Campylobacter, genellikle spiral ve s harfi şeklinde, ince ve uzun bir yapıya sahip gram negatif bakteri cinsidir. [2] Kampilobakterler bulaşıcı ishal hastalıklarına yol açabilirler. İnsanlarda en çok hastalık yapan türleri C. jejuni ve C. coli'dir. Ancak, daha az görülse de, C. lari ve C. upsaliensis türleri de hastalığa yol açabilir. Kampilobakter semptomları ilk olarak Theodor Escherich tarafından 1886'da tanımlanmıştır. [3] Doğrulanmış 34 türü bulunmaktadır. [4]
Hastalık
Kampilobakterlerin enfeksiyonu sonucunda oluşan hastalıklara campylobacteriosis adı verilir. Bakterinin vücutta kuluçka süresi yaklaşık 24 ila 72 saat arasındadır. [5] Bakteri ile temastan 2-5 gün sonra ishal, kramplar, karın ağrısı ve ateş görülür. Kanlı ishal, bulantı ve kusma da bu semptomların yanında yer alabilir. Hastalık genellikle yaklaşık bir hafta sürer. Her enfekte olan kişide hastalık belirtileri görülmemektedir. C. jejuni özellikle bağışıklık sistemi zayıf olan AIDS hastalarında kan dolaşımına yayılarak ölümcül enfeksiyonlara neden olur. [6] Hastalığın antibiyotikler ile tedavisinin etkisi çok azdır veyüksek riskli hastalar dışında önerilmemektedir. Genellikle semptomatik tedavi yöntemleri uygulanmaktadır.
Genel Bilgiler
Kampilobakterler çeşitli evcil ve yabani hayvanların normal bağırsak floralarında bulunmakta ve bu hayvanlarda enterik ve genital sistem infeksiyonlarına neden olmaktadır. Ayrıca bu etkenler insanlarda da infeksiyon oluşturmaktadır. Birçok türünün Vibrio cinsi içinde olduğu sanılan Kampilobakterlerden Campylobacter. fetus gebe koyun-keçi ve sığırlarda salgın şeklinde yavru atmaların, Campylobacter jejuni ve Campylobacter coli insanlarda gastroenteritisin başlıca nedenleri arasındadır. Campylobacter türlerinin insan ve hayvanlarda oluşturdukları hastalıklar Çizelge 1'de verilmiştir. Başta kanatlılar olmak üzere hayvansal gıdalar, kontamine yeryüzü suları, pastörize edilmemiş sütler, infekte hayvanlarla direkt temas, hastalığın bulaşma kaynakları arasında yer almaktadır .
Etiyoloji
Bergey's Manual of Systematic Bacteriology'nin 1984 yılı baskısında Kampilobakterler ayrı bir genus olarak Spirillaceae familyası içinde değerlendirilmiştir. Burada Kampilobakterler ; C. fetus, C. jejuni, C. coli, C. spurotum ve C. concisus olarak 5 türe ayrılmıştır. Birçok Campylobacter türü son yıllarda tanımlanmıştır. Bunlar arasında C. laridis, C. nitrofigilis, C. pyloridis, C. hyointestinalis, C. cryaerophila, C. cinaedi, C. fennelliae ve C. mustelae yer almaktadır. Kampilobakterler ve Kampilobakterlere benzeyen mikroorganizmalar rRNA süper familya VI grubu içinde yer almaktadırlar. rRNA süper familya VI üyeleri kendi aralarında gösterdikleri filogenetik heterojeniteye göre üç rRNA homoloji grubuna ayrılmışlardır. Grup I'de Campylobacter 'ler, Grup II'de Arcobacter'ler ve Grup III'te ise Helicobacter 'ler yer almaktadır. Campylobacter genusu içinde yer alan türler; C. fetus (C. fetus subsp. fetus, C. fetus subsp. venerealis), C. hyointestinalis (C. hyointestinalis subsp. hyointestinalis, C. hyointestinalis subsp. Lawsonii), C. concisus, C. mucosalis, C. sputorum (C. sputorum subsp. sputorum, C. sputorum subsp. bubulus, C. sputorum subsp. fecalis), C. curvus, C. rectus, C. showae, C. gracilis, C. upsaliensis, C. helveticus, C. hyoilei, C. jejuni (C. jejuni subsp. jejuni, C. jejuni subsp. doylei), C. coli ve C. lari 'dir. C. jejuni, C. coli ve C. lari "Termofilik Kampilobakterler" olarak adlandırılırlar. Bunlar ilk kez 43 ºC'de selektif besiyerinde, mikroaerobik olarak 43 ºC' de izole edilmişlerdir Kampilobakterler Gram-negatif, küçük, "S" harfi, helikal veya daha uzun spiral, nadiren eğik çomakçıklar şeklinde, sporsuz, kapsülsüz, aside dirençli olmayan, unipolar