Podcast o Anaeróbne infekcie zvierat

Kapitoly

Prečo je hrdzavý klinec nebezpečný?

Kyslík: Priateľ aj nepriateľ

Kde sa s nimi stretávame?

Prípad z praxe: Krívačka oviec

Liečba a prevencia krívačky

Footrot u hovädzieho dobytka

Príznaky a diagnostika u HD

Pôvodca nekrobacilóz: Fusobacterium

Nekrobacilóza u rôznych zvierat

Terapia a záver

Úvod do klostrídií

Toxíny - hlavná zbraň

Botulizmus - klobásový jed

Tetanus - stuhnutý úsmev

Prejavy tetanu u zvierat

Nebezpečné infekcie rán

Predstavenie rodu Bacillus

Odolnosť a využitie

Zlí aj dobrí pomocníci

Zhrnutie a záver

Přepis

Sofia: Stúpil si už niekedy na hrdzavý klinec a všetci okolo začali panikáriť, že okamžite potrebuješ tetanovku? Ale zamyslel si sa, prečo je práve hlboká, špinavá rana taká nebezpečná?

Šimon: Presne tak, Sofia. Väčšina ľudí si myslí, že problémom je hrdza. Ale v skutočnosti je to prostredie bez prístupu vzduchu. Ideálne miesto pre baktérie, ktoré doslova nenávidia kyslík.

Sofia: A sme pri téme. Počúvate Studyfi Podcast a dnes sa pozrieme na anaeróbne infekcie.

Šimon: Správne. Anaeróby sú mikróby, pre ktoré je kyslík jedovatý. Ale nie sú všetky rovnaké. Máme tu niekoľko kategórií podľa toho, ako veľmi sú na kyslík citlivé.

Sofia: Takže sú medzi nimi aj takí, ktorí to s kyslíkom chvíľu vydržia?

Šimon: Áno. Máme prísne anaeróby, ktoré tolerujú len do pol percenta kyslíka. Potom mierne, ktoré zvládnu tak dva až osem percent. A nakoniec aerotolerantné, ktoré prežijú na vzduchu aj niekoľko hodín, niekedy až tri dni.

Sofia: Aha, takže to nie sú úplní asociáli, čo sa týka kyslíka. Niektorí sú len introverti.

Šimon: Dá sa to tak povedať. Ale metabolizmus majú vždy anaeróbny. A potom sú tu fakultatívne anaeróby, tie sú flexibilné — vedia rásť s kyslíkom aj bez neho. Taký univerzálny vojak, ako napríklad *Bacillus anthracis*, pôvodca antraxu.

Sofia: Dobre, a kde tieto anaeróby bežne žijú? Čakajú len na to, kým sa porežeme?

Šimon: Práve naopak! Sú bežnou súčasťou našej mikroflóry. Žijú na slizniciach, hlavne v ústach, v hrubom čreve alebo v pošve. Sú to naši spolubývajúci.

Sofia: Takže sú za normálnych okolností neškodné? Kedy sa z nich stáva problém?

Šimon: Problém nastane, keď sa narušia slizničné bariéry. Napríklad pri zranení, operácii alebo inom ochorení. Vtedy sa dostanú tam, kam nepatria — do devaskularizovaného alebo nekrotického tkaniva, kde je nízky obsah kyslíka, a začnú sa množiť.

Sofia: A to sú tie infekcie, o ktorých hovoríme. Aké konkrétne baktérie to sú?

Šimon: Delíme ich na gramnegatívne, ako *Bacteroides* či *Fusobacterium*, a grampozitívne, napríklad známe *Clostridium* alebo *Actinomyces*. Každá z nich spôsobuje iné problémy, od hnačiek a zápalov až po nebezpečné toxikózy.

Sofia: Poďme na konkrétny príklad z veterinárnej praxe. Čo také spôsobuje napríklad rod *Bacteroides*?

Šimon: Výborný príklad je *Bacteroides nodosus*. Tento mikrób je hlavným pôvodcom veľmi nepríjemného ochorenia oviec, ktorému hovoríme infekčná hniloba paznechtov, alebo ľudovo krívačka.

