background image

Anaerobic bacteria                         

lect:1             

 

                                                                                                   Dr. Khalid Waleed

 

          

M.B.ch.B., Msc., PhD. Immunology 

 

                                                                           

 

Objectives                                                                              
 

The objectives of this lecture are to know  

1. General characters of anaerobic bacteria. 

2. Factors that predispose patients to anaerobic infections. 

3. Virulence factors of anaerobic bacteria. 

4. General methods used for la

boratory diagnosis.  

Definition 

— 

An  anaerobe  is  a  bacterium  able  to  replicate  in  the  absence  of 

oxygen. Some anaerobes are killed almost immediately in the presence of 

oxygen  (e.g.,  Clostridium  novyi).  These  are  referred  to  as  obligate,  or 

strict, anaerobes. To grow obligate anaerobes, the laboratory needs to use 

oxygen-free  growth  conditions.

 

Other  anaerobes  can  survive  some 

oxygen  exposure  but  will  not  be  able  to  perform  metabolic  processes 

unless  placed  into  an  anaerobic  environment.  These  organisms  are 

referred  to  as  aerotolerant,  or  moderate,  anaerobes.    Many  pathogens 

encountered  in  the  clinical  microbiology  laboratory  fall  into  this  group 

(e.g., Bacteroides fragilis). 

Where anaerobes are found? 

— 

They can be found in soil, in fresh water and saltwater sediments, 

and  as  components  of  the  endogenous  microbiota  of humans and other 

animals.  Anaerobes that exist outside the bodies of animals are referred 

to  as  exogenous  anaerobes;  the  infections  they  cause  are  termed 

exogenous infections.   Conversely, anaerobes that exist inside the bodies 

of  animals  (endogenous  microbiota)  are  termed  endogenous  anaerobes 

and  are  the  source  of  endogenous  infections.  Exogenous  anaerobic 


background image

infections  are  usually  caused  by  gram  positive,  spore-forming  bacilli 

belonging to the genus Clostridium.  

— 

The colon is the major location of bacteria in the body. Roughly 20% of 

the  feces  consists  of  bacteria,  approximately  1011  organisms/g.    More 

than 90% of the fecal flora are anaerobes, the most important of which is 

Bacteroides  fragilis.  The  most  abundant  facultative  bacteria  are  the 

coliforms, of which Escherichia coli is the most important. 

— 

 

What are the factors that predispose patients to anaerobic infections? 

1.  Human or animal bite wounds.  

2.  Aspiration of oral contents into the lungs after vomiting. 

3.  Tooth extraction, oral surgery, or traumatic puncture of the oral cavity. 

4.  GI tract surgery or traumatic puncture of the bowel. 

5.  Genital tract surgery or traumatic puncture of the genital tract. 

6.  Introduction of soil into a wound. 

 


background image

What are the potential virulence factors of anaerobic bacteria? 

 

What  are  the  endogenous  anaerobes  that  commonly  involved  in 
human infections?
 
 

 

Laboratory diagnosis of anaerobic bacteria 

Specimen Selection, Collection, Transport, and Processing 


background image

Specimen  must  be  transported  and  processed  as  rapidly  as  possible  and 

with minimum exposure to oxygen. Specimens are usually collected from 

a  warm,  moist  environment  that  is  low  in  oxygen.      It  is  important  to 

avoid shocking the anaerobes by exposing them  to oxygen or permitting 

them to dry out. 

Samples for anaerobic bacteriology: 

Aspirates: abscess specimens collected by needle and syringe are better 

for anaerobic bacteriology than those collected by swab because they are 

less likely to be contaminated by endogenous microbiota present at the 

mucosal or skin surface. 

Tissue:  tissue  specimens  collected  by  biopsy  or  at  autopsy  from  usually 

sterile sites are acceptable specimens for anaerobic culture. Small pieces 

of  tissue  can  be  placed  in  anaerobic  transport  tubes  or  vials  containing  

prereduced,  anaerobically  sterilized  (PRAS)  medium  to  keep  the  tissue 

moist. 

Blood: Blood must be cultured as to recover any bacteria or yeasts that 

might be present. This usually requires aseptic inoculation of anaerobic 

and aerobic blood culture bottles. Once inoculated, bottles should be 

rapidly transported to the laboratory, where they are incubated at 35°C to 

37°C.  

Swabs: swabs, in general, are not appropriate for anaerobic culture. They 

should  be  used  only  when  aspiration  of  material  is  not  possible  and  a 

biopsy specimen is not available. 

What are the acceptable specimens for anaerobic bacteriology


background image

 

What are the media used for isolation of anaerobic ? 

1.  Anaerobic blood agar (CDC) 

2.  Bacteroides bile esculin (BBE) agar 

3.  Brucella blood agar (BRU/BA) 

4.  Anaerobic broth (e.g., thioglycollate and chopped or cooked meat). 

Presumptive identification of clinically significant anaerobes 

1. Fluorescence: Many strains of pigmented Porphyromonas and Prevotella 

fluoresce  brick  red  under  long-wave  UV  light.    However,  some  strains 

fluoresce  colors  other  than  brick  red  (e.g.,  brilliant  red,  yellow,  orange,  

pink-orange). 

2. Catalase  test:  Place  some  of  the  colony  onto  a  small  area  of  a  glass 

microscope  slide.    A  drop  of  15%  hydrogen  peroxide  is  added  to  the 

colony (onto a small area of a glass microscope slide).    The production 

of bubbles of oxygen gas is a positive result.  The catalase test is valuable 


background image

in  differentiating  aerotolerant  strains  of    Clostridium  (catalase-negative) 

from Bacillus (catalase-positive). 

3.  Urease  test:  A  rapid  urease  test  can  be  accomplished  by  Urease  Test 

Tablet to 1 mL of distilled water.  The isolate is then heavily inoculated 

into  the  water  and  incubated  at  37°  C.    A  positive  reaction  can  occur 

within 15  minutes, but  the tube  must be held for  up to  6  hours before a 

true negative reaction is determined. 

4. Motility  test:  motility  is  determined  by  wet  mount  using  either  very 

young (4 to 6 hours old) broth cultures or 24- to 48-hour-old colonies on 

agar. Motile gram-negative anaerobes include some Campylobacter spp.  

5. Spot  Indole  test:  The  spot  indole  test  uses  a  small  piece  of  filter  paper 

saturated  with  p-dimethylamino-cinnamaldehyde.  A  blue  or  green  color 

indicates  a  positive  test.      whereas  a  pink  or  orange  color  indicates  a 

negative  test.    The  spot  indole  test  is  useful  in  identifying 

Propionibacterium acnes (indole-positive). 

Morphology    and  Gram  reaction  of  Anaerobic  Bacteria  (of  medical  interest)  

 

 

Refrences: 

Textbook of diagnostic microbiology. fifth edition. 




رفعت المحاضرة من قبل: Yahia Ziead
المشاهدات: لقد قام عضوان و 92 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل