Эткп микробиология – 3.Возбудители эшерихиозов. Таксономия. Характеристика. Роль кишечной палочки в норме и патологии. Микробиологическая диагностика эшерихиозов. Лечение.

Занятие №2

Тема 1. Эшерихии.

Род Escherichia включает несколько видов, но безоговорочным лидером среди них является кишечная палочка—E.coli. Это типовой вид семейства Enterobacteriaceae, объединяющего грамотрицательные факульта­тивно-анаэробные палочковидные бактерии, которые не образуют спор и обладают рядом дру­гих общих признаков.

В родовом названии закреплен приоритет немецкого бактериолога Т. Эшериха, выделив­шего кишечную палочку в 1885 г. из фекалий ребенка с «детской холерой», которая была ши­роко распространена в Европе. Но признание ее болезнетворности задержалось на долгие годы. Дело в том, что сходные бактерии неиз­менно выявлялись в кишечнике здоровых детей и взрослых, что противоречило одному из по­стулатов Коха, жестко разграничивавших пато­генные и безвредные микробы. Убиквитарность кишечной палочки зафиксирована и в первом на­звании, предложенном Т. Эшерихом—Bacterium coli communis. Ее роль в патологии кишечника не отрицалась, но у многих вызывала сомне­ния. Более убедительным выглядело участие ки­шечной палочки во внекишечной патологии, осо­бенно при воспалительных заболеваниях мочевыводящей системы. Широкое представительство в нормальной микрофлоре служило поводом для признания без­вредности кишечной палочки. Попытки изме­нить положение, признав за эшерихиями патогенетическую неоднородность, воспринимались с интересом, но не вели к продуктивным обоб­щениям. Радикальный сдвиг произошел в 1950-х гг. после того, как датский бактериолог Ф. Кауф­ман обосновал принципы серологичесой клас­сификации (иммунотипирования) эшерихии на основе поверхностных антигенов.

Морфология. Е. coli представлены прямы­ми грамотрицательными палочками, размером 0,44-0,6×2,0-^-6,0 мкм, подвижные за счет пе-ритрихиально расположенных жгутиков. Для некоторых характерно наличие микрокапсу­лы, построенной из гомополимера сиаловой кислоты; такие штаммы обозначаются как К⁺. ‘

Культуральные свойства. На плотных средах образуют колонии в S- и R-формах. Колонии в S-форме гладкие, блестящие, полупрозрач­ные. На жидких средах образуют диффузное помутнение и придонный осадок.

Биохимические свойства. Обладает выра­женной биохимической активностью (см. табл. 16.9). Биохимические свойства, состав­ляющие основу дифференциальной диагнос­тики при проведении бактериологического исследования, следующие:

• продукция кислоты и газа при ферментации глюкозы,

• ферментация лактозы,

• неспособность образовывать сероводород,

• продукция индола.

Антигенная структура. Е. coli обладает слож­ной антигенной структурой:

а) имеет соматический О-антиген, опре­деляющий серогруппу. Известно около 171 азновидностей О-антигена;

б) поверхностный К-антиген может быть редставлен 3 антигенами: А, В и L, отлича­ющимися по чувствительности к температуре и химическим веществам. У эшерихий встре­чается более 97 разновидностей К-антигена, преимущественно В типа. К-антиген обладает способностью маскировать О-антиген, вызы­вая феномен О-инагглютинабельности. В этом случае О-антиген можно выявить только пос­ле разрушения К-антигена кипячением;

в) типоспецифическим антигеном является Н-антиген, определяющий серовар, которых насчитывается более 57.

Антигенная структура обозначается форму­лами серогруппы как О:К, серовара — О:К:Н, например: 012:В6:Н2.

Обычно выявляют лишь О-групповую принадлежность, так как именно этот признак лучше всего согла­суется с патогенностью (хотя и не объясняет ее!).

Штаммовое многообразие в сочетании с ре­активностью хозяина определяют эколого-патогенетической стратегии кишечной палочки:

(1) непатогенные (резиден­тные) комменсалы, пожизненно колонизирую­щие толстый кишечник;

(2) эшерихии, вызыва­ющие внекишечные поражения — от цистита до сепсиса; такие инфекции обычно возникают эндогенно, за счет штаммов, колонизирующих кишечник;

(3) диареегенные эшерихии, которые имеют экзогенное происхождение, не задержи­ваются в организме (транзиторные штаммы) и, с этой точки зрения, могут считаться патоген­ными разновидностями кишечной палочки.

Резистентность. В течение нескольких месяцев сохраняется в воде и почве. Погибает при нагре­вании до 55 °С в течение 60 мин, при 60 °С — в течение 15 мин. Эшерихий в окружающей среде способны переходить в некультивируемую форму

Экология, особенности распространения и па­тогенеза. Вид Е. colint является однородным, а подразделяется на подвиды. Различают услов­но-патогенные эшерихий и диареегенные.

Условно-патогенные эшерихий входят у чело­века в состав микрофлоры кишечника и вла­галища. Е. coli также составляют микрофлору кишечника млекопитающих, птиц, рептилий, рыб. С испражнениями микроб выделяется в ок­ружающую среду. Присутствие кишечной палоч­ки в воде, почве, продуктах, предметах обихода является показателем фекального загрязнения.

Условно-патогенные

Е. coli способны вы­зывать эндогенные гнойно-воспалительные процессы различной локализации, назы­ваемые парентеральными эшерихиозами. Парентеральный эшерихиоз может нротекать в виде сепсиса, нагноения ран, вторичной пневмонии, инфекции мочевыводяших путей. Часто возникает на фоне иммуноде­фицита,

Штаммы Е. coli, вовлеченные в инфекцион­ный процесс нижних отделов мочевыводящих путей, обладают специфическим О-антигеном, позволяющим им адгезироваться на поверх­ности эпителия мочевого пузыря. Те штаммы Е. coli, которые вызывают инфекцию верхних отделов мочевыводящих путей (пиелонефрит), имеют особые Р-фимбрии, обладающие ан­тигенными свойствами. Эти Р-фимбрии поз-

воляют микробу адгезироваться на эпителии собирательных канальцев. Е. coli, вызывающие инфекцию мочевыводящих путей, чаще отно­сятся к серогруппам 02, Об, 09. Некоторые из них обладают гемолитической активностью за счет наличия Н1у-плазмиды.

Подавляющее число (около 80 %) менинги­тов новорожденных вызваны Е. coli, которой новорожденный заражается через родовые пути. Е. coli, вызывающая неонатальный ме­нингит, часто обладает микрокапсулой, со­стоящей из гомополимера сиаловой кислоты. Наличие микрокапсулы придает возбудителю антифагоцитарные свойства, так как мик­роб перестает опсонизироваться из-за потери способности активировать комплемент.

Из условно-патогенных Е. coli могут форми­роваться полирезистентные к антибиотикам штаммы за счет приобретения R-плазмид, которые становятся возбудителями ВБИ.

Патогенные Е. coli, которые являются воз­будителями кишечного эшерихиоза, ОКИ, получили название диареегенных.

ОСТРЫЕ КИШЕЧНЫЕ ИНФЕКЦИИ

Заражение кишечной палочкой происходит тотчас после рождения и завершается бессимп­томной колонизацией толстого кишечника, где эшерихии доминируют среди аэробной (точнее факультативно-анаэробной) микрофлоры. Неза­метно проходит и инфицирование большин­ством штаммов в дальнейшей жизни. Гораздо реже развивается острая (диарейная) патология кишечника — эшерихиозы или кишечная коли-инфекция.

Диареегенность (т.е. способность поражать эпителий кишечника) зафиксирована у представителей многих О-групп, хотя внут­ри каждой из них не все штаммы обладают та­кой способностью. О-антиген маркирует потен­циальную болезнетворность, реализация кото­рой требует дополнительных факторов.

Эпидимиология.

Эшерихиозы относятся к заболеваниям антропонозным с фекально-оральным механизмом передачи. Исключение

составляют энтерогеморрагические эшерихии, резервуаром которых служит, по-ви­димому, крупный рогатый скот. Другие диа­реегенные эшерехии тоже циркулируют среди животных, птиц и даже насекомых (тараканов), но это вряд ли имеет эпидемическое значение.

Ведущая роль принадлежит

-пищевому пути передачи, прежде всего через молоко и молоч­ные продукты.

-Вторым по значению является водный путь.

-Контактно-бытовая передача (предметы обихода или ухода за ребенком, руки матерей, персонала детских учреждений и боль­ничных стационаров) возможна при заражении грудных детей ЭПКП-штаммами (см. ниже).

■Агрессивность диареегенных эшерихий невысока. Патогенетически значимая дозировка составляет 10⁶—10⁹ бактерий, что на несколько порядков больше, чем у сальмонелл брюшного тифа и шигелл. Восприимчивость сильно зави­сит от штаммовых особенностей и гораздо выше у детей младшего возраста, особенно первого года жизни._ Приобретение_возрастной устойчи­вости может быть связано с вакцинальным (протективным) эффектом эшерихий-коменсалов, располагающих общими антигенами с ви­рулентными штаммами, а также с субклиничес­ким инфицированием диареегенными эшерихия-ми.

Инкубационный период обычно составляет 1—3 дня и никогда не превышает 7 дней.

Глав­ным источником инфекции служат больные (не­редко со стертыми формами заболевания), вы­деляющие с фекалиями огромное количество воз­будителя. Меньшее значение имеют реконвалес-центы и бактерионосители. Это связано с тем, что носительство редко затягивается более 2—3 не­дель, а количество выделяемых бактерий на­столько мало, что не представляет прямой уг­розы. Опасным является загрязнение продуктов питания, в которых кишечная палочка находит подходящие условия для размножения. Этим объясняется эндемичное распространение эше-рихиозов в жарких регионах с низким уровнем санитарной культуры. В промышленных стра­нах умеренного пояса колиинфекция встречает­ся редко.

На основании патогенетических механиз­мов, серологических маркеров и эпидемиоло­гических особенностей дифференцируют пять разновидностей диареегенных эшерихий:

(1) энтеротоксигенные,

(2) энтеропатогенные,

(3) энтероинвазивные,

(4) энтерогеморрагические и

(5) энтероагрегирующие (энтероадгезивные).

Энтеротоксигениые кишечные палочки (ЭТКП) обнаружены среди представителей бо­лее 70 О-групп, чаще среди Об, 078, 0128 и 0153 (в сумме они составляют более половины ЭТКП). ЭТКП продуцируют токсины, наруша­ющие балланс между секрецией и всасывани­ем жидкости эпителиальными клетками тонко­го кишечника. Избыток воды и электролитов в просвете кишечника вызывает диарею. Возмож­ны различные формы заболевания — от легкой диареи до холероподобной интоксикации («ма­лая холера»). Болеют дети и взрослые. Лишь в редких случаях (чаще у недоношенных ново­рожденных) дегидратация требует неотложной помощи (регидратационнойтерапии).

Распространение бактерий ограничено по­верхностью слизистой оболочки, энтероциты не инвазируются и структурно не повреждаются. Об этом, в частности, свидетельствуют отсут­ствие воспалительной реакции в стенке кишеч­

ника и водянистые испражнения без примеси сли­зи и крови. Такой тип диареи называют «секре­торным», противопоставляя инвазивному вари­анту, который наблюдается при деструкции ки­шечного эпителия. Секреторная диарея возни­кает вследствие гиперсекреции Na\ CI и воды каемчатыми клетками крипт при ослаблении аль­тернативной функции тонкого кишечника — всасывания электролитов и воды ворсинча­тыми клетками слизиситой оболочки.

