Escherichiosis (slægten Escherichia, E. Coli)

Den vigtigste repræsentant for slægten Escherichia - E. Coli - blev først opdaget i 1885 af T. Esherich, til ære for hvilken dette bakterie genus blev givet sit navn. De vigtigste funktioner af denne art: peritrikke (eller fast) gære lactose til dannelse af syre og gas (eller lactosonegative) i udsultningsmedium med citrat ikke vokser, Voges-Proskauer reaktionen er negativ med MR test er positiv, har fenilalanindezaminazy ikke vokse på mediet med KCN er indholdet af G + C i DNA 50-51 mol%.

Slægten Escherichia omfatter mindst 7 arter; Af særlig betydning i medicin er formen af E. Coli, især de af dets varianter, der forårsager menneskelige sygdomme. De er opdelt i 2 hovedgrupper: forårsager ekstraintestinale sygdomme og agenter af akutte tarmsygdomme (OKZ). Repræsentanter for den første er opdelt i tre patogrupper:

1. meningeal (MENEC - meningitis E. Coli);
2. septicemia (SEPEC - septicemia E. Coli) og
3. uropatogen (UPEC-uropatogen E. Coli).

Til gengæld blev varianterne af E. Coli, der forårsager OKZ, oprindeligt opdelt i 4 følgende kategorier: enterotoxigenic E. Coli (ETEC); Enterisk-invasiv E. Coli (EIEC); Enteropathogen E. Coli (EPEC) og enterohaemoragisk E. Coli (EHEC). Derefter blev to yderligere kategorier identificeret: enteroaggregativ E. Coli (EAEC) og diffusiv-aggregativ E. Coli (DAEC).

Desuden anvendes E. Coli i internationale standarder som en indikator for graden af fækal kontaminering af vand, især drikkevand og fødevarer.

En standard stamme af E. Coli (E. Coli K-12) anvendes i vid udstrækning i laboratorier i mange lande i verden for at studere bakteriens genetik.

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

Morfologi

E. Coli - fakultativ anaerob, vokser godt på almindelige næringsmedier - kolonier på agar er runde, konvekse, gennemskinnelige. Vækst på bouillon i form af diffus turbiditet. Den optimale temperatur for vækst på 37 ° С, vokser i området fra 10 til 45 ° С, den optimale pH er 7,2-7,5. På alle differentialdiagnostiske miljøer af koloni E. Coli. Nedbrydende lactose. Malet i indikatorens farve (på Endo - mørke skarphed med metallisk glans).

Biokemiske egenskaber

E. Coli kan i de fleste tilfælde gærde de følgende kulhydrater til dannelse af syre og gas: glucose, lactose, mannitol, arabinose, galactose, nogle gange saccharose og nogle andre kulhydrater; danner en indol; som regel ikke danner H ₂ S; genopretter nitrater til nitritter, fortynder ikke gelatine, vokser ikke på et sultende medium med citrat, giver en positiv reaktion med MR og en negativ reaktion med Foges-Proskauer. Ved disse tegn kan det let skelnes fra patogener af en række sygdomme (dysenteri, tyfus, salmonella osv.). Imidlertid adskiller patogene E. Coli, hvad angår både kulturelle og biokemiske egenskaber, ofte ikke fra ikke-patogene.

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

Patogenitetsfaktorer af Escherichia coli

E. Coli's evne til at forårsage forskellige sygdomme skyldes tilstedeværelsen af følgende patogenicitetsfaktorer:

Faktorerne for adhæsion og kolonisering. De er nødvendige til binding til vævsceller og deres kolonisering. Tre varianter af koloniseringsfaktoren blev fundet: a) CFA / I-CFA / VI (engelsk koloniseringsfaktor) - de har en fimbriel struktur; b) EAF (engelsk enteropatisk E. Coli adherensfaktor) - intimin er det ydre membranprotein, kodes af eAeA genet. Fundet i 4 og EHEC, afsløret af bakteriers evne til at binde til cellerne i Hep-2; c) Adhesion Henle-407-fimbriale strukturer detekteres af bakteriernes evne til at binde til Henle-407-celler. De er alle kodet af plasmidgener. Ud over disse beskrives andre koloniseringsfaktorer, i hvilken rolle lipopolysaccharider også kan virke.

Faktorer af invasion. Med deres hjælp trænger EIEC og EHEC til at trænge ind i tarmens epithelocytter, formere dem og forårsage deres ødelæggelse. Rollen af invasionfaktorerne udføres af de ydre membranproteiner.

Eksotoksiner. Ved patogene E. Coli fandt exotoksiner at skader membraner (hæmolysinpræparater), som hæmmer proteinsyntese (shigatoksin), der aktiverer second messengers (Engl messenger -. Sammenhængende) - CNF toksiner, ST, CT, CLTD, øst.

