Escherichióza (rod Escherichia, E. Coli)

Hlavním představitelem rodu Escherichia - E. Coli - byl poprvé objeven v roce 1885, T. Escherichia, na jehož počest tento rod bakterií dostal své jméno. Hlavní rysy tohoto druhu: peritrichous (nebo pevné), kvasit laktózu na kyselinu a plynu (nebo lactosonegative) v média bez FBS s citrátem nerostou, Voges-Proskauer reakce je negativní, MR test pozitivní, pak se fenilalanindezaminazy nerostou na médiu s obsahem KCN, obsah G + C v DNA je 50-51 mol.%.

Rod Escherichia zahrnuje nejméně 7 druhů; Zvláštní význam v medicíně má forma E. Coli, zejména těch, jejichž varianty způsobují lidské onemocnění. Jsou rozděleny do 2 hlavních skupin: způsobují mimointestinální onemocnění a činitele akutních střevních onemocnění (OKZ). Zástupci prvního člena jsou rozděleni do tří patologických skupin:

1. meningeální (MENEC - meningitida E. Coli);
2. septicemie (SEPEC - septicemie E. Coli) a
3. uropatogenní (UPEC - uropatogenní E. Coli).

Varianty E. Coli, které způsobily OKZ, byly zpočátku rozděleny do 4 následujících kategorií: enterotoxigenní E. Coli (ETEC); Enterická invazivní E. Coli (EIEC); Enteropatogenní E. Coli (EPEC) a enterohemoragická E. Coli (EHEC). Následně byly identifikovány dvě další kategorie: enteroagregativní E. Coli (EAEC) a difúzně agregační E. Coli (DAEC).

Kromě toho se E. Coli používá v mezinárodních normách jako indikátor stupně fekální kontaminace vody, zejména pitné vody a potravinových produktů.

Standardní kmen E. Coli (E. Coli K-12) se v laboratořích v mnoha zemích světa široce používá ke studiu genetiky bakterií.

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

Morfologie

E. Coli - fakultativní anaerobní, roste dobře na běžných živných médiích - kolonie na agaru jsou kulaté, konvexní, průsvitné. Růst na bujónu ve formě difúzní zákalu. Teplotní optimum pro růst 37 ° C roste v rozmezí od 10 do 45 ° C, optimální pH je 7,2-7,5. Na všech diferenciálních diagnostických prostředích kolonie E. Coli. Degradující laktózu. Namalované v barvě indikátoru (na prostředí Endo - tmavě karmínový s kovovým leskem).

Biochemické vlastnosti

Escherichia coli ve většině případů schopny fermentovat tyto uhlohydráty za vzniku kyseliny a plynu: glukózu, laktózu, mannitol, arabinóza, galaktóza, sacharóza, a někdy i některé další sacharidy; tvoří indol; zpravidla netvoří H ₂ S; obnovuje dusičnany na dusitany, nerozpouští želatinu, nevyrůstá na hladném prostředí citrátem, dává pozitivní reakci s MR a negativní - Foges-Proskauer. Tyto znaky lze snadno odlišit od patogenů řady chorob (úplavice, tyfus, salmonella atd.). Nicméně patogenní E. Coli, pokud jde o kulturní i biochemické vlastnosti, se často neliší od nepatogenních.

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

Patogenní faktory Escherichia coli

Schopnost E. Coli vyvolat různé nemoci je způsobena přítomností následujících faktorů patogenity:

Faktory přilnavosti a kolonizace. Jsou nezbytné pro připojení k tkáňovým buňkám a jejich kolonizaci. Byly zjištěny tři varianty kolonizačního faktoru: a) CFA / I-CFA / VI (anglický kolonizační faktor) - mají strukturu fimbria; b) EAF (anglický enteropatogenní adherenční faktor E. Coli) - intimin je protein vnější membrány, je kódován genem eAeA. Nalezen v 4 a EHEC, odhalený schopností bakterií připojit se k buňkám Hep-2; c) Adheze Henle-407 - fimbriální struktury jsou detekovány schopností bakterií spojit se s buňkami Henle-407. Všechny jsou kódovány plazmidovými geny. Kromě toho jsou popsány další faktory kolonizace, v jejichž role mohou působit také bakteriální lipopolysacharidy.

Faktory invaze. S jejich pomocí například EIEC a EHEC pronikají do epiteliocytů střeva, množí se v nich a způsobují jejich zničení. Úloha faktorů invaze se provádí pomocí vnějších membránových proteinů.

Exotoxiny. V patogenních E. Coli zjištěno, exotoxiny, že poškození membrány (hemolyzinu), které inhibují syntézu bílkovin (Shiga toxin), které aktivují druhých poslů (Engl posel -. Koherentní) - CNF toxiny, ST, ČT, CLTD, východu.

