Escherichióza (rod Escherichia, E. Coli)

Hlavným predstaviteľom rodu Escherichia - E. Coli - bol prvýkrát objavený v roku 1885, T. Escherichia, na ktorého počesť tento rod baktérií dostal svoje meno. Hlavné črty tohto druhu: peritrichous (alebo pevné), kvasiť laktózu na kyselinu a plynu (alebo lactosonegative) v média bez FBS s citrátom nerastú, Voges-Proskauer reakcia je negatívny, MR test pozitívny, potom sa fenilalanindezaminazy nerastú na médiu KCN, G + C obsah v DNA - 50 až 51% mol.

Rod Escherichia zahŕňa najmenej 7 druhov; Osobitný význam v medicíne má forma E. Coli, najmä tých z jej variantov, ktoré spôsobujú ľudské ochorenia. Sú rozdelené do 2 hlavných skupín: spôsobujú extraintestinálne ochorenia a činidlá akútnych črevných ochorení (OKZ). Zástupcovia prvého sú rozdelení do troch patogénov:

1. meningeálna (MENEC - meningitída E. Coli);
2. septikémia (SEPEC - septikémia E. Coli) a
3. uropatogénny (UPEC - uropatogénny E. Coli).

Varianty E. Coli, ktoré spôsobujú OKZ, boli na začiatku rozdelené do 4 nasledujúcich kategórií: enterotoxigénna E. Coli (ETEC); Enterická invazívna E. Coli (EIEC); Enteropatogénne E. Coli (EPEC) a enterohemoragické E. Coli (EHEC). Následne boli identifikované ďalšie dve kategórie: enteroagregatívna E. Coli (EAEC) a difúzne agregačná E. Coli (DAEC).

Okrem toho sa E. Coli používa v medzinárodných normách ako indikátor stupňa fekálnej kontaminácie vody, najmä pitnej vody a potravinárskych výrobkov.

Štandardný kmeň E. Coli (E. Coli K-12) je v laboratóriách v mnohých krajinách sveta široko používaný na štúdium genetiky baktérií.

[1], [2], [3],

Morfológia

E. Coli - fakultatívne anaeróbne, rastie dobre na obyčajných živných médiách - kolónie na agare sú okrúhle, konvexné, priesvitné. Rast v bujóne vo forme difúznej zákalu. Teplotný optimum pre rast 37 ° C rastie v rozsahu od 10 do 45 ° C, optimálne pH je 7,2 až 7,5. Na všetkých diferenciálnych diagnostických prostrediach kolónií E. Coli. Degradujúcej laktózy. Maľované farbou indikátora (na prostredí Endo - tmavá ružová s kovovým leskom).

Biochemické vlastnosti

E. Coli môže vo väčšine prípadov fermentovať nasledujúce uhľohydráty za vzniku kyseliny a plynu: glukózy, laktózy, manitolu, arabinózy, galaktózy, niekedy sacharózy a niektorých iných sacharidov; tvorí indol; spravidla netvoria H ₂ S; obnovuje dusičnany na dusitany, nezriedi želatinu, nerastie na hladom prostredí citrátom, dáva pozitívnu reakciu s MR a negatívnu reakciu s Foges-Proskauerom. Pomocou týchto znakov sa dá ľahko odlíšiť od patogénov mnohých chorôb (dyzentéria, týfus, salmonella atď.). Avšak patogénne E. Coli, pokiaľ ide o kultúrne aj biochemické vlastnosti, sa často nelíšia od nepatogénnych.

[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Patogénne faktory Escherichia coli

Schopnosť E. Coli spôsobiť rôzne ochorenia je spôsobená prítomnosťou nasledujúcich patogénnych faktorov:

Faktory adhézie a kolonizácie. Sú potrebné na pripojenie k tkanivovým bunkám a ich kolonizácii. Boli zistené tri varianty faktora kolonizácie: a) CFA / I-CFA / VI (anglický kolonizačný faktor) - majú fimbriálnu štruktúru; b) EAF (anglický enteropatogénny adherenčný faktor E. Coli) - intimin je proteín vonkajšej membrány, je kódovaný génom eAeA. Nájdené v 4 a EHEC, odhalené schopnosťou baktérií pripojiť sa k bunkám Hep-2; c) Adhézia Henle-407 - fimbriové štruktúry sú detegované schopnosťou baktérií pripojiť sa k bunkám Henle-407. Všetky sú kódované plazmidovými génmi. Okrem toho sú popísané aj ďalšie faktory kolonizácie, v ktorých môžu pôsobiť aj bakteriálne lipopolysacharidy.

Faktory invázie. S ich pomocou napríklad EIEC a EHEC prenikajú do epiteliocytov čreva, množia sa v nich a spôsobujú ich zničenie. Úloha faktorov invázie sa uskutočňuje pomocou vonkajších membránových proteínov.

Exotoxíny. V patogénnych E. Coli zistené, exotoxíny, že poškodenie membrány (hemolyzín), ktoré inhibujú syntézu bielkovín (Shiga toxín), ktoré aktivujú druhých poslov (Engl posol -. Koherentné) - CNF toxíny, ST, ČT, CLTD, východu.

