Какие вы знаете патогенные серовары кишечной палочки

Среди видов Escherichia coliсемействаEnterobacteriaceae, наряду с непатогенными кишечны­ми палочками – представителями нормальной микрофлоры кишечника, имеются их патогенные варианты, в том числе:

· энтерогеморрагические кишечные палочки (ЭГКП) – возбудители энтерогеморрагического эшерихиоза с гемолитико-уремическим синдромом);

· энтероинвазивные (ЭИКП), вызывающие заболева­ния, сходные с дизентерией;

· энтеротоксигенные (ЭТКП), вызывающие холероподобный эшерихиоз или диарею путешественников;

· ЭПКП (энтеропатогенные) – возбудители детских колиэнтеритов и других кишечных инфекций, а также уропатогенные эшерихии, поражающие мочевыводящие пути.

Наиболее часто встречающиеся серовары патогенных эшерихий, входящих в состав перечисленных групп, представлены в таблице 11.

Таблица 11.Серовары наиболее часто встречающихся патогенных эшерихий.

Часть эшерихий относится к условно-патогенным микроорганизмам, способных вызывать оппортуни­стические инфекции (пневмонии, нагноения ран и полостей, ме­нингиты, сепсис и т.д.). При накоплении в пищевых продуктах эшерихии могут стать причиной пищевого отравления. Методы микробиологической диагностики эшерихиозов отражены в схеме 11.

Бактериоскопический метод в диа­гностике эшерихиозов в практике бактериологических лабораторий не применяется из-за сходства морфологических и тинкториальных свойств патогенных и условно-патогенных энтеробактерий.

Бактериологический методявляется основным методом диагностики эшерихиозов. Для выделения эшерихий используют среды Эндо, Левина и среду Мак-Конки с сорбитом для выделения Escherichia coli0157 : HIиз группыЭГКП.

Схема 11.Микробиологическая диагностика эшерихиозов

Через 18 —24 ч инкубации при 370 С изучают характер колоний (гладкие, выпуклые, с ровными краями колонии, окрашенные в красный цвет в результате разложения лактозы, с характерным металлическим блеском), выросших на плотных питательных средах. Патоген­ные эшерихии по морфологическим, тинкториальным, культуральным и биохимическим свойствам не отличаются от обычных эшерихий, обитающих в кишечнике человека. Исключение составляют лактозоотрицательные ЭПКП. Принадлежность выделенных микро­организмов к патогенным эшерихиям устанавливают по ан­тигенной структуре с помощью ОРА со смесью специфических эшерихиозных ОК- сывороток и содержимого 10 лактозоположительных колоний. На среде Мак-Конки с сорбитом ЭГКП образуют бесцветные колонии, тогда как другие эшерихии фер­ментируют сорбит, образуя красные колонии.

При положительном результате РА оставшуюся часть колонии пересевают уколом в столбик и штрихом на поверхность скошенной части среды на комбинированную полуско­шенную полиуглеводную среду (например, Ресселя) с целью накопления культуры.

На 3-й день учитывают изменения на среде Ресселя. Ферментацию глюкозы с образованием кислоты или кислоты и газа выявляют по изменениям стол­бика агара (пожелтение и его разрывы среды в результате ферментации глюкозы в анаэробных условиях) и скошенной части (пожелтение в результате фер­ментации лактозы и сахарозы). При отсутствии ферментации углеводов среда приобретает щелочную реакцию за счет выделения аминов при разложении бел­ка и приобретает красный цвет. Проверяют чистоту выделенной культуры, опре­деляют ее биохимические свойства (посев на среды Гисса); проводят серотипирование путем постановки сначала ориентировочной РА на стекле с поливалентной ОК-сывороткой, а затем — развернутой РА с адсорбированными групповыми сы­воротками для определения ОК-серогруппы. Можно использовать латексные диагностикумы, покрытые соответствующи­ми антителами (реакция латексной агглютинации).

Антигенную формулу выделенной культуры определяют по результатам постановки развернутой РА с ОК сывороткой (или диагностическим иммуноглобулином) и жи­вой культурой (типирование по К-антигену), а также развернутой РА с ОК сывороткой и гретой (кипяченой в течение 1-2 ч) культурой с целью определения специфического О-антигена. Кипячение или автоклавирование разрушает поверхно­стно расположенный К-антиген, мешающий определению специфического О-антигена. Через сутки инкубирования при 370 С гомологичные сыворотке штаммы должны агглютинироваться до титра или до половины титра сыворотки.

Культуру, положительно прореагировавшую в развернутой РА с одной из сывороток, засевают на дифференциально-диагностические среды для окончательной иден­тификации. Для выявления источника инфекции и путей заражения у вы­деленного штамма определяют фаговар и колициногеновар.

У вы­деленных культур или в патологическом мате­риале можно определить адгезивность и инвазивность микроскопическим методом с использованием культур ткани Нер-2 или HeLa, а также плазмиды вирулентности с помощью ДНК-зондов или ПЦР.

