مواضيع المحاضرة:
background image

Unit 2: Bacteriology

 

 

 

120 

Lecture 9 – Legionellae, Bartonella 
& unusual bacterial pathogens 

 

Legionella 

Outbreak of pneumonia in attending an American Legion 
convention (1976). There are several species of Legionella

-Legionella pneumophila

: the most important, cause 

Legionnaire’s disease & Pontiac fever. 

-L. micdadei

: sometimes causes pneumonia. 

 

Morphology: 

Fastidious, aerobic G- rods stain poorly by Gram’s method 

 
Culture:
 

  Grown on complex media BCYE + α-ketoglutarate at pH 

6.9, 35C˚ & humidity 90% →grow slowly, visible 
colonies after 3 days (in blood culture require 2 weeks or 
more) →        variation in colony, round or flat with entire 
edges, vary in color from colorless to iridescent pink or 
blue & translucent. 

  Catalase +, L. pneumophila is oxidase + & others variable 

 

 

Antigenic Structure: 

  There is more than 10 serogroups of L. pneumophila

serogroup 1 the most common (complex antigenic 
structure). 

  Legionellae produce: proteases, phosphatase, lipase, 

DNase & RNase. 

 
Pathogenesis:
  

  Legionellae found in warm moist environments & 

infection of immunocompromised humans follows 
inhalation of the bacteria from aerosols (contaminated air-
conditioning systems, showerheads & similar sources). 

  L. pneumophila causes a lobar, segmental or patchy 

pulmonary infiltration, acute purulent pneumonia 
involving the alveoli with dense intra-alveolar exudate of 
macrophages, PMNs, RBCs & proteinaceous material. 
There is interstitial infiltration & little or no inflammation 
of the bronchioles & upper airways. 

  L. pneumophila enters & grows within human alveolar 

macrophages & monocytes (phagocytosed but not killed), 
so L. pneumophila in lesions found within phagocytic 
cells. Ribosomes, mitochondria & small vesicles 
accumulate around phagocytic vacuoles → the cells 
destroyed → the bacteria released & infected other 
macrophages. 
 

Clinical Findings: 

 

Legionnaire’s disease: asymptomatic infection is common 
in all ages, highest in men over 55 years. Risk factors: 
smoking, chronic bronchitis & emphysema, steroid & 
other immunosuppressive drugs, cancer chemotherapy & 
diabetes mellitus. 

  Infection may nondescript febrile illness of short duration 

or sever, rapidly progressive illness with high fever, 
chills, malaise, nonproductive cough, hypoxia, diarrhea & 
delirium. Chest X-rays reveal patchy & multilobar 
consolidation. 

  There are leukocytosis, hyponatremia, hematuria (even 

renal failure) or abnormal liver function. 

  Pontiac fever: fever, chills, myalgia, malaise, headache 

(6-12 hours), dizziness, photophobia, neck stiffness & 
confusion. Respiratory symptoms are much less in 
Pontiac fever than Legionnaire’s disease & include mild 
cough & sore throat. 
 

Diagnostic Lab.: 

  Specimens: bronchial washings, pleural fluid, lung 

biopsy & blood. 

  Smear: Direct Ab tests (low sensitivity). 


background image

Unit 2: Bacteriology

 

 

 

121 

  Culture: BCYE agar then IF staining. 

  Specific tests: Legionellae Ags in patient’s urine by 

immunologic method. 

  Serologic tests: detection Abs to Legionellae (outbreaks). 

 
Treatment:
 

  The drug of choice is erythromycin. Rifampin when 

treatment delayed. 

  Ventilation & management of shock is essential. 

 

Epidemiology & Control: 

  The natural habitats for Legionellae are lakes, streams, 

rivers & thermally heated bodies of water & soil (survives 
up to 63C˚). Cooling towers & evaporative condensers 
heavily contaminated with L. pneumophila. 

  Contamination of residential water systems       

community acquired inf. 

  Contamination of hospital water systems        hospital 

acquired or nosocomial infection. 

  Control of Legionellae in water & air-conditioning 

systems by hyperchlorination & superheating of water.  
 

