Escherichiosis (rod Escherichia, E. Coli)

Glavni predstavnik rodu Escherichia - E. Coli - je prvič odkril leta 1885 T. Esherich, v čast katerega je bil ta rod bakterij dobil ime. Glavne značilnosti te vrste: peritrichous (ali fiksni) fermentacije laktoze, da se tvori kislino in plin (ali lactosonegative) v stradanje mediju s citratom ne rastejo, Voges-Proskauer reakcija negativna z MR test pozitiven, še fenilalanindezaminazy ne raste na mediju z KCN je vsebnost G + C v DNA 50-51 mol%.

Rod Escherichia vključuje vsaj 7 vrst; Posebno pomemben v medicini je oblika E. Coli, zlasti tista, ki jo sestavljajo njegove variante, ki povzročajo človeške bolezni. Razdeljeni so v dve glavni skupini: povzročanje bolezni prebavil in povzročiteljev akutnih črevesnih bolezni (OKZ). Predstavniki prvega so razdeljeni v tri skupine patogenov:

1. meningeal (MENEC - meningitis E. Coli);
2. septikemija (SEPEC - septikemija E. Coli) in
3. uropatogeni (UPEC - uropatogeni E. Coli).

Po drugi strani so bile variante E. Coli, ki povzročajo OKZ, prvotno razdeljene na 4 naslednje skupine: enterotoksični E. Coli (ETEC); Enterično-invazivni E. Coli (EIEC); Enteropatogeni E. Coli (EPEC) in enterohemoragični E. Coli (EHEC). Kasneje so bile ugotovljene še dve kategoriji: enteroagregativni E. Coli (EAEC) in difuzijski agregatni E. Coli (DAEC).

Poleg tega se E. Coli v mednarodnih standardih uporablja kot kazalec stopnje fekalne kontaminacije vode, zlasti pitne vode, in živilskih proizvodov.

Standardni sev E. Coli (E. Coli K-12) se v laboratorijih v številnih državah po svetu pogosto uporablja za preučevanje genetike bakterij.

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

Morfologija

E. Coli - fakultativni anaerobni, dobro raste na običajnih hranilnih medijih - kolonije na agarju so okrogle, izbočene, prosojne. Rast ječmena v obliki razpršene motnosti. Optimalni temperatur za rast 37 ° C raste v razponu od 10 do 45 ° C, optimalni pH je 7,2-7,5. V vseh diferencialnih diagnostičnih okoljih kolonije E. Coli. Degradirajoča laktoza. Barvano v barvi indikatorja (na okolju Endo - temno rdečega barva s kovinskim sijajem).

Biokemijske lastnosti

E. Coli lahko v večini primerov fermentira naslednje ogljikove hidrate, da tvori kisline in pline: glukozo, laktozo, manitol, arabinozo, galaktozo, včasih saharozo in nekatere druge ogljikove hidrate; tvori indol; praviloma ne tvori H ₂ S; vrne nitrate v nitrite, ne razredči želatine, ne raste na gladkem mediju s citratom, daje pozitivno reakcijo z MR in negativno reakcijo z Foges-Proskauer. S temi znaki se lahko zlahka razlikujejo od patogenov številnih bolezni (disenterija, tifus, salmonela itd.). Vendar se patogeni E. Coli glede na kulturne in biokemijske lastnosti pogosto ne razlikuje od nepatogenih.

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

Faktorji patogenosti Escherichia coli

Sposobnost E. Coli, da povzroča različne bolezni, je posledica prisotnosti naslednjih dejavnikov patogenosti:

Dejavniki adhezije in kolonizacije. Potrebni so za pritrditev na tkivne celice in njihovo kolonizacijo. Ugotovljene so bile tri različice kolonizacijskega faktorja: a) CFA / I-CFA / VI (angleški kolonizacijski faktor) - imajo fimbrijsko strukturo; b) EAF (angleški enteropatogeni faktor adhezije E. Coli) - intimin je zunanji membranski protein, kodiran z genom eAeA. Najdeno v 4 in EHEC, razkrito s sposobnostjo bakterij, da se pritrdijo na celice Hep-2; c) Adhezija Henle-407 - fimbrijalne strukture, odkrijejo s sposobnostjo bakterij, da se pritrdijo na celice Henle-407. Vse so kodirane s plazmidnimi geni. Poleg tega so opisani tudi drugi faktorji kolonizacije, v vlogi katerih lahko delujejo tudi bakterijski lipopolisaharidi.

Dejavniki invazije. EIEC in EHEC, na primer, s svojo pomočjo prodrejo v epitelije črevesa, se pomnožijo in povzročijo njihovo uničenje. Vloga invazijskih faktorjev izvajajo zunanji membranski proteini.

Eksotoksini. Na patogenih E. Coli je dalo eksotoksini ki poškodujejo membrane (hemolizin), ki zavirajo sintezo beljakovin (Shiga toksin), ki aktivirajo druge sle (angl sel -. Koherentnih) - CNF toksini, ST, CT, CLTD, vzhodu.