Для ускоренной идентификации возбудителя в исследуемом материале применяют прямой или непрямая РИФ.

Серологический метод является вспо­могательным, направленным на обнаружение антител и их динамики в процессе инфекции (исследование парных сывороток) с помощью РА, РНГА, ИФА.

История открытия.

Впервые были выделены из кишечника ребенка и описаны в 1885 г. немецким врачом-педиатром Теодором Эшерихом.

Морфология и тинкториальные свойства.

E. сoli представляют собой грамотрицательные прямые с закругленными концами палочки размером 0,4-0,-2-6 мкм, в мазках располагаются беспорядочно, подвижные (перетрихи), имеют микрокапсулу, пили I и II типов, спор не образуют.

Культуральные свойства.

E.сoli – факультативные анаэробы, хемоорганогетеротрофы. Не требовательны к условиям культивирования. Оптимальные условия культивирования: температура 37 С, рН 7,2-7,5, длительность культивирования – 24-48 часа. Хорошо растут на простых питательных средах (МПБ, МПА). В МПБ наблюдается рост в виде диффузного помутнения с последующим образованием осадка. На МПА образуют колонии в S-форме: слабовыпуклые полупрозрачные колонии с ровными краями и гладкой, блестящей поверхностью среднего размера. Возможен рост в R-форме (колонии с изрезанными краями, шероховатой поверхностью), иногда вырастают слизистые колонии (М-форма).

Дают характерный рост на дифференциально-диагностических средах: Эндо (малиновые колонии с металлическим блеском); Левина (темно-синие колонии с металлическим блеском), Плоскирева (розовые колонии с металлическим блеском), Ресселя и Олькеницкого. На кровяном агаре могут давать гемолиз.

Биохимические свойства.

E. сoli обладают высокой ферментативной активностью. Каталазоположительны и оксидазоотрицательны. Реакция Фогеса-Проскауэра отрицательная. Разлагают сахара (глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, сахарозу и др.) до кислоты и газа. Разложение лактозы до кислоты и газа является отличительным признаком эшерихий от других энтеробактерий. Восстанавливают нитраты в нитриты, образуют индол, аммиак, не продуцируют сероводород, не разжижают желатин.

Антигенная структура.

Антигенная структура сложная. Имеются О-, Н-, К- (L, В, А), М-антигены, фимбриальные, рибосомные и многие другие антигены. При сероидентификации наибольшее значение имеют О-, Н-, К- антигены.
* О – соматический антиген, липополисахарид клеточной стенки, термостабильный, спиртоустойчивый, групповой (?171 серогруппа).

* Н – жгутиковый антиген, белок флагеллин , типовой (более 57 серотипов).

* К – капсульный антиген , кислый полисахарид, тоже типовой (более 97 серотипов). К-антиген не однороден – в зависимости от устойчивости к температуре выделяют 3 его разновидности :

– L – термолабильный антиген (разрушается при нагревании до 600С);

– А – термостабильный (выдерживает 2-3-часовое кипячение);

– В – промежуточный по термолабильности между А и L (выдерживает нагревание до 60С в течение часа, но разрушается при кипячении).

Серовары эшерихий обозначают с указанием антигенной формулы: О26:К60: Н2…

Факторы патогенности.

1. Токсины:

* эндотоксин – оказывает на организм человека пирогенное и токсическое (снижение АД, нейротоксичность) действие, подавляет фагоцитоз;

* экзотоксины образуют некоторые штаммы кишечной палочки:

– энтеротоскин (ЭТКП);

– цитотоксин с гемолитическим и некротическим действием (ЭИКП, ЭГКП).

2. Структурные и химические компоненты клетки:

* пили I (адгезия) и II (конъюгация) типов;

* капсула и Т-белок клеточной стенки (адгезия, подавление фагоцитоза);

* плазмиды (у E. сoli обнаружены Col-, R-, F-, Hly-, Ent-плазмиды, а также плазмиды, кодирующие синтез факторов адгезии).

Резистентность.

E. сoli обладают хорошей выживаемостью во внешней среде, сохраняются в почве и воде несколько месяцев. При 56С гибнут в течении 1 часа, нагревание до 60С выдерживают не более 15-20 мин, при кипячении погибают мгновенно. Чувствительны к дезинфицирующим средствам и антибиотикам.

Экология и роль в патологии.

Различают условно-патогенные и диареегенные E. сoli.

Условно-патогенные E. сoli входят в состав микрофлоры кишечника человека, млекопитающих, птиц, рептилий и рыб. С испражнениями E. сoli выделяются в окружающую среду. Кишечная палочка является санитарно-показательным микроорганизмом, ее обнаружение свидетельствует о свежем фекальном загрязнении объектов внешней среды.

Условно-патогенные E. сoli вызывают эндогенные гнойно-воспалительные процессы различной локализации (инфекции мочевыводящих путей, нагноение ран, холецистит, аппендицит, перитонит, конъюктивит, отит, пневмонии, менингиты…) вплоть до сепсиса, чаще на фоне ИДС.