Наиболее известны два эшерихиозных энтеротоксина-— термолабильный (LT) и термостабильныи(SТ). Они закодированы в плазмидах — дискретных или общих. В последнем случае оба токсина синтезируются одновремен­но (около 5% штаммов).

LT образуют примерно 25% штаммов ЭТКП. По механизму действия (АДФ-рибозил-трансфераза) А-В токсин и даже по антигенным свойствам он похож на холероген — энтеротоксин холер­ного вибриона. После рецепции ганглиозидами А энтероцитов LT (точнее его А-субъединица) проникает в клетку и инактивирует (АДФ-рибозилирует) регуляторный белок, контролирующий активность аденилатциклазы. Диареегенный эффект связан с повышением внутриклеточного уровня циклического аденозинмонофосфата (рис. 2).

ST (его продуцируют около 70% штаммов ЭТКП) выглядит и действует иначе, хотя с па­тогенетической точки зрения делает «общее дело». Он состоит из двух низкомолекулярных пептидов (StA и StB), которые обладают слабой иммуногенностью и устойчивы к прогреванию, протеолитическим ферментам и кислотам. ST не проникает в клетку, действуя на рецепторы энтероцитов, связанные с мембранной гуанилат-циклазой. Усиление синтеза циклического гуа-нозинмонофосфата нарушает внутриклеточный . баланс по циклическим нуклеотидам, прово­цируя гиперсекрецию воды и электролитов.

Токсинообразованию предшествует закреп­ление ЭТКП на энтероцитах, особенно прокси­мальных отделов тонкого кишечника. Это тре­бует нестандартной атрибутики, которой лише­ны «обычные» кишечные палочки, населяющие толстый кишечник. Среди факторов, обеспечиваюших избирательную колонизацию энтероци-тов, лучше всего изучены CFA/I, CFA/II и CF/IV (от англ. colonization factor antigens). Они при­мерно поровну распределены между ЭТКП-штаммами и представляют собой лектины¹‘Лектинами называются белки, избирательно свя­зывающие определенные углеводы (от лат. legere — выби­рать), структурно оформленные в виде пилей/фимбрий (рис. 3). По одной из общих классификаций принято дифференцировать маннозочувствительные и маннозорезистентные адгезины эшерихий. Первые взаимодействуют с маннозными радикалами гликопротеинов и поэтому бло­кируются маннозой и ее производными, вторые — не реагируют с маннозой. CFA маннозорези-стентны, что выделяет их из обширного арсе­нала фимбрий и нефимбриальных факторов, задействованных в «банальной» колонизации

толстого кишечника. В отличие от них CFA вопринимаются теми же клеточными ганглио-зидами (GM1), которые фиксируют LT. Заме­тим, что фимбрии ЭТКП животных (К88, К89, 987Р) тоже резистентны к маннозе, хотя и не­идентичны адгезинам «человеческих» ЭТКП. Это объясняет причину антропонозности энтеро-токсигенных колиинфекций: ЭТКП животных не способны колонизировать тонкий кишечник чело­века, что, кстати, справедливо и для других ка­тегорий диареегенных эшерихий (см. ниже). Эн-теротоксины ЭТКП человека и животных струк­турно тоже неидентичны, хотя и близки по меха­низму действия.

CFA закодированы в плазмидах «по сосед­ству» с генами энтеротоксинов, и лишь одно­временная экспрессия cfa— и tox-генов обеспе­чивает ЭТКП-вирулентность. Без колонизиру­ющих факторов энтеротоксины патогенетичес­ки инертны точно так же, как CFA-адгезины без токсигенности. Изучение факторов колонизации продолжается. К этому побуждают наблюде­ния о штаммах ЭТКП, лишенных CFA: они со­ставляют около 20% выделяемых культур. Кста­ти, С F/II и CF/IV сами по себе неоднородны. Каж­дый из них состоит из трех антигенов — CS1, CS2, CS3 (СРАЛ1) и CS4, CS5, CS6 (CFA/IV) (от англ. cell surface). СРЛ структурно гомогенен.

ЭТКП остаются главной причиной споради­ческих и эпидемичных детских диарей в раз­вивающихся странах тропического и субтропи­ческого поясов. В развитых странах ЭТКП за­являют о себе редко, главным образом в виде «диареи путешественников», которая наблюда­ется у туристов, посещающих неблагополучные по ЭТКП-инфекциирегионы.

Энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП). С них в 1950-х гг. стартовал совре­менный этап в изучении диареегенных эшери­хий. Этим объясняется неудачный универсализм термина (энтеропатогенность), который в рав­ной мере можно распространить на все диарее-генные эшерихий. ЭПКП, к которым относятся представители около 20 О-серогрупп (чаще 055, 0111,0119, 0127, 0128), вызывают поражение тонкого кишечника у детей младшего возраста (до двух лет, обычно на первом году жизни). Ранее заболевание именовалось «токсической диспепсией».

ЭПКП поражают тонкий кишечник. В ос­нове диарейного синдрома лежит перестройка внутриклеточного гомеостаза энтероцитов, кото­рая возбуждается сигналами с клеточных рецеп­торов, оккупируемых адгезинами ЭПКП. Ито­гом является сглаживание микроворсинок из-за аккумуляции филаментозного актина в зоне цитоплазмы, прилегающей к месту первичной адгезии бактерий. Это ведет к наруше­нию всасывания жидкости, инициируя диар секреторного типа (см. выше). К числу главн£ адгезинов относятся закодированные в хромосо­ме белки наружной мембраны, именуемые «интиминами»¹‘Термин подчеркивает исключительно плотные («интимные») контакты бактерий с клетками, лишен­ными микроворсинок, и производные плазмиды с молекулярной массой 60 мД — обязательного атри­бута ЭПКП.

В целом по своим патогенетичес­ким последствиям ЭПКП-адгезия,уникальна, по­лучив название механизма «прикрепления-сглаживания» (англ. attaching-effacing).

ЭПКП-диарею причисляют к энтеритам, хотя патогенетически это неверно. Поражение энтероцитов носит функциональный характер и, подобно энтеротоксигенной диарее; не сопровождаются размножаются в эпителиоцитах толстого кцшечника и, повреждая их, индуцируют воспаление и изъязвление слизистой оболочки. Энтероинвазивность ограничена представителями не­скольких О-групп: 028,0112,0124,0136,0143, 0144, O152, O164. Они отвечают за небольшой процент всех случаев бактериальной дизенте­рии, значительно уступая шигеллам. Но этого достаточно, чтобы сделать проблему ощутимой в абсолютном исчислении, особенно при низком уровне санитарной культуры. ЭИКП обыч­но поражают детей — спорадически или в виде вспышек в организованных коллективах. Взрос­лые страдают редко — во время водных или пищевых эпидемий.

ЭИКП,Энтероинвазивность отражает сходство между эшерихиями и шигеллами. Гомология их ДНК превышает 90%, чего вполне достаточно для объединения на уровне рода и даже вида. Подобные попытки делались неоднократно, но практические соображения и сила традиций взя­ли верх над академическими претензиями, обес­печив незыблемость этих двух классических групп энтеробактерий. Вместе с тем при столь плотном родстве следует ожидать промежуточ­ные формы, разделяющие свойства эшерихии и шигелл. Именно к таким «гибридам» относится большинство энтероинвазивных штаммов ки­шечной палочки. Многие из них были обнару­жены благодаря своей «атипичности», т.е. наличию признаков, общих с шигеллами: неподвиж­ность, анаэрогенность (ферментация углеводов без газа), замедленная ферментация лактозы или полное отсутствие этого признака, родство по О-антигенам. Об их инвазивности судят по способ­ности вызывать кератоконъюнктивит при зака­пывании бактериальной взвеси в конъюнктиваль-ный мешок морской свинки или по цитопатичес-кому эффекту в культурах эпителиальных клеток. Таксономические сомнения устраняют за счет расширения набора биохимических тестов. По ряду признаков (продукция лизиндекарбоксилазы, ферментация цитрата, утилизация ацетата натрия в качестве единственного источника углерода)такие культуры отличаются от шигелл и рассматриваются как атипичные эшерихии Классические (т.е. быстро разлагающие лактозу) штаммы иногда тоже энтероинвазивны, хотя при внимательном анализе у них удается обнару­жить признаки фенотипического подобия шигел­лам (например, отсутствие лизиндекарбоксила-зы).

Сходство с шигеллами распространяется и на механизмы, обеспечивающие инвазивность. Их контролируют плазмидные гены, гомологич­ные плазмидам вирулентности шигелл. Эффек­торы инвазии точно неизвестны, но их аналогия с факторами шигелл несомненна. Инвазия на­чинается с пенетрации М-клеток кишечного эпи­телия и эволюционирует через латеральные контакты эпителиоцитов. Внутри клеток бак­терии продуцируют ферменты, которые лизируют стенку фагосом, вызывая повреждение эпителиоцитови распространениеинфекции.

Энтерогеморрагические кишечные палоч­ки (ЭГКП). С точки зрения вирулентности, это, пожалуй, наиболее оснащенная разновидность эшерихии. Большинство ЭГКП относится к се-рогруппе O157 (серотип О157:Н7), реже к 026, Olll, O145. ЭГКП колонизируют толстый ки­шечник (особенно слепую кишку), вызывая ге­моррагический колит. В отличие от щигеллезных и ЭИКП-поражений кровянистые испраж-нения_бедны лейкоцитами. Заболевание сопро­вождается общей интоксикацией (тошнота, рво­та), а в самых тяжелых (к счастью, редких) случаях внекишечными симптомами, к наиболее грозным из которых принадлежит гемолитико-уремический синдром (гемолитическая анемия, тромбоцитопения, острая почечная недоста­точность). Впрочем, нередко инфекция протека­ет легко, возможно здоровое носительство.

Инициирующая роль принадлежит агрессивной интиминзависимой адгезии, прокомментированной выше на модели ЭПКП. За ней следу­ет продукция токсинов, которые оказывают ме­стное действие (геморрагический колит) и вы­зывают системные эффекты (поражение почек, центральной нервной системы, внутрисосудис-тый гемолиз). Известно несколько цитотокси-ческих факторов ЭГКП, которые легко обнару­жить по гемолизу, хотя это лишь одно из прояв­лений их мембранотропной (цитолитической) активности. Кроме гемолизинов, продуцируе­мых штаммами многих О-групп, ЭГКП секретируют специфические цитолизины. Их называют веротоксинами» (по токсическому действию в культуре клеток линии «Vero») или «шигоподобными токсинами», подразумевая сходе (прежде всего нейротропность) с токсин Shigella dysenteriae. Описаны и особые, энтерогеморрагические гемолизины. Возможно, речь идет об одних и тех же факторах, хотя сложно* токсинового спектра ЭГКП не вызывает comнений. Можно размышлять лишь над патогенеческим лидерством отдельных токсинов, незабывая о вероятности кооперативных эффекте ЭГКП-цитолизины имеют плазмидную природу. Плазмидные гены необходимы и для коллонизации кишечника. Подобно ЭПКП, энтерогеморрагические штаммы несут плазмиду (р!5 м.м. 60 мД), продукты которой, наряду с инл мином и еще одним, 94 кД-белком наружно мембраны, включаются в патогенетически знг чимую адгезию.

Есть основания полагать, что в отличии от других колиинфекций ЭГКП-эшерихиозы являются зоонозами. Наиболее вероятным источником заражения считается крупный рогатый скот. Об этом свидетельствует ряд вспышек О157-эшерихиоза, зафиксированных в Канаде США и Японии. Заражение происходит npи употреблении в пищу мяса (после недостаточной термической обработки), а также сырого молока. Впрочем, не все спешат отказываться * от антропогенности, предпочитая говорить об антропозоонозном характере инфекции. Еще один парадокс: ЭГКП-эшерихиозом не болеют дети первого года жизни. Возможно, это тоже результат необычной для эшерихиозов эпидеми­ологии данной инфекции: новорожденные максимально защищены от контактов с «зоонозными микробами».

Энтероагрегирующие (энтероадгезивные) кишечные палочки (ЭАКП). Дополнительным поводом к усложнению классификации диарее-генныхэшерихий явились морфологические осо­бенности их адгезии в культурах эпителиальных! клеток человека (НЕр-2 и HeLa). Один из вариантов адгезии, напоминающий кирпичную клад­ку (stacked-brick), обусловлен фиксацией на клеточной мембране бактериальных агрегатов (рис. 5). Такие штаммы выделены в самостоя­тельную категорию диареегенных эшерихий и считаются одним из возбудителей диарейного ; (особенно упорно протекающего) синдрома у детей. ЭАКП колонизируют различные отделы f кишечника и продуцируют несколько цитотокси-нов. Структурная основа и патогенетическая зна­чимость ЭАКП-адгезивности неизвестны. Непо­нятно и то, почему, обладая широкими способнос­тями к колонизации кишечного эпителия, ЭАКП по­ражают преимущественно толстый кишечник.

ЭТКП являются возбудителями холеропо-добных заболеваний у детей и взрослых.

Патогенность определяется выработкой тер­молабильного (LT), структурно и функционально связанного с холерным токсином, и термостабильного (ST) энтеротоксинов, детер­минированных Ent-плазмидой, и факторами колонизации CF (colonization factor, англ.), синтез которых также детерминируется плаз-мидами. Благодаря CF, ЭТКП размножаются на поверхности эпителия тонкой кишки (см. табл. 16.10). Колонизация ЭТКП поверхности слизистой тонкого кишечника обеспечивает массивный выброс энтеротоксинов, которые нарушают водно-солевой обмен в кишечни­ке, приводя к развитию водянистой диареи. Механизм развития диарейного синдрома свя­зан с активацией LT аденилатциклазы кишеч­ника, a ST — гуанилатциклазы. С ЭТКП связа­но 17 серогрупп, среди них серовары О6:Н16, О8:Н9, О78:Н11, О148:Н28. Заражение ЭТКП происходит водным и алиментарным путями.

ЭИКП способны внедряться и размножаться в эпителиальных клетках слизистой станки толстого кишечника, вызывая их деструкцию. Это обус­ловлено наличием у ЭИКП плазмиды размером 140 мДа, идентичной таковой у шигелл, коди­рующей синтез поверхностных белков, опосре­дующих процесс инвазии в клетки слизистой толстого кишечника. Следствием этого являет­ся развитие дизентериеподобного заболевания. Заражение ЭИКП происходит водным и али­ментарным путями, возможны вспышки ВБИ, вызванных ЭИКП. С ЭИКП связаны серогруп-пы 0124,0144, 0152 (более 9 серогрупп).

ЭПКП вызывают диарею у детей первого го­да жизни. Заболевание передается в основном контактно-бытовым путем, часто протекает как ВБИ в отделениях для новорожденных и грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании. ЭПКП обладают способнос­тью размножаться на поверхности эпителия тонкого кишечника с разрушением микро­ворсинок и повреждением апикальной по­верхности эпителия (см. табл. 16.10). Процесс обеспечивается белком наружной мембраны, детерминированным хромосомным геном, который получил название ИНТИМИНА, и белком, синтез которого детерминирован плазмидой размером 60 мДа. С ЭПКП свя­заны серогруппы 055, 0111, 026, 018 (всего 13), некоторые серовары которых, например О55:Н10, О111:Н2, O26:HNM, продуцируют шигаподобные токсины.

ЭГКП способны вызывать у людей кровавый понос (геморрагический колит) с последующим осложнением в виде гемолитического уремичес­кого синдрома, тромботической тромбоцитопе-нической пурпуры. Наибольшее эпидемичес­кое значение имеет ЭГКП серовара О157:Н7 и O157:HNM. Источником инфекции являются крупный рогатый скот и овцы. Основной путь передачи — алиментарный через мясо, прошедшее недостаточную термическую об­работку. Поражаются слепая, восходящая и поперечная толстые кишки. Механизм вза­имодействия ЭГКП с поверхностным эпи­телием кишки происходит так же, как и у ЭПКП, по 2-му типу (см. табл. 16.10). В этом взаимодействии участвует белок наружной мембраны интимин, синтез которого детер­минирован хромосомным геном, и, возмож­но, фимбрии, детерминированные плазмидой размером 60 мДа, которую называют плазми-да 0157. Плазмида 0157 детерминирует так­же синтез гемолизина, который способствует нарушению барьерной функции кишечника. Развитие геморрагического колита связано со способностью ЭГКП продуцировать ши­гаподобные токсины (см. гл. 16.2.1.3), синтез которых обеспечивается конвертирующими фагами. У ЭГКП встречается 2 типа шигапо-добных токсина. Серовар ЭГКП 0157 может продуцировать как один тип шигаподобного токсина, так и оба сразу. Серовар ЭГКП 0157: Н7 не обладает способностью утилизировать сорбит, что используется при проведении бак­териологического исследования.

Иммунитет. Парентеральные эшерихиозы чаще возникают на фоне иммунодефицитных состояний. Надежный иммунитет к ним не вырабатывается.

При кишечных эшерихиозах наблюдается выработка местного иммунитета, опосредо­ванного секреторным IgA. После кишечного эшерихиоза, вызванного ЭТКП, происходит выработка антител к субъединице В LT, им-мунологически родственной субъединице В холерного токсина.

У детей первого года жизни пассивный трансплацентарный иммунитет к ЭИКП обес­печивается проходящими через плаценту IgG. Естественный иммунитет детей первого года жизни обеспечивается колонизацией кишечни-

ка к 5-му дню жизни бифидобактериями и анти­телами, находящимися в материнском молоке.

Специфическая профилактика. Не разработана.

Неспецифическая профилактика. Сводится к соблюдению санитарно-гигиенических пра­вил, санитарному контролю за источниками водоснабжения, пищевыми предприятиями, продуктами питания.

Микробилогическаядиагностика. Осуществля­ется проведением бактериологического иссле­дования. Материалом для исследования при кишечных эшерихиозах служат испражнения, при парентеральных — материал из соответс­твующего инфекционного очага (моча, отде­ляемое раны, кровь). Исследуемый материал (кроме крови) засевается на дифференциаль­ные лактозосодержащие среды; после инку­бации при 37 «С в течение 18 ч отбираются ко­лонии, агглютинирующиеся поливалентной ОВ-агглютинирующей сывороткой, которые подвергаются идентификации до вида по био­химическим тестам, с последующим определе­нием их серологического варианта.

studfiles.net

Заболевания, вызванные условно-патогенными — Микробиология

Энтерогеморрагические кишечные палочки (ЭГКП)

К ним относятся эшерихии, являющиеся представителями нормальной микрофлоры крупного рогатого скота. Они вырабатывают шигеллоподобный цитотоксин, который связывается с 60S субъединицей рибосом и блокирует синтез белка. Затем цитотоксин поступает в кровь и вызывает поражение почек. В некоторых случаях это приводит к летальному исходу. К ЭГКП относятся серовары 0157 : Н5, 0126 : НИ, 0111 : Н(-).

Иммунитет

При колибактериозах в случае эндогенных инфекций, о которых упоминалось выше, имеет место гуморальный иммунный ответ. Однако образующиеся антитела не обладают протективными свойствами и не способствуют выздоровлению. Вместе с тем иммунодефицит, обуславливающий эндогенные инфекции, способствует угнетению фагоцитоза и других неспецифических факторов защиты, что способствует нарушению естественных барьеров и распространению возбудителя. Аналогичная ситуация имеет место и при гнойных раневых инфекциях экзогенной природы. При эшерихиозах (диареях) также имеет место гуморальный иммунный ответ. В этом случае при колиэнтеритах, вызванных ЭПКП ведущую роль играют: трансплацентарная передача антител (IgG) и их проникновение из крови ребенка в кишечник; пассивная энтеральная иммунизация антителами материнского молока; продукция секреторных антител SIgA лимфоидными клетками кишечника.

Экология и эпидемиология

E.coli является основным представителем нормальной микрофлоры кишечника людей и животных и с испражнениями выделяется в окружающую среду. Поэтому ее используют как санитарно-показательный микроорганизм, по которому оценивают загрязнение воды фекалиями (коли-титр, коли-индекс). В воде и почве эшерихии выживают несколько недель и даже месяцев. Они высокочувствительны к растворам обычных дезинфектантов так же, как и все другие энтеробактерии. Источником инфекции являются больные люди или бактерионосители. Заражение происходит с инфицированной пищей или водой. До 70% всех ОКЗ раннего детского возраста (до двух лет) связано с ЭПКП.

Энтероинвазивные кишечные палочки (ЭИКП)

Вызывают заболевание типа дизентерии у детей и взрослых. Адгезия на энтероцитах происходит за счет капсулоподобной оболочки. Аналогично шигеллам они проникают (пенетрируют) и размножаются в энтероцитах, распространяясь между соседними клетками. Это приводит энтероцитов к гибели и образованию язв. ЭИКП вырабатывают шигеллоподобный токсин. Они относятся к сероварам 025, 0124, 0144 и др.

Энтеротоксигенные кишечные палочки (ЭТКП)

Вызывают холероподобную инфекцию у детей и взрослых. Это связано с белковыми энтеротоксинами, напоминающими по механизму действия холероген. ЭТКП адгезируют на энтероцитах преимущественно за счет свих пилей, причем адгезия не сопровождается воспалительной реакцией. После колонизации энтероцитов возбудитель локализуется на поверхности клеток и продуцирует два типа энтеротоксина — термолабильный и термостабильный, которые нарушают водно-солевой обмен. Первый отличается от второго тем, что он активирует аденилатциклазу, что приводит к накоплению цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), нарушению секреции и развитию острой диареи. Термолабильный токсин обладает иммуногенными свойствами. Термостабильный энтеротоксин действует через систему гуанилатциклазы и лишен иммуногенных свойств. ЭТКП принадлежат к сероварам 025, 0124, 0144 и др.

Энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП)

Вызывают колиэнтериты преимущественно у маленьких детей. Адгезия к энтероцитам происходит за счет белков наружной мембраны. Способность к инвазии и пенетрации в энтероциты ограничена. Они активно захватываются энтероцитами и их колонизируют. Наряду с этим они фагоцитируются в Пейеровых бляшках и освобождаются из лимфоцитов после их разрушения, которое происходит при участии гемолизина — фермента, продуцируемого данными эшерихиями. После разрушения бактерий особождается эндотоксин — ЛПС клеточной стенки, который вызывает системную воспалительную реакцию. Колиэнтерит вызывают ЭПКП преимущественно сероваров 026 : В6, 055 : В5 и 0111 : В4.

Заболевания, вызванные условно-патогенными энтеробактериями

На протяжении последних лет значительно возросла роль условно-патогенных грамотрицательных бактерий в патологии человека. Наряду с гнойно-септическими и оппортунистическими инфекциями они довольно часто является причиной внутрибольничных заболеваний. Возбудителями воспалительных процессов различных тканей и органов и гастроэнтероколитов часто могут быть представители таких родов: Proteus, Citrobacter, Enterobacter, Hajhia, Serratia, Edwardsiella, Providencia. Микробиологическую диагностику этих заболеваний проводят так же, как и большинства кишечных инфекций. Основой ее является выделение чистых культур и идентификация их к виду с помощью определения биохимических свойств и реакции агглютинации с соответствующими антисыворотки. Материалом для исследования чаще всего служат испражнения, рвотные массы, кровь, гной, ликвор, моча, желчь, дуоденальное содержимое, секционный материал. Посевы производят на среду Эндо, Плоскирева, Левина, висмут-сульфитный агар с последующей микроскопией колоний, пересевом их на среду Олькеницького и пестрый ряд Гисса, постановкой реакции агглютинации с О-и Н-антисывороткой. В ряде случаев применяют тесты, позволяющие надежно установить вид выделенной культуры. Очень важно проводить и количественное исследование, позволяющее точно установить возбудителя заболевания. При патологических процессах, вызванных условно-патогенными бактериями, концентрация настоящего возбудителя, как правило, составляет 105-106 клеток в 1 мл исследуемого материала. Это особенно важно при выделении микробных ассоциаций. Ниже приведены основные свойства отдельных видов бактерий и особенности лабораторной диагностики вызываемых ими заболеваний.

Протейные инфекции

От больных пищевые токсикоинфекции, циститы, пиелиты, плевриты, пневмонии, абсцессы, менингит, сепсис, гнойные осложнения ран и ожогов и при дисбактериозе чаще выделяют Proteus vulgaris, P.mirabilis, Ppenneri. В мазках из исследуемого материала, окрашенных по Граму, протей имеет вид грамотрицательных полиморфных палочек без спор и капсул, часто образует нитевидные формы. На средах Эндо и Плоскирева вырастают прозрачные блестящие бесцветные колонии. На висмут-сульфитном агаре через 48 часов образуются серовато-коричневые колонии, под которым формируется черно-коричневая зона. Н-форма (джутикова) на простом агаре дает характерный ползучий рост или «феномен роения». Культура имеет неприятный гнилостный запах. При посеве уколом в столбик полужидкого агара определяют подвижность. Ползучий характер роста протея используют для выделения чистых культур посевом в конденсационную воду скошенного агара методом Шукевич. — Идентификация бактерий рода протея очень проста. их легко распознать по характерным ростом на простом агаре: 85-100% культур дают «феномен роения». Дифференциацию видов проводят по биохимическим признакам. При наличии диагностических сывороток виды протея идентифицируют в реакции агглютинации. Важнейшим признаком, отличающим протея от других энтеробактерий является их способность дезаминуваты внесен в агара фенилаланин. Расписание последнего в фенилпировиноградная кислоты в присутствии FeCl2 приводит к окраске среды в зеленый цвет.

Цитробактер инфекции

К роду Citrobacter входят 11 видов бактерий, которые обнаруживают в воде, почве, пищевых продуктах и других объектах окружающей среды. Они постоянно живут в кишечнике здоровых людей как представители нормоценоза. Большинство видов цитробактера не патогенны для человека. От больных энтерит, уретрит, холецистит, остеомиелит, отит (особенно у ослабленных пациентов) чаще всего выделяют Citrobacter freundii, С. koseri, С. amalonaticus. Они могут вызвать поражение дыхательных путей, септицемии, эндокардит. С. diversus время вызывает менингиты и абсцессы мозга. Лабораторная диагностика основана на выделении, биохимической и серологической идентификации збудника.У мазках из исследуемых материалов проявляют маленькие прямые грамотрицательные палочки, расположенные поодиночке или парами. Цитробактеры хорошо растут на простых средах. Они способны утилизировать цитрат. На агаре Эндо штаммы, разлагающие лактозу, образуют розовые колонии но без металлического блеска. На среде Плоскирева лактопозитивни колонии имеют насыщенный красный цвет с темным центром, на висмут-сульфитном агаре — коричневые или черные колонии. При подозрении на цитробактера-инфекцией рекомендуют делать посевы на агар с цефсулодином, иргазаном и новобиоцин, на С кому возбудители образуют колонии с красным центром и прозрачной бесцветной периферией («бычий глаз»). При посеве в среде Гисса цитробактеры ферментируют глюкозу, лактозу, Чаниты, мальтозу, рамнозу, сорбит, арабинозы и ксилозу. Они выделяют каталазу, не продуцируют оксидазу7 дают отрицательную реакцию Фогес-Проскауэра, растут на агаре Симонса. Более точной и надежной является серологическая идентификация. Сначала выделенную культуру агглютинирует поливалентной Осироваткою. Теперь изготавливают 42 О-сыворотки. Поскольку в нашей стране чаще всего встречаются серогруппы OA, OD, OF рационально в первую очередь проводят агглютинацию выделенных культур именно с сыворотками СиОА, CiOD, CiOF. Окончательную идентификацию проводят с помощью Н-монорецепторными сывороток.

Энтеробактер-инфекции

К колиподибних подвижных бактерий рода Enterobacter входит 13 видов. От больных людей чаще всего выделяют Enterobacter cloacae, E.aerogenes, значительно реже — E.gergovial, E.sakasaki. Энтеробактеры редко вызывают самостоятельные инфекции. Чаще они инфицируют пациентов, в стационарах лечат антибиотиками широкого спектра действия. Как правило, заражение происходит через руки медицинского персонала. В последнее время энтеробактеры является причиной 15% всех внутрибольничных инфекций, из них около 10% септицемий. Несколько реже они вызывают менингит, контаминують хирургические ожоговые раны, поражают органы дыхательной и мочеполовой систем и желудочно-кишечного тракта. Довольно часто Есиоасае и E.aerogenes контаминують лекарственные растворы для внутривенных инъекций. В связи с отсутствием патогномоничных симптомов при клинических проявлениях заболеваний решающее значение имеет лабораторная диагностика энтеробактера-инфекций. Она включает выделение чистых культур возбудителей и их биохимическую и серологическую идентификацию. Энтеробактеры хорошо растут на простых и дифференциально-диагностических средах Эндо, Левина, Плоскирева. Лактозопозитивные штаммы образуют слизистые или неслизисти колонии. На агаре Эндо они малиновый или розовый цвет с металлическим блеском или без него. На среде Плоскирева они, как правило, приобретают желтоватый оттенок. В мазках из колоний видно грамотрицательные палочки, отдельные штаммы имеют капсулу. Идентификацию выделенных культур проводят пока только по биохимическим свойствам. Перважно большинство штаммов ферментируют глюкозу, лактозу, мальтозу, маннит, сахарозу, трегалозу, не выделяют индол и сероводород, разжижают желатин, дают положительную реакцию Фогес-Плоскауера. В ряде высокоразвитых стран начали использовать реакции слайд-агглютинации с О-и Н-сыворотками.

Гафния-инфекциии

К роду Hafiiia принадлежит типичный и единственный видна / Пиа alvei. Это грамотрицательные подвижные палочки, не образующие спор и капсул, по своим морфологическим признакам подобные других энтеробактерий. их находят в почве, воде, пищевых продуктах, випорожненннях людей и животных и некоторых видов птиц. У ослабленных больных гафния могут вызвать спорадические оппортунистические инфекции (септицемии, гастроэнтериты, энтероколиты, циститы, уретриты и др.).. Чаще всего их выделяют из крови, мочи, кала, раневого содержимого, особенно на фоне других заболеваний. Лабораторная диагностика основана на выделении чистых культур и их биохимической и серологической идентификации. На средах Эндо и Плоскирева они растут в виде полупрозрачных мутноватых бесцветных колоний или оттенком цвета среды. По своему виду и размеру напоминают колонии шигелл. На среде Олькеницького не образуют газа и сероводорода. Выделенные культуры идентифицируют по биохимическим и антигенным свойствам. Гафния выделяют каталазу и не продуцирующие оксидазу. Они постоянно ферментируют арабинозу, глицерин, ксилозу, мальтозу, маннит, рамнозу и трегалозу, дают положительную реакцию Фогес-Проскауэра. При наличии диагностических сывороток окончательную идентификацию проводят в слайд-агглютинации с О-и Н-антисывороткой.

Серациозы

Род Serratia является одним из старейших представителей семейства энтеробактерий. Теперь выделено 10 видов сераций, но в рутинных баклаборатория выделяют только три: Serratia marcescens, S.rubidaea,, S.liquefaciens. Раньше их считали сапрофитами и лишь в последнее время стали выделять при госпитальных бактериемия, пневмониях, энтеритах, инфекциях мочевыводящих путей, нагноениях хирургических ран и поражениях кожи. Серации часто передаются через руки медперсонала. Наиболее часто они проникают в организм через постоянные катетеры, интубационные устройства а также с растворами для различных инъекций. У наркоманов часто возникают артриты, эндокардит, остеомиелит. Исследуемый материал у больных принимают в зависимости от локализации патологических процессов. Чаще всего это кровь, гной, моча, испражнения, желчь, мокрота. В мазках серации выглядят как прямые грамотрицательные палочки, отдельные штаммы имеют капсулу. Микробиологическая диагностика основана на выделении чистых культур сераций и определения их видовой принадлежности с помощью культуральных свойств и биохимических тестов. Посевы проводят на кровяной агар, дифференциальные среды Эндо, Плоскирева и особенно МПА с ДНК-Азой, толуидиновым синим и цефалотином. На кровяном агаре S.marcescens и S.rubidaea образуют прозрачные серовато-белые колонии, гладкие или мелкозернистые. Через 24-48 ч при комнатной температуре они производят красный пигмент. На дифференциальных средах колонии бесцветные, гладкие, слегка выпуклые. На агаре с ДНК Азой и толуидиновым синим серации образуют колонии с характерным синим ободком, в то время как колонии других энтеробактерий его не имеют. Идентификацию выделенных культур проводят исключительно с помощью биохимических тестов. Серации постоянно ферментируют глицерин, мальтозу, маннит, салицин, сахарозу и сорбит. Такие спирты и углеводы, как адонит, инозит, ксилозу и целобиоза они раскладывают вариабельно, растут на цитратных средах и дают положительную реакцию Фогес-Проскауэра. К сожалению, до последнего времени не налажено промышленное изготовление диагностических сывороток, отсутствует антигенно-диагностическая схема, что не позволяет проводить серологическую идентификацию сераций.

Эдвардсиелез

Среди трех видов бактерий, отнесенных к роду Edwardsiella, патогенность для человека имеет лишь E.tarda. Большая часть заболеваний эдвардсиельоз обусловлена контактом с пресной и соленой водой, а также с животными, проживающих в них или пьют их. В частности природным резервуаром E.tarda служат рыбы, рептилии моллюски, морские ежи, птицы, коровы, свиньи, собаки и т.д.. Эдвардсиелы вызывают поражения мочевыводящих путей, септицемию, менингит. Находили их и в инфицированных ранах, а также у больных острый энтероколит. Единственным надежным способом лабораторной диагностики едварсиельозу является выделение чистой культуры возбудителя и его идентификация. Материалом для исследования являются испражнения, кровь, рвотные массы, моча, желчь, спинномозговая жидкость, вода, их высевают на среды Эндо, Левина, Плоскирева и висмут-сульфитный агар. Эдвардсиелы растут в виде бесцветных полупрозрачных колоний, подобных патогенных энтеробактерий. Колонии на висмут-сульфитном агаре не имеют характерного металлического блеска, нет и почернение агара под ними. При микроскопическом исследовании культур проявляют подвижные грамотрицательные палочки, не образующие спор и капсул. При проведении биохимической идентификации выделенных культур необходимо иметь в виду, что они каталазы-положительные, но оксидазы-отрицательные, ферментируют до кислоты и газа арабинозу, глюкозу, мальтозу, маннит, маннозу и трегалозу. E.tarda выделяет индол и h3S, восстанавливает нитраты, не растет на цитратном агаре, не дает положительной реакции Фогес-Проскауэра, не гидролизует мочевину и не разжижает желатин. Серологическую идентификацию эдвардсиел используют только в крупных лабораторных центрах, но полная схема определения сероваров еще отсутствует, поскольку не изготовлены сыворотки против всех антигенных вариантов.

