Диареегенные кишечные палочки и вызываемые ими заболевания

Таксономия и классификация

Эшерихии – наиболее распространенные аэробные бактерии кишечника, способные при определенных условиях вызывать обширную группу заболеваний человека, как кишечной (диарея), так и внекишечной (бактеремия, инфекции мочевыводящих путей и др.) локализации. Семейство Enterobacteriaceae, род Escherichia, основной вид – E.coli (кишечная палочка) – самый распространенный возбудитель инфекционных заболеваний, вызываемых энтеробактериями. Вид Е. coli не является однородным, а подразделяется на подвиды. Различают услов­но-патогенные эшерихий и диареегенные, обладающие вирулентностью.

Условно-патогенные эшерихиивходят у чело­века в состав микрофлоры кишечника и вла­галища. Е. coli также составляют микрофлору толстого кишечника млекопитающих, птиц, рептилий, рыб. С испражнениями микроб выделяется в ок­ружающую среду. Присутствие кишечной палоч­ки в воде, почве, продуктах, предметах обихода является показателем фекального загрязнения, особенно воды. Коли – титр и коли – индекс часто использовали как санитарные показатели.

Нозологические формы

Условно-патогенные Е. coli способны вы­зывать эндогенные гнойно-воспалительные процессы различной локализации, назы­ваемые парентеральными эшерихиозами. Парентеральный эшерихиоз может проте­кать в виде сепсиса, нагноения ран, вторич­ной пневмонии, инфекции моче вы водящих путей. Часто возникает на фоне иммунодефицита.

Штаммы Е. coli, вовлеченные в инфекцион­ный процесс нижних отделов мочевыводящих путей, обладают специфическим О-антигеном, позволяющим им адгезироваться на поверх­ности эпителия мочевого пузыря. Те штаммы Е. coli, которые вызывают инфекцию верхних отделов мочевыводящих путей (пиелонефрит), имеют особые Р-фимбрии, обладающие ан­тигенными свойствами. Эти Р-фимбрии позволяют микробу адгезироваться на эпителии собирательных канальцев. Е. coli, вызывающие инфекцию мочевыводящих путей, чаще отно­сятся к серогруппам O2, Об, O9. Некоторые из них обладают гемолитической активностью за счет наличия Н1у-плазмиды.

Подавляющее число (около 80 %) менинги­тов новорожденных вызваны Е.coli, которой новорожденный заражается через родовые пути. Е.coli, вызывающая неонатальный ме­нингит, часто обладает микрокапсулой, со­стоящей из гомополимера сиаловой кислоты. Наличие микрокапсулы придает возбудителю антифагоцитарные свойства, так как мик­роб перестает опсонизироваться из-за потери способности активировать комплемент.

Из условно-патогенных Е. coli могут форми­роваться полирезистентные к антибиотикам штаммы за счет приобретения R-плазмид, которые становятся возбудителями ВБИ. Патогенные Е. coli, которые являются воз­будителями кишечного эшерихиоза, ОКИ, получили название диареегенных.

Эпидемиология и пути передачи

Основной механизм распространения диареегенных кишечных палочек – фекально-оральный. Заражение может происходить через пищу, воду, при уходе за животными. Поскольку эшерихии обитают в кишечниках многих видов животных, конкретный источник заражения установить сложно. Контактный путь заражения может быть в закрытых заведениях. Втечение нескольких месяцев сохраняется в воде и почве. Погибает при нагре­вании до 55 °С в течение 60 мин, при 60 °С — в течение 15 мин. Эшерихии в окружающей среде способны переходить в некультивируемую форму.

4. Морфологические и тинкториальные свойства

Е. coli представлены прямы­ми грамотрицательными палочками, размером 0,4/0,6х2,0/6,0 мкм, подвижные за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Для некоторых характерно наличие микрокапсу­лы, построенной из гомополимера сиаловой кислоты; такие штаммы обозначаются как К+.

