Hart C. Anthony, Shears Paul. Color Atlas of Medical Microbiology.pdf
.pdf
PEG: |
polyethylene glycol |
PFC: |
plaque-forming cell |
PHA: |
phytohemagglutinin |
PI: |
pathogenicity island |
p.i.: |
post infection |
PIP2: |
phosphatidylinositol |
|
bisphosphate |
PKC: |
protein kinase C |
PLC: |
phospholipase C |
PMA: |
pokeweed mitogen |
PML: |
progressive multifocal |
|
leukoencephalopathy |
PMN: |
polymorphonuclear neu- |
|
trophilic granulocytes |
PNP: |
purine nucleoside phos- |
|
phorylase |
PPD: |
purified protein derivative |
PRP: |
polyribosylribitol phos- |
|
phate |
PrP: |
prion protein |
Ptx: |
pertussis toxin |
PZA: |
pyrazinamide |
&QBC: |
quantitative buffy coat |
|
analysis |
&R: |
rubella vaccine |
RAST: |
radioallergosorbent test |
RES: |
reticuloendothelial |
|
system |
RF: |
rheumatoid factor |
RFFIT: |
rapid fluorescent focus |
|
inhibition test |
Rh antigen: rhesus antigen |
|
RIA: |
radioimmunoassay |
RIBA: |
recombinant immuno- |
|
blot assay |
RIG: |
rabies immunoglobulin |
RIST: |
radioimmunosorbent |
|
test |
RMP: |
rifampicin |
RMSF: |
Rocky Mountain spotted |
|
fever |
|
Abbreviations XI |
RNA: |
ribonucleic acid |
RNP: |
ribonucleoprotein |
RS: |
respiratory syncytial |
|
virus |
RT: |
reverse transcriptase |
RT-PCR: |
reverse transcriptase- |
|
polymerase chain |
|
reaction |
RTI: |
respiratory tract infection |
RVF: |
Rift Valley fever |
&SAF: |
sodium acetate-acetic |
|
acid-formalin |
SALT: |
skin-associated lymphoid |
|
tissue |
SCF: |
stem cell factor |
SCID: |
severe combined immuno- |
|
deficiency disease |
SDS: |
sodium (Na+) dodecyl |
|
sulfate |
SEA-E: |
staphylococcal entero- |
|
toxins A-E |
SEM: |
scanning electron micro- |
|
scopy |
SEP: |
sepsis |
SEPEC: |
septic E. coli pathovar |
SFT: |
Sabin-Feldman test |
SLE: |
systemic lupus erythe- |
|
matosus |
SPE: |
streptococcal pyrogenic |
|
exotoxin |
SRBC: |
sheep red blood cells |
SRSV: |
small round-structured |
|
virus |
ss:single-stranded (nucleic
acids)
SSME: spring-summer meningoencephalitis
SSPE: subacute sclerosing panencephalitis
ST: heat-stable E. coli enterotoxin
XII Abbreviations
sp.: |
species |
spp.: |
species (plural) |
SV: |
simian virus |
SWI: |
surgical wound infection |
&TATA: |
tumor-associated trans- |
|
plantation antigen |
TB: |
tuberculosis bacterium |
Tc: |
cytotoxic T cell |
TCGF: |
T cell growth factor |
TCP: |
toxin coregulated pili |
TCR: |
T cell receptor |
Td: |
tetanus/low-dose |
|
diphtheria toxoids |
T-dep: |
thymus dependent |
|
antigens |
T-DTH: |
delayed type hyper- |
|
sensitivity (T cells) |
TEM: |
transmission electron |
|
microscopy |
Th, TH: |
T helper cell |
T-ind: |
thymus-independent |
|
antigens |
TL: |
tuberculoid leprosy |
TME: |
transmissible mink |
|
encephalopathy |
Tn: |
transposon |
TNF: |
tumor necrosis factor |
TPHA: |
Treponema pallidum |
|
hemagglutination assay |
TPI test: |
Treponema pallidum |
|
immobilization test |
TPPA: |
Treponema pallidum |
|
particle agglutination |
|
assay |
Tra: |
transfer |
TSE: |
transmissible spongiform |
|
encephalopathy |
TSS: |
toxic shock syndrome |
TSST-1: toxic shock syndrome |
|
|
toxin-1 |
TU: |
tuberculin units |
&UPEC: uropathogenic E. coli UTI: urinary tract infection
&VacA: vacuolating cytotoxin var.: variety
VCA: viral capsid antigen VCAM: vascular cell adhesion
molecule
VDRL: Venereal Disease Research Laboratory
VLA: very late antigen vmp: variable major protein VPv: viral protein
VPg: genome-linked viral protein
VSA: variant surface antigen VSV: vesicular stomatitis virus VTEC: verocytotoxin-producing
E. coli
VZV: varicella zoster virus
&WB: Western blot
WHO: World Health Organization
XIII
Contents
IBasic Principles of Medical Microbiology and Immunology
|
General Aspects of Medical Microbiology |
2 |
1 |
F. H. Kayser |
|
|
The History of Infectious Diseases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
2 |
|
The Past. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
2 |
|
The Henle–Koch Postulates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
|
The Present . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
|
Pathogens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
|
Subcellular Infectious Entities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
|
Prokaryotic and Eukaryotic Microorganisms . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
|
Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
|
Fungi and Protozoa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
6 |
|
Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
7 |
|
Host–Pathogen Interactions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
7 |
|
Basic Terminology of Infectiology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
8 |
|
Determinants of Bacterial Pathogenicity and Virulence. . . |
8 |
|
Adhesion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
11 |
|
Invasion and Spread. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
12 |
|
Strategies against Nonspecific Immunity . . . . . . . . . . . . . . |
12 |
|
Strategies against Specific Immunity . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
13 |
|
Clinical Disease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
15 |
|
Regulation of Bacterial Virulence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
18 |
|
The Genetics of Bacterial Pathogenicity . . . . . . . . . . . . . . . |
20 |
|
Defenses against Infection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
21 |
|
Nonspecific Defense Mechanisms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
21 |
|
Specific Defense Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
23 |
|
Defects in Immune Defenses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
24 |
|
Normal Flora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
24 |
XVI Contents 
