Патогенные кишечные палочки микробиология

Эшерихии (кишечная палочка)

История открытия.

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

*Таксономия.* Семейство	Enterobacteriaceae
Триба	Escherichieae
Род	Escherichia
Виды	E. сoli и другие, всего 5 видов

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.

У детей первого года жизни пассивный трансплацентарный иммунитет обеспечивается проходящими через плаценту антителам и антителам, поступающими с материнским молоком. Также с женским молоком передаются и мукополисахариды, способствующие размножению лакто- и бифидобактерий – антагонистов возбудителей эшерихиозов.

Микробиологическая диагностика.

Патогенные кишечные палочки микробиология

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.

Источник

Эшерихии

Эшерихии (Эшерихиозы) — заболевания, возбудителями которых является E. coli. Различают энтеральные эшерихиозы (острые инфекционные болезни, характеризующиеся поражением пищеварительного тракта, возбудителями которых являются диареегенные штаммы Е. coli) и парентеральные эшерихиозы, протекающие с поражением любых органов и вызываемые условно-патогенными штаммами Е. coli.

Кишечная палочка — нормальный представитель микрофлоры толстой кишки; выполняет ряд полезных функций, в том числе антагониста патогенных кишечных бактерий, гнилостных бактерий, грибов рода Candida, принимает участие в синтезе витаминов группы В, Е, К2, частично расщепляет клетчатку.

Е. coli используют как санитарно-показательный микроорганизм для выявления фекального загрязнения объектов окружающей среды.

Однако Е. coli может причинить и вред человеку. Условно-патогенные штаммы, обитающие в толстой кишке, при ослаблении иммунной системы организма могут вызвать гнойно-воспалительные заболевания за пределами пищеварительного тракта: циститы, отиты, менингиты и даже коли-сепсис. Эти заболевания называют парентеральными эшерихиозами.

Существуют также и безусловно-патогенные, штаммы Е. coli — диареегенные (энтеропатогенные кишечные палочки – ЭПКП), которые, попадая в организм, вызывают вспышки заболеваний, именуемых энтеральными эшерихиозами. От ЭПКП чаще страдают грудные дети, у которых иммунная система еще не сформировалась, не вырабатываются собственные иммуноглобулины, защищающие от грамотрицательных бактерий, а кислотность желудочного сока низкая.

У детей развивается колиэнтерит. Но ЭПКП могут поражать и взрослых, причем эшерихиоз может протекать, например, по типу холеры или дизентерии. Кроме того, Е. coli может быть причиной пищевой токсикоинфекции.

Эшерихии. Таксономия.
Е. coli —- основной представитель рода Escherichia, семейства Enterobacteriaceae, входящего в отдел Gracilicutes.

Эшерихии. Морфология и тинкториальные свойства.
Е. coli — мелкие грамотрицательные палочки длиной 2—3 мкм, шириной 0,5—0,7 мкм с закругленными концами, в мазках располагаются беспорядочно (рис. 10.1); не образуют спор, некоторые штаммы имеют микрокапсулу; перитрихи; кроме жгутиков, иногда обнаруживаются пили.

Эшерихии. Культивирование.
Кишечная палочка — факультативный анаэроб; не требовательна к питательным средам, хорошо растет на простых питательных средах при температуре 37 °С и рН среды 7,2—7,4, вызывая диффузное помутнение жидкой среды и образуя обычные колонии на плотных средах. Для диагностики эшерихиозов широко используют дифференциально-диагностические среды Эндо, Левина и др.

Эшерихии. Ферментативная активность.
Е. coli обладает высокой ферментативной активностью. Кишечная палочка — представитель семейства Enterobacteriaceae, расщепляющий в течение 24 ч лактозу.

Эшерихии. Антигенная структура.
Кишечная палочка обладает соматическим (О), жгутиковым (Н) и поверхностным (К) антигенами. Каждый из антигенов неоднороден: О-антиген насчитывает более 170 вариантов, К-антиген — более 100, Н-антиген — более 50. Строение О-антигена определяет принадлежность к серогруппе. Штамм, имеющий свой набор антигенов, свою антигенную формулу, называется серологическим вариантом Е. соН. Например, штамм 055:К5:Н21 относится к серогруппе 055.