Sofia: Krívačka? To znie bolestivo.

Šimon: A to aj je. Baktéria spôsobuje zápal a nekrózu kože medzi paznechtmi. Zviera pri chôdzi kríva, má bolesti a postihnuté miesto má typický hnilobný zápach.

Sofia: Fúha. Takže to je niečo, čo veterinár zacíti na sto metrov.

Šimon: Presne tak. Niekedy je nos lepší diagnostický nástroj ako mikroskop. Priebeh závisí od viacerých faktorov — ako veľmi je kmeň baktérie virulentný, od hygieny v chove a tiež od teploty. Baktéria sa totiž nemnoží pri teplotách pod desať stupňov.

Sofia: Takže v zime majú ovce relatívny pokoj.

Šimon: Áno. Ochorenie má dve formy. Benígnu, ktorá postihuje len kožu a mäkké časti, a progresívnu, ktorá napáda aj rohovinu paznechtu a môže viesť až k úhynu zvieraťa.

Sofia: Takže v podstate obe formy krívačky oviec sú vážne, ale tá progresívna je priam likvidačná. A čo sa s tým dá robiť? Ako sa to lieči?

Šimon: Liečba je celkom priamočiara, aj keď nie vždy jednoduchá. Základom je lokálny prístup. Musíme chirurgicky odstrániť všetko to odumreté, nekrotické tkanivo.

Sofia: To znie... bolestivo. Pre tú ovcu, samozrejme.

Šimon: Určite to nie je príjemné. Po očistení sa aplikujú rôzne roztoky — napríklad päť až desaťpercentný formalín alebo päťpercentný roztok modrej skalice. Niekedy sa používajú aj lokálne antibiotiká priamo na paznecht.

Sofia: A stačí len takáto lokálna liečba?

Šimon: Pri ľahších prípadoch áno. Ak je to vážnejšie, prechádzame na systémovú liečbu. To znamená podanie širokospektrálnych antibiotík, aby sme zničili baktérie v celom tele.

Sofia: Chápem. A čo je pri liečbe najdôležitejšie, okrem liekov?

Šimon: Absolútne kľúčové je prostredie. Liečené zvieratá musia byť držané v suchom a čistom prostredí. Inak sa im to bude neustále vracať. Vlhkosť a blato sú najlepší priatelia tejto baktérie.

Sofia: Takže žiadne bahenné kúpele pre choré ovečky. A prevencia? Dá sa tomu nejako predchádzať?

Šimon: Samozrejme. Základ je kontrola zvierat po importe, aby ste si nákazu nedoniesli do chovu. Veľmi účinné sú pravidelné dezinfekčné kúpele paznechtov, napríklad raz týždenne.

Sofia: A čo očkovanie? To by nevyriešilo problém?

Šimon: V niektorých krajinách sa vakcinuje, ale je to problematické. Existuje totiž veľké množstvo rôznych kmeňov tej baktérie *Bacteroides nodosus*, a vakcína nemusí pokryť všetky. Je to trochu ako s chrípkou u ľudí.

Sofia: Zaujímavé. A postihuje táto infekčná hniloba paznechtov aj iné zvieratá? Napríklad hovädzí dobytok?

Šimon: Áno, veľmi podobné ochorenie existuje aj u hovädzieho dobytka. Tam sa to volá „footrot“. Pôvodcovia sú podobní — *Bacteroides nodosus*, ale aj *Bacteroides fragilis* a *Fusobacterium nucleatum*.

Sofia: Takže sú to v podstate bakteriálni bratranci. Kedy sa to u dobytka vyskytuje najčastejšie?

Šimon: Prevalencia je najmä v zimných mesiacoch. Zvieratá sú zatvorené v maštaliach, často vo vlhkom a znečistenom prostredí. To sú ideálne podmienky.

Sofia: Čiže zlá zoohygiena je hlavný vinník?

Šimon: Presne tak. Spolu s malnutríciou a celkovo nevhodným ustajnením. V patogenéze sa navyše uplatňuje celá plejáda ďalších anaeróbnych baktérií. Je to taký bakteriálny gang.