Питательные среды и культуральные свойства

На жидких средах E.coli дает диффузное помутнение, на плотных средах образует S- и R- формы колоний. На основной для эшерихий среде Эндо лактозоферментирующие кишечные палочки образуют интенсивно красные колонии с металлическим блеском, не ферментирующие – бледно- розовые или бесцветные колонии с более темным центром, на среде Плоскирева – красные с желтоватым оттенком, на среде Левина – темно- синие с металлическим блеском.

Антигенная структура

Какие – либо существенные морфологические различия между патогенными и непатогенными кишечными палочками не обнаружены. Их дифференциация основана на изучении антигенных свойств. Е. coli обладает слож­ной антигенной структурой. Среди поверхностных антигенов выделяют полисахаридные соматические О- антигены, входящие в ЛПС клеточной стенки, термостабильные; жгутиковые Н- антигены из белка флагеллинажгутиков, термолабильные и капсульные полисахаридные К- антигены. Поверхностный К-антиген может быть представлен 3 антигенами: А, В и L, отличающимися по чувствительности к температуре и химическим веществам (L- и В-антигены – в разной степени термолабильныеи А-антигены термостабильные). У эшерихий встре­чается более 97 разновидностей К-антигена, преимущественно В типа. К-антиген обладает способностью маскировать О-антиген, вызы­вая феномен О-инагглютинабельности. В этом случае О-антиген можно выявить только пос­ле разрушения К-антигена кипячением; Известно более 170 вариантов О- антигенов (это соответствует принадлежности возбудителя к определенной серогруппе) и 57 – Н- антигенов (принадлежность к серовару). В состав диареегенных (вызывающих диарею) кишечных палочек входят 43 О- группы и 57 ОН- вариантов.

По О-антигену (или по сочетанию ОК-антигенов) энтеропатогенные эшерихии разделены на серогруппы, по К- и Н-антигенам – на серовары. Антигенная формула диареегенных эшерихий обычно включает все три типа антигенов, например: ОН 1:К55:Н12, О55:К59:Н6. Име­ются штаммы, содержащие два типа антигенов, например: О124:К72, О75:Н7. Антигенную характеристику (формулу) выделенных культур Е.coli от больных энтеральными эшерихиозами используют при эпи­демиологическом анализе.

Диареегенные E.coli отличаются от остальных эшерихий по ан­тигенным свойствам и относятся к разным серогруппам и сероварам. Кишечные коли-инфекциимогут иметь различное клиническое тече­ние и другие существенные отличия в зависимости от серогруппы и серовара, к которым относится возбудитель.

7. Биохимические свойства Кишечная палочка обладает выра­женной биохимической активностью и в большинстве случаев ферментирует углеводы (глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, галактозу и др.) с образованием кислоты и газа, образует индол, но не образует сероводород, не разжижает желатин.

Факторы патогенности диареегенных E.coli.

У диареегенных эшерихий обнаруже­ны факторы адгезии и колонизации, факторы инвазии, эндотоксин и экзотоксины. Причем, разные категории эшерихий отличаются по имеющимся у них факторам патогенности и их свойствам. Наиболее изучены следующие:

1. Факторы адгезии, колонизации и инвазии, связанные с пилями, фимбриальными структурами, белками наружной мембраны. Они кодируются плазмидными генами и способствуют колонизации нижних отделов тонкой кишки.

2. Эндотоксин (липополисахарид). Все штаммы E.coli имеют эндотоксин, который обладает адге­зивными свойствами и может быть причиной эндотоксикоза.

3. Экзотоксины: У диареегенных E.coli имеются экзотоксины, которые подразде­ляются на цитотонины и цитотоксины. Некоторые диареегенные E.coli синтезируют гемолизин, для патогенных кишечных палочек характерна выработка бактериоцинов (колицинов).

