Escherichióza (rod Escherichia, E

Lekársky expert článku

Hlavný predstaviteľ rodu Escherichia - E. Coli - bol prvýkrát objavený v roku 1885 T. Escherichia, na počesť ktorého dostal tento rod baktérií svoje meno. Hlavné vlastnosti tohto typu: peritrichózne (alebo fixné) laktózové kvasenie za vzniku kyseliny a plynu (alebo laktozonegatívne) v prostredí citrátu sa nezvyšuje, Vogesova-Proskauerova reakcia je negatívna s MR testom je pozitívny, majú fenylalanindezaminazy nerastie na médiu Obsah KCN, G + c v DNA - 50 - 51 mol%.

Rod Escherichia zahŕňa najmenej 7 druhov; V medicíne má osobitný význam forma E. coli, najmä jej varianty, ktoré spôsobujú choroby ľudí. Delia sa na dve hlavné skupiny: vyvolávajúce extra-črevné ochorenia a pôvodcovia akútnych črevných chorôb (OKZ). Zástupcovia prvého sú rozdelení do troch patogénnych skupín:

meningeálna (menec - meningitída E. coli);
sepsa (SEPEC - septikémia E. Coli) a
uropatogénne (UPEC - E. Coli uropatogénne).

Varianty E. coli, ktoré spôsobujú OKZ, sa na začiatku rozdelili do nasledujúcich 4 kategórií: enterotoxigénna E. coli (ETEC); E. endoinvazívne coli (EIEC); E. Enteropathogenic Coli (EPEC) a E. Enterohemorrhagic Coli (EHEC). Následne boli identifikované ďalšie dve kategórie: E. Enteroaggregative Coli (EAEC) a E. Diffusive-Aggregative Coli (DAEC).

Okrem toho sa E. Coli používa v medzinárodných štandardoch ako indikátor stupňa kontaminácie vody, najmä pitnej vody a potravín.

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

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

Morfológia

E. Coli - fakultatívne anaeróbne, rastie dobre na normálnych živných médiách - kolónie agaru sú okrúhle, konvexné, priesvitné. Rast na bujóne vo forme difúzneho zákalu. Optimálna teplota pre zvýšenie o 37 ° C, zvýšenie v rozmedzí od 10 do 45 ° C, optimálne pH je 7,2-7,5. Na všetkých diferencovaných diagnostických médiách kolónie E. Coli. Degradácia laktózy. Maľované farbou indikátora (na médiu Endo - farba tmy s kovovým leskom).

Biochemické vlastnosti

E. Coli môže vo väčšine prípadov fermentovať nasledujúce sacharidy za vzniku kyseliny a plynu: glukóza, laktóza, manitol, arabinóza, galaktóza, niekedy sacharóza a iné uhľohydráty; tvorí indol; spravidla netvorí H2S; obnovuje dusičnany na dusitany, neriedi želatínu, nerastie na médiu hladnom po citrátoch, poskytuje pozitívnu reakciu s MR a negatívnu reakciu s Foges-Proskauer. Prostredníctvom týchto znakov možno ľahko rozlíšiť patogény mnohých chorôb (úplavica, týfus, salmonella atď.). Patogénne E. coli sa však z hľadiska kultúrnych aj biochemických vlastností často nelíšia od nepatogénnych.

[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18]

Faktory patogenity Escherichia coli

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

Faktory adhézie a kolonizácie. Sú potrebné na pripojenie tkanivových buniek a ich kolonizáciu. Boli nájdené tri varianty kolonizačného faktora: a) CFA/I-CFA/VI (anglický kolonizačný faktor) - majú fimbriálnu štruktúru; b) EAF (enteropatogénny adhézny faktor v E. Coli) - intimin je proteín vonkajšej membrány, je kódovaný génom eAeA. Nájdený v 4 a EHEC, odhalený schopnosťou baktérií pripojiť sa k bunkám Hep-2; c) Adhézia Henle-407 - fimbrické štruktúry sú detegované schopnosťou baktérií pripojiť sa k bunkám Henle-407. Všetky z nich sú kódované plazmidovými génmi. Ďalej sú opísané ďalšie kolonizačné faktory, v ktorých môžu pôsobiť bakteriálne lipopolysacharidy.

Faktory invázie. S ich pomocou napríklad EIEC a EHEC prenikajú do črevných epiteliocytov, množia sa v nich a spôsobujú ich zničenie. Úlohu inváznych faktorov zohrávajú proteíny vonkajšej membrány.

Exotoxín. V E. Coli patogénne exotoxíny zistili, že poškodzujú membrány (hemolyzín) inhibujúce syntézu bielkovín (Shiga toxín), ktorá aktivuje sekundárnych poslov (Engl messenger - koherentný) - toxíny CNF, ST, CT, CLTD, EST.

