofysiologi

Infektionsdosen är okänd. Inkubationstiden för Y. enterocolitica är från någon upp till 10 dagar. Bakterierna invaderar tarmslemhinnan och ger därvid upphov till sjukdomssymtom. De förökar sig särskilt i ileum där de förorsakar inflammation och eventuellt ulceration av slemhinnan (terminal ileit). Spridning till regionala lymfkörtlar (”körtelbuk”) och mera sällan till blodbanan förekommer.

Symtom och klinisk bild

Symtombilden vid infektioner med Y. enterocolitica innefattar feber, buksmärtor och i drygt hälften av fallen, särskilt hos barn, diarré ibland med blodtillblandning. Appendicitliknande smärtor förekommer ofta sammanhängande med mesenterial lymfadenit. Utdraget sjukdomstillstånd över veckor till månader är inte helt ovanligt. Mycket vanliga komplikationer är reaktiv artrit i de stora lederna (upp till 1/3 av fallen, de flesta hos HLA-B27 positiva) något som även förekommer efter asymtomatisk infektion. Erytema nodosum och andra manifestationer från hud, slemhinnor och genitalia ses också. Y. pseudotuberculosis ger upphov till liknande, dock ofta mildare sjukdomsbild.

Inga studier talar för gynnsam effekt av antibiotikabehandling på tarmsymtom. Smittade utsöndrar Y. enterocolitica i feces under ca två veckor upp till fyra månader.

Laboratoriediagnostik

Allmänt

Alla arter av Yersinia (med undantag av Y. pestis) tillhör skyddsklass 2.

Referensmetodik

Referenssubstrat

Nedanstående substrat utgör referenssubstrat vid primärisolering av Yersinia enterocolitica och Yersinia pseudotuberculosis från humana fecesprov (recepten återfinns i bilaga 1.1)

• Yersinia selective agarbas enligt Schiemann (CIN-agar) [Bilaga 1.1.5]: Jämfört med icke inhibitoriskt kontrollsubstrat växer de flesta stammarna med GI >50 %. Många stammar av Y. pseudotuberculosis växer inom två dygn med samma koloniutseende som Y. enterocolitica.

• På XLD- eller Hektoen-agar kan Yersinia-bakterier också växa, men växer då med kolonier av samma utseende som övriga koliforma bakterier. På DC-agar kan Y. enterocolitica växa med typiska små ”gnistrande” kolonier.

Generellt rekommenderas något av de kommersiella halvfabrikat som finns på marknaden. Angående testning av loter och fortlöpande kvalitetskontroll, se bilaga 1.2 substratkontroll.

Isolering

• Primär utodling: Provmaterial på provtagningspinne stryks ut på CIN-agar och sekundärstryk görs. Plattan inkuberas i 28 °C - 30 °C i ett och två dygn.

• Anrikning: se under avsnittet avvikelser från referensmetodiken.

Identifiering och minimikriterier

• Presumtiv diagnos: Typiskt koloniutseende för Y. enterocolitica är små, centralt mörkröda och i periferin färglösa kolonier, som växer ut inom ett dygn s.k. "bull’s eye". Efter två dygn kan utseendet vara mer svårtolkat. Y. pseudotuberculosis har ett likartat utseende på CIN-agar, men i de fall bakterierna växer ut sker detta ofta först efter två dygns inkubering.

• Slutlig diagnos: En säker identifiering av en invasiv Yersinia med potential att orsaka yersinos kräver förutom en omfattande biokemisk testpanel även att stammen agglutinerar i antiserum samt att virulensplasmiden påvisas. Referensmetod för hur detta skall göras beskrivs nedan. En tränad bakteriolog kan dock med stor säkerhet komma till korrekt diagnos med betydligt enklare testbatteri (se avvikelser från referensmetoden).

• Misstänkta kolonier plockas och karakteriseras med biokemiskt testbatteri samt renstryks på MacConkey-agar (inkuberas i rumstemperatur, d.v.s. 28 °C - 30 °C, över natt). Resultatet av biokemisk testning avläses och tolkas enligt tabell 12.