Hemolizini proizvajajo različne patogene, vključno z E. Coli. Hemolizin je toksin, ki tvori por. Najprej se dotika membrane ciljne celice in nato tvori por, skozi katero vstopajo in izstopajo majhne molekule in ioni, kar vodi k celični smrti in lizi eritrocitov.

Shiga toksin (STX) je bil najprej odkrit v Shigella dysenteriae, nato pa je bil v EHEC odkrit podoben toksin (shiga podoben toksin). Toksin (N-glikozidaza) blokira sintezo proteinov z interakcijo z 28S rRNA, zaradi česar celica propade (citotoksin). Obstajata dve vrsti shiga podobnega toksina: STX-1 in STX-2. STX-1 antigenske lastnosti skoraj identična Shiga toksin, A STX-2 razlikuje od Shiga toksina antigenske lastnosti in za razliko se STX-1 ne nevtralizirajo protitelesi proti njej. Sinteza Citotoksini STX-STX-1 in 2 se nadzira v E. Coli geni zmerno pretvorbo prophage 9331 (STX-1) in 933W (STX-2).

• Toksin L (termolabilni toksin) - ADP-riboziltransferaza; vezavo na G-beljakovine, povzroča drisko.
• Toksin ST (termostabilni toksin), ki interagira s receptorjem gvanilat ciklaze, spodbuja njegovo delovanje in povzroča drisko.
• CNF (citotoksični nekrotični faktor) - proteinska deamidaza, poškoduje tako imenovane RhoG-proteine. Ta toksin se nahaja v UPEC, kar povzroča okužbe sečil.
• CLTD-toksin je citoletni sproščalni toksin. Mehanizem delovanja je slabo razumljen.
• Toksin EAST je termostabilen toksin enteroagregatnega E. Coli (EAEC), verjetno podoben termostabilnemu toksinu (ST).

Endotoksini-lipopolisaharidi. Določajo antigensko specifičnost bakterij (ki jo določi ponavljajoča stranska veriga sladkorjev) in oblika kolonij (izguba stranskih verig povzroča preoblikovanje S-kolonij v R-kolonijo).

Tako so faktorji patogenosti E. Coli nadzorovani ne samo s kromosomskimi geni gostiteljske celice, temveč tudi z geni, ki jih uvajajo plazmidi ali zmerni konverzijski fagi. Vse to kaže na možnost patogenih variant E. Coli kot rezultat širjenja plazmidov in zmernih fag med njimi. Spodaj je kratek opis štirih kategorij E. Coli, ki povzročajo OKZ; ni bilo mogoče najti informacij o nedavno opredeljenih kategorijah DAEC in EAEC v razpoložljivih virih.

ETEC vključuje 17 serotipov. Adhezijski in kolonizacijski faktorji fimbrijalne strukture tipa CFA in enterotoksini (LT ali ST ali oboje) kodirajo isti plazmidi (plazmidi). Kolonizirajte vile, ne da bi jih poškodovali. Enterotoksini povzročajo kršitev metabolizma vode in soli. Lokalizacija procesa je področje tankega črevesa. Okuževalni odmerek 108-1010 celic. Bolezen se nadaljuje glede na vrsto kolere podobne diareje. Vrsta epidemij - voda, manj pogosto hrana. Otroci, stari od 1 do 3 let, in odrasli so bolni.

EIEC vključuje 9 seroloških skupin, patogenost je povezana s sposobnostjo prodiranja epitelijskih celic črevesne sluznice in se razmnožujejo znotraj njih, kar povzroči njihovo uničenje. Te lastnosti so poleg kromosomskih genov kodirane s plazmidnimi geni (140 MD). Plazmid kodira sintezo zunanjih membranskih proteinov, ki določajo invazijo. Tako plazmid kot tudi proteini, ki jih kodira, so povezani z dejavniki povzročiteljev dysenterije, kar pojasnjuje podobnost med EIEC in shigello. Okuževalni odmerek 10-ih celic. Lokalizacija procesa - spodnji ileum in debelo črevo. Bolezen se nadaljuje glede na vrsto dysentery: prva vodna driska, nato sindrom kolitisa. Otroci so bolni za 1,5-2 let, mladostnike in odrasle. Vrsta izbruhov - hrana, voda.

Epidemiologija

E. Coli je predstavnik običajne mikroflore v prebavnem traktu vseh sesalcev, ptic, plazilcev in rib. Zato, da se pojasni vprašanje, kakšne so možnosti za E. Coli in vzrok, zakaj ehsherihiozom, zahteva, da preuči antigensko strukturo, razvoj serološki razvrstitev, potrebne za identifikacijo patogene serovariantami, in ugotovite, kaj imajo patogenosti dejavnikov, npr. E. Iz neznanega razloga pa lahko povzročijo različne oblike ehsherihiozom .