Hemolyziny produkují různé patogeny, včetně E. Coli. Hemolyzin je toxin tvořící póry. Nejdříve se dostává do styku s membránou cílové buňky a pak vytvoří póru, ve které vstupují a vystupují malé molekuly a ionty, což vede k smrti buněk a lýze erytrocytů.

Shiga Toxin (STX) byl nejprve detekován u Shigella dysenteriae a potom byl v EHEC detekován podobný toxin (shiga-like toxin). Toxin (N-glykosidáza) blokuje syntézu bílkovin interakcí s 28S rRNA, v důsledku čehož buňka zahyne (cytotoxin). Existují dva typy shiga podobných toxinů: STX-1 a STX-2. STX-1 antigenní vlastnosti téměř identické s Shiga toxin, STX-2 se liší od Shiga toxin antigenní vlastnosti a, na rozdíl od STX-1 není neutralizován antisérem k ní. Syntéza cytotoxinů STX-1 a STX-2 je řízena v E. Coli geny středně proměnných prophages 9331 (STX-1) a 933W (STX-2).

• Toxin L (termolabilní toxin) - ADP-ribosyltransferáza; vázání na G-protein, způsobuje průjem.
• Toxin ST (termostabilní toxin), interagující s receptorem guanylátcyklázy, stimuluje jeho aktivitu a způsobuje průjem.
• CNF (cytotoxický nekrotický faktor) - proteinová deamidáza, poškozuje takzvané RhoG-proteiny. Tento toxin se vyskytuje v UPEC, což způsobuje infekce močových cest.
• CLTD-toxin je cytoletický uvolňující toxin. Mechanismus účinku je špatně pochopen.
• Toxin EAST je termostabilní toxin enteroagregativní E. Coli (EAEC), pravděpodobně podobný termostabilnímu toxinu (ST).

Endotoxiny - lipopolysacharidy. Určují antigenní specifičnost bakterií (která je určena opakovaným postranním řetězcem cukrů) a tvar kolonií (ztráta postranních řetězců vede k transformaci S-kolonií do R-kolonie).

Faktory patogenity E. Coli jsou tudíž kontrolovány nejen chromozomálními geny hostitelské buňky, ale také geny zavedenými plazmidy nebo mírně konvertovanými fágy. To vše naznačuje možnost patogenních variant E. Coli v důsledku šíření plazmidů a středních fág mezi nimi. Níže je uveden stručný popis čtyř kategorií E. Coli, které způsobují OKZ; nebyly nalezeny informace o nedávno identifikovaných kategoriích DAEC a EAEC ve zdrojích, které máme k dispozici.

ETEC zahrnuje 17 séroskupin. Faktory adheze a kolonizace fimbriální struktury typu CFA a enterotoxinů (LT nebo ST nebo obojí) jsou kódovány stejným plazmidem (plazmidy). Kolonizujte vilu, aniž byste je poškodili. Enterotoxiny způsobují narušení metabolismu vody a soli. Lokalizace procesu je oblast tenkého střeva. Infikující dávka 108-1010 buněk. Onemocnění probíhá podle druhu cholera podobného průjmu. Typ epidemie - voda, méně často potraviny. Děti ve věku od 1 do 3 let a dospělí jsou nemocní.

EIEC zahrnuje 9 séroskupin, patogenita je spojena se schopností pronikat epiteliálními buňkami střevní sliznice a množit se v nich, což způsobuje jejich zničení. Tyto vlastnosti jsou kódovány kromě chromozomálních genů plazmidovými geny (140 MD). Plazmid kóduje syntézu proteinů vnější membrány, které určují invazi. Jak samotný plazmid, tak proteiny, které kóduje, se vztahují k plazmidům dysenterie, což vysvětluje podobnost mezi EIEC a shigelou. Infekční dávka 10s buněk. Lokalizace procesu - dolní ileum a tlusté střevo. Onemocnění probíhá podle typu úplavice: první vodnatý průjem, pak syndrom kolitidy. Děti jsou nemocné 1,5-2 let, dospívající a dospělí. Typ ohnisek - jídlo, voda.

Epidemiologie

E. Coli je reprezentant normální mikroflóry střevního traktu všech savců, ptáků, plazů a ryb. Chcete-li tedy objasnit otázku, jaké jsou možnosti E. Coli a příčiny, proč ehsherihiozom, musí studovat antigenní strukturu vyvíjet sérologické klasifikace nezbytné pro identifikaci patogenních serovariantami, a zjistit, co mají patogenity faktory, tj. E. Z nějakého důvodu mohou způsobit různé formy ehsherihiozom .

