Колицины у кишечной палочки

Пищеварительный тракт животных населяет микрофлора, которая постоянно образует определенное количество антибиотических веществ. Концентрация этих веществ сильно колеблется и зависимости от состава микрофлоры.

Антибиотики стимулируют синтез витаминов кишечной микрофлорой. Так же, как и витамины, ферменты и гормоны, они выполняют специфическую функцию в обмене веществ. Таким образом, роль антибиотических веществ в организме весьма разнообразна, поэтому они получили широкое применение в животноводстве как рост-стимулирующие добавки.

Молочнокислые бактерии. Широким спектром антагонистического действия обладают молочнокислые бактерии пищеварительного тракта. Наиболее распространены из них следующие: Streptococcus lactis, Bact. acidophilum, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium casei. Они подавляют развитие таких видов микроорганизмов, как гемолитические стрептококки, протей, пневмококки, патогенные кишечные палочки, возбудители тифа и паратифа, коринобактерии, стрептококки, микрококки, туберкулезные палочки, стафилококки и др. Антагонистические свойства ацидофильной палочки сильнее проявляются при интенсивном размножении ее в пищеварительном тракте. Она устойчива к кислой среде, благодаря чему сохраняет жизнеспособность в желудке и тонком отделе кишечника. Некоторые авторы объясняют антагонистическое действие ацидофильных бактерий образованием главным образом бактерицидных веществ. Метаболиты ацидофильной культуры подавляли рост патогенных Е. coli и Staph, aureus в разведениях 1:9, когда титруемая кислотность практически была сведена к нулю. При обогащении пищеварительного тракта ацидофильными бактериями активизируется секреторная деятельность желез желудка и кишечника, активируются ферментные функции, усиливается перистальтика.

Бифидобактерии являются также облигатными представителями кишечной микрофлоры. Они синтезируют витамины группы В и обладают антагонистическим действием, которое связано с образованием как кислот, так и антибиотических веществ. При изучении способности различных штаммов бифидобактерий к кислотообразованию установлено, что они продуцируют уксусной кислоты больше (60%), чем молочной (около 40%). Это один из признаков, отличающих их от молочнокислых бактерий. Титр антибиотической активности бифидобактерий по отношению к кишечной палочке колеблется в пределах 1/4—1/6 , а протеолитическая активность ниже, чем у молочнокислых палочек (200-340 мкг/мл и 400-600 мкг/мл тирозина). Бифидобактерии безвредны; находясь в больших количествах в кишечнике, они не вызывают заболеваний и имеют важное физиологическое значение для организма — препятствуют развитию гнилостных и газообразующих микробов, подавляют грамотрицательную микрофлору, продуцируют витамины группы В, улучшают перистальтику и способствуют всасыванию кальция, витамина D и железа.

Кишечная палочка. Это представитель нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта, она обладает весьма широким спектром антагонистического действия на различные микроорганизмы, подавляет развитие патогенной микрофлоры. Антагонизм кишечной палочки впервые был установлен Бинштоком в 1889 г. в отношении В. putrificus и других гнилостных микроорганизмов. Колиантагонизм объясняется рядом факторов: изменением pH среды, электропотенциала, митогенетическим излучением, удалением питательных веществ из среды и выделением антибиотиков. Установили, что антагонизм кишечной палочки в искусственных средах про является при сбраживании сахара, когда происходит подкисление среды. Однако в дальнейших исследованиях параллелизма между отношением pH и усилением антагонистического действия кишечной палочки не наблюдалось. Антагонистическая активность кишечной палочки обусловлена изменением окислительно-восстановительного потенциала среды. При повышении потенциала антагонистическая активность кишечной палочки усиливалась; когда активность микрофлоры падала — снижался и окислительно-восстановительный потенциал.

Опытами на агаровых пластинках показано, что кишечная палочка оказывает влияние на рост тифозной палочки на расстоянии. Установлено, что митогенетическое излучение Bact. coli в зависимости от интенсивности может подавлять или стимулировать рост других микробов. Истощение питательной среды как момент антагонистического влияния микробов друг на друга отмечалось многими исследователями — частичное угнетение роста шигелл в смешанных культурах начиналось в период, когда клетки антагониста накапливались в максимальном количестве. Полное угнетение роста достигалось при пропускании в среду вместо воздуха азота с примесью углекислого газа. При этом если в среду добавляли глюкозу или пропускали воздух, то угнетающее действие прекращалось.

Многие микроорганизмы не способны расти и развиваться при отсутствии определенных витаминов и аминокислот, при отсутствии одних питательных веществ использовать другие или синтезировать их. Кишечная же палочка хорошо приспосабливается к этим условиям. Она имеет развитую ферментную систему и может расти на самой скудной питательной среде.

Колицины (антибиотики, выделяемые кишечной палочкой) продуцируются и другими видами кишечных бактерий, возбудителями тифо-паратифозных инфекций, сальмонеллами, шигеллами, протеем, к которым чувствительна типичная кишечная палочка. Образуются они и патогенными штаммами кишечной палочки. Рядом исследователей отмечено усиление синтеза колицинов и распространение колициногенности при желудочно-кишечных заболеваниях разной этиологии. Наличие колициногенности среды патогенных микробов и подавление этими колицинами нормальной кишечной палочки — весьма нежелательное явление для организма животных. Колициногенность свободно передается от одного вида энтеробактерий к другому, от представителей нормальной кишечной флоры к патогенной, и наоборот. Из-за такого свойства колицины не могут быть антагонистами в межвидовой борьбе.