Провиденция-инфекции

К роду Providencia принадлежат 5 видов бактерий. Долгое время их относили к роду Proteus, поскольку патогенез поражений, клинические проявления и методы диагностики были очень похожи. Типичный виjxProvidencia alcalifaciens. Все виды провиденций проявляют патогенность и могут вызвать диареи, инфекции мочевыводящих путей, септицемии, нагноения ран и ожогов. Для проведения лабораторной диагностики заболевания в лаборатории направляют кровь, мочу, стул, навоз и т.д.. Посевы проводят на дифференциально-диагностические среды Эндо, Левина,

Плоскирева

Колонии, произрастающих на них, бесцветные, почти полностью прозрачны, очень похожи колоний сальмонелл и шигелл. До 40% штаммов на простом агаре могут давать феномен роения в виде деревьев, протуберанцев, но не концентрических тел, как в Proteus vulgaris. Рекомендуют использовать среду с колистином (100 мкг / мл) инозитом (1%), на котором провиденции образуют большие желтые колонии. В последнее время предложено РАМ-агар Сениора, в состав которого входят галактоза, ксилоза и манит. Колонии провиденции на этой среде имеют красный цвет, в то время как во всех других оксидазы-отрицательных бактерий они лимонно-желтые. Для определения видов пользуются также биохимическими тестами. Серологическую идентификацию выделенных культур и определение титра антител методом парных сывороток не проводят.

vse-zabolevaniya.ru

3.Возбудители эшерихиозов. Таксономия. Характеристика. Роль кишечной палочки в норме и патологии. Микробиологическая диагностика эшерихиозов. Лечение.

Эшерихиозы – заболевания, возбудителями которых является Escherichia coli — острые инфек-ные болезни, хар-ся преимущественным поражением пищ-го тракта, возбудителями которых являются диареегенные штаммы Е. coli, и парентеральные эшерихиозы, протекающие с поражением любых органов и вызываемые условно-патогенными штаммами Е. coli. Кишечная палочка была открыта Т. Эшерихом (1885). Значение Е. coli. Кишечная палочка — нормальный представитель микрофлоры толстой кишки; выполняет ряд полезных функций (антагонист патогенных кишечных бактерий, гнилостных бактерий, грибов рода Candida), принимает участие в синтезе Vit группы В, Е, К2, частично расщепляет клетчатку. В толстом киш-ке обитают Е. coli, относящиеся к серогруппам О2, О7, О9 и др. Е. coli широко используется в научных и практических целях, ; являясь универсальной генетической моделью, объектом, широко применяемым в генетической инженерии и биотехнологии; ее также используют как санитарно-показательный м/о для выявлення фекального загрязнения объектов окр.среды. Однако Е. coli может причинить и вред человеку. Условно-патогенные штаммы, обитающие в толстой кишке, при ослаблении им.системы организма могут вызвать различные гнойно-воспал.заболевания за пределами пищ-го тракта: циститы, отиты, менингиты и даже колисепсис. Эти заболевания называют парентеральными эшерихиозами. Существуют также и безусловно патогенные штаммы Е. coli -диареегенные, или энтеропатогенные, кишечные палочки (ЭПКП), которые, попадая в организм извне, вызывают вспышки заболеваний, именуемых энтеральными (кишечными, эпидемическими) эшерихиозами. Представители более чем 80 серогрупп Е. coli являются энтеропатогенными (например, О55; Olll; O15). От ЭПКП чаще страдают грудные дети, у которых им.система еще не сформировалась, не вырабатываются собственные ИГ, защищающие от грамм «-» бактерий, а кислотность желудочного сока низкая. У детей развивается колиэнтерит. Но ЭПКП могут поражать и взрослых, причем эшерихиоз может протекать, например, по типу холеры или дизентерии. Кроме того, Е. coli может быть причиной пищевой токсикоинфекции.

Таксономия. Е. coli – осн.представитель р. Escherichia, сем. Enterobacteriaceae, входящего в отдел Gracilicutes. Е.соlі – мел.грам «-» палочки длиной 2-3 мкм, шириной 0,5-0,7 мкм с закругленными концами, в мазках располагаются беспорядочно; не образуют спор, некоторые штаммы имеют микрокапсулу; перитрихи; кроме жгутиков, иногда обнаруживаются пили.

Культивирование. Киш.пал.- факультативный анаэроб; не требовательна к питательным средам, хорошо растет на простых пит.средах при Т 37ºС и рН среды 7,2.7,4, вызывая диффузное помутнение жидкой среды и образуя обычные колонии на плотных средах. Для диагностики эшерихиозов широко используют дифференциально-диагностические среды Эндо, Левина и др.

Е. coli обладает высокой ферментативной акт-тью. Киш.пал. расщепляет в теч. 24 ч лактозу.

АГ. Кишечная палочка обладает соматическим (О) — 170 вариантов, жгутиковым (Н) -б.50. и пов-м (К) б. 100. Строение О-антигена определяет принадлежность к серогруппе. Штамм, имеющий свой набор АГ, свою АГ формулу, называется серологическим вариантом Е. coli. Н-р, штамм О55:К5:Н21 относится к серогруппе О55.

Факторы патогенности. Е. coli образует эндотоксин, оказывает нейротропное, пирогенное действие. ЭПКП продуцирует экзотоксин, который, адсорбируясь на эпителии тонкой кишки, вызывает гиперсекрецию воды и хлоридов в просвет тонкой кишки и нарушает обратное всасывание натрия, что приводит к усилению перистальтики, поносу и обезвоживанию. У некоторых диареегенных эшерихий, как и у возбудителей дизентерии, обнаружен инвазивный фактор, способствующий проникновению бактерий внутрь клеток. Патогенность ЭПКП также может проявляться в нефротоксическом действии, возникновении геморрагии. К факторам патогенности относятся также пили и белки, способствующие адгезии, и микрокапсула, препятствующая фагоцитозу. Условнопатогенные и диареегенные кишечные палочки отличаются антигенной структурой и набором факторов патогенности.

Эпидемиология Источником -больные люди и животные. Механизм передачи инфекции фекально-оральный, основные пути передачи – пищевой, контактно-бытовой. Заболевание чаще носит характер вспышек.

Патогенез. Входные ворота инфекции – полость рта. Е. coli, попадая в тонкую кишку и обладая тропизмом к клеткам ее эпителия, адсорбируется на них с помощью пилей и белков наружной мембраны. Бактерии размножаются, погибают, освобождая эндотоксин, который усиливает перистальтику кишечника, вызывает диарею, повышение температуры, признаки общей интоксикации. Кроме того, кишечная палочка выделяет экзотоксин, обусловливающий более тяжелую диарею, рвоту и значительное нарушение водно-солевого обмена.

Клиническая картина. Заболевание начинается остро с повышения температуры тела, поноса, рвоты, обезвоживание, могут появиться кровь в испражнениях, признаки поражения почек. Формы энтеральных эшерихиозов могут быть различные – от бессимптомной до токсико-септической. Колиэнтериты являются одной из причин ранней детской смертности. Иммунитет после перенесенного заболевания непрочный и непродолжительный. Микробиологическая диагностика. Основной материал для исследования – испражнения. Диагностика осуществляется с помощью бактериологического метода, при котором не только определяют род и вид выделенной чистой культуры, но и устанавливают принадлежность ее к серогруппе; внутривидовая идентификация заключается в определении серовара; обязательно определение антибиотикограммы. Лечение. Для лечения заболеваний, вызываемых Е. coli, используют антибиотики. Профилактика. Проведение санитарно-гигиенических мероприятий.

№ 2

1.Основные этапы развития микробиологии и иммунологии. Работы Л.Пастера, Р. Коха и их значение для развития микробиологии и иммунологии. 5 этапов: эвристический, морфологический, физиологический, им­мунологический и молекулярно-генетический.

Работы Пастера. (1822-1895)-поставил развитие микробиологии на новый путь. По воззрениям того времени брожение считалось чисто химическим процессом . 1)Пастер в своих работах показал, что каждый вид брожения вызывается своими специфическими возбудителями – м/о.; 2) Изучая масляно-кислое брожение он установил, что для бактерий вызывающих это брожение воздух вреден и открыл новый тип жизни анаэробиоз.;3)доказал невозможность самозарождения жизни.; 4)изучал инф.заболевания (сибирскую язву) и предложил метод предохранительных прививок как способ борьбы с инфекциями. Сделал первый шаг к зарождению иммунологии. В 1888г. В Париже на средства собранные по подписке был построен институт микробиологии.;5)Пастеризация.

Роберт Кох (1843-1910) —1)Окончательно доказал, что заразные болезни вызываются болезнетворными бактериями. Указал приемы борьбы с распространением инфекционных заболеваний – дезинфекция. 2) Ввел в практику микробиологических исследованный использование твердых питательных сред для получения чистых культур. 3) Открыл возбудителей сибирской язвы (1877г.), туберкулеза (1882г.), холеры(1883г.).

studfiles.net

Эшерихий и эшерихиозы — Микробиология

Эшерихий

Род E.coli подразделен на многочисленные биовары и серовары, различающиеся некоторыми биохимическими, антигенными и патогенными свойствами. Кишечную палочку впервые выделил из фекалий человека в 1885 г. Т. Эшерих. В дальнейшем было установлено, что подобные бактерии широко распространены в природе. Они встречаются в кишечнике почти всех видов млекопитающих, птиц, рыб и рептилий, а также в воде, почве и других объектах окружающей среды. Вид Е. coli включает условно-патогенные штаммы, являющиеся постоянными обитателями кишечника человека.

Морфология и физиология

По своим морфологическим и тинкториальным свойствам Е. coli напоминает другие энтеробактерий. Среди кишечных палочек встречаются подвижные и неподвижные варианты. Некоторые штаммы имеют выраженную капсулу или микрокапсулу и формируют на плотной среде S- и R-формы колоний. Е. coli — факультативный анаэроб, хорошо растет на обычных питательных средах при слабощелочной реакции среды и оптимальной температуре 37°С. Рост и размножение бактерий возможны при довольно значительных колебаниях рН среды и температурного режима. Кишечная палочка обладает наиболее высокой ферментативной активностью. Она утилизирует ацетат в качестве единственного источника углерода, восстанавливает нитраты в нитриты. Ферментирует глюкозу и другие углеводы. Большинство штаммов ферментирует лактозу с образованием кислоты и газа. Однако встречаются варианты, медленно сбраживающие лактозу или вовсе не обладающие этой способностью.