Tabell 12. Biokemiska referenssubstrat och förväntade resultat efter inkubering i 28 °C -30 C vid identifiering av Yersinia-bakterier (1)

Typiskt för	Mannit	LD	OD	H2S	ONPG	Indol	Urea
Y. enterocolitica O3/O9	+/0 gas	-	+	-	+	-	+
Y. enterocolitica O8/O9	+/0 gas	-	+	-	+	+	+
Y. pseudotuberculosis	+/0 gas	-	-	-	+	-	+

(1) Observera att ovanstående biokemiska utfall ej säkert identifierar humanpatogena Yersinia-bakterier. Kompletterande tester måste därför utföras (se text).

Om misstanke på Yersinia kvarstår efter utfall enligt tabell 12 utförs agglutina-tionstest i serogrupp-specifikt (O3 och O9) antiserum med bakterier utväxta på MacConkey-agar inkuberad i 28 °C - 30 C.

Observera att inget O-antigen produceras vid 37 C. Inte heller VP-reaktionen är positiv vid 37 C.

Oavsett resultatet av agglutinationstestet skall ytterligare identifiering ske med kommersiell analys¬bricka (t.ex. API 20E), vilken inkuberas enligt tillverkarens rekommendationer.

Den kommersiella testbrickan skall kompletteras med test för eskulinhydrolys (om sådan saknas i brickan) t.ex. med ROSCO-tabletter.

Patogena stammar av Y. enterocolitica, oberoende av serogrupp, är eskulin- och pyrazinamidasnegativa. Notera att Y. pseudotuberculosis är positiv i eskulin.

I tabell 13 sammanfattas olika utfall av referenstesterna och i tabell 14 anges ytterligare kriterier (ej minimikriterier).

Tabell 13. Utfall av referenstester för diagnostik av humanpatogena Yersinia-bakterier, samt tolkning av resultatet

---

Biokemiskt testbatteri indikerar	Kommersiell analysbricka	Eskulin-hydrolys	Aggl (O3/O9)	Tolkning
Y. enterocolitica	+	-	+	Y. enterocolitica O3 resp. O9
Y. enterocolitica	+	-	-	"annan humanpatogen serogrupp eller ej humanpatogen Yersinia, - Reflab
Y. enterocolitica	+	+	-	ej humanpatogen Yersinia
Y. enterocolitica	+ (-)	+/-	+	oklart, -Reflab
Y. pseudotuberculosis	+	+	-	Y. pseudotuberculosis *
Y. pseudotuberculosis	+	-	-	oklart, -Reflab
Y. pseudotuberculosis	-	+/-	-	ej humanpatogen Yersinia

-* SMI tar gärna emot positiva isolat då de är så ovanliga

• Slutlig identifiering: I tabell 14 anges ytterligare diagnostiska kriterier för yersinosframkallande organismer. Oklara fall enligt Tabell 13 vilka kan sändas till Referenslaboratorium testas där med detta batteri. Testerna kan givetvis också utföras på de enskilda laboratorierna.

Tabell 14. Identifiering av agens motsvarande smittskyddslagens yersinos

	VP, 22 C	VP, 37 C	Rhamnos	Salicin	Melibios	Sackaros	AA* 22 C	AA 37 C	Pyz**	Oxidas
YE O3	+	-	-	-	-	+	-	+	-	-
YE O9	+	-	-	-	-	+	-	+	-	-
YE 5/27 mm	+	-	-	-	-	+	-	+	-	-
Y. pseudo	-	-	+	+/-	+	-	-	+		-

-* Autoagglutination, kan ersättas av specifik PCR -**Pyrazin amidas-test

Avvikelser från referensmetodiken

Referensmetodiken anger en hög ambitionsnivå för diagnostik av patogena Yersinia. I det praktiska arbetet på ett rutinlaboratorium kan diagnosen Yersinia enterocolitica O3 och O9, av en tränad bakteriolog, oftast ställas med betydligt färre biokemiska tester och utan att påvisa virulensplasmiden. Viktigt är då att man har gjort en jämförande studie som visar att de förenklingar som gjorts inte negativt påverkar specificiteten av diagnostiken.

Kommersiell selektiv peptonbuljong (t.ex. Yersinia selective enrichment broth acc. to Ossmer) kan användas för anrikning, men uppgift saknas över metodens effektivitet. Det är också acceptabelt att använda selektivt Yersinia agarsubstrat enligt Wauters [Bil. 1.1.6]. För primärisolering av Yersinia pseudotuberculosis kan MacConkey-agar utgöra ett komplement. Autoagglutination kan ersättas med specifik och utvärderad molekylärgenetisk metod (t.ex. PCR) för att påvisa virulensplasmiden. Odling i 22 °C och 28 °C-30 °C kan normalt ersättas med odling i rumstemperatur.

