Pasteurella multocida

Pasteurella multocida je drobný kokobacil až tyčinka, velikost mikrobiálních buněk je 0,3 - 0,5 x 1 - 1,5 μm.[2] V zorném poli mikroskopu se nacházejí většinou jednotlivě. Může tvořit i různě dlouhá vlákna.[2] Při barvení dle Grama se barví růžově, patří tedy mezi gramnegativní bakterie. Při barvení Giemsou nebo Leishmanovým barvivem často vynikne pro pasteurely typické bipolární zbarvení bakteriálních buněk,[3] modře se obarví jen oba konce tyčinek, střed zůstane světlý. Takto se dá identifikovat zvláště v orgánových roztěrech barvených dle Giemsy,[2] v hnisavých ložiscích a v hnisu ale může být pro přímou detekci bakteriálních buněk příliš málo.[4] U opouzdřených kmenů je pouzdro prokazatelné metodou negativního barvení.

Pasteurella multocida je nepohyblivá, netvoří spory a je fakultativně anaerobní, roste za přítomnosti i nepřítomnosti kyslíku.[5]

Její biochemické vlastnosti jsou značně podobné ostatním druhům z rodu Pasteurella a dále i rodům Actinobacillus, Bibersteinia a Avibacterium.[6]

Produkuje enzymy oxidázu, katalázu i ornitin dekarboxylázu, zkvašuje glukózu bez tvorby plynu, dále zkvašuje také sacharózu i mannitol. Laktózu ani maltózu metabolizovat nedokáže. Při svém růstu tvoří indol a sirovodík. Nezkapalňuje želatinu a netvoří ureázu.[7][2]Nezpůsobuje hemolýzu.[7]

Pasteurella multocida tvoří tři fenotypově odlišné poddruhy, které se liší schopností zkvašovat další cukry, sorbitol a dulcitol.

Rozlišení jednotlivých poddruhů P. multocida[7]

Poddruh P. multocida multocida je významným patogenem domácích zvířat. P. multocida gallicida byla získána z ptáků a je možným původcem cholery drůbeže.[6]

S výjimkou R-fáze mají bakteriální buňky na svém povrchu termostabilní kapsulární K-antigen a O-antigen,[2] které patří chemicky mezi lipopolysacharidy.[8][9] Podle specifického typu K-antigenu se P. multicida dělí na pět séroskupin, A, B, D, E a F.[8][9] a na 16 různých somatických sérotypů podle typu O-antigenu (ty jsou očíslované 1-16)[8][2] Jednotlivé sérovary P. multocida se označují písmenem označující séroskupinu, následuje dvojtečka a číslo somatického sérotypu.

Některé sérovary jsou přímo spojené s určitým onemocněním a liší se od sebe i patogenitou k určitému hostiteli.

Sérovary P. multocida způsobující onemocnění jednotlivých druhů zvířat

Sérotypizace se provádí použitím přímého či nepřímého hemaglutinizačního testu, který určí séroskupinu vyšetřovaného kmene, somatický sérotyp je odlišen metodou imunoprecipitace v gelu.[9] Antigeny jednoho kmene však mohou reagovat s větším počtem monotypových sér, takže se zjišťují i sérotypy jako například A:3,4 či B:3,4, některé kmeny nemohou být touto metodou popsány vůbec.[10] Některé další kmeny dávají při použití těchto imunochemických metod falešně negativní výsledky, zvláště ty, co nemají pouzdro.[10]

Kapsulárních antigenů je navíc více, než jen K a O-antigen. Jednotlivé biovary odlišných fenotypových vlastností se proto označují také čísly: biovar 3 odpovídá staršímu označení biovaru A, biovar 1 je dřívější biovar B, biovar 2 je nové jméno biovaru C a biovar 10 označuje dřívější biovar D.[11] Podle tohoto nového systému se u prasat vyskytují kapsulární biovary 1, 2, 3, 8, 12, 13 a 14.[11]

Jako faktory patogenity či virulence se označují jakékoliv vlastnosti choroboplodného zárodku, které mu umožňují vyvolat onemocnění či které vedou ke klinickým příznakům u hostitele.

Hlavním faktorem patogenity P. multocida jsou samotné somatické antigeny bakterie, lipopolysacharidy, které se po rozpadu bakteriální buňky uvolňují do tkání hostitele a působí zde jako tzv. endotoxin. Přítomnost endotoxinu v krvi stimuluje uvolnění mediátorů zánětu, jako je interleukin-1.[9] To způsobuje u hostitele horečku a slabost.[9] Je-li endotoxinu uvolněno velké množství, jako se stane v případě bakteremie, celotělová zánětlivá reakce způsobí rozvinutí septického šoku a úhyn hostitele.[9] Sepse způsobená endotoxinem je podstatou patogeneze pasteurelóz jako je hemoragická septikémie skotu,[12] akutní cholera drůbeže[12]či úhyny králíků po infekci virulentními kmeny pasteurel, které mohou klinickými příznaky připomínat mor králíků.[9]

P. multocida roste na obyčejném, lépe na krevním agaru,při optimální teplotě kolem 37 °C a pH 7,2-7,8. Viditelné kolonie vytvoří za 24 - 48 hodin. V tekutých půdách obohacených peptonem, hydrolyzátem kaseinu nebo ptačím sérem naroste za 16-24 hodin s difuzním zákalem a následným viskózním sedimentem. Při kultivaci ze smíšených infekcí se používá selektivní medium obsahující antibiotikum klindamycin, které brání růstu jiných bakterií.[13]

Pasteurely na pevných kultivačních půdách snadno disociují, takže se můžeme setkat s hladkou, mukózní i drsnou fází růstu P. multocida. Silně virulentní a opouzdřené bakterie izolované z akutních epizootií zpravidla rostou v S-fázi v podobě hladkých, lesklých, konvexních, charakteristicky nasládle zapáchajících a světlolomných kolonií velikosti 2–3 mm, s tendencí splývat. Sérotyp A tvoří větší, mukoidní kolonie, a to díky přítomností velkého pouzdra tvořeného kyselinou hyaluronovou.[13] Kolonie sérotypu D mohou díky své světlolomnosti nabývat měňavých barev.[9]

Ze sporadických případů chronické cholery lze vykultivovat kolonie plošší, menší (1–2 mm), namodralé barvy, nesvětlolomné a ohraničené. Takové izoláty jsou obvykle méně virulentní a neopouzdřené. Někdy vyrůstají pasteurely v podobě mukózních, vlhkých, velkých, šedých a splývajících kolonií - tato M-fáze je typická pro pasteurely kultivované z případů chronických bronchopneumonií[2] a či o neopouzdřené avirulentní kmeny. Virulentní izoláty mohou během kultivací disociovat a růst v podobě namodralých, šedých i drsných kolonií. Rozdílné růstové formy mohou být do určité míry ovlivněny složením média; mají význam pro výběr imunogenních kmenů. V R-fázi rostou především starší kmeny po opakované pasáži na živných půdách.[2]

P. multocida jen velmi neochotně roste na Endově agaru, roste na něm značně opožděně a kolonie mají průměr maximálně 0,3 mm.[2] Výsledek kultivace může být také negativní. Na McConkeyově a Simmonsově citrátovém agaru neroste vůbec.[2]

Vyskytuje se celosvětově, většinou jako komenzál na sliznicích bezpříznakových nosičů. Volně ve vodě může přežít i rok, dlouho přežívá také v organickém materiálu.[5] Bakterie ničí sluneční světlo, při vysušení zanikají za 2-3 dny. Teploty nad 60 °C ničí pasteurely během několika minut. Za stejnou dobu je ničí běžné dezinfekční prostředky – formaldehyd, fenol, louh sodný i draselný, betapropiolakton nebo glutaraldehyd.

P. multocida byla objevena v souvislosti s nejzávažnější nákazou, kterou způsobuje, s cholerou drůbeže. Ta způsobila několik epizootií v Evropě v druhé polovině 20. století. V roce 1877 a 1878 profesor Edoardo Perroncito a Eduard Semmer pozorovali jednotlivě vyskytující se kokobacily v roztěrech tkání nemocné drůbeže.[14][15] O rok později byla bakterie izolována Henri Toussaintem[14][15] a ten také dokázal, že je tato příčinou cholery.[14]

V roce 1880 izoloval bakterii také Louis Pasteur.[14] Ten v sérii experimentů prokázal, že staré kultury pasážované na živných půdách nezpůsobují po inokulaci onemocnění drůbeže, ale navozují u zvířat imunitu proti infekci.

V roce 1883 dostala bakterie svoje první jméno, Micrococcus gallicidus, a pak mnoho dalších: Micrococcus cholerae gallinarum, Octopsis cholerae gallinarum, Bacillus cholerae gallinarum.[14]

V roce 1885 ji izoloval Theodore Kitt z případů plicní pasteurelózy skotu (transportní horečka, shipping fever) a pojmenoval jí Bacterium bipolare multocidum.[16]

V roce 1886 získaly známé izoláty z jednotlivých druhů zvířat samostatné jméno, jako například Bacterium avisepticum[14] pro kmeny získané z případů cholery drůbeže a Bacillus bovisepticus[16] pro kmeny z nemocného skotu. Rodové jméno Pasteurella, podle L. Pasteura, získaly bakterie až další rok. Nadále ale panovalo rozdělení podle hostitelů: P. boviseptica, P. aviseptica, P. muriseptica, P. suiseptica, P. lepiseptica. Až v roce 1929 byly tyto druhy spojeny do jediného, P. septica. Toto pojmenování ale ujalo jen ve Velké Británii.[14] Bylo to až jméno Pasteurella multocida z roku 1939, které se začalo používat celosvětově a je dnes pojmenováním oficiálním pod kterým je organismus zapsaný v Bergey's Manual of Systematic Bacteriology.[14]

Druhové jméno "multocida" pochází z latinských slov "multo", mnoho, a caedo, zabít.