Laboratory diagnosis

Specimens 

Fresh stool, mucus flecks and rectal swabs for culture

Serum specimens, if desired, must be taken 10 days apart to demonstrate a rise               in titer of agglutinating antibodies

8/12/2016 2Prof WWM

Laboratory diagnosis

Stool RE

Macroscopic examination

color, form and consistency

only blood and mucous ­ present

no faecal matter (red currant jelly stool) 

odour ­ odourless 8/12/2016 3Prof WWM

Laboratory diagnosis

Stool RE

Microscopic examination

Large numbers of fecal leukocytes and somered blood cells often are seen  microscopically

8/12/2016 4Prof WWM

Culture

Specimens are inoculated onto 

nutrient agar, 

blood agar

8/12/2016 5Prof WWM

Laboratory diagnosis

Culture

Differential media 

MacConkey agar

EMB agar

8/12/2016 6Prof WWM

Laboratory diagnosis

Culture

Selective media 

Hektoen enteric agar or Salmonella­Shigella agar), which suppress other Enterobacteriaceae and gram positive organisms

8/12/2016 7Prof WWM

Laboratory diagnosis

Culture

Colourless (lactose­negative) colonies are inoculated into TSI agar

Organisms that fail to produce H2S, that produce acid but not gas in the butt and an alkaline slant in TSI agar medium

8/12/2016 8Prof WWM

Laboratory diagnosis

Culture

Colonies that are non­motile should be subjected to slide agglutination by specific Shigella antisera

8/12/2016 9Prof WWM

Laboratory diagnosis

Identification

Gram stain smear shows gram negative bacilli 

Motility test shows non­motile bacilli

8/12/2016 1 0Prof WWM

Laboratory diagnosis

Sugar fermentation test

Lactose, Glucose, Mannitol, Sucrose 

Other biochemical tests

IMViC U

8/12/2016 1 1Prof WWM

Laboratory diagnosis

1 2

K

N

K

Agas

H2S

A

A

K

A

Triple Sugar Iron agar slant (TSI slant)

Shigella A = acidicK = alkalineN = neutral

Voges-Proskauer testpositivenegative

Voges-Proskauer test negative

Urease test

positivenegative

urease test negative

Citrate utilization test

positivenegative

no citrate utilization

Serological identification

Slide agglutination by specific shigella antisera (against S. dysenteriae, S.                flexneri, S. boydii,  S. sonnei)

8/12/2016 1 7Prof WWM

Laboratory diagnosis

Serology (Antibody detection)

Serology is not used to diagnose shigella infections

Shiga toxin can be tested for by Vera and HeLa cell tests

8/12/2016 1 8Prof WWM

Laboratory diagnosis

Molecular methods

PCR targeting 

1 . Invasion plasmid antigen H (ipaH)

2 .Gene for Shigella enterotoxin 2 (ShET­2 ) 

3 .Gene encoding aerobactin­mediated iron uptake system

8/12/2016 1 9Prof WWM

Laboratory diagnosis

Molecular methods

Typing

Plasmid profile

Colicine typing

8/12/2016 2 0Prof WWM

Laboratory diagnosis

Character Bacillary dysentery

Amoebic dysentery

Incubation period

Short (<7 days) Long

Onset Acute Insidious

8/12/2016 Prof WWM 2 1

Laboratory diagnosis

• Symptoms

• Bacillary dysentery

• Amoebic dysentery

• Tenesmus

• Generalized abdominal tenderness

Severe

• Localized over sigmoid,

caecum, colon).

Moderate

• Stool • mucus and blood

• Feces, mucusand blood

• Volume • small • Copious

Laboratory diagnosis

• Microscopic examination

• Bacillary dysentery

• Amoebic dysentery

• RBC • discreate • clumps

• Pus cells • numerous • few

• Eosinophils • (-) • (+)• Charcott

leyden crystal • (-) • (+)

Laboratory diagnosis

Character Bacillary Dysentery Amoebic Dysentery

incubation periodonset  SymptomsTenesmus StoolVolume Microscopic examination: RBC pus cells, Eosinophils Charcott leyden crystal

Short (<7 days)Acute  Generalized  abdominal  tenderness Severemucus and bloodsmall   discreatenumerous(­)(­)

LongInsidious  Localized    over  sigmoid,  caecum, colon). ModerateFeces, mucus and bloodCopious  ClumpsFew(+)(+)

8/12/2016 2 4Prof WWM

Laboratory diagnosis

Infection is followed by a type­specific antibody response

Serum antibodies fails to protect against infection

8/12/2016 2 5Prof WWM

Immunity

IgA antibodies in the gut may be important inlimiting reinfection

Live attenuated strains given orally as experimental vaccines

8/12/2016 2 6Prof WWM

Immunity

Treatment

Ciprofloxacin, ampicillin, doxycycline, and trimethoprim­sulfamethoxazole 

­ suppress acute clinical attacks of 

  dysentery

­ shorten the duration of symptoms

­ fail to eradicate the organisms from 

  the intestinal tract8/12/2016 2 7Prof WWM

Treatment

Multiple drug resistance can be transmitted by plasmids and resistant infections are widespread

Many cases are self­limited

Opioids should be avoided in Shigella dysentery

8/12/2016 2 8Prof WWM

Epidemiology

Shigellae are transmitted person­to­person

Most cases of shigella infection (S. dysenteriae can spread widely

8/12/2016 2 9Prof WWM

Epidemiology

Epidemic outbreaks of disease occur in daycare centers, nurseries and custodial institutions

Disease occurs worldwide with no seasonal incidence (consistent with person­to­person spread involving a low inoculum)

8/12/2016 3 0Prof WWM

8/12/2016 Prof WWM 3 1

Epidemiology

S. sonnei  ­ the U.S. infections

S. flexneri predominates in developing countries

Epidemics of S. dysenteriae occur in Africa and Central America, with case fatality rates of 5% to 15%

8/12/2016 3 2Prof WWM

Epidemiology

Highest risk for disease

young children in daycare centers, nurseries and custodial institutions

siblings and parents of these children

male homosexuals

60% of all infections occur in children under 10 years of age                  

8/12/2016 3 3Prof WWM

Prevention and control

 Mass chemoprophylaxis for limited periods of time (e.g. in military personnel) has been tried

Resistant strains of shigellae tend to emerge rapidly

8/12/2016 3 4Prof WWM

Prevention and control

General measures

Sanitary control of water, food and milk

sewage disposal

Fly control

Isolation of patients and disinfection of excreta

8/12/2016 3 5Prof WWM

Prevention and control

General measures

Detection of subclinical cases and carriers, particularly food handlers

Antibiotic treatment of infected individuals 

8/12/2016 3 6Prof WWM

Prevention and control

Specific measures

Vaccines

Live attenuated strains rational attenuation

Oral route » mucosal vaccine »

One dose, Induction of anti­LPS S­IgA 

8/12/2016 3 7Prof WWM

Subunit vaccines 

Based on the use of  detoxified LPS

Systemic route (IM, SC)

Induction of anti­ LPS IgG 

8/12/2016 3 8Prof WWM

Prevention and control

Subunit vaccines 

*Efficient in young children 

*Pentavalent 

­ S.dysenteriae 1, S.sonnei, 

  S.flexneri 2a, S.flexneri 3a, S.flexneri 6

8/12/2016 3 9Prof WWM

Prevention and control

Vaccine: SC602 

A Shigella flexneri 2a specifically attenuated specifically attenuated  vaccine strain 

8/12/2016 4 0Prof WWM

Prevention and control

KLEBSIELLA PNEUMONIA

RHINOSCLEROMA