Hemolyzíny produkujú rôzne patogény, vrátane E. Coli. Hemolyzín je toxín tvoriaci póry. Prvý kontakt s membránou cieľovej bunky a potom tvorí póru, cez ktorú vstupujú a vychádzajú malé molekuly a ióny, čo vedie k bunkovej smrti a lýze erytrocytov.

Shiga Toxin (STX) bol prvýkrát detegovaný v Shigella dysenteriae a potom bol v EHEC detegovaný podobný toxín (Shiga-like toxin). Toxín (N-glykozidáza) blokuje syntézu proteínov interakciou s 28S rRNA, v dôsledku čoho bunka zahynie (cytotoxín). Existujú dva typy toxínov typu shiga: STX-1 a STX-2. STX-1 antigénne vlastnosti sú takmer identické s Shiga toxínom a STX-2 sa líši od Shiga toxínu v antigénnych vlastnostiach a na rozdiel od STX-1 sa neutralizuje jeho antisérom. Syntéza cytotoxiny STX-STX-1 a 2 je riadený v E. Coli gény stredne konverziu profág 9331 (STX-1) a 933W (STX-2).

• Toxín L (termolabilný toxín) - ADP-ribosyltransferáza; väzba na G-proteín, spôsobuje hnačku.
• Toxín ST (termostabilný toxín), ktorý interaguje s receptorom guanylátcyklázy, stimuluje jeho aktivitu a spôsobuje hnačku.
• CNF (cytotoxický nekrotický faktor) - proteín deamidáza, poškodzuje takzvané RhoG-proteíny. Tento toxín sa nachádza v UPEC, čo spôsobuje infekcie močových ciest.
• CLTD-toxín je cytoletický uvoľňujúci toxín. Mechanizmus účinku je zle pochopený.
• Toxín EAST je termostabilný toxín enteroagregatívneho E. Coli (EAEC), pravdepodobne podobný termostabilnému toxínu (ST).

Endotoxínom lipopolysacharid. Určujú antigénnu špecifickosť baktérií (ktorá je určená opakovaným bočným reťazcom cukrov) a tvar kolónií (strata vedľajších reťazcov vedie k transformácii S-kolónií na R-kolóniu).

Preto sú patogénne faktory E. Coli kontrolované nielen chromozomálnymi génmi hostiteľskej bunky, ale tiež génmi zavedenými plazmidmi alebo mierne konvertovanými fágmi. To všetko naznačuje možnosť patogénnych variantov E. Coli v dôsledku šírenia plazmidov a stredných fágov medzi nimi. Nižšie je uvedený stručný popis štyroch kategórií E. Coli, ktoré spôsobujú OKZ; informácie o nedávno zistených kategóriách DAEC a EAEC v dostupných zdrojoch sa nenašli.

ETEC zahŕňa 17 séroskupín. Adhézne a kolonizačné faktory fimbriálnej štruktúry typu CFA a enterotoxínov (LT alebo ST alebo oboje) sú kódované rovnakým plazmidom (plazmidmi). Kolonizujte vilu bez poškodenia. Enterotoxíny spôsobujú narušenie metabolizmu vody a soli. Lokalizácia procesu je oblasť tenkého čreva. Infekčná dávka 108-1010 buniek. Choroba prebieha podľa druhu hnačky podobnej cholery. Typ epidémie - voda, menej často jedlo. Deti vo veku od 1 do 3 rokov a dospelí sú chorí.

EIEC zahŕňa 9 séroskupín, patogénnosť je spojená so schopnosťou preniknúť do epiteliálnych buniek črevnej sliznice a množiť sa v nich a spôsobiť ich deštrukciu. Tieto vlastnosti sú kódované okrem chromozomálnych génov plazmidovými génmi (140 MD). Plazmid kóduje syntézu vonkajších membránových proteínov, ktoré určujú inváziu. Ako samotný plazmid, tak aj proteíny, ktoré kóduje, sú príbuzné príčinám dyzentérie, čo vysvetľuje podobnosť medzi EIEC a shigelou. Infekčná dávka 10 s buniek. Lokalizácia procesu - dolné ileum a hrubé črevo. Choroba prebieha podľa typu dyzentérie: prvá vodnatá hnačka, potom syndróm kolitídy. Deti sú choré 1,5-2 roky, dospievajúci a dospelí. Typ ohnísk - potraviny, voda.