Alternativ diagnostik

Ingen alternativ diagnostik finns för närvarande tillgänglig för humana feces-prov. Diagnosen Yersina-infektion kan efter en infektion med serotyp O3 även ställas med serologi. Känsligast är en ELISA baserad på lipopolysackarid vilken används vid vissa laboratorier. Serologiska tester som använder avdödade bakte¬rier som antigen finns också.

Epidemiologisk typning

Utöver serotypning saknas etablerad metodik för epidemiologisk typning.

Kvalitetskontroll

Metodkalibrering förväntas ske efter de principer som skisseras under avsnittet kvalitetssäkring i allmän del.

Tabell 15. Lista över Yersinia-stammar som utgör referensstammar vid kontroll av substrat och övriga diagnostiska procedurer

Bakterie	CCUG	ATCC	Karakteristika	Växt (1) på CIN
Y. enterocolitica O3	8 233		Normalvariant, indol-	>50
Y. enterocolitica O8	33 055	27 729	Normalvariant, indol-	>10
Y. enterocolitica O9	82 39A		Normalvariant, indol+	>50
Y. pseudotuberculosis	17 342			>25 (2)

• 1) Avser relative growth index (uttryckt i procent), d.v.s. antalet CFU på test¬agar x100/antalet CFU på kontroll¬agar (CLED eller MacConkey), se Bilaga 1.2 sub¬strat-prövning.
• 2) Efter 2 dygns inkubering.

Referensserum

Yersinia O3 och O9 (Reagensia AB)

Resistensbestämning och resistensutveckling

Inga studier talar för gynnsam effekt av antibiotikabehandling på duration av tarmsymtom. Utdragna eller komplicerade infektioner kan behandlas med doxycyklin eller fluorokinoloner, dock med osäker effekt på uppkomsten av reaktiv artrit. Septisk Yersinia-infektion behandlas med fluorokinoloner, trim/sulfa eller senare generationer av cefalosporiner.

Svarsrutiner

Svar formuleras enligt laboratoriets rutiner. Det skall observeras att vissa stam-mar av Y. enterocolitica inte betraktas som humanpatogena (se inledningen). Flertalet sådana icke humanpatogena stammar har hittills visats vara eskulin-positiva. Därför har testning för eskulinhydrolys medtagits i referensmetodiken.

Laboratorierapportering

Yersinia-infektion skall anmälas av laboratoriet enligt smittskyddslagen övriga anmälningspliktiga sjukdomar, grupp A2, på därför avsedd blankett eller via SmiNet.

REFERENSER

Alecsic, S., Bockemühl, J. & Wuthe, H-.H. Contrib Microbiol Immunol 1995;13:55-58. "Yersinosis: Pre¬sent and future."

Bercovier, H. & Mollaret, H. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol 1,1985;498-506.

Bottone, E. J. Yersinia enterocolitica: The carisma continues. Clin Microbiol Rev 1997;10:257-276.

Farmer III, J. Manual of Clinical Microbiology. Sixth edition. 1995;438-449.

Fenwick, S.G., Wauters, G., Ursing, J. & Gwozdz, M. Unusual Yersinia enterocolitica strains recovered from domestic animals and people in New Zealand. FEMS Immunol Med Microbiol 1996;16:241-245.

Infektionsmedicin. red Iwarson-Norrby. 1995. Säwe Förlag

Ljungh, Å. Bacterial infections of the small intestine and colon. Current Opinion in Gastroenterology. 1998;14:33-44.

RAF (www.srga.org)

Thore, Lindman, Primär diagnostik av Salmonella, Shigella och Yersinia Standardisering av metoder för testning av fasta substrat. Urval av referensstammar. SMI-tryck 127, 1999.

Tsubokura. M.& Alecsic, S. "Yersinosis: Present and future." Contrib Microbiol Immu¬nol 1995;13:99-105.

Wauters, G., Alecsic, S. & Schultze, G. "Current investigations of the microbiology of yersiniae." Contrib. Microbiol. Immunol. 1991;12:239-243.