veya bipolar flagellaları nedeniyle hareketli, 0.2-0.5 µm genişliğinde ve 0.5-5 µm uzunluğundadırlar ve bir veya daha fazla helikal kıvrım yapabilirler. Fimbria ve pilusları yoktur. Plazmid taşırlar ve bazı plazmidleri antibiyotik dirençliliği ile ilişkilidir. Mikroaerofiliktirler, bazı suşlar % 21 oksijenli aerobik koşullarda üreyebilir, bir türü aerotöleranttır ve hava atmosferinde üreyebilir. C. sputorum, C. concisus, C. mucosalis, C. curvus, C. rectus ve C. hyointestinalis gibi bazı Campylobacter türleri ilk izolasyonlarında ve üretilmelerinde H2'ye ihtiyaç duyarlar. Bazı türler ise anaerobik olarak üreyebilir. Optimal üremeleri için ortamda % 3-5 O2, % 7-10 CO2 bulunması gereklidir. Bir çok Campylobacter türü üreyebilmek için % 5 O2, % 10 CO2 ve % 85 N2 içeren ortamlara ihtiyaç duyarlar. Üreme sıcaklıkları 25-43 ºC arasında değişir. Genellikle optimal üreme sıcaklıkları 30-37 ºC'dir. Termofilik Kampilobakterlerin optimal üreme sıcaklıkları ise 42-43 ºC'dir. Bu mikroorganizmalar konakçı dışında çoğalamazlar, uzun süre yaşayamazlar ve kısa sürede ölürler. Kampilobakterler çevresel stres, kurutma, düşük pH, ısıtma, dondurma vb. etkilerden diğer bakterilere oranla daha fazla etkilenmektedirler. C jejuni, + 4 ºC'de düşük düzeyde oksijen içeren ortamlarda 2–4 hafta, - 20 ºC'de 2-5 ay canlı kalabilir. Ancak oda sıcaklığında bir kaç gün canlı kalabilmektedir. Koloniler genellikle pigment meydana getirmezler ve kanlı agarda hemoliz oluşturmazlar Termofilik Kampilobakterler oksijen, karbondioksit ve hidrojen ihtiyaçlarının değerlendirildiği bir çalışmada, ortamdaki azot içinde oksijen miktarı % 1'den az olduğunda test edilen Campylobacter türlerinin üremesinin azaldığı, bununla birlikte oksijen iyonu konsantrasyonu % 5'ten yüksek, karbondioksit oranı % 10 ve hidrojen iyonunun % 9 olduğu zaman tüm Campylobacter türlerinin ürediği bildirilmiştir. Kampilobakterler karbonhidratları fermente edemezler. Asidik veya nötral ürünler üretmezler, üremeleri için serum ve kana ihtiyaç duymazlar. Enerjilerini amino asit veya trikarboksilik asit siklusundan karşılarlar. Oksidaz pozitiftir. Jelatin, üre, MR ve VP negatiftir. Lipaz aktiviteleri negatiftir. Katalaz, nitrat, hippurat, üreme sıcaklıkları, H2S, glisin ve tuz töleransları türler arasında farklılık gösterir. Campylobacter suşlarının çoğu bipolar flagellaya sahiptir. Flagellanın çapı ortalama 18-20 nm, boyu ise hücrenin 2-3 katıdır. Flagella mikroorganizmanın gastrointestinal infeksiyonlara neden olmasında önemli bir determinanttır. C. jejuni'nin intestinal mukusta kolonize olmasında önemli bir role sahiptir. Flagellin ise flagellar flamentin subunit proteini olup 62 kDal molekül ağırlığındadır ve infeksiyonlarda rol oynayan önemli bir hücre hücre yüzey komponentidir. Kampilobakterlerin DNA baz kompozisyonları % 29-46 arasında değişir. Termofilik Kampilobakterlerin DNA guanin+sitozin (G+C) oranları diğer Kampilobakterlerden ve birbirlerinden farklıdır. C. jejuni suşlarının ortalama G+C oranları % 31 mol, C. coli'nin % 32.6-34 mol ve C. lari 'nin % 32.1 mol'dür. C. jejuni genomunun 1.6 milyon baz çiftinden oluştuğu ve bunları 1654 genin kodladığı, bu genom çiftlerinin hiçbirisinin patojenik sekans, faj ve plazmid DNA'sı içermediği bildirilmiştir. Helicobacter pylori ve C. jejuni arasındaki en önemli fark bu biyotiplerin sahip olduğu Lipid A yapısındaki farklılıktır. Kampilobakterler yavaş üreyen mikroorganizmalardır. Bu türlerden çoğunun hücresel ve kültürel morfolojileri ile büyüme koşulları benzerlik gösterir. Bunlar asakkarolitik ve biyokimyasal olarak anreaktiftir. C. fetus'un alt türleri aynı zamanda anaerobik olarak ta üreyebilir. C. fetus suşlarının çoğunluğu içinde amino asit (L- aspartat, L- glutamat