Zorunlu Hücreiçi Bakteriler

Klamidyalar, Gram negatif, 0.2 x 1.5 µm boyutunda, pleomorfik veya kokobasil şeklinde hareketsiz, kapsülsüz, sporsuz, zorunlu hücreiçi bakterilerdir. Klamidyalar, ihtiyaç duydukları enerjiyi metabolik aktivitelerle sağlayamayadıklarından ökaryotik konak hücrelerine gereksinim duyan enerji paraziti bakterilerdir. Konak hücreleri içerisinde çoğalırlar ve diğer bakterilerden çok farklı çift evreli bir yaşam siklusuna sahiptirler. Bu yaşam siklusu, bulaşıcı ve metabolik yönden inaktif bir evre olan hücredışı elementer cisimcik evresi ile, bulaşıcı olmayan ve metabolik yönden aktif bir evre olan hücreiçi retiküler cisimcik evresinden oluşur. Retiküler cisimciklerin hücre içinde çoğalması, konak hücre sitoplazmasının önemli kısmını kaplayan ve inklüzyon olarak bilinen bir vakuol içerisinde ikiye bölünme şeklinde gerçekleşir. Elementer cisimcikler 0.2 x 0.4 µm boyutundadır ve duyarlı hücrelere reseptör bazlı endositoz yoluyla girerler. Elementer cisimcikler daha sonra bulaşıcı olmayan, metabolik olarak aktif 0.6 x 1.5 µm boyutundaki retiküler cisimciklere dönüşürler. Retiküler cisimcikler, ikiye bölünme yoluyla elementer cisimcikleri oluşturmakta, yeni oluşan bu cisimcikler de konağa ait lizozomal enzimlerle meydana gelen hücre parçalanmasıyla dışarıya saçılmaktadır. Bu siklus in vitro koşullarda 48-72 saat sürmektedir. İnfeksiyöz elementer cisimcikler dışarıya salınarak veya olgunlaşmış inklüzyon konak hücresini parçaladığında serbest kalır ve komşu hücreleri infekte ederler. Klamidyaların hayatta kalmasında ve hastalık patogenezinde en önemli faktör hücreiçi besin maddesi miktarıdır; yetersiz kaldığında gelişme siklusu yavaşlar ya da sona erer.

Elementer ve retiküler cisimciklerin hücre duvarı Gram negatif hücre duvarına benzemekle birlikte peptidoglikan içermemektedir. Dışarıda 3 katlı protein ve lipopolisakkaritlerden oluşan bir dış membran bulunmaktadır. Proteinler tür ve tip spesifitesini belirlerken adhezin gibi görev yaparlar. Bütün klamidyalar, grup (cins) spesifik antijene sahiptir. Komplement fikzasyon antijeni olarak da bilinen bu antijen lipopolisakkarid yapısındadır. Ayrıca, klamidyaların tür ve serovar spesifik antijenleri de bulunmaktadır. Örneğin, Chlamydophila psittaci’nin kanatlı suşlarının 6 serovarı bulunmaktadır. Klamidyalar ekzotoksin üretmezler, ancak diğer Gram negatif bakterilerde olduğu gibi lipopolisakkaridin lipid A kısmı endotoksik özelliğe sahiptir. Elementer cisimcikler hemaglutinin üretirken, retiküler cisimcikler bunu üretmezler. En iyi, Gimenez, Macchiavello, Castenada ve Giemsa boyalarıyla boyanırlar. Elementer cisimcikler Macchiavello ve Gimenez boyalarıyla kırmızı, Castenada ile mavi, Giemsa boyasıyla kırmızımsı mor renkte boyanırken, retiküler cisimcikler bu boyalarla sırasıyla mavi, yeşil, kırmızı ve mavi renk alır. Her iki aşamanın da gösterilmesi açısından en iyi yöntem Giemsa boyamadır.

Chlamydiaceae familyası, klamidya (Chlamydia) ve klamidyofila (Chlamydophila) olarak adlandırılan 2 cinse ayrılmış ve bu cinsler içerisinde konak spesifik 9 tür tanımlanmıştır. Bu cinslerden klamidyofila içerisinde 6 tür (Chlamydophila pneumoniae, C. pecorum, C. psittaci, C. abortus, C. caviae, C. felis) bulunduğu, klamidya cinsinde ise 3 tür (Chlamydia trachomatis, C. muridarum ve C. suis) bulunmaktadır.