Антигены

Кишечная палочка имеет сложную антигенную структуру. Она содержит соматический, или О-антиген, поверхностный (капсульный) К-антиген и жгутиковый Н-антиген. О-антигены у бактерий рода Escherichia имеют сходную химическую структуру и связаны с Л ПС клеточной стенки. Н-антигены имеются только у жгутиковых форм бактерий и состоят из белка флагеллина. О-антигены являются основными антигенами, определяющими серологическую группу эшерихий. В настоящее время описано около 170 О-серогрупп Е. coli. Большинство эшерихий, принадлежащих к разным О-серогруппам, связаны друг с другом перекрестными антигенными связями. Около 100 серогрупп имеют антигенные связи с шигеллами, сальмонеллами и другими энтеробактериями. К-антигены представлены тремя антигенами, обозначаемыми буквами А, В и L. Они отличаются друг от друга чувствительностью к нагреванию и химическим веществам. К-антигены обладают способностью маскировать О-антигены, которые можно выявить только после разрушения первых кипячением культуры. Эшерихий содержат около 97 разных К-антигенов, преимущественно В-типа. Н-антигены в отличие от О- и К-антигенов являются типоспецифическими. У эшерихий описано 50 разных Н-антигенов. Антигены эшерихий обозначают антигенными формулами, указывающими на серогруппу, например, Е. coli 026 : К60 (В6), или серовар — Е. coli 026 : КбО(Вб) : Н2. Патогенность для людей связана с определенными серогруппами.

Патогенез

По патогенетическим и эпидемиологическим особенностям вызываемых Е. coli заболеваний их можно подразделить на две группы:1. Возбудители эндогенных инфекций — гнойно-воспалительных процессов различной локализации. К ним относятся пиелиты, циститы, холициститы и др., за исключением нагноения ран. Последние относятся к экзогенной инфекции, возникающей преимущественно в ассоциациях с другими бактериями (Staphylococcus, Proteus, Pseudomonas aeruginosa и др.). Все перечисленные инфекции нередко классифицируют как коли-бактериозы, вызываемые условно-патогенными бактериями. Е. coli при выраженном иммунодефиците могут вызвать сепсис. 2. Возбудители острых кишечных инфекций (ОКЗ), которые представляют собой типичные экзогенные инфекции, называемые эшери-хиозами (диареи). Их вызывают энтеропатогенные эшерихий (ЭЭ) или энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП) и подразделяют на четыре группы:а) ЭПКП — возбудители коли-энтеритов, вызывающих сальмо-неллоподобные инфекции;б) ЭТКП, вызывающие холероподобные инфекции;в) ЭИКП, вызывающие дизентериеподобные инфекции;г) ЭГКП, вызывающие геморрагический колит.

Эшерихиозы

Термином эшерихиозы обозначают группу инфекционных заболеваний, которые вызывают бактерии рода Escherichia семейства Enterobacteriaceae. Чаще всего эти заболевания вызывает Е. соlи (99%). Очень редко они могут вызвать Е. blattae, Е. fergusonii, Е. hermannii, Е. vulneris.Нужно различать два вида эшерихиоза: 1) заболевания, которые вызывает условно-патогенная кишечная палочка, обычный представитель фоновой микрофлоры кишечника; 2) заболевания, вызывающие патогенные серовары эшерихий.К первому виду заболеваний относятся коли-сепсис, септикопиемии, менингиты новорожденных, гнойно-воспалительные процессы желчных, мочевых и респираторных путей и т.д.. Они возникают лишь при ослаблении резистентности макроорганизма (иммунодефициты, авитаминозы, голодание, на фоне других заболеваний). Они не передаются от больного к здоровому человеку и тем более не распространяются эпидемически.Ко второму виду заболеваний относятся коли-энтериты (коли-инфекции), которые поражают преимущественно детей младшего возраста, передаются от больного к здоровому и время регистрируются в виде эпидемических вспышек. Возбудители таких коли-инфекций в последнее время подразделяют на пять типов: энтеротоксигенными кишечные палочки (ЕТКП), энтеропатогенные (ЭПКП), ентероинвазивни (ЕИКП), ентерогеморагични (ЕГКП) и етероадгезивни (ЕАКП) кишечные палочки.Энтеротоксигенные эшерихии порой вызывают холероподобные заболевания, энтеропатогенные — классические коли-энтериты, ентероинвазивни — дизентериеподобная поражения, ентерогеморагични — диареи с выделением крови. Последний тип (ентероадгезивни кишечные палочки) изучены еще недостаточно. При бактериемии и инфекции мочевыводящих путей часто высевают серогруппы 01, 02, 04, 06, 08, 09, 011, 018 и др.., При менингитах — 01, 06, 07, 016, 018, 083.Микробиологическая диагностика эшерихиоза имеет особо важное значение, поскольку их клинические проявления характеризуются отсутствием патогномоничных симптомов отношении возбудителя. Ведущим остается бактериологический диагноз. Его особенность заключается в том, что выделение и идентификация возбудителя базируется на определении его антигенной структуры, а не на изучении биохимических свойств.

Взятие материала для исследования

До начала этиотропного лечения у больных берут испражнения, рвотные массы, дуоденальное содержимое, кровь, мочу, навоз, спинномозговую жидкость, от трупов — кровь из сердца, содержание кишечника, кусочки легких, печени, селезичкы, почек. При необходимости исследуют промывные воды желудка, остатки пищи, смывы с рук обслуживающего персонала, воздух палат и т.п..

Бактериоскопическое исследование

В отдельных случаях делают первичную микроскопию крови, мочи, ликвора, гнойных выделений, секретов слизистых оболочек в мазках, окрашенных по Граму. Обнаружение грамотрицательных палочек помогает бактериологов выбрать соответствующие питательные среды и следующие этапы лабораторной диагностики. Начальная бактериоскопия испражнений не проводится.

Бактериологическое исследование

Из последних порций испражнений тампоном берут часть фекалий в пробирку с транспортным средой (30% глицерина и 70% фосфатного буфера) или непосредственно у постели больного сеют на среду Эндо (Левина, Плоскирева, Асель-Либермана). При этом небольшое количество фекалий эмульгируют в 0,85% растворе хлорида натрия в соотношении 1:10. Через несколько минут после оседания грубых остатков 1-2 капли жидкости вносят на поверхность среды и стеклянным шпателем растирают ее на небольшом участке. Оторвав шпатель от агара, производят посев на остальные поверхности среды. Если возникает необходимость посеять на вторую и третью чашки, материал наносят повторно. Кровь (10 мл) засевают во флакон с МПБ. Посев других материалов делают так же, как и стула.После инкубации в термостате при 3 7 ° С в течение суток изучают характер роста на элективные-дифференциальных средах. На агаре Эндо колонии имеют дискообразной форму, слегка выпуклые с ровными краями, малиново-красного цвета. На среде Левина они окрашены в темно-синий цвет, а на средах Плоскирева и Асель-Либермана — в розовый. В состав последнего среды входит агар, лактоза (или сахароза) и индикатор конго-красный. Среда с сахарозой используют для индикации тех энтеропатогенных эшерихий, которые ферментируют этот углевод. В связи с тем, что колонии патогенных и непатогенных кишечных палочек на указанных средах не отличаются, принадлежность выделяемых культур патогенных серогрупп определяют с помощью слайд-агглютинации с диагностическими поливалентными ОК-сыворотками, или адсорбированными О-сыворотками, содержащими антитела к определенным О-антигенов. Микробиологическая промышленность выпускает 5 наборов диагностических ОК-сывороток: ОКА, ОКВ, ОКС, ОКД и ОКЕ. Основная поливалентная сыворотка ОКА содержит антитела к О-и К-антигенов более 20 главных серологических групп. Смесь ОК-сывороток готовят так, чтобы конечное разведение каждой из них было 1:10. Агглютинирует 10 лактозоположительных колоний. Материал из каждой колонии берут петлей так, чтобы часть ее осталась для дальнейшего пересева. Если одна из колоний дала положительную слайд-агглютинацию, ее остаток пересевают на среду Олькеницького. Через 18-20 ч учитывают ферментацию лактозы и глюкозы (пожелтение и разрыв колонки и скошенной части агара), выделения h3S (образование черного кольца на границе столбца и скошенной части). Выделенную культуру ориентировочно относят к определенной серогруппы.Для окончательной идентификации возбудителя необходимо поставить развернутую реакцию агглютинации в пробирках для отдельного выявления его О-и К-антигенов. Диагностические агглютинирующие сыворотки разводят в двух рядах пробирок (в первом — О-сыворотку, во втором — К-сыворотку) до титра, который указан на этикетках ампул. Для определения О-антигена в каждую пробирку первого ряда вносят по 2 капли 2-х млрд суспензии выделенной культуры, прогретой в течение 2 ч при 100 ° С. При кипячении инактивируется К-антиген, который локализуется поверхностно и задерживает агглютинацию О-антигена. Последний при прогреве не разрушается. Для выявления К-антигена в каждую пробирку второго ряда с разведенной до титра сывороткой вносят по 2 капли суспензии живого (не кипяченой культуры). Пробирку помещают в термостат при 37 ° С на 18-20 час. При положительной реакции развернутой агглютинации до титра (или по крайней мере до половины титра) делают окончательный вывод о выделении соответствующего серовару патогенных эшерихий. Отрицательная слайд-агглютинация 10 лактозоположительных колоний эшерихий дает право дать ответ об отсутствии энтеропатогенных кишечных палочек.Выделенное в среде Олькеницького культуру, которая дала положительную развернутую реакцию агглютинации, сеют на среды Гисса для изучения ее сахаролитических, пептолитичних свойств и подвижности. После инкубации посевов в течение суток учитывают результаты. Патогенные эшерихии ферментируют лактозу, глюкозу, мальтозу, маннит, сахарозу (некоторые штаммы), арабинозы, ксилозу, трегалозу, образуют индол, не выделяют h3S (некоторые штаммы образуют сероводород), не разлагаются инозит и мочевину, не дезаминують фенилаланин, дают отрицательную реакцию Фогес -Проскауэра и не синтезируют ДНК-азу. Для выявления источника инфекции проводят фаго-и колицинотипування выделенных культур.Идентификация диареегенних серотипов возможна также на основе выявления специфических маркеров. Культуры типа ЕТКП производят два вида токсинов: термостабильный обнаруживают на мишатах-сосунка, термолабильный — на культурах Y1 надпочечников. Для быстрой идентификации ЭПКП используют реакцию коаглютинации на стекле дуия обнаружения белка внешней мембраны. Серотипы ЕГКП, особенно серовар 0157: Н7, не ферментируют сорбит. Ентероинвазивни кишечные палочки (ЕИКП) вызывают конъюнктивит у гвинейских свинок при внесении бактерий в конъюнктивальный мешок (тест Серени), неподвижные, не ферментируют салицин. Они также выделяют шигаподибни токсины SLT-1 и SLT-2, которые обнаруживают в испражнениях больных с помощью ИФА. Адгезивные свойства эшерихий (ЕАКП) обнаруживают на культурах Неиа и Нед-2.Самым быстрым и високоспецифиччим методом диагностики заболеваний, вызванных энтеропатогенных эшерихии, является использование специфических ДНК-зондов. Они позволяют выявить гены плазмид, кодирующих патогенность кишечных палочек или синтез их цитотоксин. Метод основан на том, что одноцепная молекула ДНК может гибридизуватися с комплементарным к нее вторым цепью ДНК. В большинстве патогенных эшерихий гены вирулентности локализованы в плазмидах. Итак, зондом для обнаружения этих бактерий могут быть меченые последовательности, клонированные из таких плазмид.