Hemolysiner producerer forskellige patogener, herunder E. Coli. Hemolysin er et pore-dannende toksin. Det kommer først i kontakt med målcelleets membran og danner derefter en pore gennem hvilken små molekyler og ioner indtaster og afslutter, hvilket fører til celledød og erytrocytlysis.

Shiga-toksin (STX) blev først detekteret i Shigella dysenteriae, og derefter blev et lignende toksin (shiga-lignende toksin) påvist i EHEC. Toksinet (N-glycosidase) blokerer proteinsyntese ved at interagere med 28S rRNA, som et resultat af hvilken cellen forgår (cytotoxin). Der er to typer shiga-lignende toksin: STX-1 og STX-2. STX-1 antigeniske egenskaber er næsten identiske med Shiga-toksin, og STX-2 adskiller sig fra Shiga-toksin i antigeniske egenskaber og, i modsætning til STX-1, neutraliseres ikke af antiserum til det. Syntese af cytotoksiner STX-1 og STX-2 styres i E. Coli af generne af moderate konverteringspræparater 9331 (STX-1) og 933W (STX-2).

• Toksin L (termolabilt toksin) - ADP-ribosyltransferase; bindende til G-protein, forårsager diarré.
• Toksin ST (termostabilt toksin), der interagerer med receptoren af guanylatcyklase, stimulerer sin aktivitet og forårsager diarré.
• CNF (cytotoksisk nekrotisk faktor) - en proteindeamidase beskadiger de såkaldte RhoG-proteiner. Dette toksin findes i UPEC, der forårsager urinvejsinfektioner.
• CLTD-toksin er et cytoletisk lossende toksin. Virkningsmekanismen er dårligt forstået.
• Toksinet EAST er et termostabilt toksin af enteroaggregativ E. Coli (EAEC), sandsynligvis svarende til et termostabilt toksin (ST).

Endotoksin-lipopolysaccharider. De bestemmer bakteriens antigeniske specificitet (som bestemmes af den gentagne sidekæde af sukkerne) og koloniernes form (tabet af sidekæder fører til transformationen af S-kolonier i R-kolonien).

Således kontrolleres patogenicitetsfaktorerne for E. Coli ikke kun af værtscelle's kromosomale gener, men også af gener introduceret af plasmider eller ved moderate konverteringsfager. Alt dette indikerer muligheden for patogene varianter af E. Coli som følge af spredningen af plasmider og moderate fager blandt dem. Nedenfor er en kort beskrivelse af de fire kategorier af E. Coli, der forårsager OKZ; Der blev ikke fundet oplysninger om de nyligt identificerede kategorier af DAEC og EAEC i de tilgængelige kilder.

ETEC omfatter 17 serogrupper. Adhæsions- og koloniseringsfaktorer af den fimbrielle struktur af CFA-typen og enterotoksinerne (LT eller ST eller begge) kodes af det samme plasmid (plasmider). Koloniser villiene uden at ødelægge dem. Enterotoxiner forårsager en overtrædelse af vand-salt metabolisme. Lokalisering af processen er området af tyndtarmen. Den inficerende dosis på 108-1010 celler. Sygdommen forløber i henhold til typen af koleralignende diarré. Type epidemier - vand, mindre ofte mad. Børn i alderen 1 til 3 år og voksne er syge.

EIEC omfatter 9 serogrupper, patogenicitet er forbundet med evnen til at trænge ind i epitelcellerne i tarmslimhinden og multiplicere i dem, hvilket forårsager deres ødelæggelse. Disse egenskaber kodes foruden kromosomale gener af plasmidgener (140 MD). Plasmid koder for syntesen af ydre membranproteiner, som bestemmer invasionen. Både selve plasmidet og proteinerne koder er relateret til de af dysenteriets forårsagende midler, hvilket forklarer ligheden mellem EIEC og shigella. Den inficerende dosis af 10'erne af celler. Lokalisering af processen - den nedre ileum og tyktarmen. Sygdommen forløber ifølge typen af dysenteri: første vandig diarré, derefter et colitis syndrom. Børn er syge i 1,5-2 år, unge og voksne. Type udbrud - mad, vand.

Epidemiologi

E. Coli er en repræsentant for den normale mikroflora i tarmkanalen hos alle pattedyr, fugle, krybdyr og fisk. Derfor, for at afklare spørgsmålet, hvad er mulighederne for E. Coli og årsagen hvorfor ehsherihiozom, der kræves for at studere den antigene struktur, udvikle serologisk klassifikation nødvendig for at identificere patogene serovariantami, og finde ud af, hvad de har patogenicitet faktorer, dvs.. E. En eller anden grund, de kan forårsage forskellige former for ehsherihiozom .