Sofia: Bakteriálny gang, to sa mi páči. A čo robia tí komplici?

Šimon: Niektoré sprievodné patogény, napríklad rodu *Fusarium*, produkujú leukotoxíny. Tie v podstate chránia hlavných vinníkov, tie bakteroidy, pred imunitným systémom zvieraťa. Konkrétne pred fagocytózou.

Sofia: To je dosť zákerné. Ako to potom vyzerá v praxi? Keď krava dostane footrot.

Šimon: Klinický obraz je dosť rozmanitý. U zvierat na pastve si môžeme všimnúť kožné rany na končatinách. V koži medzi paznechtami vznikajú ohraničené zápalové ložiská, ktoré sú veľmi bolestivé.

Sofia: A hlavný príznak je asi krívanie, však?

Šimon: Áno, krívanie je veľmi výrazné. Môže sa objaviť aj hnisavý zápal na pätkách. Diagnostika je založená hlavne na tomto klinickom obraze a potvrdí sa laboratórnym vyšetrením.

Sofia: Existujú aj iné choroby, ktoré by sa s tým dali pomýliť?

Šimon: Určite. Diferenciálna diagnostika je dôležitá. Musíme to odlíšiť od iných typov nekrobacilózy končatín, od kontagióznej interdigitálnej dermatitídy alebo flegmóny. Terapia je našťastie podobná — odstrániť nekrotické tkanivo a lokálne aplikovať roztoky formalínu alebo antibiotiká.

Sofia: Všimla som si, že už druhýkrát spomínaš názov *Fusobacterium*. To je asi dôležitý hráč v týchto ochoreniach, však?

Šimon: Vynikajúci postreh! Áno, *Fusobacterium*, a konkrétne druh *Fusobacterium necrophorum*, je pôvodcom celej skupiny ochorení, ktoré voláme nekrobacilózy. Sú to anaeróbne, gramnegatívne paličky, ktoré bežne žijú v ústach, tráviacom a urogenitálnom systéme zvierat aj človeka.

Sofia: Takže ich máme v sebe všetci a nerobia nám problém?

Šimon: Presne tak. Problém nastane, keď sa dostanú tam, kam nepatria, napríklad do rany. Vtedy spôsobujú zápalovo-nekrotické zmeny. Nákazy sú rozšírené celosvetovo, ale nemajú vysokú prevalenciu.

Sofia: Kto je prameňom nákazy? Choré zvieratá?

Šimon: Často sú to práve zvieratá bez klinických príznakov. Sú to skrytí nosiči. Pôvodcu vylučujú slinami a trusom. A opäť, rizikové faktory sú zlá zoohygiena, malnutrícia a nedostatočné ošetrenie rán, napríklad pupočníkov u novonarodených mláďat.

Sofia: Takže to nie je len choroba paznechtov. Kde všade môže táto baktéria narobiť problémy?

Šimon: Och, takmer všade. U teliat vo veku od dvoch týždňov do troch mesiacov môže spôsobiť takzvanú difteroidnú nekrobacilózu. Začína to v ústnej dutine, teľatá majú vysokú horúčku, nechcú žrať a bez liečby môžu do týždňa uhynúť.

Sofia: To je hrozné. A čo dospelý dobytok?

Šimon: U kráv sa môže objaviť difteroidná vaginitída po komplikovaných pôrodoch. Alebo nekrobacilóza končatín, ktorá preniká hlboko až do kostnej drene a spôsobuje osteomyelitídu, čo je extrémne bolestivé. A najhoršie sú metastatické nekrózy, keď sa infekcia rozšíri do pľúc, pečene či mozgu.

Sofia: Wow, takže z malej ranky na nohe môže byť problém v celom tele. Postihuje to aj iné zvieratá?

Šimon: Áno. U oviec a prasiat je to veľmi podobné — nekrobacilóza končatín, u jahniat a ciciakov zase problémy v ústnej dutine. U králikov je to zriedkavé, ale môže sa to stať, ak sa porania o tvrdé a ostré krmivo.