Immune Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Immunoregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Immunostimulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Immunosuppression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Adaptive Immunotherapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Immunological Test Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Antigen and Antibody Assays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Immunoprecipitation in Liquids and Gels . . . . . . . . . . . . 121
Agglutination Reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Complement Fixation Test (CFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Direct and Indirect Immunofluorescence. . . . . . . . . . . . . 125
Radioimmunological and Enzyme
Immunological Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
In-Vitro Cellular Immunity Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Isolation of Lymphocytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Lymphocyte Function Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
II |
Bacteriology |
|
|
3 |
General Bacteriology |
|
146 |
|
|||
|
|||
F. H. Kayser |
|
|
The Morphology and Fine Structure of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Bacterial Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Fine Structures of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Nucleoid (Nucleus Equivalent) and Plasmids . . . . . . . . . 148
Cytoplasm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
The Cytoplasmic Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Cell Wall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Capsule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Flagella. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Attachment Pili (Fimbriae), Conjugation Pili . . . . . . . . . 158
Biofilm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Bacterial Spores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
The Physiology of Metabolism and Growth in Bacteria. . . . . . . . . . . . 160
Bacterial Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Types of Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Catabolic Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Anabolic Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Metabolic Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Contents XV
B-Cell Epitopes and B-Cell Proliferation . . . . . . . . . . . . . . . 67
Monoclonal Antibodies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
T-Independent B Cell Responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
T Cells. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 T-Cell Activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
T-Cell Activation by Superantigens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Interactions between Cells of the Immune System . . . . . . . 72
T Helper Cells (CD4+ T Cells) and T-B Cell
Collaboration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Subpopulations of T Helper Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Cytotoxic T Cells (CD8+ T Cells) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Cytokines (Interleukins) and Adhesion . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Antibody-Dependent Cellular Immunity and
Natural Killer Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Humoral, Antibody-Dependent Effector
Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 The Complement System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Immunological Cell Death. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Immunological Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
90 |
T-Cell Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
90 |
B-Cell Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
93 |
Immunological Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
94 |
B-Cell Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
96 |
T-Cell Memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
98 |
Immune Defenses against Infection and Tumor Immunity . . . . . . . . . |
99 |
General Rules Applying to Infection Defenses. . . . . . . . . . . . |
100 |
Immune Protection and Immunopathology . . . . . . . . . . . . . . |
103 |
Influence of Prophylactic Immunization on the |
|
Immune Defenses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
106 |
Tumor Immunity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
107 |
The Pathological Immune Response. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Type I: IgE-Triggered Anaphylaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Type II: Cytotoxic Humoral Immune Responses. . . . . . . . . . 109
Autoantibody Responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Anti-blood Group Antibody Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Type III: Diseases Caused by Immune Complexes. . . . . . . . 113 Type IV: Cell-mediated Immunopathology . . . . . . . . . . . . . . . 114
Transplantation Immunity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Immune Defects and Immune Response Modulation . . . . . . . . . . . . . . 117
Immune Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
XVI Contents 
Immunoregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Immunostimulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Immunosuppression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Adaptive Immunotherapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Immunological Test Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Antigen and Antibody Assays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Immunoprecipitation in Liquids and Gels . . . . . . . . . . . . 121
Agglutination Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Complement Fixation Test (CFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Direct and Indirect Immunofluorescence. . . . . . . . . . . . . 125
Radioimmunological and Enzyme
Immunological Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
In-Vitro Cellular Immunity Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Isolation of Lymphocytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Lymphocyte Function Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
II |
Bacteriology |
|
|
3 |
General Bacteriology |
|
146 |
|
|||
|
|||
F. H. Kayser |
|
|
The Morphology and Fine Structure of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Bacterial Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Fine Structures of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Nucleoid (Nucleus Equivalent) and Plasmids . . . . . . . . . 148
Cytoplasm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
The Cytoplasmic Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Cell Wall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Capsule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Flagella. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Attachment Pili (Fimbriae), Conjugation Pili . . . . . . . . . 158
Biofilm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Bacterial Spores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
The Physiology of Metabolism and Growth in Bacteria. . . . . . . . . . . . 160
Bacterial Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Types of Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Catabolic Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Anabolic Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Metabolic Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Contents XVII
Growth and Culturing of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Nutrients. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Growth and Cell Death. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
The Molecular Basis of Bacterial Genetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
The Structure of Bacterial DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
DNA Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Transcription and Translation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Regulation of Gene Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
The Genetic Variability of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Molecular Mechanisms of Genetic Variability . . . . . . . . . . . . 171
Spontaneous Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Recombination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Intercellular Mechanisms of Genetic Variability. . . . . . . . . . 174
Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Transduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Conjugation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Restriction, Modification, and Gene Cloning . . . . . . . . . 177
Bacteriophages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Morphology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Lysogeny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
The Principles of Antibiotic Therapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Spectrum of Action. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 Efficacy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 Mechanisms of Action. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Pharmacokinetics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Side Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 The Problem of Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Incidence, Significance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Resistance Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Evolution of Resistance to Anti-Infective Agents . . . . . 203
Resistance Tests. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Combination Therapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Chemoprophylaxis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Immunomodulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Laboratory Diagnosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
207 |
XVIII
4
Contents
Preconditions, General Methods, Evaluation . . . . . . . . . . . . . 208
Preconditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
General Methods and Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Sampling and Transport of Test Material . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Culturing Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Identification of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Molecular Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Direct Detection of Bacterial Antigens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Diagnostic Animal Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Bacteriological Laboratory Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Taxonomy and Overview of Human Pathogenic Bacteria. . . . . . . . . . 218
Classification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Bacteria as Human Pathogens |
|
229 |
|
||
|
||
F. H. Kayser |
|
|
Staphylococcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Staphylococcus aureus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Coagulase-Negative Staphylococci (CNS) . . . . . . . . . . . . . 234
Streptococcus and Enterococcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Streptococcus pyogenes (A Streptococci) . . . . . . . . . . . . . 237
Streptococcus pneumoniae (Pneumococci) . . . . . . . . . . . 240
Streptococcus agalactiae (B Streptococci). . . . . . . . . . . . . 242
Oral Streptococci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Enterococcus (Enterococci). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Gram-Positive, Anaerobic Cocci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
Bacillus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
244 |
Bacillus anthracis (Anthrax). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
245 |
Clostridium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
246 |
The Pathogens That Cause Gas Gangrene |
|
(Clostridial Myonecrosis) and Anaerobic Cellulitis . . . |
246 |
Clostridium tetani (Tetanus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
248 |
Clostridium botulinum (Botulism) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
250 |
Clostridium difficile (Pseudomembranous Colitis) . . . |
251 |
Listeria, Erysipelothrix, and Gardnerella . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Listeria monocytogenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Erysipelothrix rhusiopathiae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Gardnerella vaginalis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Contents XIX
Corynebacterium, Actinomyces, Other Gram-Positive Rod Bacteria 254
Corynebacterium diphtheriae (Diphtheria). . . . . . . . . . . 255
Actinomyces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Other Gram-Positive Rod Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Mycobacterium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
Tuberculosis Bacteria (TB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Leprosy Bacteria (LB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Nontuberculous Mycobacteria (NTM). . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Nocardia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
272 |
Neisseria, Moraxella, and Acinetobacter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Neisseria gonorrheae (Gonorrhea) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Neisseria meningitidis (Meningitis, Sepsis). . . . . . . . . . . 276
Moraxella and Acinetobacter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Enterobacteriaceae, Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Salmonella (Gastroenteritis, Typhoid Fever, Paratyphoid Fever) . . . 282
Shigella (Bacterial Dysentery) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
Yersinia (Plague, Enteritis). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Yersinia pestis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Yersinia enterocolitica and Yersinia
pseudotuberculosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Escherichia coli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
292 |
Opportunistic Enterobacteriaceae. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Vibrio, Aeromonas, and Plesiomonas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Vibrio cholerae (Cholera). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Other Vibrio Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Aeromonas and Plesiomonas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Haemophilus and Pasteurella. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Haemophilus influenzae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Haemophilus ducreyi and Haemophilus aegyptius . . 303
Pasteurella . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Gram-Negative Rod Bacteria with Low Pathogenic Potential. . . . . . 304
Campylobacter, Helicobacter, Spirillum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
Campylobacter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Helicobacter pylori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 Spirillum minus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
Pseudomonas, Stenotrophomonas, Burkholderia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
XX Contents
Pseudomonas aeruginosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
Other Pseudomonas species, Stenotrophomonas
and Burkholderia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Legionella (Legionnaire’s Disease) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
Brucella, Bordetella, Francisella. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
Brucella (Brucellosis, Bang’s Disease) . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 Bordetella (Whooping Cough, Pertussis) . . . . . . . . . . . . . 315 Francisella tularensis (Tularemia) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Gram-Negative Anaerobes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
317 |
Treponema (Syphilis, Yaws, Pinta) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Treponema pallidum, subsp. pallidum (Syphilis). . . . . 320 Treponema pallidum, subsp. endemicum
(Nonvenereal Syphilis) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Treponema pallidum, subsp. pertenue (Yaws). . . . . . . . 323 Treponema carateum (Pinta). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Borrelia (Relapsing Fever, Lyme Disease) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Borrelia That Cause Relapsing Fevers . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Borrelia burgdorferi (Lyme Disease) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Leptospira (Leptospirosis, Weil Disease) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
Rickettsia, Coxiella, Orientia, and Ehrlichia
(Typhus, Spotted Fever, Q Fever, Ehrlichioses). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Bartonella and Afipia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Bartonella . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Afipia felis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Chlamydia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
335 |
Overview and General Characteristics
of Chlamydiae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Chlamydia psittaci (Ornithosis, Psittacosis). . . . . . . . . . . 337 Chlamydia trachomatis
(Trachoma, Lymphogranuloma venereum) . . . . . . . . . . . 338
Chlamydia pneumoniae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Mycoplasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
340 |
Nosocomial Infections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Pathogens, Infections, Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Sources of Infection, Transmission Pathways. . . . . . . . . 345
Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345