Цитотонины (стимулируют гиперсекрецию клетками кишечника жидкости, нарушают водно-солевой обмен и способствуют развитию диареи). Они подразделяются на:

а) Термолабильные знтеротоксины– это белки с м.м. 60000-83000, обладают антигенными свойствами, имеют много сходных свойств с холерогенным токсином. Механизм действия токсинов идентичен механизму действия холерогена: токсин состоит из 5 субъединиц В (акцептор) и I субъе­диницы А (активатор), которая расщепляется после прикреп­ления на ганглиозидах эпителиоцитов на А1 и А2. А2 служит для связи с субъединицами В, а А1 является собствен­но токсином. Токсин А активирует аденилатциклазную систему, в результате накапливается цАМФ. Это ведет к нару­шению водно-электролитического баланса, изменяется ак­тивный транспорт ионов: в области крипт эпителиоциты усиленно выделяют анионы Cl. HCO, катионы Na, К. затруд­нено всасывание воды, за ионами из клеток выходит вода что дополнительно усиливает аденилатциклазy. Действие токсина приводит к обезвоживанию организма и к гипокалиемии.

б) Термостабильный энтеротоксин имеет м.м. 2000-10000, не обладает антигенными свойствами. По структуре сходен с LT-токсином. Действует на гуанилат-циклазную си­стему, что приводит также к нарушению водно-солевого об­мена и к диарее, но диарея умеренная и более продолжительная.

Цитотоксины (шигоподобные токсины) кодируются tox-генами конвертирующих бактериофагов. (действуют на клетки стенки кишечника и эндотелия капилляров). Эти токсины по антигенным свойствам идентичны токсину Шига возбудителей дизентерии и нейтрализуются антисыво­роткой к токсину Шига. Шигоподобные токсины вызывают нарушение синтеза белка в эпителиоцитах слизистой толстого кишечнике, что приводит к их гибе­ли, обладают также и нейротоксическим действием.

Патогенез

На основании различий в антигенных свойствах и факторах патогенности возбудителей, в особенностях патогенеза, локализации па­тологического процесса, клинических и эпидемиологических отличий у вызываемых ими заболеваний, диареегенные эшерихии делят на пять категорий: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные. Для каждой категории характерна принадлежность к опре­деленным серогруппам (табл. 6):

Таблица 6. Серогруппы E. coli, наиболее часто вызывающие поражения у человека

Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

Энтероинвазивные кишечные палочки способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию. Штаммы имеют некоторое сходство с шигеллами (неподвижные, не ферментируют лактозу, обладают высокими энтероинвазивными свойствами).

Энтеропатогенные E.coli – основные возбудители диареи у детей. В основе поражений – адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови (геморрагический колит), гемолитико-уремический синдром (гемолитическая анемия в сочетании с почечной недостаточностью). Наиболее частый серотип энтерогеморрагических кишечных палочек – О157: Н7.

Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Таблица 7. Заболевания, вызываемые диареегенными E.coli

Иммунитет

Естественный иммунитет против коли-инфекции обеспечивается бифидобактериями и антителами грудного материнского молока. Грудное молоко стимулирует развитие бифидофлоры. Сывороточные антитела IgM против энтеропатогенных штаммов эшерихий не проходят через плаценту, поэтому маленькие дети легко заболевают колиэнтеритом при заражении энтеропатогенными штаммами. Сывороточные антитела против дизентериеподобного эшерихиоза передаётся ребёнку от матери антителами IgG, которые проходят через плаценту, поэтому маленькие дети не восприимчивы к дизентериеподобному эшерихиозу (и к дизентерии).

Формирование местного иммунитета кишечника детей взрослых связано с секреторными SIgA, продуцируемыми лимфоидными клетками кишечника. После заболевания формируется группоспецифический слабо выраженный иммунитет. Возможны повторые заболевания.

Читайте также:

Рекомендуемые страницы:

©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-02
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Поиск по сайту: