Кишечных палочек не характерно сбраживание лактозы

Примечание: К Г – ферментация углевода сообразованием кислоты и газа, (–) – отсутствие ферментации или образования

Ферментативная активность изучена на пестром ряду. Кроме питательной основы и углевода к среде добавлен индикатор бромкрезолпурпур. Исходный цвет среды фиолетовый, при образовании кислоты цвет среды становится желтым. Газообразование улавливают с помощью поплавков – коротких стеклянных трубочек, запаянных с одного конца, помещенных в питательную среду, открытым концом вниз. Образование индола определено с помощью реактива Ковача: при положительной реакции конец бумажки окрашивается в малиново-розовыйцвет.

4. Знакомство со схемой лабораторного диагноза эшерихиоза по схеме(зарисовать табл.3)

Среди кишечных палочек встречаются представители, которые способны вызывать заболевания кишечника, варьирирующие от умеренной диареи до тяжелого холероподобного заболевания. В основном заболевания возникают у детей 1 года жизни, но могут возникать также у детей старшего возраста и взрослых.

Кишечные палочки, вызывающие поражения кишечника, разделяют на три группы:

1. Энтеропатогенные кишечныепалочки (ЭПКП)– поражают детей первого года жизни, особенно часто в коллективах (серогруппы 026,055, 0111 и др.)

2. Энтеротоксигенные кишечные палочки (ЭТКП)– поражают детей старше года и взрослых людей (серогруппы 01,05,06 и др.). Эта группа кишечных палочек характеризуется способностью продуцировать энтеротоксин, который реагирует с аденилциклазной системой клеток эпителия слизистой тонкого кишечника, нарушает их функции вызывает холероподобные заболевания.

3. Энтероинвазионные кишечные палочки (ЭИКП)– поражают детей старше года и взрослых людей (серогруппы 025,0124 и др.) Эта группа кишечных палочек обладает способностью к инвазии в клетки слизистой оболочки толстой кишки и вызывает дизентериеподобные заболевания.

Помимо перечисленных заболеваний, которые могут принимать эпи­демический характер, кишечные палочки могут вызывать аппендицит, перитонит, цистит, пиелонефрит и т.д. В последние годы нередко ки­шечные палочки самостоятельно или в ассоциациях с другими бактери­ями вызывают внутрибольничные инфекции в хирургических, педиатри­ческих стационарах и др.

Кишечные палочки, выделяемые от больных различными заболева­ниями, как кишечной, так и не кишечной локализации, невозможно раз­личить от представителей нормальной микрофлоры ни по морфологичес­ким, ни по культуральным свойствам. Дифференциация их проводится на основе антигенной структуры.

Главной особенностью ЭПКП является антигенная структура, по­стоянная и характерная для каждого штамма. Учитывают соматический 0-антиген, соматический К-антиген и жгутиковый Н-антиген.

Общепризнано, что поставить клинический диагноз острой кишеч­ной инфекции нельзя. Обязательна постановка лабораторного диагноза. Основным в лабораторной диагностике является бактериологический диагноз.

Исследуемый материал: испражнения, рвотные массы.

Испражнения в количестве 3–5 гр. помещают в пробирку с изото­ническим раствором хлорида натрия или глицериновой смесью. Целесо­образно брать последние порции, т.к. при колиэнтеритах поражается тонкий кишечник. У грудных детей материал для исследования берут с пеленок. Чем раньше от начала заболевания исследуют испражнения, тем вероятнее возможность выделения возбудителя. Рекомендуется за­бор материала сделать до начала лечения.

Бактериологический метод. Бактериологический диагноз основан на выделении чистой куль­туры и определении её серовара.

Исследуемый материал засевают на среду Эндо, предварительно разведя его физ. раствором. Через сутки изучают колонии, выросшие на среде. Кишечные палочки вырастают на среде Эндо в виде малиново-красных колоний с металлическим блеском или без него. Отбор ко­лоний патогенных кишечных палочек проводят с помощью ориентировоч­ной реакции агглютинации с диагностической сывороткой. Употребляют смесь ОКБ – сывороток против патогенных кишечных палочек, соединяя не более 5 сывороток. Для постановки ориентировоч­ной реакции агглютинации исследуют не менее 10 колоний. Если ни одна из них не агглютинирует, дают ответ: “Патогенные кишечные палочки не обнаружены”. Из колоний с положительной реакцией агглю­тинации делают посев в пробирки со средой Олькеницкого (Клиглера) или скошен­ным агаром и ставят в термостат на 18–20 часов.

На следующий день (3 день исследования) просматривают посевы на среде Олькеницкого и скошенном МПА. Состав среды Олькеницкого (трехсахарная среда с мочевиной): к 100 г МПА расплавленного и охлажденного добавляют I г лактозы, I г сахарозы, 0,1 г глюкозы, I г мочевины, 0,02 г соли Мора, 0,03 г гипосульфита и индикатор ВР (водный голубой и розоловая кислота). Среду разливают так, что­бы был столбик и скошенная поверхность. Посев культуры делают штрихом на скошенную поверхность и уколом в глубину столбика. Фер­ментация глюкозы происходит в анаэробных условиях (её в среде мало), в этом случае цвет изменится только в столбике (среда поси­неет). При ферментации лактозы или сахарозы среда посинеет как в столбике, так и на скошенной поверхности. При разложении мочеви­ны (рН сдвигается в щелочную сторону) цвет среды станет оранжевым. Газообразование определяют по разрывам среды. При образовании сероводорода среда чернеет.

На скошенном МПА энтеропатогенные кишечные палочки образуют влажный блестящий сероватый налет.

На среде Олькеницкого кишечная палочка вызывает посинение среды, как в столбике, так и на скошенной поверхности, наблюдают­ся разрывы среды пузырьками газа (ферментация лактозы и глюкозы до кислоты и газа). Выделенную культуру проверяют в реакции аг­глютинации на стекле сначала с той же смесью сывороток, а затем раздельно с каждой сывороткой, входящей в смесь.

При отсутствии реакции агглютинации дают отрицательный ответ. При положительной реакции агглютинации необходимо подтвердить при­надлежность выделенной культуры к роду кишечных палочек. Для этого культуру засевают на жидкие среды Гисса с лактозой, глюкозой, маннитом, сахарозой, в пробирку с МПБ для обнаружения индола и серово­дорода, определяют подвижность.

Для окончательной идентификации выделенной эшерихии ставят развернутую реакцию агглютинации с типовой коли-ОКВ-сывороткой. Реакцию ставят с живой культурой для установления К-антигена и с гретой культурой для установления О-антигена.

По результатам пестрого ряда и развернутой реакции агглютина­ции может быть дан окончательный ответ.

Серологическая диагностика при кишечных инфекциях использует­ся для подтверждения этиологического значения выделенных эшерихий, заподозренных в качестве возбудителя, в научно-исследовательских целях для изучения патогенеза и иммунитета кишечных заболеваний.

Основана она на обнаружении антител в сыворотке крови. Обна­руживают О-антитела в реакции агглютинации, используя в качестве антигена культуру, выделенную от больного и кипяченую в течение 2 часов. Положительная реакция проявляется непостоянно, титр антител невысокий – ниже 1:100. В-антитела не обнаруживаются.

Можно использовать реакцию пассивной гемагглютинации, которая более чувствительна. В качестве диагностикума используют эритроци­ты барана, сенсибилизированные смывом 48-часовой культуры, кипяче­ной 2 часа. Следовательно, в РПГА также выявляют только О-антитела. Эта реакция позволяет отличить больных от людей, выделяющих энтеропатогенные кишечные палочки без клинических проявлений болезни. У последних антитела не обнаруживаются.

Ускоренные методы лабораторной диагностики. Классическое бактериологическое исследование длится 4–5 дней. Это не всегда устраивает и клиницистов и эпидемиологов, по­этому прилагается много усилий, чтобы сократить время исследова­ния и ускорить ответ лаборатории. Для решения этой проблемы пред­ложено использовать наиболее рациональные питательные среды, сокра­щать интервалы между исследованиями, а также применять методы, ос­нованные на определении антигенной структуры кишечных палочек. На­иболее чувствительным и быстрым методом является метод иммунофлюоресценции, основанный на обнаружении специфического антигена кишеч­ных палочек в исследуемом материале с помощью флюоресцирующих антител.

Этапы бактериологического исследования

при подозре­нии на эшерихиоз

Первый день

1. Сделать посев испражнений больного на среду Эндо. Для этого взять немного материала пипеткой и эмульгировать его в физиологическом растворе или глицериновой смеси, каплю эмульсии нанести на среду Эндо петлей или пипеткой. Стерильным шпателем растереть каплю на небольшом участке среды, затем, не прожигая шпатель, втереть оставшийся на нем материал по всей поверхности. Чашки с посевом поставить в термостат на 24 часа.