Bartonella 

  Is a genus of Gram-negative bacteriaFaculative 

intracellular parasiteBartonella species can infect 
healthy people but are considered especially important as 
opportunistic pathogenBartonella are transmitted by 
insect vectors such as ticks, fleas, sand 
flies&mosquitoes
 

  At least eight Bartonella species or subspecies are known 

to infect humans. G- pleomorphic rods, difficult to 
isolated but can be seen in infected tissues by Warthin-
Starry silver stain 
3 medically important spp.: 

 

1. B. bacilliforms:  

2 stages of Bartonellosis or Carrion’s disease: 

a)  Oroya fever (initial stage): 

serious infectious anemia 

due to blood cells destruction, hemorrhage into the lymph 
nodes & enlargement spleen & liver. Masses of 
bartonellae fill the cytoplasm of cells lining the blood 
vessels & endothelial swelling → vascular occlusion & 
thrombosis → 40%       mortality rate. 

b)  Verruga peruana (eruptive stage):

 begins 2-8 weeks 

later through verrugae (absence of Oroya fever), vascular 
skin lesions no anemia & fatalities, lasts for 1 year. 

•  Diagnosis by stained smear & blood culture (28C˚ for 10 

days or more).  

•  In Peru, Colombia & Ecuador, transmitted by sandflies  

•  Control: by insecticides. 
•  Treatment: penicillin, streptomycin or chloramphenicol. 

 

2. B. henselae

:

  

Causes bacillary angiomatosis & cat-scratch fever. 

  Bacillary angiomatosis: 

proliferative, vascular lesions in the skin & visceral 
organs (immunocompromised & 
ADIS patients). 
Treated with doxycycline or erythromycin. 
 

  Cat-scratch fever: 

transmitted by cat scratch or bites & 

cat fleas bites, after 3-10 days, skin lesions at the site of 
scratch with low-grade fever, headache, sore throat or 
conjunctivitis. 

 

 
2 weeks later →   lymphoadenopathy (regional lymph 
nodes enlarged, tender & may discharge pus). Self-limited 
illness (many weeks or months).  
Treated by tetracycline or erythromycin. 

 
3. B. quintana

:

  

Causes 

bacillary angiomatosis 

trench fever 

(World 

War I in trenches), transmitted by body lice → sudden fever 
for 5-7 days, headache & sever pains in trunk & limbs. 
 

 
 
 
 
 
 
 


background image

Unit 2: Bacteriology

 

 

 

122 

Unusual Bacterial Pathogens 

* Calymmatobacterium granulomatis:  

G- rods, causes granuloma inguinale, a sexually 
transmitted disease → genital ulceration & soft tissue & 
bone destruction. Diagnosis by stained smear from the 
lesion → Donovan bodies (stained organism within large 
macrophages). 
-Treated by tetracycline. 
 

Tropheryma whippelii:  

G+ bacilli related to actinomycete, causes Whipple’s 
disease: fever, abdominal pain, diarrhea, weight loss & 
migratory polyarthralgia. Diagnosis by periodic acid-
Schiff stain. 
 

Gardnerella vaginalis:  

Isolated from the normal female genitourinary tract & 
associated with vaginosis (nonspecific vaginitis) → no 
inflammatory cells & absence of common causes of 
vaginitis, but in wet smear there are a clue cells (epithelial 
cells covered with many Gram-variable bacilli. Vaginal 
discharge has a fishy odor & contains many anaerobes 
with G. vaginalis. Treatment: oral metronidazole. 
Mobiluncus: motile, curved, Gram-variable or G-, 
anaerobic rods isolated from bacterial vaginosis may be 
part of the normal vaginal anaerobic flora in women. 
 

Streptobacillus moliniformis:  

Aerobic, G- highly pleomorphic forms irregular chains of 
bacilli with fusiform enlargements.  
Causes: 
Rat-bite fever:(normal habitant of this bacteria the throats 
of rats, humans infected by rat bites), a septic fever, 
blotchy & petechial rashes & very painful polyarthritis. 
Diagnosis by cultures of blood, joint fluid or pus & by 
serum agglutination test. 
Haverhill fever: infection after ingested contaminated 
milk with these bacteria. Penicillin & other antibiotics as 
effective therapy. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 84 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