Sofia: Takže keď to zhrniem, nekrobacilóza je vážne a bolestivé ochorenie, ktoré môže postihnúť veľa druhov zvierat na mnohých miestach v tele. Ako sa to teda lieči celkovo?

Šimon: Diagnóza sa stanoví na základe klinických príznakov a laboratórnych testov. Terapia spočíva v systémovom podaní antibiotík — tetracyklíny alebo sulfonamidy sú často účinné. Samozrejmosťou je lokálne ošetrenie paznechtov a dezinfekčné kúpele.

Sofia: Čiže opäť formalín a modrá skalica?

Šimon: Áno, starí dobrí pomocníci. Prípadne zinksulfát. Žiadna vakcína, žiaľ, neexistuje. Kľúčom k prevencii je naozaj len úprava podmienok chovu a kŕmenia. Hygiena je alfa a omega.

Sofia: Takže *Fusobacterium* je naozaj nepríjemná anaeróbna baktéria. Sú aj ďalšie podobné anaeróby, na ktoré by si chovatelia mali dať pozor? To by ma zaujímalo nabudúce.

Šimon: Určite áno, Sofia. A ak hovoríme o nebezpečných anaeróboch, tak hneď po fusobaktériách musíme spomenúť rod *Clostridium*. To je úplne iná liga. Sú to baktérie, ktoré sa nachádzajú takmer všade. V pôde, vo vode, v tráviacom trakte zvierat aj ľudí.

Sofia: Všade? Tak prečo nespôsobujú problémy neustále? Musí v tom byť nejaký háčik.

Šimon: Presne tak. Ten háčik sa volá spóra. Klostrídie sú za normálnych okolností paličkovité baktérie. Ale keď sú podmienky nepriaznivé – napríklad je prítomný kyslík, ktorý nemajú rady, alebo je sucho – vytvoria extrémne odolnú spóru.

Sofia: Takže tie spóry sú vlastne ich tajná zbraň? Taký ich prezimujúci mód?

Šimon: Dokonalé prirovnanie. Je to ich forma na prežitie. A táto spóra je neuveriteľne odolná. Prežije vysušenie, vysoké teploty, dokonca aj niektoré dezinfekčné prostriedky a žiarenie. V tele zdravého zvieraťa je spóra neškodná, len si tam tak sedí a čaká.

Sofia: Na čo čaká? Na svoju príležitosť?

Šimon: Presne. Čaká na ideálne podmienky. A to sú anaeróbne podmienky. Napríklad v hlbokej rane, kde nie je prístup kyslíka. Alebo v poškodenom, odumierajúcom tkanive. Tam sa spóra preberie k životu, zmení sa na aktívnu baktériu a začne produkovať toxíny.

Sofia: Aha, takže nie baktéria samotná, ale jej toxíny sú ten hlavný problém. Rozumiem správne?

Šimon: Presne tak. Základom patogénneho účinku klostrídií sú ich metabolické produkty, teda toxíny. A tu je to ešte zložitejšie. Niektoré klostrídie, ako napríklad *Clostridium botulinum*, dokážu tvoriť toxín aj mimo tela hostiteľa. Napríklad v zle spracovanej konzerve.

Sofia: Počkaj, takže zviera alebo človek sa môže otráviť len tým, že zje jedlo s toxínom, aj keď v ňom už žiadna živá baktéria nie je?

Šimon: Áno. Tomu hovoríme toxémia. Zješ toxín a ten začne okamžite pôsobiť. Diagnostika je preto niekedy náročná. Ak zviera uhynie a my chceme dokázať toxín z jeho tkanív, môže to byť zavádzajúce. Po smrti sa totiž baktérie z čriev rýchlo rozšíria do celého tela a môžu začať produkovať toxíny až posmrtne.

Sofia: To znie ako detektívka. Ako sa teda zisťuje, čo presne zviera zabilo?

Šimon: Máme v podstate dva prístupy. Buď sa snažíme priamo dokázať pôvodcu, teda baktériu, kultiváciou na špeciálnych pôdach. Alebo, a to je častejšie, dokazujeme prítomnosť konkrétneho toxínu. Na to používame sérologické metódy ako ELISA testy alebo neutralizačný test na myšiach.

Sofia: Keď si spomenul toxín v jedle, hneď mi napadol botulizmus. Ten povestný „klobásový jed“.

Šimon: Správne, to je presne on. Spôsobuje ho *Clostridium botulinum* a jeho botulotoxín. Je to jeden z najsilnejších jedov na svete. Pre človeka je smrteľná dávka asi 0,0001 miligramu.

Sofia: To je desivé. Čo presne ten toxín robí v tele?

Šimon: Je to neurotoxín. Funguje tak, že zablokuje uvoľňovanie acetylcholínu na nervovosvalovej platničke. Zjednodušene povedané, preruší signál z nervu do svalu. Výsledkom je chabá paralýza – svaly sú úplne uvoľnené a nedokážu sa stiahnuť.

Sofia: Takže zviera alebo človek sa postupne prestane hýbať? Vrátane dýchacích svalov?

Šimon: Áno, a to je fatálne. Smrť nastáva udusením, lebo bránica a medzirebrové svaly prestanú fungovať. Rizikové sú údeniny, konzervy, domáca nakladaná zelenina, proste čokoľvek, kde sa mohli v anaeróbnom prostredí pomnožiť klostrídie a vyprodukovať toxín.

Sofia: Dá sa s tým niečo robiť, ak sa na to príde včas?

Šimon: Áno, ale je to boj o čas. Musí sa podať antitoxické sérum, ideálne do 12 hodín od prvých príznakov. A samozrejme, okamžite vymeniť krmivo alebo zdroj potravy.

Sofia: Dobre, takže botulizmus spôsobuje ochrnutie. Ale existuje aj opak, nie? Kŕče. To je tetanus?

Šimon: Presne tak! Výborná dedukcia. Tetanus spôsobuje *Clostridium tetani* a jeho toxín sa volá tetanospazmín. Ten funguje presne opačne ako botulotoxín. Zabraňuje uvoľneniu svalov.

Sofia: Ako to robí?

Šimon: Blokuje enzým, ktorý má za úlohu odbúravať acetylcholín. Takže signál pre stiahnutie svalu sa nikdy nevypne. Svaly sú v neustálom, tonicko-klonickom kŕči. Preto sa hovorí o tetanických kŕčoch.

Sofia: A ako sa ním zviera nakazí? Tiež z potravy?

Šimon: Nie, vstupnou bránou je takmer vždy hlboká, znečistená rana. Napríklad klinec v kopyte koňa. Spóry sa dostanú hlboko do tkaniva, kde nie je kyslík, a tam sa aktivujú. Baktéria sa nemnoží po tele, zostáva v rane. Ale toxín, ktorý produkuje, cestuje po nervových dráhach až do centrálneho nervového systému.

Sofia: A ako to vyzerá u rôznych zvierat? Kôň je asi najznámejší príklad.

Šimon: Áno, kone sú extrémne citlivé. Začína to kŕčmi žuvacích svalov, kôň nemôže otvoriť papuľu. Potom stuhne krk, chvost drží неестественne od tela, nozdry sú rozšírené. Majú taký vystrašený výraz. Chôdza je strnulá, ako na chodúľoch. Je to naozaj nepríjemný pohľad.

Sofia: A čo dobytok alebo psy?

Šimon: U dobytka je to podobné. Často sa k tomu pridá aj tympania, teda zdutie, lebo zviera nedokáže grgať. U novonarodených teliat môže vzniknúť po infekcii pupka a tam je úmrtnosť takmer stopercentná. U psov je to menej časté, ale prejavuje sa zvýšenou dráždivosťou a poruchami koordinácie.

Sofia: Dá sa tetanus liečiť? A čo prevencia?