Klamidyalar amipleri, omurgasızları, balıkları, kemirgenleri ve memelileri içeren çok çeşitli konakta bulunmaktadır. Kanatlı türleri de dahil, birçok hayvanın sindirim kanalı ve solunum yollarındaki mukoz membranları infekte ederler. Bağırsak infeksiyonları sıklıkla subklinik karakterde ve kalıcıdır. Herhangi bir klinik belirti göstermeyen hayvanlarda, elementer cisimcikler az miktarlarda, sekresyon ve dışkı ile saçılır. Organizmaların dışkı yoluyla atılımı uzun sürer ve zaman içerisinde aralıklı hale gelir. Klamidyalar toprak ve dışkıda uzun süre canlı kalabilirler. İnsan ve hayvanlar infeksiyöz toz ve damlacıkları solumak suretiyle infekte olurlar. Koyunların enzootik abortusu veya enteritlerde olduğu gibi infeksiyon ağız yoluyla da şekillenebilmektedir. Artropod kaynaklı infeksiyonlar da görülebilmektedir.

Bakterinin izolasyonu amacıyla örnekler laboratuvara gönderilirken fötal buzağı serumu, aminoglikozid antibiyotikler ve bir antifungal ajan içeren, sukroz-fosfat-glutamat besiyeri gibi uygun bir transport besiyeri içerisine alınmalıdır. Klamidyalar ısıya duyarlı olduklarından dolayı örnekler incelenene değin 4°C’de tutulmalıdır. Uzun süreli saklamalar söz konusu ise -70°C’de dondurulmalıdırlar. Ancak her bir dondurma çözdürme işleminin saklanan bakterilerin sayısını azalttığı unutulmamalıdır. Koyunların enzootik abortusunda kotiledonlar, plasenta ve fetus dokuları, sporadik sığır ensefalitinde beyin, perikard, plöra, akciğer ve periton dokusu, kedi pnömonilerinde konjunktival kazıntı örnekleri, kanatlı hayvanlarda ise göz ve burun akıntısı, trakeal, nazal ve kloakal svaplar, ölen hayvanlardan lezyon gösteren organlar ve dalak, karaciğer, akciğerler örneklenir.

Riketsiyalar Gram negatif, küçük (0.3-0.5 x 0.8-2.0 µm) pleomorfik ve kokobasil şekilli, hareketsiz, kapsülsüz, sporsuz, zorunlu hücreiçi bakterilerdir. Riketsiyalar sadece hücre içinde ikiye bölünerek çoğalırlar ve ışık mikroskobunda gözlenebilirler. Riketsiyaların çoğu embriyolu tavuk yumurtasında ve hücre kültürlerinde, bazı türleri yapay besiyerlerinde aerobik koşullarda üretilmektedir. Konak hücrelerine ve vektörlere gereksinimleri, temel boyalarla zayıf boyanmaları, riketsiyaları diğer bakteriler ve klamidyalardan ayırmaktadır. Riketsiyaların çoğu metabolik fonksiyonlarına sahip olmakla birlikte hayvan hücrelerinden ekzojenöz kofaktörlere gereksinim göstermektedirler. Bu cins içerisinde hayvanlarda hastalık oluşturan tek tür Rickettsia ricketsii olup köpeklerde Kayalık Dağlar Humması’ndan sorumludur. Bakteriler kapillar damarların endotelyal hücrelerinde çoğalarak vaskulite neden olurlar.

R. ricketsii’nin rezarvuarları yabani kemirgenler ve tavşanlar, vektörleri ise artropodlardır. Riketsiyalar artropodların bağırsak parazitleri olup, artropodların öncelikle bağırsak epitel hücrelerinde çoğalırlar. Daha sonra ağız salgı bezleri ve üreme organlarında ikinci çoğalma gerçekleşir. Artropod son konak üzerinde beslenirken riketsiyaları bulaştırır. R. ricketsii transovarial ve transstadial bulaşma yoluyla kene popülasyonlarında sürekli bulunur. İnsan ve hayvanlarda infeksiyonların çoğu kene ısırıkları sonucu meydana gelir. Ayrıca kene dışkı ve salgılarıyla çıkartılan bakteri deri ve konjunktivadan vücuda girebilir. Köpekler infekte keneleri taşıyıp insanla temas etmelerini sağlarlar. Riketsiyalarda konak spesifitesi ve belirli hücre tiplerine ilgi bulunmaktadır.

Direkt bakıda, deri biyopsi kesitleri, kan ve dokulardan hazırlanan preparatlar Giemsa, Castenada, Gimenez ve Macchiavello boyalarıyla boyanarak riketsiya yönünden incelenir. Giemsa tekniğiyle boyanan kan ve doku preparatlarında riketsiyalar, morumsu mavi renkte, küçük tek tek, bazen gruplar halinde görülürler. Ayrıca, preparatlar floresanla işaretli antikorlarla da riketsiya varlığı yönünden araştırılır.