V E. Coli je dalo 171 variantne O-antigeni (01-0171), 57-H izvedbah antigenov (H1-H57) in 90 variant ploskev (kapsulami) k-antigene. Vendar pa je v resnici obstajajo 164 skupine na O-antigen in 55 serovariantami H-antigen, nekatere od prejšnjih 0: so H serotipi izključene iz vrste E. Coli, vendar serijske številke O in H antigenov ostala nespremenjena. Antigensko karakterizacijo diarrheagenic E. Coli vključuje non O- in H-antigene, npr 055: 116; 0157: H7; O-antigen pomeni, ki spadajo v določeno seroskupino in H-antigen je njegov serovariant. Poleg tega je v študiji globine O in H antigenov prepoznanih tako imenovani faktor O in H antigenov, tj antigenske subvariants, na primer: .. H2a, N2 ali H2C 020 O20a, O20ab itd ... Skupno je 43 na seznamu diareogenih E. Coli vključenih 43 O-seroloških skupin in 57 OH-serovarantov. Ta seznam je dopolnjen z vsemi novimi serovarji.

[12], [13], [14]

Simptomi

Skupina vsebuje 9 seroskupin razreda 1 in štiri seroskupine razreda 2. Seroskupine razreda 1 imajo plazmid (60 MD), ki nadzira sintezo faktorja adhezije in kolonizacije tipa EAF. Predstavljen je s proteinom, lokaliziranim v zunanji membrani, in je opredeljen s sposobnostjo bakterij, da se pritrdijo na celice HEp-2. Beljakovina ima maso 94 kD. V seroskupinah razreda 2 ta plazmid ni prisoten, njihova patogenost je posledica nekaterih drugih dejavnikov. Nekateri sevi 4 obeh razredov imajo sposobnost sintetiziranja STX. 4 kolonizirajo plazmolemijo enterocitov, povzročijo poškodbe površine epitelija s tvorbo erozije in zmerno vnetje. Okuževalni odmerek 105-10 ¹² celic. Postopek je lokaliziran v tankem črevesu. Za bolezen je značilna vodna driska in izrazita dehidracija. V glavnem so bolni otroci prvega leta življenja. Način okužbe je kontaktno gospodinjstvo, manj pogosto hrana.

Seroskupine EIEC in 4 so najpogostejši povzročitelji nozokomialnih izbruhov.

ENES proizvaja citotoksine STX-1 in STX-2. Ljudje povzročajo hemoragični kolitis s hudimi komplikacijami v obliki hemolitične uremije in trombotične trombocitopenične purpure. Toksini uničujejo endotelne celice majhnih krvnih žil. Oblikovanje krvnih strdkov in izguba fibrina povzroči krvavitev, krvavitev, ishemijo in nekrozo v celični steni. Uremični hemolitični sindrom lahko povzroči smrt. EHEC predstavil številne serotipe (-150), ampak glavno epidemiološko vlogo E. Coli 0157-H7 in njegovo bezzhgutikovy mutanta E. Coli 0157: NM, tako da takoj, ko se tvorijo STX. Ti sevi bakterij lahko sproščajo le enega od citotoksinov ali oboje. Domneva se, da je naravni rezervoar ENOV serovarjev, vključno z E. Coli 0157: H7, govedo in ovce. Najpogostejši način okužbe je hrana (meso, zlasti mleto meso, mleko). E. Coli 0157: H7 je nenavadno odporen na neugodne dejavnike. To prispeva k njenemu preživetju in razmnoževanju v različnih izdelkih. Možna kontaminacija s stikom in gospodinjstvom. Začetek bolezni je akutna: črevesni krči, nato driska, najprej vodna, nato s krvjo. Otroci in odrasli so bolni. Bolnik je nalezljiv.

Laboratorijska diagnostika

Temelji na izolaciji čiste kulture patogena in njene identifikacije ter na testiranju toksinov s PCR. Vzročni povzročitelj escherichiosis je identificiran z množico polivalentnih serumov OK in nizom adsorbiranih serumov, ki vsebujejo protitelesa le za določene antigene. Za identifikacijo EIEC lahko uporabimo keratokonsko aktivni vzorec. Nekateri predstavniki EIEC so nepokretni, ne fermentirajo laktoze in salicina. Identifikacija E. Coli 0157: H7 je pomagala njegova nesposobnost fermentacije sorbitola (uporabljajte sredstvo Endo s sorbitolom namesto laktozo). Vendar je najbolje uporabiti testni sistem PCR za prepoznavanje in razlikovanje patogenov OKZ (vse kategorije). Če je potrebno, izbrani patogeni določijo občutljivost za antibiotike.

Zdravljenje Escherichia coli

Uporabljajo se različni antibiotiki. Oralne solne raztopine se uporabljajo za obnovitev motene presnove v vodi. Izdelujejo se v celofanskih vrečah v obliki praškov, ki vsebujejo NaCl 3,5 g; NaHC03 - 2,5 g; KC1 - 1,5 g in glukoze - 20,0 g in raztopimo v 1 liter vode.