Epidemiológia

E. Coli je reprezentantom normálnej mikroflóry črevného traktu všetkých cicavcov, vtákov, plazov a rýb. Ak chcete teda objasniť otázku, aké sú možnosti E. Coli a príčiny, prečo ehsherihiozom, musí študovať antigénne štruktúru vyvíjať sérologické klasifikácie nevyhnutné pre identifikáciu patogénnych serovariantami, a zistiť, čo majú patogenity faktory, tj. E. Z nejakého dôvodu môžu spôsobiť rôzne formy ehsherihiozom ,

V E. Coli nájdených 171 variant O-antigény (01-0171), 57-H prevedeniach antigény (H1-H57) a 90 variantov plochu (kapsulárny) k-antigény. Avšak, v skutočnosti existuje 164 skupinami na O-antigénu a 55 serovariantami H-antigén, ako niektoré z predchádzajúcich 0: H sérotypy boli z druhu E. Coli vylúčiť, ale sériové čísla O a antigénu H zostala nezmenená. Antigénna charakteristika diarrheogénnej E. Coli zahŕňa počet O a H antigénov, napríklad 055: 116; 0157: H7; O-antigén patrí k určitej séroskupine a H-antigén je jeho sérovarant. Okrem toho, v hĺbke štúdiu O a antigénu H rozpoznaných tzv faktor O a antigény H, tj, antigénne subvariants, napríklad: .. H2, N2 alebo H2C 020 O20a, O20ab atd ... Celkovo je v zozname diarrheogénnych E. Coli zahrnutých 43 O-séroskupín a 57 OH-serovarov. Tento zoznam je doplnený všetkými novými serovarantami.

[12], [13], [14]

Príznaky

Skupina zahŕňa 9 séroskupín triedy 1 a štyri séroskupiny triedy 2. Séroskupiny triedy 1 majú plazmid (60 MD), ktorý riadi syntézu adhézneho faktora a kolonizáciu typu EAF. Je reprezentovaný proteínom lokalizovaným vo vonkajšej membráne a je identifikovaný schopnosťou baktérií pripojiť sa k bunkám HEp-2. Proteín má hmotnosť 94 kD. V séroskupinách triedy 2 tento plazmid chýba, ich patogenita je spôsobená niektorými ďalšími faktormi. Niektoré kmene 4 oboch tried majú schopnosť syntetizovať STX. 4 kolonizujú plazmolem enterocytov, spôsobujú poškodenie povrchu epitelu tvorbou erózie a miernym zápalom. Infikovanie dávka 105-10 ¹² buniek. Proces je lokalizovaný v tenkom čreve. Ochorenie sa vyznačuje vodnatými hnačkami a výraznou dehydratáciou. Väčšinou sú deti prvého roka života choré. Spôsob infekcie je kontakt s domácnosťou, menej často s jedlom.

Séroskupiny EIEC a 4 sú najčastejšími vinníkmi nozokomiálnych prepuknutí.

EHEC vyrába cytotoxíny STX-1 a STX-2. Ľudia spôsobujú hemoragickú kolitídu s ťažkými komplikáciami v podobe hemolytickej uremie a trombotickej trombocytopenickej purpury. Toxíny zničia endotelové bunky malých krvných ciev. Tvorba krvných zrazenín a strata fibrínu vedie k porušeniu prietoku krvi, krvácaniu, ischémii a nekróze v bunkovej stene. Uremický hemolytický syndróm môže viesť k smrti. EHEC sú reprezentované mnohými sérotypmi (-150), ale hlavnou epidemiologickou úlohou je E. Coli 0157-H7 a jeho mutant NEM mutant 0157: NM, pretože len tvoria STX. Tieto kmene baktérií môžu uvoľňovať iba jeden z cytotoxínov, alebo oboje. Predpokladá sa, že prirodzený zásobník sérovarov ENOV vrátane E. Coli 0157: H7 je hovädzí dobytok a ovce. Najčastejšou cestou infekcie je jedlo (mäso, najmä mleté mäso, mlieko). E. Coli 0157: H7 je neobvykle odolná voči nepriaznivým faktorom. To prispieva k jeho prežitiu a reprodukcii v rôznych produktoch. Možná kontaminácia kontaktom a domácnosťou. Nástup choroby je akútny: črevné kŕče, potom hnačka, spočiatku vodnatá, potom krv. Deti a dospelí sú chorí. Choroba je nákazlivá.

Laboratórna diagnostika

Je založená na izolácii čistej kultúry patogénu a jeho identifikácii, ako aj na testovaní toxínov pomocou PCR. Príčinná látka escherichiózy sa identifikuje s množinou polyvalentných OK sér a sady adsorbovaných sér obsahujúcich protilátky proti určitým antigénom. Na identifikáciu EIEC sa môže použiť keratokon-aktívna vzorka. Niektorí zástupcovia EIEC sú nehybní, nekvasia laktózu a salicín. Identifikáciu E. Coli 0157: H7 pomáha jeho neschopnosť fermentovať sorbitol (použiť endo médium so sorbitolom namiesto laktózy). Najlepšie je však použiť testovací systém PCR na identifikáciu a diferenciáciu patogénov OKZ (všetky kategórie). Ak je to potrebné, vybrané patogény určujú citlivosť na antibiotiká.

Liečba Escherichia coli

Používajú sa rôzne antibiotiká. Perorálne fyziologické roztoky sa používajú na obnovenie narušeného metabolizmu vody a soli. Vyrábajú sa v celofánových vreciach vo forme práškov obsahujúcich 3,5 g NaCl; NaHC03 2,5 g; KC1 - 1,5 g a glukózy - 20,0 g a rozpustí sa v 1 litri vody.