Второй день

2. Изучить посевы на среде Эндо, описать выросшие колонии.

Отобрать малиново-красные колонии с металлическим блеском или без него с помощью ориентировочной реакции агглютинации (не менее 10). Для постановки реакции стерильной петлей взять часть колонии и смешать с каплей агглютинирующей диагностической поливалентной сыворотки. Поливалентные сыворотки готовят в производственных условиях, они содержат антитела к нескольким сероварам эшерихий из одной серологической группы. При положительной реакции агглютинации оставшуюся часть колоний отсеять на скошенный агар или среду Олькеницкого. Если же ни одна из десяти колоний не дала агглютинации, выдать отрицательный ответ.

Третий день

3. Изучить посевы на скошенном агаре и среде Олькеницкого.

3.1. Поставить ориентировочную реакцию агглютинации на стекле с поливалентной сывороткой. Если реакция агглютинации положительна, поставить реакцию агглютинации на стекле с каждой типовой сыворот­кой, входящей в поливалентную.

3.2. Подтвердить принадлежность выделенной культуры к эшерихиям. Для этого изучить ферментативные свойства, сделав посев на жидкие среды Гисса с лактозой, глюкозой, маннитом, сахарозой, мальтозой. Сделать также посев на МПБ для определения образования индола и сероводорода.

3.3. Провести окончательную серологическую идентификацию культуры. Для этого поставить развернутую реакцию агглютинации с живой и гретой культурой. Диагностическую типовую сыворотку разводят от 1:100 до тит­ра сыворотки, указанного на этикетке. Из разведений приготовить два ряда пробирок. Приготовить антиген. Для этого смыть культуру с поверхности среды 3–5 мл физиологического раствора, разлить взвесь в 2 стерильные пробирки. Одну из них прогреть на водяной бане при 100°С в течение часа. В первый ряд разведений сыворотки внести по 2 капли живой культуры, во второй – по 2 капли гретой культуры. После встряхивания пробирки поместить в термостат на 18–20 часов.

Четвертый день

Учет результатов. Заключение по исследованию

4.1. Просмотреть посевы на пестром ряду. Для кишечной палочки ха­рактерна ферментация лактозы, глюкозы, мальтозы и маннита с обра­зованием кислоты и газа, отсутствие ферментации, сахарозы, образо­вание индола. Учет реакции агглютинации провести с помощью лупы. Агглютинация с живой культурой крупнохлопчатая (Н-агглютинация), с убитой – мелкозернистая (О-агглютинация).

Таблица 3

Впервые Escherihia coli (кишечную палочку) Т.Эшерих выделил в 1885 г из фекалий больного. Кишечная палочка является постоянным обитателем толстого отдела кишечника человека, млекопитающих, птиц и рыб. Среди бактерий E. сoli наряду с сапрофитными штаммами встречаются энтеропатогенные, способные вызвать желудочно-кишечные заболевания людей и животных.

Морфология. Это полиморфные палочки с закругленными концами длиной 1-3 мкм, грамотрицательные, не образующие спор, подвижные перитрихи (встречаются и неподвижные). Капсулу образуют лишь патогенные серовары (08, 09, 0101).

Культуральные свойства. Е. coli аэроб или факультативный анаэроб, оптимальная температура роста 37-380С, рН среды 7,0-7,4. Хорошо растет на обычных питательных средах – МПА, МПБ, средах Эндо и Левина. На МПА через 24 ч появляются сочные, круглые с ровными краями и гладкой поверхностью (s-форма) серо-белого цвета колонии. В МПБ образуют интенсивное помутнение среды и осадок на дне пробирки, легко разбивающийся при встряхивании.

Биохимические (ферментативные) свойства у бактерий E. сoli хорошо выражены, в отличие от других бактерий семейства Enterobacteriaciae они сбраживают лактозу до кислоты и газа, что используется для дифференциации и идентификации.

К бактериям группы кишечной палочки отнесены 3 рода бактерий: Escherihia, Citrobacter и Enterobacter. Два последних рода близки, в отличие от рода Escherihia они имеют ограниченное санитарное значение и не расцениваются как показатели свежего фекального загрязнения, так как их чаще обнаруживают в почве, на растениях.

Во всех ранее существовавших классификациях уделялось большое внимание способности кишечных палочек сбраживать лактозу, так как считалось, что средой обитания лактозоотрицательных палочек являются почва, вода, растения.

В связи с неодинаковым санитарно-показательным значением отдельных родов в настоящее время для дифференциации Escherihia coli фекального происхождения от других БГКП (Citrobacter и Enterobacter) предложен комплекс признаков обозначенных абревиатурой – ТИМАЦ.

Т – температурный тест (тест Эйкмана);

И– тест на индолообразование;

М– реакция с метиловым красным;

А– реакция на ацетиметилкарбинол (реакция Фогес-Проскауэра);

Ц– цитратный тест.

Признаки, входящие в этот комплекс, определяют принадлежность БГКП к одному из трех родов: Escherihia, Citrobacter и Enterobacter.

Температурный тест. Для подтверждения фекального происхождения выделенных штаммов Escherihia coli, принимают ее способность сбраживать углеводы при температуре 43-440С, превышающей температуру тела человека, т.е. температурный тест. Большинство бактерий родов Citrobacter и Enterobacter такой способностью не обладает.

Образование индола. Суть метода сводится к тому, что 98% выделенных штаммов Escherihia coli способны расщеплять аминокислоту триптофан, входящую в состав многих белков и пептонов питательной среды, с выделением ряда продуктов, в том числе и индола, окрашивающего питательную среду в красный цвет при взаимодействии с реактивами, содержащими параметиламидобензальдегид. Бактерии из родов Citrobacter и Enterobacter индол не образуют.

Реакция с метиловым красным(реакция Кларка). Эта реакция применяется для определения интенсивности кислотообразования при сбраживании глюкозы в питательной среде. В качестве индикатора используют метиловый красный, который изменяет окраску от светло-желтой до красной при рН 5,0 и ниже (при рН выше 5,0 среда остается светло-желтой). Считается, что типичные Escherihia coli сбраживают глюкозу до кислоты и газа более интенсивно, чем Enterobacter.

Образование ацетилметилкарбинола.С помощью этой реакции определяют способность микроорганизмов образовывать в среде с глюкозой ацетилметилкарбинол. Его образуют Enterobacter, а Escherihia coli и Citrobacter такой способностью не обладают.

Способность микроорганизмов образовывать в среде с глюкозой ацетилметилкарбинол определяют по следующей методике: к 5 мл культуры 4-5 суточного возраста, выращенной на пептонной воде с глюкозой или на среде Кларка, добавляют такой же объем 40%-ного раствора КОН. При наличии ацетилметилкарбинола среда окрашивается в розовый цвет.

Цитратный тестоснован на способности некоторых микроорганизмов усваивать лимонную кислоту и ее соли в питательной среде.

Citrobacter и Enterobacter растут на цитратных средах и получили название цитратположительные бактерии, а Escherihia coli фекального происхождения не утилизируют цитрат и являются цитратотрицательными.

ГОСТом предусмотрено проведение цитратного теста при контроле молока и молочных продуктов на среде Козера.

Сбраживание лактозы.Во всех ранее существовавших классификациях уделялось большое внимание способности кишечной палочки сбраживать лактозу. Этот признак был дифференцирующим при определении санитарно-показательного значения изучаемых микроорганизмов. Считалось, что лактозоотрицательные варианты отличаются от лактозоположительных тем, что средой обитания их являются почва, вода, растения.

Однако в кишечнике человека и животных, а также во внешней среде можно обнаружить различные варианты кишечных палочек, которые имеют не типичные для рода Escherihia признаки. Это объясняется тем, что у кишечной палочки, под влиянием различных факторов внешней среды происходит изменение ряда биологических свойств: утрата способности сбраживать лактозу и ферментировать углеводы при 430С и даже при 370С.

Следовательно, этот признак нестабильный, поэтому внастоящее времяпри классификации или для подтверждения фекального происхождения выделенных штаммов кишечной палочки определяют способность не просто сбраживать лактозу, а способность сбраживать углеводы при температуре, превышающей температуру тела человека и животных, т.е. температурный тест.

В комплексе ТИМАЦ температурный и цитратный тесты являются основными, наиболее стабильными позволяющими дифференцировать БГКП фекального происхождения от бактерий группы кишечных палочек, обитающих во внешней среде.