Hemolyzíny produkujú rôzne patogény vrátane E. coli. Hemolyzín je toxín tvoriaci póry. Najprv prichádza do styku s membránou cieľovej bunky a potom vytvára póry, cez ktoré malé molekuly a ióny vstupujú do tela a opúšťajú ho, čo vedie k bunkovej smrti a lýze erytrocytov.

Shiga toxín (STX) sa najskôr zistil u Shigella dysenteriae a potom sa podobný toxín (shiga toxín) zistil v EHEC. Toxín (N-glykozidáza) blokuje syntézu proteínov interakciou s 28S RNA v dôsledku straty buniek (cytotoxín). Existujú dva typy shiga toxínov: STX-1 a STX-2. Antigénne vlastnosti STX-1 sú takmer identické s Shiga toxínom. STX-2 sa líši od antigénnych vlastností Shiga toxínu a na rozdiel od STX-1 nie je neutralizovaným antisérom. Syntéza cytotoxínov STX-STX-1 a 2 je riadená v E. coli, stredne profilová konverzia génov 9331 (STX-1) a 933W (STX-2).

Toxín L (termolabilný toxín) - ADP-ribozyltransferáza; väzba na proteín G, spôsobuje hnačky.
ST toxín (termostabilný toxín), interagujúci s receptorom guanylovanej cyklázy, stimuluje aktivitu a spôsobuje hnačky.
CNF (cytotoxický nekrotický faktor) - deamidázový proteín, poškodzuje takzvané RhoG proteíny. Tento toxín sa nachádza v UPEC a spôsobuje infekcie močových ciest.
CLTD-toxín je cytolytický relaxačný toxín. Mechanizmus účinku nie je dostatočne pochopený.
Toxín EAST je termostabilný toxín enteroagregatívnej E. coli (EAEC), pravdepodobne podobný termostabilnému toxínu (ST).

Deltaendotoxínové lipopolysacharidy. Spôsobujú antigénne baktérie NOSTA so špecifickosťou (ktorá sa určuje opakovaním cukru v bočnom reťazci) a tvoria kolónie (strata bočných reťazcov vedie k transformácii kolónií S-R na kolónie).

Faktory patogenity E. coli sú teda kontrolované nielen chromozomálnymi génmi hostiteľskej bunky, ale aj génmi zavedenými plazmidmi alebo fágmi so strednou konverziou. To všetko naznačuje možnosť patogénnych variantov E. coli v dôsledku šírenia miernych plazmidov a fágov medzi nimi. Ďalej uvádzame stručný opis štyroch kategórií E. coli, ktoré spôsobujú OKZ; v dostupných zdrojoch sa nenašli informácie o kategóriách, ktoré nedávno identifikovali DAEC a EAEC.

ETEC zahŕňa 17 séroskupín. Faktory adhézie a kolonizácie fimbriálnej štruktúry typu CFA a enterotoxíny (LT alebo ST alebo obidva) sú kódované rovnakým plazmidom. Kolonizujte vily bez toho, aby ste ich poškodili. Enterotoxíny spôsobujú porušenie metabolizmu voda-soľ. Lokalizácia procesu je oblasť tenkého čreva. Infekčná dávka 108-1010 buniek. Choroba prebieha v závislosti od typu hnačky podobnej cholere. Typ epidémie - voda, menej jedla. Deti vo veku od 1 do 3 rokov a dospelí sú chorí.

EIEC obsahuje 9 séroskupín, ktorých patogenita je spojená so schopnosťou preniknúť do epiteliálnych buniek črevnej sliznice a množiť sa v nich, čo spôsobí ich zničenie. Tieto vlastnosti sú kódované okrem chromozomálnych génov aj plazmidovými génmi (140 MD). Plazmid kóduje syntézu proteínov vonkajšej membrány, ktoré spôsobujú inváziu. Samotný plazmid aj proteíny, ktoré kóduje, súvisia s pôvodcami úplavice, čo vysvetľuje podobnosť medzi EIEC a shigellou. Infekčná dávka 10 sekúnd buniek. Umiestnenie procesu - dolné ileum a hrubé črevo. Choroba sa vyvíja v závislosti od typu úplavice: najskôr vodnatá hnačka, potom syndróm kolitídy. Deti sú choré 1,5 - 2 roky, tínedžeri a dospelí. Druhy ohnísk - jedlo, voda.