Диареегенные E. сoli являются возбудителями экзогенных инфекций – эшерихиозов (острые кишечные заболевания, протекающие по типу энтеритов и энтероколитов) и пищевые отравления.
 

Эпидемиология.
Заболевания, вызванные E. сoli, распространено повсеместно.

Источник инфекции: больные и бактерионосители.

Механизм передачи: фекально-оральный (пути: пищевой, контактно-бытовой и реже водный).

Патогенез и клинические проявления.

Диареегенные серовары кишечной палочки разделены на 5 групп:

* Энтеропатогенные (ЭПКП);

* Энтеротоксигенные (ЭТКП);

* Энтероинвазивные (ЭИКП);

* Энтерогеморрагические (ЭГКП);

* Энтероадгезивные (ЭАКП).

Кроме вышеперечисленных выделяют диффузноприлипаемые кишечные палочки (пока недостаточно изучены).

Морфологически представители разных групп не отличимы друг от друга; их дифференцируют по антигенной структуре и по факторам патогенности.

ЭПКП – вызывают эшерихиозы у детей до 1 года (чаще у детей, находящихся на искусственном вскармливании). Возбудители поражают эпителий тонкого кишечника: адсорбируясь на поверхности энтероцитов за счет белка наружной мембраны (интимина), размножаются здесь и повреждают микроворсинки, вызывая их отторжение. Развивающаяся при этом воспалительная реакция обусловлена действием эндотоскина, который освобождается при разрушении кишечных палочек. Основные клинические проявления: диарея, рвота, срыгивание пищи, признаки обезвоживания организма, гипотрофия. Течение болезни – тяжелое, может длиться неделями.

ЭТКП вызывают холероподобные заболевания у детей и взрослых. При помощи пилей они прикрепляются к эпителию нижних отделов тонкого кишечника, размножаются благодаря CF (фактор колонизации) и продуцируют 2 типа токсинов: LT (термолабильный, по механизму действия напоминает экзотоксин холерного вибриона) и ST (термостабильный). LT и ST увеличивают в клетках эпителия содержание цАМФ и цГМФ соответственно, что вызывает нарушение транспорта молекулярного железа и повышенному выходу воды из клеток. Это нарушает водно-солевой баланс в кишечнике и приводит к развитию водянистой диареи. Заболевание по характеру течения напоминает легкую форму холеры (в литературе его часто называют диареей путешественников).

ЭИКП вызывают дизентериеподобное заболевание у детей и взрослых. Адсорбируются на клетках эпителия нижних отделов толстой кишки, проникают внутрь клеток, размножаются, выделяют шигеллоподобный токсин и разрушают клетки. Распространяясь по межклеточным пространствам, они поражают соседние клетки, образуя язвы. Клинические симптомы: вначале – водянистая диарея, затем в испражнениях появляется примесь слизи и крови.

ЭГКП – возбудители геморрагической диареи и гемолитического уремического синдрома, поражая преимущественно детей. Возбудители выделяют шигелоподобный цитотоксин, вызывающий разрушение эндотелия сосудов (блокирует синтез белков на рибосомах) кишечника и почек, в результате чего развиваются ишемия и некроз клеток. Клинически наблюдается геморрагический колит (кровавый понос) и гемолитический уремический синдром (гемолитическая анемия и почечная недостаточность), которые протекают тяжело и нередко с летальным исходом.

ЭАКП (описаны в 1985 г.у) способны быстро прикрепляться к поверхности клеток и колонизировать разные отделы кишечника, но чаще поражают толстую кишку. Цитотоксинов они не образуют, в клетки не проникают. Клинически заболевание характеризуется упорным диарейным синдромом.

Иммунитет.

После перенесения эшерихиозов формируется гуморальный типоспецифический иммунитет, наблюдается выработка местного иммунитета (SIgA). Образующие антитела не обладают протективными свойствами.

Исследуемый материал: при кишечных эшерихиозах – испражнения, рвотные массы, у грудных детей мазки из зева, при эндогенной инфекции – материал из соответствующего очага (моча, отделяемое раны, кровь…).

1. Бактериоскопический метод.

2. Бактериологичекий метод (основной) – выделение чистой культуры возбудителя, ее идентификация, определение чувствительности к антибиотикам.

3. Серологический метод:

* РА с поли-(ОВ) и моновалентными агглютинирующими эшерихиозными сыворотками;

* ИФА;

* РИФ.

4. Молекулярно-биологический метод (ПЦР, ДНК-зонды).

Специфическая профилактика не разработана.

Неспецифическая профилактика: ранняя диагностика, изоляция больных, регулярное профилактическое обследование работников детских учреждений и ЛПУ. Большое значение имеет строгое соблюдение санэпидрежима в этих учреждениях.

Принципы терапии: диета, ХТП (нитрофураны, фторхинолоны), при генерализованных формах – антибиотики с учетом чувствительности, спецефическое лечение – коли-бактериофаг, лакто- и бифидосодержащие пробиотики.