Серологическое исследование

Выявление антиешерихиозних агглютининов в сыворотке крови больных с диагностической целью в рутинной лабораторной практике не нашло широкого применения. Антитела если и обнаруживаются, то в низких титрах (не выше 1:100). Для серологической диагностики коли-инфекций более чувствительной и специфичной является реакция непрямой гемагглютинации (РНГА). Специфический антиген для этой реакции производится путем сенсибилизации эритроцитов барана суспензией 48 ч. агаровой культуры эшерихий, прогретой 2 часа при 100 ° С. Итак, с помощью РНГА можно обнаружить лишь О-антитела, что может быть использовано для дифференциации заболеваний от бактерионосительства, особенно, если взять для реакции эритроцитарный диагностикум с автоштамом.Достоверность серологической диагностики эшерихиоза возрастает при выявлении отдельных классов имуноглуболинив. Изменение повышенной концентрации IgM на IgG обусловлена острым инфекционным процессом. Обнаружение в сыворотке крови антител только класса IgG свидетельствует о бактерионосительства.Так, лабораторная диагностика эшерихиоза основана на выделении возбудителя заболевания и последующей идентификации патогенных и непатогенных штаммов кишечной палочки с помощью диагностических ОК-сывороток в ориентированной и развернутой реакциях агглютинации.

vse-zabolevaniya.ru

Лабораторное занятие № 4 Микробиологическая диагностика кишечных инфекций

Цель. Изучить особенности этиологии, эпидемиологии и патогенеза кишечных инфекций. Овладеть навыками оценки результатов лабораторной диагностики кишечных инфекций.

Теоретическая справка

Семейство Enterobactericeaeвключает 12 родов:Escherichia,Salmonella,Shigellaи др. бактерии этого семейства имеют общие морфологические и физиологические свойства: все они грамотрицательные палочки, без спор, неприхотливы к питательным средам, факультативные анаэробы, имеют многочисленные сахаролитические, протеолитические ферменты. Антигенное строение служит одним из существенных критериев, на которых основывается классификация, а так же идентификация энтеробактерий. Различают три типа антигенов: О-соматический, у некоторых Н-жгутиковый, К-антигены, у энтеробактерий обнаружены общие антигены. Один них – антиген Кунига – связан с ЛПС.

Микробиологическая диагностика эшерихиозов

Цель. Изучить классификацию и особенности патогенеза эшерихиозов. Овладеть методами оценки результатов лабораторного исследования для подтверждения диагнозов эшерихиозов. Научиться практически решать вопросы по использованию эубиотиков для коррекции микрофлоры кишечника.

Теоретическая справка

Кишечная палочка была впервые выделена из кишечника ребенка и определена как бактерия–коменсал. Установлено, что она может вызывать аутоинфекции на фоне снижения резистентности макроорганизма. По мере совершенствования бактериологических методов диагностики были выделены патогенные варианты E.coli, попадающие в организм фекально-оральным путем. Наиболее восприимчивы к этим инфекциям новорожденные, так как через плаценту не проходятIgM,IgA, обусловливающих защиту при кишечных инфекциях. В женском грудном молоке эти иммуноглобулины содержатся в титрах 1:8-1:128. в течение 12-18 месяцев ребенок получающий грудное молоко, более устойчив к этим инфекциям.

Патогенные варианты E.coliделятся на пять категорий по О-антигену:

1.Энтеропатогенные (ЭПКП): 0111, 055, 0126.

2.Энтероинвазивные (ЭИКП): 0152, 0124, 0144.

3.Этеротоксигенные (ЭТКП): 0128, 085, 0148.

4.Энтерогеморрагические (ЭГКП): 0157, 026, 0145.

5.Энтероадгезивные (ЭАГКП) (структурная основа пока неизвестна).

В лабораторной диагностике эшерихиозов используется первый принцип диагностики: обнаружение возбудителя – метод бактериологиеский.

Выбор исследуемого материала — испражнений – определен локализацией патологического процесса в кишечнике. Посев производят на среду Левина или на среду ЭНДО – темно-красные колонии с металлическим блеском. Для выявления патогенных вариантов кишечных палочек учитывают антигенное строение этих микроорганизмов: О-, К- и Н-антигены. Агглютинация с ОК-сывороткой материала из колонии позволяет определить наличие О-антигена, свидетельствующего о патогенном варианте этих бактерий. В то же время антиген К(В) обусловливает О-инаглютинабельность микроорганизмов, а о серогруппе эшерихий судят по О-антигенам. Разрушение термолабильных К- и Н-антигенов позволяет определить принадлежность выделенных бактерий к той или иной серогруппе.

Самостоятельное практическое задание Задание 1

Цель.Освоить бактериологический метод диагностики эшерихиозов.

Задача 1а.

В инфекционную больницу поступил двухмесячный ребенок с высокой температурой, частым жидким стулом. Предварительный диагноз «Колиэнтерит». Проведите лабораторное исследование для диагностики заболевания, оформите протокол и ответ лечащему врачу.

Задача 1б.

В инфекционную больницу поступила больная с жалобами на высокую температуру, жидкий стул со слизью, рвоту. Предварительный диагноз: «Дизентерия? Эшерихиоз?» Бактериологический метод не подтвердил наличия дизентерии. Проведите аналогичное исследование для подтверждения возможного диагноза эшерихиоза. Оформите протокол и ответ лечащему врачу.

Методика.

Бактериологический метод диагностики.

1-й этап– посев материала.

Посеять с помощью петли 1-2 капли исследуемого материала методом механического разобщения микробов на среду Эндо. Чашку поместить в термостат на 24 часа.

2-й этап– выделение чистой культуры.

Изучить колонии, выросшие на среде Эндо: колонии кишечных палочек темно-красного цвета с металлическим блеском. Для дифференциации патогенных кишечных палочек от непатогенных поставить на стекле реакцию агглютинации выросших колоний со смесью ОК-сывороток. Отсеять колонию, дающую положительную реакцию агглютинации, на трехсахарный агар (Олькеницкого, Клиглера) для выделения чистой культуры. Поместить посев в термостат на 24 часа.

3-й этап идентификация выделенной чистой культуры:

а) по морфологии

б) биохимическим свойствам

в) антигенной структуре

Вывод

Задание 2

Цель. Изучить состав элективных и дифференциально-диагностических сред для культивирования микроорганизмов кишечно-тифозной и дизентерийной групп. Оформить протокол.

Методика.

Используя аннотации к питательным средам, внести в протокол описание сред, применяемых для диагностики кишечных инфекций.

Цель…

Название среды	К какой группе питательных сред относится	Вещества, придающие элективные и дифференциально-диагностические свойства

Задание 3

Цель. Изучить препараты для коррекции микрофлоры кишечника и используемые при лечении эшерихиозов. Изучить специфические препараты для определения серогруппы патогенных кишечных палочек.

Методика.

Используя аннотации к препаратам по теме: «Микробиология эшерихиозов», внести в протокол перечень эубиотиков, а так же описание диагностических сывороток, применяемых при бактериологическом методе диагностики.

Протокол исследования.

Цель…

Название препарата	Состав	Способ получения	Практическое использование	Максимальный и минимальный диагностические титры

Аннотация: к препаратам по теме «Микробиология эшерихиозов»

Лечебные препараты

Для лечения используются препараты, обладающие антагонистическими свойствами в отношении патогенных серогрупп кишечных палочек и дизентерийных бактерий, либо живые вирусы бактерий – бактериофаги.

1.Колибактерин сухой и молочный. Содержит живую культуру антагонистически активного штамма кишечной палочки М17. Молочный колибактерин готовится путем закваски кипяченого молока растворенным сухим колибактерином. Колибактерин применяется для лечения следующих заболеваний у детей и взрослых: хронические колиты различной этиологии, в том числе постдизентерийные; неспецифический язвенный колит; дисбактериозы, возникающие в результате применения антибиотиков, сульфаниламидных препаратов и других причин; санация выздоравливающих после дизентерии. Колибактерин применяется с 6-месячного возраста. Лечение колибактерином следует применять вместе с применением витаминов. К аналогичным препаратам относятся бифидумбактерин, бификол, лактобактерин.

2. Бифидумбактерин готовиться из облигатных для человека анаэробных бифидобактерий.

3. Бификол комплексный препарат из №1 и №2

4. Лактобактерин содержит облигатные для человека молочнокислые бактерии, как бифидумбактерин, антагонистически активные к патогенным и условно-патогенным энтеробактериям.

5. Бактериофаг коли – смесь очищенных стерильных фильтратов фаголизатов колибактерий наиболее распространенных серогрупп: 018, 020, 026, 033, 044, 075, 0114, 018, 0142, 0144 и др. применяют местно на пораженный участок, в рану, в полость при абсцессах и при заболевании внутренних органов.

6. Бактериофаг коли-протейный – смесь стерильных фильтратов фаголизатов энтеропатогенных эшерихий, активных в отношении наиболее распространенных серогрупп: 0111, 020, 026, 033, 044, 055, 0119, 0124, 0125, 0127, 0151 и др. и протея видов мирабилис и вульгарис. Применяют для лечения и профилактики дисбактериозов, инфекций коли-протейной этиологии.

Диагностические препараты

Агглютинирующие ОК-сыворотки против энтеропатогенных серогрупп кишечной палочки: ОК-коли-сыворотка 026, ОК-коли-сыворотка 055, ОК-коли-сыворотка 0111 и др. Получены путем гипериммунизации кроликов взвесью бактерий соответствующей серогруппы E.coli. применяются для постановки реакции агглютинации в целях определения серологической группы кишечных палочек. При учете реакции обратить внимание на титр сыворотки. Реакция считается специфической, если она продолжительна в разведении сыворотки не меньше, чем половина её титра.

studfiles.net

Патогенетическая микробиология (часть 2) – Страница 21 – Издательство ПИМУ

Экология кишечной палочки типична для энтеробактерий: ее резервуаром служит дистальный отдел кишечника человека и теплокровных животных (рис. 1).

Рис. 1. E. coli на слизистой оболочке слепой кишки кролика. Сканирующая электронограмма. Полоска соответствует 1 мкм

Кроме того, эшерихии обнаруживаются в кишечном содержимом пресмыкающихся, рыб и насекомых. E. coli является символом нормальной микрофлоры и до утверждения представлений о количественном доминировании облигатных анаэробов прочно удерживала здесь лидирующие позиции. Эшерихии растут в режиме от 10 до 46°С (оптимум 37°С), ограничивая питательные потребности неорганическим азотом и примитивными источниками углерода (углеводы, ацетат натрия и пр.). Это обеспечивает широкие возможности для выживания во внешней среде, хотя сапрофитизм эшерихий факультативен и для продолжения жизненного цикла им необходим кишечник человека или животных.

Широкое представительство в нормальной микрофлоре служило поводом для признания безвредности кишечной палочки. Попытки изменить положение, признав за эшерихиями патогенетическую неоднородность, воспринимались с интересом, но не вели к продуктивным обобщениям. Радикальный сдвиг произошел в 1950-х гг. после того, как датский бактериолог Ф. Кауфман обосновал принципы серологической классификации (иммунотипирования) эшерихий на основе поверхностных антигенов. Серологическими маркерами кишечной палочки (как и других энтеробактерий) являются О-, К- и Н-антигены. Их носителями служат соответственно липополисахарид наружной мембраны, микрокапсула и жгутики. По данным иммунотипирования различных штаммов (его проводят в реакции агглютинации) дифференцируют более 170 вариантов О-антигена, 90 — К-антигена и 50 — Н-антигена.