Šimon: Liečba je veľmi komplikovaná. Treba chirurgicky ošetriť ranu, podať obrovské dávky penicilínu a antitoxické sérum na neutralizáciu toxínu. A sedatíva na uvoľnenie kŕčov. Ale kľúčová je prevencia – a tou je vakcinácia. Najmä u koní je to absolútny štandard.

Sofia: Dobre, takže máme botulizmus a tetanus, ktoré pôsobia na nervy. Ale čo tie klostrídie, ktoré ničia tkanivá priamo?

Šimon: To je ďalšia veľká skupina, tzv. histotoxické klostrídie. Histo znamená tkanivo. Tieto baktérie produkujú enzýmy, ktoré doslova rozkladajú svaly a spojivové tkanivá. Spôsobujú hnisavo-nekrotické procesy, gangrény... Jednoducho, rozklad zaživa.

Sofia: To znie strašne. Aké ochorenia sem patria?

Šimon: Najznámejší je asi malígny edém alebo sneť šelestivá. Sú to infekcie hlbokých rán. V mieste poranenia vzniká opuch, ktorý je na pohmat zvláštny, akoby v ňom praskali bublinky. To je plyn, ktorý tieto baktérie produkujú.

Sofia: Plyn v podkoží? To naozaj šelestí?

Šimon: Áno, presne tak. Odtiaľ ten názov. Infekcia sa šíri extrémne rýchlo, vzniká ťažká toxémia a septicko-toxický šok. Liečba opäť spočíva v chirurgickom zákroku, vysokých dávkach antibiotík a podaní hyperimúnneho séra.

Sofia: Takže hygiena pri akýchkoľvek zákrokoch, či už kastráciách alebo ošetrovaní rán, je úplne kľúčová.

Šimon: Alfa a omega. Ako sme už hovorili. A to nás privádza k ďalšej skupine, ktorá spôsobuje problémy hlavne v tráviacom trakte. Ale to je už téma sama o sebe.

Sofia: Dobre, Šimon, tak poďme na tú tému, ktorá je sama o sebe. Spomínal si tráviaci trakt. O kom sa budeme baviť?

Šimon: Dnes sa pozrieme na rod Bacillus. Sú to veľké, grampozitívne tyčinky, ktoré tvoria endospóry a nájdeme ich doslova všade – v pôde, vo vode, vo vzduchu.

Sofia: Všade? Takže sa im asi nedá len tak ľahko vyhnúť. Sú nebezpečné?

Šimon: Väčšinou nie, sú to saprofyty. Ale ich tajná zbraň sú endospóry. Vďaka nim sú extrémne odolné voči teplu, suchu aj chemikáliám.

Sofia: A to je pre nás nejako užitočné? Okrem toho, že sú prakticky nezničiteľné.

Šimon: Paradoxne áno! Práve pre tú odolnosť ich používame ako biologické indikátory. Napríklad také „spore strips“ s baktériou *Bacillus stearothermophilus* nám ukážu, či sterilizácia v nemocnici naozaj fungovala.

Sofia: Aha, takže ak zničíme aj ten najodolnejší bacil, máme istotu, že je všetko čisté. To je celkom šikovné. Ale určite majú aj svoju temnú stránku.

Šimon: Samozrejme. Najznámejší je asi *Bacillus anthracis*, pôvodca antraxu. A *Bacillus cereus* zas môže spôsobiť nepríjemné otravy jedlom, typicky z pokazenej ryže.

Sofia: Takže sú to takí mikrobiálni Jekyll a Hyde. Na jednej strane antrax, na druhej pomocníci pri sterilizácii.

Šimon: Presne tak! A aby toho nebolo málo, niektoré druhy ako *Bacillus subtilis* či *polymyxa* pre nás vyrábajú dôležité antibiotiká, napríklad bacitracín a polymixín.

Sofia: Takže dnešná lekcia znie: nie každý bacil je zlý. Mnohí sú neuveriteľne užitoční. Ďakujem ti veľmi pekne, Šimon, za ďalšie skvelé zhrnutie.

Šimon: Aj ja ďakujem, Sofia. A vám, milí poslucháči, ďakujeme za pozornosť a tešíme sa na vás nabudúce. Majte sa pekne!