Escherichiosis (släktet Escherichia, E. Coli)

Den främsta företrädaren för släktet Escherichia - E. Coli - upptäcktes först 1885, T. Escherichia, i vars ära detta släkte av bakterier fick sitt namn. De viktigaste funktionerna i detta slag: peritrika (eller fast) jäser laktos till bildning av syra och gas (eller lactosonegative) i svältmedium med citrat växer inte, är Voges-Proskauer reaktion negativt med MR-test är positivt, har fenilalanindezaminazy inte växa på mediet med KCN är innehållet av G + C i DNA 50-51 mol%.

Släktet Escherichia innehåller minst 7 arter; Av speciell betydelse i medicin är formen av E. Coli, i synnerhet de av dess varianter som orsakar mänskliga sjukdomar. De är indelade i två huvudgrupper: orsakar extraintestinala sjukdomar och agenter av akuta tarmsjukdomar (OKZ). Representanter för den första är uppdelade i tre patogrupper:

1. meningeal (MENEC - meningit E. Coli);
2. septikemi (SEPEC - septikemi E. Coli) och
3. uropatogen (UPEC-uropatogen E. Coli).

I sin tur uppdelades varianterna av E. Coli som orsakar OKZ initialt i 4 följande kategorier: enterotoxigenisk E. Coli (ETEC); Enterisk-invasiv E. Coli (EIEC); Enteropathogen E. Coli (EPEC) och enterohaemorragisk E. Coli (EHEC). Därefter identifierades ytterligare två kategorier: enteroaggregativ E. Coli (EAEC) och diffusivaggregativ E. Coli (DAEC).

Dessutom används E. Coli i internationella standarder som en indikator på graden av fekal kontaminering av vatten, särskilt dricksvatten och livsmedelsprodukter.

En vanlig stam av E. Coli (E. Coli K-12) används ofta i laboratorier i många länder i världen för att studera bakteriens genetik.

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

Morfologi

E. Coli - fakultativ anaerob, växer bra på vanliga näringsämnen - kolonier på agar är runda, konvexa, genomskinliga. Tillväxt på buljong i form av diffus grumlighet. Temperaturen optimalt för tillväxt av 37 ° С, växer i intervallet från 10 till 45 ° С, optimalt pH är 7,2-7,5. På alla differentialdiagnostiska miljöer av koloni E. Coli. Nedbrytande laktos. Målad i indikatorens färg (på Endo - mörk Crimson med metallisk glans).

Biokemiska egenskaper

E. Coli kan i de flesta fall fermentera följande kolhydrater för att bilda syra och gas: glukos, laktos, mannitol, arabinos, galaktos, ibland sackaros och några andra kolhydrater; bildar en indol; som regel, inte bildar H ₂ S; återställer nitrater till nitrit, späd inte ut gelatin, växer inte i en hungrig miljö med citrat, ger en positiv reaktion med MR och en negativ - Foges-Proskauer. Med dessa tecken kan det enkelt särskiljas från patogener av ett antal sjukdomar (dysenteri, tyfoid, salmonella, etc.). Patogena E. Coli, både vad gäller kulturella och biokemiska egenskaper, skiljer emellertid ofta inte från icke-patogena.

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

Patogenitetsfaktorer av Escherichia coli

E. Colis förmåga att orsaka olika sjukdomar beror på närvaron av följande patogenicitetsfaktorer:

Faktorerna för vidhäftning och kolonisering. De är nödvändiga för bindning till vävnadsceller och deras kolonisering. Tre varianter av koloniseringsfaktorn hittades: a) CFA / I-CFA / VI (engelsk koloniseringsfaktor) - de har en fimbriell struktur; b) EAF (engelsk enteropatisk E. Coli adhesion faktor) - intimin är det yttre membranproteinet kodas av eAeA-genen. Funnet i 4 och EHEC, avslöjade av bakteriens förmåga att fästa vid cellerna i Hep-2; c) Adhesion Henle-407-fimbriella strukturer detekteras genom bakteriernas förmåga att fästa vid Henle-407-celler. De kodas alla av plasmidgener. Förutom dessa beskrivs andra koloniseringsfaktorer, i vilka roll som bakteriella lipopolysackarider också kan agera.

Faktorer av invasion. Med hjälp av dem, penetrerar EIEC och EHEC t ex epiteliocyterna i tarmen, multipliceras i dem och orsakar deras förstörelse. Rollen av invasionfaktorerna utförs av de yttre membranproteinerna.

Exotoxiner. Vid patogena E. Coli fann exotoxiner som skadar membran (hemolysin) som hämmar proteinsyntes (shigatoxin), som aktiverar andra budbärare (Engl budbärar -. Coherent) - CNF toxiner, ST, CT, CLTD, öst.

Hemolysiner producerar olika patogener, inklusive E. Coli. Hemolysin är ett porbildande toxin. Den kontaktar först membranet i målcellen och bildar sedan en pore genom vilken små molekyler och joner tränger in och ut, vilket leder till celldöd och erytrocytlys.

Shiga-toxin (STX) detekterades först i Shigella dysenteriae och sedan detekterades ett liknande toxin (shiga-liknande toxin) i EHEC. Toxinet (N-glykosidas) blockerar proteinsyntes genom att interagera med 28S rRNA, vilket leder till att cellen förstöras (cytotoxin). Det finns två typer av shiga-liknande toxiner: STX-1 och STX-2. STX-1 antigeniska egenskaper är nästan identiska med Shiga-toxin, och STX-2 skiljer sig från Shiga-toxin i antigena egenskaper och, till skillnad från STX-1, neutraliseras inte av antiserum till det. Syntes av cytotoxiner STX-1 och STX-2 styrs i E. Coli av generna av moderata omvandlingsproverna 9331 (STX-1) och 933W (STX-2).

• Toxin L (termolabilt toxin) - ADP-ribosyltransferas; bindande till G-protein, orsakar diarré.
• Toxin ST (termostabilt toxin), som interagerar med receptorn av guanylatcyklas, stimulerar sin aktivitet och orsakar diarré.
• CNF (cytotoxisk nekrotisk faktor) - ett proteindeamidas skadar de så kallade RhoG-proteinerna. Detta toxin finns i UPEC, vilket orsakar urinvägsinfektioner.
• CLTD-toxin är ett cytoletiskt lossande toxin. Verkningsmekanismen är dåligt förstådd.
• Toxin EAST är ett termostabilt toxin av enteroaggregativ E. Coli (EAEC), som antagligen liknar ett termostabilt toxin (ST).

Endotoxin-lipopolysackarider. De bestämmer de antigena specificitet Nosta bakterier (vilket bestäms genom att upprepa en sidokedja sockerarter) och bilda kolonier (förlust av sidokedjor leder till omvandlingen av S-R-kolonier i kolonin).

Sålunda kontrolleras patogenitetsfaktorerna för E. Coli inte bara av värdcellens kromosomala gener, men också genom gener introducerad av plasmider eller genom måttliga omvandlingsfager. Allt detta indikerar möjligheten för patogena varianter av E. Coli som ett resultat av spridningen av plasmider och måttliga fager bland dem. Nedan följer en kort beskrivning av de fyra kategorierna av E. Coli som orsakar OKZ; Information om de nyligen identifierade kategorierna DAEC och EAEC i de källor som var tillgängliga för oss kunde inte hittas.

ETEC omfattar 17 serogrupper. Adhesions- och koloniseringsfaktorer av den fimbriella strukturen hos CFA-typen och enterotoxiner (LT eller ST eller båda) kodas av samma plasmid (plasmider). Kolonisera villorna utan att skada dem. Enterotoxiner orsakar en överträdelse av vatten-saltmetabolism. Lokalisering av processen är tunntarmen. Den infekterande dosen av 108-1010 celler. Sjukdomen fortskrider enligt typen av kolera-liknande diarré. Typ av epidemier - vatten, mindre ofta mat. Barn i åldrarna 1 till 3 år och vuxna är sjuk.

EIEC innehåller 9 serogrupper, patogenitet är associerad med förmågan att tränga in i epitelcellerna i tarmslimhinnan och multiplicera i dem och orsaka deras förstörelse. Dessa egenskaper kodas, förutom kromosomala gener, av plasmidgener (140 MD). Plasmid kodar syntesen av yttre membranproteiner, som bestämmer invasionen. Både själva plasmiden och proteinerna kodar för de som orsakar dysenteri orsakssamband, vilket förklarar likheten mellan EIEC och shigella. Infektionsdosen av 10 s celler. Lokalisering av processen - den nedre ileum och tjocktarmen. Sjukdomen fortskrider enligt typen av dysenteri: första vattnig diarré, sedan ett kolit syndrom. Barn är sjuka i 1,5-2 år, ungdomar och vuxna. Typ av utbrott - mat, vatten.

Epidemiologi

E. Coli är en representant för den normala mikrofloran i tarmkanalen hos alla däggdjur, fåglar, reptiler och fisk. Därför att klargöra frågan, vad är alternativen för E. Coli och orsaken varför ehsherihiozom, som krävs för att studera antigenstrukturen, utveckla serologiska klassificering är nödvändig för att identifiera patogena serovariantami, och ta reda på vad de har patogenicitet faktorer, det vill säga. E. Av någon anledning de kan orsaka olika former av ehsherihiozom .

I E. Fann coli 171 variant O-antigener (01-0171), 57-H utföringsformer antigener (H1-H57) och 90 varianter yta (kapsulär) K-antigener. Men i verkligheten finns det 164 grupper på den O-antigenet och 55 serovariantami av H-antigenen, som några av de föregående 0: H serogrupper uteslöts från arten E. Coli, men serienumren för O och H-antigener var oförändrad. Antigenkarakterisering av diarré E. Coli innefattar icke O- och H-antigener, t ex, 055: 116; 0157: H7; O-antigenmedel som tillhör en viss serogrupp, och H-antigenet är dess serovariant. Vidare, vid en fördjupad studie av O och H-antigener identifieras så kallade faktor O och H-antigener, dvs antigena subvariants, till exempel: .. H2a, N2 eller H2C 020 O20a, O20ab etc ... Totalt ingår 43 O-serogrupper och 57 OH-serovaranter i listan över diarréogena E. Coli. Denna lista kompletteras med alla nya serovarianter.

[12], [13], [14]

Symptom

Grupp 9 inkluderar serogrupperna klass 1 och klass 2. De fyra serogrupp Y serogrupper klass 1 har plasmiden (MD 60), som styr syntesen av faktor vidhäftning och kolonisering EAF typ. Den representeras av ett protein lokaliserat i det yttre membranet och identifieras genom bakteriernas förmåga att fästa vid cellerna i HEp-2. Proteinet har en massa av 94 kD. I serogrupper i klass 2 är denna plasmid frånvarande, deras patogenitet beror på några andra faktorer. Vissa stammar 4 i båda klasserna har möjlighet att syntetisera STX. 4 kolonisera plasmolemmen av enterocyter, orsaka skada på ytan av epitelet med bildandet av erosion och måttlig inflammation. Infektionsdosen av 105-10 ¹² celler. Processen är lokaliserad i tunntarmen. Sjukdomen kännetecknas av vattnig diarré och markerad uttorkning. För det mesta är barn i det första året av livet sjuka. Infektionsvägen är kontakt-hushåll, mindre ofta mat.

Serogrupper EIEC och 4 är de vanligaste gärningsmännen av nosokomiella utbrott.

EHEC producerar cytotoxiner STX-1 och STX-2. Människor orsakar hemorragisk kolit med allvarliga komplikationer i form av hemolytisk uremi och trombotisk trombocytopenisk purpura. Toxiner förstör endotelceller i små blodkärl. Bildandet av blodproppar och förlust av fibrin leder till en överträdelse av blodflödet, blödning, ischemi och nekros i cellväggen. Uremiskt hemolytiskt syndrom kan leda till döden. EHEC presenterade många serotyper (-150), men den huvudsakliga epidemiologiska roll E. Coli 0157-H7 och dess bezzhgutikovy mutant av E. Coli 0157: NM, så snart de bildar STX. Dessa bakteriestammar kan bara frisätta en av cytotoxinerna, eller båda. Det antas att den naturliga reservoaren av ENOV-serovar, inklusive E. Coli 0157: H7, är boskap och får. Den vanligaste infektionsvägen är mat (kött, särskilt malet kött, mjölk). E. Coli 0157: H7 är ovanligt resistent mot ogynnsamma faktorer. Detta bidrar till överlevnad och reproduktion i olika produkter. Eventuell förorening vid kontakt och hushåll. Uppkomsten av sjukdomen är akut: tarmkramper, sedan diarré, initialt vattnig, sedan med blod. Barn och vuxna är sjuka. Den sjuka är smittsam.

Laboratoriediagnostik

Den baseras på isoleringen av patogenens rena kultur och dess identifiering, liksom på testning av toxiner genom PCR. Det orsakande agenset av escherichiosis identifieras med en uppsättning av polyvalenta OK-sera och en uppsättning adsorberade sera innehållande antikroppar mot endast vissa antigener. För att identifiera EIEC kan ett keratokonaktivt prov användas. Vissa EIEC-representanter är immobila, jäsar inte laktos och salicin. Identifiering av E. Coli 0157: H7 medverkas av dess oförmåga att fermentera sorbitol (använd Endo-medium med sorbitol istället för laktos). Men det är bäst att använda PCR-testsystemet för att identifiera och differentiera patogener i OKZ (alla kategorier). Vid behov bestämmer de valda patogenerna känsligheten för antibiotika.

Behandling av Escherichia coli

Olika antibiotika används. Orala saltlösningar används för att återställa förorenad vatten-saltmetabolism. De framställs i cellofanpåsar i form av pulver innehållande NaCl 3,5 g; NaHC03 - 2,5 g; KC1 - 1,5 g och glukos - 20,0 g och löst i 1 liter vatten.