Erlişyalar Gram negatif, küçük kokoid şekilli, hareketsiz, sporsuz ve kapsülsüz zorunlu hücreiçi mikroorganizmalardır. İki farklı morfolojik formu bulunmaktadır; “retiküler form” ve “yoğun çekirdek formu”. Her iki form da ikiye bölünmek suretiyle çoğalır. Dolaşımdaki monositlerde sitoplazma içinde “morula” adı verilen kümeler halinde görülürler. Erlişyalar türe göre, eritrosit vakuollerinde, mononükleer fagositlerde ve granülositlerde çoğalırlar. Erlişyalar beyaz kan hücrelerinin riketsiyal parazitleridir ve bu hücrelerin sitoplazmik vezikülleri içinde çoğalırlar. Çoğaldıktan sonra hücreleri parçalarlar ve diğer hücreler için infeksiyöz bakteriler açığa çıkar. Erlişyalar genellikle riketsiya olarak da kabul edilmekle birlikte bazı özellikleri riketsiyalardan farklılık göstermektedir.

Erlişya cinsi içerisinde toplam 5 tanınmış tür bulunmaktadır. Bunlar, Ehrlichia canis, E. chaffeensis, E. ewingii, E. muris ve E. ruminantium’dur. Bunlardan E. chaffeensis ve E. ewingii insanlarda hastalığa neden olan bakteriler iken, hayvanlarda hastalık yapan önemli türler E. canis, E. ewingii, ve E. ruminatum’dur. E. canis köpeklerde “canine monocytic ehrlichiosis” (CME), E. ewingii “canine granulocytic ehrlichiosis”e, E. ruminantium ise ruminantlarda “heartwater” hastalığına neden olmaktadır.

E. canis infeksiyonlarının duyarlı konakları köpek, kurt, tilki ve çakal gibi hayvanlardır. Özellikle köpek yavruları ve Alman kurtları hastalığa çok duyarlıdır. Erlişiyozis, Babesia ve Haemobartonella ile birlikte görülen miks infeksiyonlarda daha kompleks bir seyir izler. İnfeksiyonu bulaştıran vektör kahverengi köpek kenesi (Rhipicephalus sanguineus)’dir. Kene ağız salgısı infeksiyonun ana kaynağıdır ve keneler bakteriyi 5 ay boyunca taşıyabilmektedir. Keneler, tüm yaşam dönemlerinde infeksiyonu bulaştırabilir. Bakteri, keneler arasında transovariyal yolla bulaştırılmaz. E. ruminantium tarafından oluşturulan heartwater (cowdriasis) hastalığı daha çok Afrika’daki sığır, koyun, keçi ve yabani ruminantlarda görülmektedir. Hastalık Amblyomma cinsi kenelerle bulaştırılmakta, keneler arasında bulaşma transstadial bulaşma yoluyla olmaktadır.

Direkt bakı için Giemsa ile boyanan beyaz kan hücrelerinde morula adı verilen intrasitoplazmik inklüzyon cisimcikleri aranır. Ancak düşük sayıdaki bakterilerin görünmesi her zaman mümkün olmadığından bu metodun sensitivitesi düşüktür. E. ruminantium için beyinin hipokampus ve serebral korteksinden hazırlanan preparatlar Giemsa boyama ile incelenir. E. canis izolasyonunda hücre kültürü kullanılmaktadır. Genel olarak tercih edilen köpek makrofaj hücre hatlarında bakterinin üremesi 1-8 hafta sürer. E. ruminantium ruminant endotelyal hücre kültüründe üretilebilir. Bu amaçla, farklı pulmoner arter, aort ya da göbek kordonundan sağlanan endotelyal hücreler kullanılmaktadır.

Anaplazmalar, Gram negatif, hareketsiz, kapsülsüz, sporsuz, 0.2-0.9 µm boyutunda küçük, kokoid ve yüzük şeklinde zorunlu hücreiçi bakterilerdir. Anaplazmalar evrimsel geçmişi ve yaşamsal özellikleri açısından erlişya türlerine çok benzer. Anaplazma türleri olgun veya olgunlaşmamış kan hücrelerinin membrana bağlı vakuollerinde çoğalırlar. Bu nedenle kan kaynaklı patojenler olup bir konaktan diğerine keneler aracılığıyla bulaşırlar. Anaplasma marginale eritrositler içinde, A. platys trombositler içinde, A. phagocytophilum granülositler içinde ürer. Hayvanlarda hastalığa neden olan anaplazmalar Anaplasma marginale, A. centrale, A. platys, A. ovis ve A. bovis, insan hastalık ajanı A. phagocytophilum’dur.

