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 bacteria. Faculative 

intracellular parasite, Bartonella species can infect 
healthy people but are considered especially important as 
opportunistic pathogen. Bartonella 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 234 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