ve Lcystein), asetat ve niasin bulunan besiyerlerinde üremektedir. Kampilobakterler için vitaminler, nükleik asitler, metaller (Mn, Mg, Fe), 17 β östradiol, kan, hematin ve katalaz üremeyi uyarıcı etkenlerdir. Kampilobakterler katı besi yerleri üzerinde besiyerinin içeriği ve nem oranına bağlı olarak değişik koloni formları oluştururlar. C. fetus suşları Smooth koloni oluştururken, diğer Campylobacter türleri nemli besiyerlerinde "Swarming" koloni formunda ürerler. Yeni hazırlanan besiyerlerine ekilen C. jejuni suşlarının 1-2 mm büyüklükte, konveks, düzgün ve yuvarlak kenarlı koloniler oluşturduğu bildirilmiştir. Bazı Campylobacter türleri toksin üretebilme özelliğine sahiptir. C. jejuni'nin en azından iki ekzotoksin oluşturduğu bilinmektedir. Birincisi heat-labile cytotonic (enterotoksin), ikincisi de cytotoksin'dir. Kampilobakterler zor üredikleri ve kültüre edildikleri için izole edilmeleri oldukça güçtür. Çünkü mikroorganizma gelişmesi için mikroaerofilik ortama ihtiyaç duymakta, yavaş üremekte ve üremesi koliform grubu mikroorganizmalarca baskılanmaktadır. Fekal örneklerden yapılan izolasyonlarda selektif besiyeri ve filtrasyon teknikleri kullanılmaktadır. Dışkı florasını oluşturan diğer mikroorganizmalar ise bu filtrelerden geçememektedir. Rutin kullanım için 0.65 µm por çaplı selüloz asetat filtreler önerilmektedir. Fekal Campylobacter türleri daha çok gastroenteritisli hastalardan elde edilen örneklerden izole edilmiştir. Bununla birlikte rektal svablar da uygundur. İki saatten geç sürede laboratuvara getirilecek rektal svabların naklinde transport mediumlar kullanılmaktadır. Campylobacter ve diğer enterik patojenler için en uygun transport medium, agar konsantrasyonu azaltılmış olan Carry-Blair medium'dur. Bunun dışında Stuart (Merck 1.05417), Wang, Amies gibi mediumlar da kullanılmaktadır. Konvansiyonel metotlar kullanılarak identifikasyon oldukça komplekstir Ayrıca C. upsaliensis ve C. helveticus 'da olduğu gibi türler arasında sıkı bir ilişki vardır ve ayrımları oldukça zordur. Klinik örneklerde Kampilobakterlerin izolasyonu için en uygun metot filtrasyon metodu ile birlikte selektif besiyeri kullanılmasıdır. Selektif besiyerleri özellikle C. jejuni ve C. coli' nin izolasyonunda önerilmektedir). Kampilobakterlerin üretilmeleri için selektif besiyerleri kullanılır. Campylobacter izolasyonunda kullanılan ilk selektif besiyerinin Skirrow geliştirmiş (Merck 1.02248) ve dünyadaki bir çok laboratuvarda bu besiyeri diğerlerine tercih edilmiştir. Bu besiyerinin dışında Butzler, Blaser Preston, CCDA gibi besiyerleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu besiyerleri Campylobacter selektif agar ve Vamkomisin B, Polimiksin B, Sikloheksimid, Colistin gibi Kampilobakterlerin dışındaki Gram pozitif ve negatif bakterilerle, mikolitik etkenlerin üremesini engelleyen antibiyotik ve antifungallardan oluşmaktadır. Kampilobakterlerin üreyebilmesi için gerekli olan mikroaerofilik ortam; jarların havası alınarak içine azot ve karbondioksit gazı verilerek veya jarlara özel kitleri konularak ya da jar içinde mum yakılarak sağlanmaktadır. Rutin laboratuvarlarda çoğunlukla Kampilobakterlerin ayrımı için biyokimyasal testler ve identifikasyon için çeşitli şemalar kullanılmaktadır. Bunların çoğu basit çizelgelerdir ve özellikle katalaz pozitif, negatif ve termofilik olmalarına göre ayrılırlar. C. jejuni ve C. coli'nin rutin identifikasyonu; nonhemolitik koloniler ve karakteristik morfolojileri, tirbişon veya burgu hareketi, Gram negatif eğik ve spiral formlar (bazen kokoid formda olabilir), 43 ºC'de üreme, 25 ºC'de ürememe, katalaz ve oksidaz pozitivitesi, Nalidiksik asit'e duyarlılık Sefalotin'e dirençlilik kriterleri ile yapılmaktadır.