Главным является деление на О-типы (группы), принадлежность к которым загадочным образом связана с вирулентностью. К-антигены по физико-химическим свойствам (устойчивость к прогреванию, этанолу, формалину и пр.) подразделяются на три категории — L, A и В. В большинстве это кислые полисахариды, экранирующие О-антиген в реакции агглютинации: многие К-позитивные штаммы не агглютинируются О-антисыворотками. Это вносило путаницу, которую удалось преодолеть путем избирательного разрушения К-антигенов (кипячение). Каждый штамм располагает единственным К-антигеном, нередко ассоциированным с определенной О-группой. Некоторые из К-позитивных эшерихий обладают повышенной вирулентностью, так как более устойчивы к фагоцитозу и бактерицидному действию комплемента.

Полное иммунотипирование завершается определением Н-антигена. Это белок, который имеется только у подвижных (жгутиковых) штаммов и может быть слабо выражен в первичных культурах. Корреляция между Н- и О-типами выражена слабо.

Каждый иммунофенотип (на практике пользуются понятиями «серотип», или «серо-вар») имеет О:К:Н-формулу (например, О8:К25:Н9), причем благодаря случайности в комбинациях О-, К- и Н-антигенов число возможных серотипов превышает 2000. Обычно выявляют лишь О-групповую принадлежность, так как именно этот признак лучше всего согласуется с патогенностью (хотя и не объясняет ее!).

Штаммовое многообразие в сочетании с реактивностью хозяина определяют три главных варианта эколого-патогенетической стратегии кишечной палочки:

1. непатогенные (резидентные) комменсалы, пожизненно колонизирующие толстый кишечник;
2. эшерихии, вызывающие внекишечные поражения — от цистита до сепсиса; такие инфекции обычно возникают эндогенно, за счет штаммов, колонизирующих кишечник;
3. диареегенные эшерихии, которые имеют экзогенное происхождение, не задерживаются в организме (транзиторные штаммы) и с этой точки зрения могут считаться патогенными разновидностями кишечной палочки.

Острые кишечные инфекции

Заражение кишечной палочкой происходит тотчас после рождения и завершается бессимптомной колонизацией толстого кишечника, где эшерихии доминируют среди аэробной (точнее факультативно-анаэробной) микрофлоры. Незаметно проходит и инфицирование большинством штаммов в дальнейшей жизни. Гораздо реже развивается острая (диарейная) патология кишечника — эшерихиозы или кишечная коли-инфекция. Диареегенность (т.е. способность поражать эпителий кишечника) зафиксирована у представителей многих О-групп, хотя внутри каждой из них не все штаммы обладают такой возможностью. О-антиген маркирует потенциальную болезнетворность, реализация которой требует дополнительных факторов.

Эшерихиозы относятся к антропонозам с фекально-оральным механизмом передачи. Исключение составляют энтерогеморрагические эшерихии, резервуаром которых служит, по-видимому, крупный рогатый скот. Другие диареегенные эшерехии тоже циркулируют среди животных, птиц и даже насекомых (тараканов), но это вряд ли имеет эпидемическое значение.

Ведущая роль принадлежит пищевому пути передачи, прежде всего через молоко и молочные продукты. Вторым по значению является водный путь. Контактно-бытовая передача (предметы обихода или ухода за ребенком, руки матерей, персонала детских учреждений и больничных стационаров) возможна при заражении грудных детей ЭПКП-штаммами, где ЭПКП — энтеропатогенные кишечные палочки (см. ниже).

Агрессивность диареегенных эшерихий невысока. Патогенетически значимая дозировка составляет 10⁶—10⁹ бактерий, что на несколько порядков больше, чем у сальмонелл брюшного тифа и шигелл (исключением являются энтерогеморрагические кишечные палочки). Восприимчивость сильно зависит от штаммовых особенностей и гораздо выше у детей младшего возраста, особенно первого года жизни. Приобретение возрастной устойчивости может быть связано с вакцинальным (протективным) эффектом эшерихий-комменсалов, располагающих общими антигенами с вирулентными штаммами, а также с субклиническим инфицированием диареегенными эшерихиями.

Инкубационный период обычно составляет 1—3 дня и никогда не превышает 7 дней. Главным источником инфекции служат больные (нередко со стертыми формами заболевания), выделяющие с фекалиями огромное количество возбудителя. Меньшее значение имеют реконвалесценты и бактерионосители. Это связано с тем, что носительство редко затягивается на время более 2—3 нед, а количество выделяемых бактерий настолько мало, что не представляет прямой угрозы. Опасным является загрязнение продуктов питания, в которых кишечная палочка находит подходящие условия для размножения. Этим объясняется эндемичное распространение эшерихиозов в жарких регионах с низким уровнем санитарной культуры. В промышленных странах умеренного пояса коли-инфекция встречается редко.

На основании патогенетических механизмов, серологических маркеров и эпидемиологических особенностей дифференцируют несколько основных разновидностей диареегенных эшерихий:

1. энтеротоксигенные,
2. энтеропатогенные,
3. энтероинвазивные,
4. энтерогеморрагические,
5. энтероагрегирующие (энтероадгезивные).

Их общей особенностью является способность колонизировать кишечный эпителий, преодолевая (благодаря фимбриальным антигенам) элиминирующее противодействие перистальтики и конкуренцию со стороны нормальной микрофлоры. Генетика болезнетворности связана с двумя главными группами генов — плазмидами и хромосомными участками, получившими название островов патогенности. Некоторые признаки закодированы в транспозонах (например, термостабильный энтеротоксин) или в умеренных фагах (шигаподобные токсины энтерогеморрагических эшерихий).

Энтеротоксигенные кишечные палочки (ЭТКП) обнаружены среди представителей более 70 О-групп, чаще среди О6, О78, 0128 и О153 (в сумме они составляют более половины ЭТКП). Они продуцируют токсины, нарушающие баланс между секрецией и всасыванием жидкости эпителиальными клетками тонкого кишечника. Избыток воды и электролитов в просвете кишечника вызывает диарею.

Возможны различные формы заболевания — от легкой диареи до холероподобной интоксикации (малая холера). Лишь в редких случаях (чаще у недоношенных новорожденных) дегидратация требует неотложной помощи (регидратационной терапии). ЭТКП остаются главной причиной спорадических и эпидемичных детских диарей в развивающихся странах тропического и субтропического поясов, отвечая за 20—40% острых кишечных инфекций среди младенцев, находящихся на искусственном вскармливании. В экономически развитых странах ЭТКП заявляют о себе главным образом в виде диареи путешественников, которая наблюдается у туристов, посещающих неблагополучные по ЭТКП-инфекции регионы. Источником инфекции служит вода и пищевые продукты, загрязненные фекалиями, где возбудитель получает возможность для накопления. Обычно заболевания возникают в теплые и влажные месяцы, когда размножение эшерихий во внешней среде происходит особенно интенсивно.

Распространение бактерий ограничено поверхностью слизистой оболочки тонкого кишечника, энтероциты не инвазируются и структурно не повреждаются. Об этом, в частности, свидетельствуют отсутствие воспалительной реакции в стенке кишечника и водянистые испражнения без примеси слизи и крови. Такой тип диареи называют секреторным, противопоставляя инвазивному варианту, который наблюдается при деструкции кишечного эпителия. Секреторная диарея возникает вследствие гиперсекреции Na⁺, Сl^– и воды каемчатыми клетками крипт при ослаблении альтернативной функции тонкого кишечника — всасывания электролитов и воды ворсинчатыми клетками слизистой оболочки.

medread.ru

Chastnaya_mikrobiologia — Стр 5

размеры (Y. enterocolitica), либо отсутствуют совсем (чаще уY. pseudotuberculosis). При 26 – 280 С так же, как у непатогенных иерсинии при двух температурных режимах, наблюдается рост колоний обычных размеров.

Серологическое исследование заключается в постановке РА, РНГА или ИФА с иерсиниозными диагностикумами и парными сыворотками крови больных с подозрением на иерсиниоз с целью определения специфических антител.

Генодиагностика – обнаружение типичных фрагментов ДНК патогенных иерсиний в клиническом материале или пищевых продуктах методамиДНК-ДНК-гибридизацияилиПЦР-анализа.

Самостоятельная работа студентов

1.Бактериологический метод. Изучение культуральных (на среде Эндо и скошенном МПА) и биологических (тесты аутоагглютинации и кальцийзависимости, определение пиразинамидазной активности) свойствY.enterocolitica (демонстрация).

2.Серологический метод учет РНГА, поставленной с иерсиниозным эритроцитарным диагностикумом и сыворотками крови больного, взятыми на 3 и 10 дни заболевания (демонстрация).

3.Серологический метод учет ИФА, поставленной с сыворотками крови больного, взятыми на 3 и 10 дни заболевания (демонстрация).

Микробиологическая диагностика кампилобактериозов

Возбудителями кампилобактериозов — кишечных инфекций, склонных к генерализации и выраженным токсико-аллергическимосложнениям, являютсяCampylobacter jejuni иCampylobacter coli. Оппортунистические инфекции различной локализации и тяжести вызываются пре-

имущественно Campylobacter fetus.

Материалом для исследования в зависимости от характера заболевания являются испражнения, гной, ликвор, кровь, рвотные массы и др., которые с учетом нестойкости возбудителя во внешней среде должны быть доставлены в лабораторию как можно скорее.

Бактериоскопический метод является весьма чувствительным ввиду характерной морфологии кампилобактеров (грамотрицательные изогнутые,S-образныеили извитые палочки размером 0,2-0,9×0,5-5,0мкм).

Бактериологический метод. Для выделения чистых культур исследуемый материал засевают на селективные плотные среды (с кровью, факторами роста и антибиотиками) или используют для выделения метод фильтрации. Неконтаминированный материал засевают на неселективные среды обогащения (бруцеллезные бульон или агар, содержащий пептон, дрожжевой экстракт, глюкозу и гидросульфит натрия в качестве редуцента).

Селективные среды (Скирроу, Престона, эритрит-агар)для кампилобактеров содержат баранью кровь (фактор роста) и селективные добавки (антибиотики триметоприм, ванкомицин, амфотерицин Д, полимиксинВ и цефалотин), ингибирующие рост нормальной микрофлоры. Культивирование кампилобактеров осуществляется в специальной газовой атмосфере, состоящей из азота, углекислого газа и кислорода в соотношении 85:10:5, которая создается применением специальных газогенераторных пакетов, помещаемых вместе с посевами в герметично закрывающиеся емкости. Посевы инкубируют при 420 С.

Метод фильтрации основан на способности подвижных кампилобактеров активно проходить через мембранные фильтры с порами диаметром 0,45 — 0,65 мкм. Фильтр укладывают на поверхность неселективной плотной среды в чашке Петри, наносят на него10—15капель суспензии фекалий, инкубируют чашку при 370 С в течение 1 ч, после чего фильтр снимают, а чашку инкубируют в микроаэрофильных условиях. Проникшие через фильтр кампилобактеры образуют через 48 — 96 ч на поверхности среды характерные колонии — серые, плоские, с неровным краем, сливающиеся по ходу штрихов. На более сухих средах колонии выпуклые, блестящие, округлые, без выраженной тенденции к распространению; гемолиз отсутствует.

Выделенные культуры идентифицируют по морфологии (мазки, окрашенные по Граму), характерной «винтообразной» подвижности (исследование в препарате «раздавленная капля с использованием темнопольной или фазово-контрастноймикроскопии), биохимическим свойствам и чувствительности к антибиотикам. Основные свойства некоторых видов кампилобактеров иHeli-

studfiles.net