Epidemiológia

E. Coli je členom normálnej mikroflóry črevného traktu cicavcov, vtákov, plazov a rýb. Preto, aby sa objasnil problém, aké sú možnosti E. coli a príčina, prečo je ehsherihiozom potrebné študovať antigénnu štruktúru, vyvinúť sérologickú klasifikáciu potrebnú na identifikáciu patogénnych serovariantami a zistiť, ktoré faktory patogenity majú, tj. E. Z nejakého dôvodu môžu spôsobiť rôzne formy ehsherihiozom .

V E. Coli bolo nájdených 171 variantov O-antigénov (01-0171), 57-H variantov antigénov (H1-H57) a 90 povrchových variantov (kapsulárnych) K antigénov. V skutočnosti však existuje 164 skupín na O-antigéne a 55 sérovariantami H-antigénu, pretože niektoré z predchádzajúcich 0: H séroskupín boli vylúčené z druhu E. Coli, ale poradové číslo O a H antigénov zostalo nezmenené . Antigénna charakterizácia hnačkovitého E. Coli zahŕňa non-O- a H-antigény, napr. 055: 116; 0157: H7; O-antigén znamená, že patrí do určitej séroskupiny a H antigén je jeho sérovariant. Navyše v dôkladnej štúdii O a H antigény identifikovali takzvané antigény O a H, tj antigénne subvariáty, napríklad: H2a, N2 alebo H2C 020 O20a, O20ab atď. Iba zoznam diagénnych E. coli O-43 vrátane a 57 séroskupiny OH sérovariantami. Tento zoznam je doplnený všetkými novými Srbovčanmi.

[19], [20], [21], [22]

príznak

Táto skupina obsahuje 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 to proteín umiestnený vo vonkajšej membráne a je identifikovaný podľa schopnosti baktérií pripojiť sa k bunkám HEp-2. Proteín má hmotnosť 94 kD. V séroskupinách triedy 2 tento plazmid chýba, ich patogenita je spôsobená inými faktormi. Asi 4 kmene v oboch triedach majú schopnosť syntetizovať STX. 4 kolonizuje enterocytový plazmolem, spôsobuje lézie povrchu epitelu s tvorbou erózie a mierneho zápalu. Infekčná dávka 105 - 10 12 buniek. Proces sa nachádza v tenkom čreve. Ochorenie je charakterizované vodnatými hnačkami a výraznou dehydratáciou. Väčšina detí v prvom roku života je chorých. Spôsobom infekcie je kontakt s domácnosťou, menej často s jedlom.

EIEC a 4 séroskupiny sú najčastejšími vinníkmi nozokomiálnych prepuknutí.

EHEC produkuje cytotoxíny STX-1 a STX-2. Ľudia spôsobujú hemoragickú kolitídu s ťažkými komplikáciami vo forme hemolytickej urémie a trombocytopenickej purpury. Toxíny ničia endotelové bunky malých krvných ciev. Tvorba krvných zrazenín a strata fibrínu vedie k porušeniu prietoku krvi, krvácaniu, ischémii a nekróze v bunkovej stene. Hemolyticko-uremický syndróm môže viesť k smrti. EHEC predstavil niekoľko sérotypov (-150), ale hlavnú epidemiologickú úlohu E. coli 0157-H7 a jej bezzhgutikových mutantov E. coli 0157: NM, takže hneď ako vytvorí STX. Tieto kmene baktérií môžu uvoľňovať iba jeden alebo obidva cytotoxíny. Predpokladá sa, že prírodným rezervoárom sérovarov ENOV, vrátane E. Coli 0157: H7, je hovädzí dobytok a ovce. Najbežnejšou cestou infekcie je jedlo (mäso, najmä mleté mäso, mlieko). E. Coli 0157: H7 je neobvykle odolný 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 hnačky, spočiatku vodnaté, potom krvavé. Deti a dospelí sú chorí. Chorý človek je nákazlivý.

Laboratórna diagnostika

Je založená na izolácii čistej kultúry patogénu a jej identifikácii, ako aj na testovaní toxínov pomocou PCR. Pôvodca sklerózy je identifikovaný so súborom OK polyvalentných sér a súborom adsorbovaných sér obsahujúcich protilátky iba proti určitým antigénom. Na identifikáciu EIEC sa môže použiť aktívna vzorka keratokonu. Niektorí zástupcovia EIEC sú imobilní, nefermentujú laktózu a salicín. Identifikáciu E. Coli 0157: H7 napomáha jej neschopnosť fermentovať sorbitol (namiesto laktózy použite médium Endo so sorbitolom). 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. Na obnovenie narušeného metabolizmu vody a soli sa používajú perorálne soľné roztoky. Vyrábajú sa v celofánových vreciach vo forme práškov obsahujúcich 3,5 g NaCI; NaHC03 - 2,5 g; KC1 - 1,5 g a glukóza - 20,0 g a rozpustí sa v 1 litri vody.