I E. Fandt coli 171 variant O-antigener (01-0171), 57-H udførelsesformer antigener (H1-H57) og 90 varianter overflade (kapsulære) K-antigener. Men i virkeligheden er der 164 grupper på O-antigen og 55 serovariantami af H-antigen, som nogle af de tidligere 0: H serogrupper blev udelukket fra arten E. Coli, men serienumrene på O og H-antigener forblev uændret. Antigenkarakterisering af diarréfremkaldende E. Coli indbefatter non O- og H-antigener, fx 055: 116; 0157: H7; O-antigen middelværdi tilhørende en bestemt serogrupper og H-antigen - dens serovariantami. Endvidere ved en grundig undersøgelse af O og H-antigener identificeret såkaldte faktor O og H-antigener, dvs. Antigene subvariants, for eksempel: .. H2a, N2 eller H2C 020 O20a, O20ab osv ... Bare liste diarréfremkaldende E. Coli O-43 inklusive og 57 serogruppe OH serovariantami. Denne liste er genopfyldt med alle nye serovarianter.

[12], [13], [14]

Symptomer

Gruppen omfatter 9 serogrupper af klasse 1 og fire serogrupper i klasse 2. Serogrupper i klasse 1 har et plasmid (60 MD), der styrer syntesen af adhæsionsfaktoren og koloniseringen af EAF-typen. Det er repræsenteret af et protein lokaliseret i den ydre membran og er identificeret ved bakteriers evne til at binde til cellerne i HEp-2. Proteinet har en masse på 94 kD. I serogrupper af klasse 2 er dette plasmid fraværende, deres patogenicitet skyldes nogle andre faktorer. Nogle stammer 4 i begge klasser har evnen til at syntetisere STX. 4 kolonisere plasmolemmen af enterocytter, forårsage skade på epithelets overflade med dannelsen af erosion og moderat betændelse. Den inficerende dosis på 105-10 ¹² celler. Processen er lokaliseret i tyndtarmen. Sygdommen er karakteriseret ved vandig diarré og markant dehydrering. For det meste er børn i det første år af livet syge. Infektionsmetoden er kontakt-husstand, mindre ofte mad.

Serogrupper EIEC og 4 er de hyppigste syndere af nosokomielle udbrud.

EHEC producerer cytotoksiner STX-1 og STX-2. Folk forårsager hæmoragisk colitis med alvorlige komplikationer i form af hæmolytisk uremi og trombotisk trombocytopenisk purpura. Toksiner ødelægger endotelceller i små blodkar. Dannelsen af blodpropper og tab af fibrin fører til en overtrædelse af blodgennemstrømning, blødning, iskæmi og nekrose i cellevæggen. Uremisk hæmolytisk syndrom kan føre til døden. EHEC fremlagt mange serotyper (-150), men den vigtigste epidemiologiske rolle af E. Coli 0157-H7 og dens bezzhgutikovy mutant af E. Coli 0157: NM, så snart de danner STX. Disse bakteriestammer kan kun frigive en af cytotoksinerne, eller begge dele. Det antages, at det naturlige reservoir af ENOV serovarer, herunder E. Coli 0157: H7, er kvæg og får. Den hyppigste infektionsrute er mad (kød, især hakket kød, mælk). E. Coli 0157: H7 er usædvanligt resistent over for ugunstige faktorer. Dette bidrager til overlevelse og reproduktion i forskellige produkter. Mulig forurening ved kontakt og husstand. Sygdommen er akut: tarmkramper, derefter diarré, i første omgang vandig, derefter med blod. Børn og voksne er syge. Den syge er smitsom.

Laboratoriediagnostik

Den er baseret på isolationen af patogenens rene kultur og dens identifikation såvel som på test af toksiner ved PCR. Ovarianten af escherichiosis er identificeret med et sæt polyvalente OK-sera og et sæt adsorberet serum indeholdende antistoffer mod kun bestemte antigener. For at identificere EIEC kan en keratoconaktiv prøve anvendes. Nogle EIEC-repræsentanter er immobile, gærer ikke lactose og salicin. Identifikation af E. Coli 0157: H7 hjælpes af manglende evne til at fermentere sorbitol (brug Endo-medium med sorbitol i stedet for lactose). Men det er bedst at bruge PCR testsystemet til at identificere og differentiere patogener i OKZ (alle kategorier). Om nødvendigt bestemmer de valgte patogener følsomheden for antibiotika.

Behandling af Escherichia coli

Forskellige antibiotika anvendes. Orale saltopløsninger anvendes til at genoprette det forstyrrede vand-saltmetabolismen. De fremstilles i cellofanposer i form af pulvere indeholdende NaCl 3,5 g; NaHC03 - 2,5 g; KC1 - 1,5 g og glucose - 20,0 g og opløst i 1 liter vand.