V E. Coli nalezeno 171 varianta O-antigeny (01-0171), 57-H provedeních antigeny (H1-H57) a 90 variant plochu (kapsulární) k-antigeny. Nicméně, ve skutečnosti existuje 164 skupinami na O-antigenu a 55 serovariantami H-antigen, jako některé z předchozích 0: H séroskupin byly z druhu E. Coli vyloučit, ale sériová čísla O a antigenu H zůstala nezměněna. Antigenická charakteristika diarrogenní E. Coli zahrnuje počty O a H antigenů, například 055: 116; 0157: H7; O-antigen střední patřící k určité séroskupin a H antigen - jeho serovariantami. Kromě toho, v hloubce studiu O a antigenu H rozpoznaných tzv faktor O a antigeny H, tj, antigenní subvariants, například: .. H2, N2 nebo H2C 020 O20a, O20ab atd ... Jen seznam diarrheagenic E. Coli O-43 celistvé a 57 ze séroskupiny OH serovariantami. Tento seznam je doplněn všemi novými serovarianty.

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

Symptomy

Skupina 9 zahrnují séroskupin třídy 1 a 2. Čtyři séroskupiny Y séroskupin třída 1 má plazmid (MD 60), který řídí syntézu adheze faktoru a kolonizaci EAF typu. Je reprezentován proteinem umístěným ve vnější membráně a je identifikován schopností bakterií připojit se k buňkám HEp-2. Protein má hmotnost 94 kD. V séroskupinách třídy 2 tento plazmid chybí, jejich patogenita je způsobena některými dalšími faktory. Některé kmeny 4 obou tříd mají schopnost syntetizovat STX. 4 kolonizují plasmolem enterocytů, způsobují poškození povrchu epitelu tvorbou eroze a mírným zánětem. Infikování dávka 105-10 ¹² buněk. Proces je lokalizován v tenkém střevě. Onemocnění je charakterizováno vodním průjmem a výraznou dehydratací. Většinou děti prvního roku života jsou nemocné. Způsob infekce je kontakt s domácností, méně často s jídlem.

Séroskupiny EIEC a 4 jsou nejčastějšími pachateli nozokomiálních ohnisek.

ENES vyrábí cytotoxiny STX-1 a STX-2. Lidé způsobují hemoragickou kolitidu s těžkými komplikacemi v podobě hemolytické uremie a trombotické trombocytopenické purpury. Toxiny zničí endotelové buňky malých cév. Tvorba krevních sraženin a ztráta fibrinu vede k porušení průtoku krve, krvácení, ischémie a nekrózy v buněčné stěně. Uremický hemolytický syndrom může vést k úmrtí. EHEC prezentovány mnoho sérotypů (-150), ale hlavní epidemiologické roli E. Coli 0157-H7 a jeho bezzhgutikovy mutantu E. Coli 0157: NM, takže jakmile se vytvoří STX. Tyto kmeny bakterií mohou uvolňovat pouze jeden z cytotoxinů nebo obojí. Předpokládá se, že přirozeným zásobníkem serovarů ENOV včetně E. Coli 0157: H7 je skot a ovce. Nejčastější cestou infekce jsou potraviny (maso, zejména mleté maso, mléko). E. Coli 0157: H7 je neobvykle odolná proti nepříznivým faktorům. To přispívá k jeho přežití a reprodukci v různých produktech. Možná kontaminace kontaktem a domácností. Nástup onemocnění je akutní: střevní křeče, pak průjem, zpočátku vodnatý, pak s krví. Děti i dospělí jsou nemocní. Nemoc je nakažlivá.

Laboratorní diagnostika

Je založen na izolaci čisté kultury patogenu a jeho identifikaci, stejně jako na testování toxinů pomocí PCR. Příčinná látka escherichiózy je identifikována sadou polyvalentních OK sér a sadou adsorbovaných sér obsahujících protilátky proti určitým antigenům. K identifikaci EIEC lze použít keratokon-aktivní vzorek. Někteří zástupci EIEC jsou nehybní, fermentují laktózu a salicin. Identifikace E. Coli 0157: H7 je napomáhána jeho neschopností fermentovat sorbitol (používat endo médium s sorbitole místo laktózy). Nejlepší je však použít testovací systém PCR k identifikaci a diferenciaci patogenů OKZ (všechny kategorie). V případě potřeby určují vybrané patogeny citlivost na antibiotika.

Léčba Escherichia coli

Používají se různé antibiotika. Perorální solné roztoky se používají k obnově narušeného metabolismu vody a soli. Vyrábějí se v celofánních sáčcích ve formě prášků obsahujících 3,5 g NaCl; NaHC03 2,5 g; KC1 - 1,5 g a glukózy - 20,0 g a rozpustí se v 1 litru vody.