Кишечная палочка как условно патогенный микроб

Занятие № 11

Тема. Контрольное занятие по кишечным инфекциям и зоонозам

Энтеробактерии, их классификация, общая характеристика семейства, антигенная структура, экология.

Семейство кишечных бактерий (Enterobacteriaceae) объединяет обширную группу грамотрицательных неспорообразующих палочек. Они широко распространены в природе, обитают в кишечнике человека и животных. Среди них встречаются сапрофиты, условно-патогенные бактерии и патогенные виды.

Энтеробактерии делят на:

1) патогенные (шигеллы, сальмонеллы, эшерихии, иерсинии и др.) – могут вызывать у человека острые кишечные инфекции.

2) условно-патогенные (37 родов) – могут вызывать гнойно-воспалительные заболевания и пищевые токсикоинфекции.

Классификация

Согласно классификации Берджи семейство энтеробактерий делится на 40 родов, роды – на виды. В ряде случаев возможна внутривидовая дифференциация на:

1) ферментовары;

2) серогруппы и серовары;

3) фаговары;

4) колециновары.

Эта дифференциация необходима для эпидемиологического анализа, т. е. для установления источника и путей распространения инфекции.

Наибольшее значение имеют роды:

1) род Escherichia, включающий группу кишечной палочки;

2) род Salmonella, куда входят возбудители брюшного тифа, паратифов и пищевых токсйкоинфекций;

3) род Shigella— возбудители бактериальной дизентерии;

4) род Proteus, включающий группу протея;

5) род Klebsiella — группа капсульных бактерий, возбудителей инфекций дыхательных и мочевых путей.

Энтеробактерии – грамотрицательные палочки средней величины с закругленными концами, располагающиеся беспорядочно. Одни из них подвижны за счет жгутиков, другие неподвижны. Являются факультативными анаэробами.

Они нетребовательны к питательным средам. На мясопептонном агаре образуют однотипные колонии. Средней величины, круглые, гладкие, выпуклые, блестящие, бесцветные. В мясопептонном бульоне растут, давая равномерное помутнение.

Биохимические тесты общие для всего семейства. На основании этих тестов семейство энтеробактерий дифференцируют от других, сходных по морфологии.

Все энтеробактерии:

1) ферментируют глюкозу до кислоты или до кислоты и газа;

2) редуцируют нитраты в нитриты;

3) каталаза +, оксидаза —, OF-тест ++.

Антигены энтеробактерий состоят из:

1) О-антигена, который локализуется в клеточной стенке. По химической природе это глюцидолипоидный комплекс;

2) К-антигена (это поверхностный, капсульный антиген);

3) Н-антигена (термолабильного, жгутикового); его имеют подвижные энтеробактерии;

4) пилифимбриального антигена; он есть у бактерий, имеющих ворсинки, пили, фимбрии.

Классификация энтеробактерий

Классификация энтеробактерий основана на их биохимических свойствах. Согласно классификации Берджи семейство энтеробактерий делится на 40 родов, роды – на виды. В ряде случаев возможна внутривидовая дифференциация на:

1) ферментовары;

2) серогруппы и серовары;

3) фаговары;

4) колециновары.

Экология.Множество представителей семейства являются частью нормальной микрофлоры кишечника и могут быть найдены в кишечнике человека и других животных, тогда как остальные обитают в почве, воде или паразитируют на различных растениях и животных. Главный путь распространения фекально-оральный, контактный.

Эшерихии, классификация, их роль как нормального обитателя кишечника в жизнедеятельности организма человека. Банальная кишечная палочка как условно-патогенный микроорганизм, роль в патологии человека.

Кишечная палочка – основной представитель рода Escherichia, семейства Enterobacteriaceae, относящегося к отделу Gracilicutes.

Эшерихии (лат. escherichia) — род грамотрицательных, споронеобразующих, факультативно анаэробных бактерий. Наиболее распространенные аэробные бактерии кишечника, способные при определенным условиях вызывать обширную группу заболеваний человека, как

кишечной (диарея), так и внекишечной (бактеремия, инфекции мочевыводящих путей и др.) локализации.

Эшерихии входят в состав микрофлоры толстого кишечника млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и рыб.

Классификация

Род эшерихии (лат. escherichia) входит в семейство энтеробактерии(лат. enterobacteriaceae), порядок энтеробактерии (лат.enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria), тип протеобактерии (лат. proteobacteria), царство бактерии.

В род эшерихии входят следующие виды: escherichia albertii, escherichia blattae, escherichia coli, escherichia fergusonii, escherichia hermannii, escherichia vulneris.

Эшерихии относятся к так называемым колиформным бактериям.

*Термин “Колиформные организмы” (или “колиформные бактерии”) относится к классу граммотрицательных бактерий, имеющих форму палочек, в основном живущих и размножающихся в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и большинства теплокровных животных (например, домашнего скота и водоплавающих птиц) и способных ферментировать лактозу при 35-37 оС с образованием кислоты, газа и альдегида. В воду попадают, как правило, с фекальными стоками и способны выживать в ней в течение нескольких недель, хотя и лишены (в подавляющем большинстве) способности к размножению.

Кишечная палочка

Наибольшее значение имеет вид E. coli, которые по патогенности делят на:

1) патогенные (диарейные);

2) условно-патогенные (входят в состав нормальной микрофлоры кишечника).

Условно-патогенная кишечная палочка, в норме и патологии человека

Эшерихии являются условно-патогенными микроорганизмами. Как сапрофиты они постоянно встречаются в толстом кишечнике человека и играют положительную роль, принимая участие в синтезе витаминов К, группы В и других веществ. Они обладают антагонистическими свойствами по отношению к возбудителям дизентерии, брюшного тифа и различным гнилостным микробам кишечника. Эта их способность подавлять рост патогенных микробов семейства кишечных бактерий была использована для приготовления лечебных и профилактических препаратов при соответствующих кишечных инфекциях (например, колибактёрин Перетца). Отсутствие кишечной палочки в толстом кишечнике приводит к тяжелому дисбактериозу. Вместе с тем при определенных условиях (ослабление защитных сил организма) кишечная палочка проникает в различные органы и ткани, вызывая гнойно-воспалительные заболевания: перитонит, пиелит, цистит, холецистит, отит, эндометрит и др. У маленьких детей кишечная палочка при снижении сопротивляемости может из толстого кишечника поступать в тонкий, вызывая тяжелую интоксикацию. Попадая в кровь (во время операций и родов) из пораженных органов и тканей, она может быть причиной тяжелого сепсиса. Механизм возникновения такого рода заболеваний эндогенный, они не передаются от больного человека здоровому.

Попадая в пищевые продукты и размножаясь в них, эти бактерии могут быть причиной пищевой токсикоинфекции.

Диареегенные кишечные палочки – возбудители колиэнтеритов, дизентериеподобных и холероподобных заболеваний. Их биологические свойства, факторы патогенности, антигенная структура. Патогенез и эпидемиология, лабораторная диагностика, профилактика кишечных инфекций, вызванных диареегенными штаммами кишечной палочки.

1. Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

2. Энтероинвазивные кишечные палочки Энтеропатогенные E.coli – основные возбудители диареи у детей. В основе поражений — адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

3. Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови (геморрагический колит), гемолитико — уремический синдром (гемолитическая анемия в сочетании с почечной недостаточностью). Наиболее частый серотип энтерогеморрагических кишечных палочек — О157: Н7.

4. Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Заболевания, вызываемые эшерихиями, делят на две группы:

1) эндогенные колиинфекции; вызываются собственной кишечной палочкой, которая при снижении иммунологической реактивности вызывает гнойно-воспалительные заболевания;

2) экзогенные колиинфекции – эшерихиозы. Это типичные кишечные инфекции, вызываются только патогенными E. coli, попавшими в организм извне. Основной источник – человек.

В зависимости от наличия различных факторов патогенности диареегенные кишечные палочки разделены на пять основных типов: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные. Для патогенных кишечных палочек характерна выработка бактериоцинов (колицинов).

1. ЕТЕС – энтеротоксигенные эшерихии коли. Обладают тропизмом к эпителию тонкого кишечника. Попав в организм, они прикрепляются к рецепторам мембран энтероцитов. У них есть СФ-фактор колонизации, за счет которого они заселяют эпителиальные клетки тонкого кишечника. Внутрь клеток они не проникают, и воспаление не развивается.

Они продуцируют экзоэнтеротоксин, синтез которого кодируется плазмидой. Этот токсин состоит из:

1) ЛТ-термолабильной фракции;

2) СТ-термостабильной фракции.

Токсин обладает цитотоническим действием. В результате его воздействия нарушается процесс энтеросорбции, что ведет к развитию диарейного синдрома. Клинически заболевание протекает как легкая форма холеры.

2. EIEC – энтероинвазивные эшерихии коли. Обладают тропизмом к эпителиальным клеткам толстого кишечника. Факторами их вирулентности являются наличие на поверхности клеточной стенки белков наружной мембраны, способность к инвазии и внутриклеточному размножению. Размножение бактерий приводит к гибели клетки. На месте погибших клеток образуются язвы и эрозия, окруженные воспалением. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию. Штаммы имеют некоторое сходство с шигеллами (неподвижные, не ферментируют лактозу, обладают высокими энтероинвазивными свойствами).

3. EPEC – энтеропатогенные эшерихии коли. Вызывают энтероколиты у детей до года. Поражается эпителий тонкого кишечника. Фактор вирулентности – способность к ограниченной инвазии.

4. EHEC – энтерогеморрагические эшерихии коли. Обладают тропизмом к эпителиальным клеткам толстого кишечника. Фактор вирулентности – продукция двух типов шигоподобных токсинов (SLT). Вызывают гемоколит.

Источник

Авторы
Файлы

Ильина Н.А.

Карпеева Е.А.

Гусева И.Т.

Возбудителями острых бактериальных диарей могут являться различные разновидности условно-патогенной микрофлоры: кишечная палочка, стафилококки, протей и другие. На них падает значительная доля пищевых отравлений и заболеваний как у взрослых, так и у детей, особенно в раннем периоде жизни [6].

Установление причинной роли кишечных палочек в возникновении острых кишечных заболеваний довольно затруднительно, поскольку эти микроорганизмы широко распространены в природе, постоянно присутствуют в кишечнике здоровых людей [9] и животных, очень устойчивы к различным физико-химическим факторам и способны развиваться на самых разнообразных средах, в том числе и на пищевых продуктах. Кишечные палочки являются по существу комменсалом человека и важным антагонистическим фактором для гнилостных микроорганизмов, ограничивающим их развитие в кишечнике. Характерно, что по количеству микробов различные отделы желудочно-кишечного тракта здорового человека резко различаются. Количество микроорганизмов возрастает по направлению от желудка к толстому отделу кишечника. При нормальном функционировании желудка микрофлора в нем почти полностью отсутствует. Желудочный сок обладает чрезвычайно выраженными бактерицидными свойствами. В толстом отделе кишечника содержится колоссальное количество микробов. В составе микрофлоры кишечника взрослых людей обнаружено более 260 видов микроорганизмов. Основную массу (96 – 99 %)составляют анаэробные бактерии (бифидобактерии, бактероиды). На факультативно-анаэробную микрофлору, к которой относятся кишечная палочка, лактобациллы, энтерококки, приходится около 1 – 4 % всей кишечной микрофлоры. Менее 0,01 – 0,001 % составляет так называемая остаточная микрофлора [6]. Кишечная палочка играет, безусловно, положительную роль в процессе пищеварения, витаминном балансе, а также в создании местного, кишечного, иммунитета. Большое значение имеет она и в построении общего иммунитета, предполагающего выработку специфических и неспецифических антител. Однако при известных обстоятельствах этот вид микроорганизма способен вызвать различные патологические состояния: колиты, энтериты, циститы, холециститы, сепсис. Иными словами, существует возможность превращения симбиозов нормально биологических в симбиозы патологические. Условно-патогенные микроорганизмы начинают играть роль паразита в том случае, если после окончания заболевания у макроорганизма не установятся с ним вновь симбиотические взаимоотношения [8].

Кишечная палочка (Escherichiacoli) впервые была выделена из испражнений человека Т. Эшерихом в 1885 году [3]. Заболевания, вызываемые кишечной палочкой, называют коли-инфекциями, или эшерихиозами [6]. Кишечные инфекции, занимающие ведущее положение в структуре эшерихиозов, связаны с четырьмя различными группами, Е. coli-энтеротоксигенными (ЭТКП), энтероинвазивными (ЭИКП), энтеропатогенными (ЭПКП) и энтерогеморрагическими (ЭГКП) кишечными палочками. Штаммы этих групп различаются прежде всего по факторам патогенности, а также по клиническим проявлениям заболеваний, возбудителями которых они являются.

Энтеротоксигенные штаммы Е. coliвызывают диарею с выраженным болевым синдромом за счет воздействия на ганглиозидные рецепторы энтероцитов продуцируемых ими термолабильного и термостабилыюго энтеротоксинов, что приводит к активизации аденилатциклазиой системы, внутриклеточному накоплению цАМФ и, как следствие, секреции жидкости и электролитов в просвет кишечника [4].

Энтероинвазивные E. coli. обладают способностью к проникновению, инвазии, в слизистую оболочку кишечника и ведут себя в патогенетическом отношении как возбудители дизентерии [6]. Наиболее часто при этом заболевании выделяются О -124 [2], О-136 и О-144 серотипы кишечных палочек [5].

Энтеропатогенные эшерихии, группируемые в 2 класса на основе характера взаимодействия с клеточными культурами НЕр-2 и HeLa, колонизируют эпителий слизистой оболочки тонкой кишки, вызывая возникновение эрозий на его поверхности. Наличие у микроорганизмов плазмидокодируемого О-полисахарида с молекулярной массой 54 мДа способствует антифагоцитарной устойчивости возбудителей и развитию бактериемии.

Патогенез диареи, вызванной энтерогеморрагическими E. coli, связан с синтезом изолятами этой группы двух типов веротоксина, один из которых (SLT-1) имеет структурное и антигенное сродство с токсином S. dysenteriae
серовара 1.

В настоящее время в самостоятельную группу выделяют так называемые энтероадгезивные или аутоагглютинирующие штаммы Е. coli, однако их роль в развитии инфекций ЖКТ выяснена не до конца.

Штаммы патогенных эшерихии различаются также по антигенной структуре [4]. Они имеют три антигена:

О-антиген (соматический) – термостабильный, не разрушается при длительном кипячении и автоклавировании при температуре
120 °С.
К-антиген – комплекс поверхностно расположенных антигенов, среди которых различают термолабильные (L,В,Vi) и термостабильные (А, М) антигены.
Н-антиген – жгутиковый термолабильный антиген.

Диагностическое значение имеют все три комплекса антигенов. К настоящему времени патогенные формы кишечных палочек подразделяются на 149 разновидностей по О-антигену, на 94 серологическую разновидность по К-антигену и на 56 серологических разновидностей по Н-антигену [5].

Болезнь, вызываемая ЭПКП, ЭИКП и ЭТКП, клинически проявляется в основном одинаково, варьируя от умеренной диареи до тяжелого холероподобного состояния. Некоторые данные позволяют предположить, что болезнь, вызванная штаммами ЭТКП, вырабатывающими только термостабильный энтеротоксин, протекает быстрее, чем вызванная теми штаммами ЭТКП, которые вырабатывают оба энтеротоксина – термостабильный и термолабильный [6].

Инкубационный период длится от 3 до 6 дней (чаще 4-5 дней) [2]. Начало болезни чаще всего острое. Обычно заболевание начинается с болей в животе, поноса, рвоты и повышения температуры [7], протекая в форме энтерита. Энтерит может быть легкий, среднетяжелый и тяжелый. Стул бывает 3 – 5 раз, иногда до 15 раз в сутки. Испражнения жидкие, пенистые, зловонные. Выздоровление наступает через 5 – 7 дней. Относительно часто бывают рецидивы. В разгар заболевания наблюдаются небольшое повышение СОЭ, умеренный лейкоцитоз со сдвигом влево, моноцитоз, иногда повышение гематокрита [6]. В легких случаях явления токсикоза выражены слабо, температура повышается только до субфебрильной [2]. Среднетяжелые и особенно тяжелые формы сопровождаются повторной рвотой, упорными поносами и повышением температуры до 38 – 39 °С. В результате резкого обезвоживания (IV степень, потеря жидкости, составляющая 10 % массы тела) может наступить гиповолемический шок.

В диагностике эшерихиоза решающее значение приобретает высев возбудителя. Пробы (испражнения для выделения копрокультуры) от больного следует брать с 1 дня заболевания до принятия им антибиотиков или других химиотерапевтических препаратов, которые снижают возможность выделения возбудителя. Испражнения больных собирают в индивидуальное чистое подкладное судно или горшок (у грудных детей – с пеленок). Сбор материала можно производить, не дожидаясь дефекации, с помощью ректальных ватных или ватно-марлевых тампонов (укрепленных на деревянной палочке или проволочной петле), стеклянной ректальной трубки (длина трубки 15 – 20 см диаметр для детей 5 мм, для взрослых 10 мм). Ректальный тампон или трубку вводят в прямую кишку детям на 8-10 см, взрослым – на 10 – 15 см, укладывая больных на левый бок с полусогнутыми коленями [6].

Профилактические мероприятия сводятся к соблюдению санитарногигиенического режима и правил личной гигиены. Специфическую профилактику не проводят. Для лечения используют левомицетин, неомицин и другие антибиотики. При хронической инфекции применяют бактериофаги и аутовакцину. При кишечном дисбактериозе используют колибактерии, приготовленный из живой культуры штамма кишечной палочки М17 [1].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Бакулина Н.А., Краева Э.Л. Микробиология / Н.А. Бакулина [и др.] – М.: Медицина, – 1976. – С. 424.
Воробьёв А.И. Справочник практического врача / А.И.Воробьёв. – М.: Баян, – 1992. – С. 608.
Генкель П.А. Микробиология с основами вирусологии: учебное пособие для студентов. биол. фак. пед. ин – тов / П.А. Генкель – М.: Просвещение, – 1974. – С. 271.
Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные диагностики. Справочник / А.И. Карпищенко. – Санкт-Петербург: Интермедика, – 2002. – С. 600.
Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. / А.С.Лабинская – М.: Медицина, – 1978. – С. 394.
Пархоменко Ю.Г., Емельяненко И.Н. / Ю.Г. Пархоменко [и др.] // Мед. Сестра. – 1988. – № 10. – С.33-37.
Прозоркина Н.В., Рубашкина Л.А Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии: учебное пособие для средних специальных медицинских учебных заведений / Н.В. Прозоркина [и др.] – Ростов-на-Дону: Феникс, – 2006. – С. 384.
Crump J.A., Mendoza C.E., Priest J.W., Glass R.I., Monroe S.S., Dauphin L.A., Bibb W.F., Lopez M.B., Alvarez M., Mintz E.D., Luby S.P. Comparing serologic response against enteric pathogens with reported diarrhea to assess the impact of improved household drinking water quality./ Crump J.A. [et al] // Am J Trop Med Hyg. – 2007. – V.77. – P. 136-141.
Walker W.A. Роль микрофлоры в развитии защитных функций кишечника / W.A. Walker // Педиатрия. – 2005. – №1. – С.85-91.

Библиографическая ссылка

Ильина Н.А., Карпеева Е.А., Гусева И.Т. E. COLI КАК УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ БАКТЕРИИ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 9. – С. 60-62;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24205 (дата обращения: 11.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

Источник