Эшерихии. Факторы патогенности.
Е. coli образует эндотоксин, оказывающий энтеротропное, нейротропное, пирогенное действие (ЭПКГ). ЭПКГ продуцирует экзотоксин (он адсорбируется на эпителии тонкой кишки, вызывает гиперсекрецию воды и хлоридов в просвет тонкой кишки и нарушает обратное всасывание натрия, что приводит к усилению перистальтики, поносу и обезвоживанию). У некоторых обнаружен инвазивный фактор (способствующий проникновению бактерий внутрь клеток).

Патогенность ЭПКП также может проявляться в нефротоксическом действии, возникновении геморрагии. К факторам патогенности относятся также пили и белки, способствующие адгезии, и микрокапсула, препятствующая фагоцитозу. Vi-АГ вызывает ГЗТ, выполняет роль микрокапсулы, защита от АТ, макрофагов, фагоцитов. L-трансформация, нечувствительны к ферментам макрофагов, т.к. утрачена клеточная стенка,начит ферментам действовать не на что.

Антифагоцитарная активность, антилизоцимная активность, наличие конъюгативных R-плазмид, они содержат гены лекарственной устойчивости. Условно-патогенные и диареегенные кишечные палочки отличаются антигенной структурой и набором факторов патогенности.

Эшерихии. Резистентность.
Среди других энтеробактерий Е. coli отличается более высокой резистентностью к действию различных факторов окружающей среды.

Эшерихии. Эпидемиология.
Источником энтеральных эшерихиозов являются больные люди и животные. Механизм передачи инфекции фекально-оральный, основные пути передачи — пищевой, контактно-бытовой. Заболевание чаще носит характер вспышек.

Эшерихии. Патогенез.
Входные ворота инфекции — полость рта. Е. coli, попадая в тонкую кишку и обладая тропизмом к клеткам ее эпителия, адсорбируется на них с помощью пилей и белков наружной мембраны. Бактерии размножаются, погибают, освобождая эндотоксин, который усиливает перистальтику кишечника, вызывает диарею, повышение температуры, признаки общей интоксикации.

Кроме того, кишечная палочка выделяет экзотоксин, обусловливающий более тяжелую диарею, рвоту и значительное нарушение водно-солевого обмена. ЭПКП, образующие другие факторы патогенности, оказывают соответствующее действие на организм, что и определяет клиническую картину болезни.

Эшерихии. Клиническая картина.
Инкубационный период 2- 6 дней. Заболевание начинается остро с повышения температуры тела, поноса, рвоты. Развивается обезвоживание, могут появиться кровь в испражнениях, признаки поражения почек. Формы энтеральных эшерихиозов могут быть различные — от бессимптомной до токсико-септической. Колиэнтериты являются одной из причин ранней детской смертности.

Эшерихии. Иммунитет.
После перенесенного заболевания непрочный и непродолжительный.

Эшерихии. Микробиологическая диагностика.
Основной материал для исследования — испражнения. Диагностика осуществляется с помощью бактериологического метода, при котором определяют род и вид выделенной чистой культуры и устанавливают принадлежность ее к серогруппе; внутривидовая идентификация заключается в определении серовара; обязательно определение антибиотикограммы.

Эшерихии. Лечение.
Для лечения заболеваний, вызываемых Е. соli, используют антибиотики.

Эшерихии. Профилактика.
Проведение санитарно-гигиенических мероприятий.

Источник

К бактериями кишечных палочек относятся:

Эшерихия;
Цитробактер;
Энтеробактер;

Морфология и тинкториальные свойства кишечной палочки. Эшерихия обитает в толстой кишке человека и имеет форму палочки с закругленными краями. Если ее находят в окружающей среде, значит, местность загрязнена. Этот микроорганизм имеет размер один микрометр и небольшие жгутики. Анаэробен и граммотрицателен. Растет в слегка кислой среде (ph 7,5) при температуре 37 градусов Цельсия. Ферментирует углеводы с высвобождением газа и кислоты. Образует индол и сероводород.

Эшерихии синтезируют следующие токсины:

Эндотоксин, стабильный при воздействии внешних факторов.
Экзотоксин, который легко распадается при попадании в кислородную среду.

Биохимические и культуральные свойства кишечной палочки. Не воздействуют на желатин, свертывают молочные продукты, обладают высокой ферментативный активностью при воздействии на углеводы. По способности расщеплять лактозу выделяют лактозоположительные и отрицательные палочки. На среде из агара быстро образуют зерна бело-голубого цвета.

Устойчивость. Хорошо сохраняют свою жизнедеятельность при воздействии внешних факторов. Начинают погибать только при температуре 60 градусов Цельсия. Уничтожить их могут разные химические растворы (например, карбоновая кислота, хлорамин).

Структура антигенов

Внутриклеточный О-антиген (имеют липополисахариднопротеиновый состав).
Расположенный на капсуле, поверхностный К-антиген (полисахариды, бывают термолабильными и термостабильными).
О-антиген, располагающийся на жгутиках (термолабильный протеин).

При мутации этих антигенов могут появляться новые штаммы E.coli. Некоторые из них не патогенны и даже могут быть полезны для организма. Другие обладают неблагоприятным действием, например, вызывая диарею. Третьи могут вызывать гибель, особенно в детском возрасте.

Ферментативный состав эшерихий. Главный фермент этих бактерий – колицин. Колицин уничтожает родственные бактерии вида E.coli и дизентерий. Если клетка выделяет этот фермент, она называется колициноген. Так как бывают различные группы колицина, можно дифференцировать определенный штамм E.coli. Это позволяет поставить точный диагноз и подобрать лечение.

Значение E.coli для нормальной микрофлоры кишечника. Заселяют этот орган в первые дни после рождения человека. Усиленно размножаясь, продвигаются по стенке кишечника и становятся главными анаэробами. Так как эшерихия является основным компонентом нормальной микрофлоры кишечника, ее используют при изготовлении препаратов, нормализующих его состав.

Патогенные серовары кишечной палочки. Выходя за пределы кишечника, эти бактерии становятся патогенными. Попадая в брюшную полость, вызывают перитонит, во влагалище – кольпит, в предстательной железе – простатит. Все эти состояния лечатся с применением антибактериальным препаратов. Стоит не забывать, что бактерии могут приобрести устойчивость к этим лекарственным средствам.

Существует огромное количество вирулентных форм кишечных палочек (около 150 видов). По патогенности их делят на:

Энтеропатогенные (энтероколит новорожденных);
Энтеротоксигенные (холероподобные заболевания);
Энтероинвазивные (дизентерия);
Энтерогеммолитические (заболевания, передающиеся человеку от крупного рогатого скота).

Пути заражения вирулентным штаммом E.coli.

Алиментарный;
Фекально-оральный.

Патогенная кишечная палочка может вызвать воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта (гастроэнтерит, язвенной колит), мочеполовой системы, центральной нервной системы (менингит), легочной системы (пневмония).

Часто причиной заражения могут быть немытые овощи и фрукты, сырое мясо.

Эширихиозы – это заболевания желудочно-кишечного тракта, вызванные диареегенным сероваром кишечной палочки. Морфологически эти виды одинаковы, хорошо растут на питательных средах, имеют устойчивость к внешним воздействиям. Резервуаром болезни является человек.

Микробиологическая (лабораторная) диагностика эшехириозов

Анализируемый материал: кровь, кал, моча, ликвор, выделения гноя, рвотные массы, слизь из носа и зева.
Биохимические показатели не определяют, так как они показывают только родовую принадлежность. Исследуют только патогенные свойства эшерихий.
Сначала изготавливают мазки для просмотра их под микроскопом. Далее делают посев на питательную среду.
Проводят оксидазный тест и пробную реакцию агглютинации с поливалентными сыворотками. Это делается для того, чтобы определить группу антигена кишечной палочки.
Используемые питательные среды: Левина, Ресселя.

Для лечения заболеваний, вызванных E.coli, используют аутовакцины, бактериофаги, антибактериальные средства (Стрептоцид, Сульфаниламиды, Хлортетрациклин и другие препараты).

Источник