Anaplasmozis 16 farklı kene türü ve dipteralar ile bulaştırılır. Hastalık daha çok tropikal ve subtropikal ülkelerde görülür. Hastalığın duyarlı konakları arasında sığır, manda, geyik, antilop ve diğer ruminantlar bulunmaktadır. Altı aylıktan küçük buzağılar klinik hastalığa görece dirençlidirler, erken infekte olur ve taşıyıcı konumuna gelirler. Plasenta aracılığıyla intrauterin bulaşma şekillenir. Endemik bölgelerde sığırların çoğu klinik belirti göstermeden bakteriyi taşırlar. Bakteriye maruz kalmamış duyarlı erişkin hayvanlar endemik bölgelere nakledildiğinde bunların hepsi hastalığa yakalanırlar.

Direkt bakıda, kandan hazırlanan sürme preparatların Giemsa yöntemiyle incelenmesi sonucunda eritrositlerde çok sayıda yoğun boyanan inklüzyonlar görülür. Kırmızımsı menekşe rengi inküluzyonlar A. marginale’de eritrositlerin uç kısımlarında görülmektedir. Eritrositlerin %50’sinde bakterilere pleomorfik şekillerde rastlanmaktadır. A. centrale’nin inklüzyonları daha çok eritrositlerin merkezinde yer almaktadır. Bakterilere ayrıca fagositlerde veya plazmada serbest halde rastlanır. Eritrosit parçalanmasının yoğun olduğu uzun süreli şiddetli infeksiyonlarda çok az sayıda bakteri görüntülenebilir. Bakterilerin bakısında immunofloresan boyama da kullanılmaktadır.

Neoriketsiyalar, Gram negatif, hareketsiz, kapsülsüz, sporsuz, pleomorfik kok şeklinde zorunlu hücreiçi bakterilerdir. Neorickettsia cinsinde 3 tür tanımlanmıştır. Bunlar, N. risticii, N. sennetsu ve N. helminthoeca’dır. Neoriketsiyalar hem trematod ve hem de memelileri infekte etmeleri açısından bakteriler arasında eşsizdirler. Memelilerde bu bakteriler kandaki monositler ve doku makrofajlarının sitoplazmik vakuolleri içerisinde bulunur ve sistemik hastalıklara yol açabilirler. N. helminthoeca sıklıkla morula oluşturacak şekilde makrofaj sitoplazmasında çoğalır. Hücrelerde Giemsa boyama ile gösterilebilir ve hücre kültürlerinde üretilebilirler.

N. helminthoeca evcil ve yabani canidae’larda ateş, lenf nodüllerinin şişmesi ve hemorajik enteritle karakterize akut ve yüksek oranda ölümcül bir hastalık olan “salmon zehirlenmesi” hastalığına neden olur. N. risticii atlarda akut ishalle karakterize “Potomac at humması” hastalığına neden olur.

Hastalık salmon balıkların göç ettiği nehirlere yakın bölgelerde oluşur. Hastalığa her yaş ve ırk köpekler duyarlıdır. Bakteri Nanophyetus salmincola adlı bir trematodun salyangoz, balık ve köpekte geçirdiği döngü sırasında konaklarına bulaşır. Köpekler trematod barındıran tatlı su balıklarını çiğ yemek süretiyle neoriketsiya ile infekte olurlar. N. helminthoeca makrofajlar içerisinde çoğalarak, gastrointestinal kanal, lenf nodülleri ve dalakta granülomatöz yangısal yanıt oluşumuna neden olur.

Kandan sürme preparatları için antikoagulanlı kan ve etkilenen dokulardan (sindirim kanalı lenf nodülleri, tonsiller, timus veya dalak) örnekleme yapılır. Serolojik testler için serum örnekleri alınır.

Hastalıkta kesin tanı, sindirim kanalı lenf nodülleri, tonsiller, timus veya dalaktan hazırlanan preparatlarda neoriketsiyaların gösterilmesine dayanmaktadır. Giemsa ile boyanmış lenf nodülü aspiratları içerisindeki makrofajlarda bakteri ve morumsu renkte morula gösterilebilir. N. risticii’de kan sürme preparatlarının Giemsa boyaması sonucunda monositlerde mor renkte boyanan bakteriler, erlişya türlerinde görülenlere benzer inklüzyonlar saptanır.