Колицины имеют большое сходство с фагами. В действии их, как и фагов, существует строгая специфичность, т. е. поражаются ими близкородственные виды. Синтез колицинов и лизогения способны индуцироваться одними и теми же индукторами, например ультрафиолетовыми лучами. Кроме колицинов, кишечная палочка продуцирует бактерицидные вещества. При культивировании кишечной палочки обнаружили антибиотик колиформин. Он активен в отношении грибов. Ряд авторов антагонизм кишечной палочки объясняет непосредственным контактом ее с подавленным микробом. Кишечная палочка не обладает наследственно закрепленной способностью выделять антибиотик в чистой культуре и для проявления своей антагонистической активности нуждается в непосредственном контакте с микробом, который она подавляет.

Микроорганизмы пищеварительного тракта находят широкое применение в практике. Еще Мечников предложил использовать молочнокислые бактерии для борьбы с гнилостной микрофлорой кишечника. По его мнению, эта микрофлора выделяет ряд ядовитых продуктов обмена, которые постоянно отравляют организм. Для изменения микрофлоры кишечника ученый рекомендовал использовать молочнокислую бактерию — болгарскую палочку.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Escherichia coli – кишечная палочка – в основном безвредная бактерия, являющаяся частью физиологической кишечной флоры людей и животных. К сожалению, некоторые виды бактерий способны вызывать заболевания.

Обычно это желудочно-кишечные инфекции, проявляющиеся как диарея, инфекции мочевыводящих путей или менингит. При благоприятных условиях кишечная палочка может вызывать инфекцию других органов, в том числе желчных протоков или дыхательной системы.

Это также наиболее распространенный этиологический фактор при внутрибольничных инфекциях. Escherichia coli часто поражает людей с тяжелыми сопутствующими заболеваниями, в том числе с сахарным диабетом, алкоголизмом, хронической обструктивной болезнью легких.

Кишечная палочка также является маркером загрязнения питьевой воды путем выявления так называемых титров Escherichia coli. Штаммы, вызывающие диарею, передаются через загрязненную воду, пищу или через прямой контакт с инфицированными людьми или животными. Escherichia coli также является наиболее распространенным этиологическим фактором диареи путешественников.

Escherichia coli

Патогенные кишечные палочки

Среди штаммов Escherichia coli были выделены следующие: патогенные кишечные палочки, которые могут вызывать тяжелые инфекции:

Entero Escherichia coli (Enterohemorrhagic E. coli – EHEC). Иначе: Escherichia coli, продуцирующая токсин Shiga (анг. Shiga toxin, STEC ) или Escherichia coli, продуцирующая werocytotoksynę (анг. Verocytotoxin, VTEC ). Наиболее известная и самая распространенная бактерия в этой группе – Escherichia coli O157: H7. Энтерогеморрагические штаммы кишечной палочки встречаются в пищеварительном тракте жвачных животных (КРС, козы, овцы, олени, лоси), свиней и птиц. Все они могут распространять бактерии. Наиболее распространенные источники заражения людей – крупный рогатый скот, употребление загрязненной воды, сырое или недоваренное мясо, непастеризованное молоко или молочные продукты, прямой контакт с животными или фекалиями больных людей, например, при смене подгузников.
Энтеротоксигенная кишечная палочка (Enterotoxigenic Escherichia coli – ETEC). Является основной причиной «диареи путешественников». Вырабатывает энтеротоксин, поражающий клетки слизистой оболочки тонкого кишечника, вызывая выделение большого количества воды в просвет кишечника.
Энтеропатогенная кишечная палочка (Enteropathogenic Escherichia coli – EPEC) Распространенный этиологический агент диареи у детей.
Enteroagregacyjna Escherichia coli (Enteroaggregative Escherichia coli – EAggEC). Вызывает хроническую диарею у детей в развивающихся странах. Это также этиологический фактор в 30% случаев «диареи путешественников». В 2011 году мутант этого штамма, способный продуцировать токсин шига – O104: H4, вызвал эпидемию в Германии. У 22% из зараженных развился гемолитический уремический синдром. Источником бактерий оказались семена пажитника, импортированные из Египта.
Enteroinwazyjna Escherichia coli (Enteroinvasive Escherichia coli – EIEC). Вызывает бактериальную дизентерию.
Adherencyjna Escherichia coli (Диффузно адгезивная Escherichia coli – DAEC). Вызывает хроническую диарею у детей.
Штаммы Escherichia coli, содержащие антиген K1. Вызывают менингит у новорожденных. Инфекция у взрослых обычно является осложнением нейрохирургических операций или повреждений центральной нервной системы.
Уропатогенная кишечная палочка. Этиологический фактор инфекции мочевыводящих путей, пиелонефрита, острого простатита, а также инфекции крови в виде уросепсиса. Бактерии, принадлежащие к этому штамму, имеют особенность, позволяяющую им соединяться с клетками, выстилающими мочевыводящие пути. Инфекция мочевого пузыря особенно распространена у взрослых женщин. Также увеличивает риск инфекции наличие гипертрофии простаты или катетера мочевого пузыря.

Как часто возникают инфекции толстой кишки

Данные по странам различаются, но тенденция к увеличению таких инфекций сохраняется.

Например, по данным Национального института гигиены, в Польше ежегодно насчитывается около 400-500 диарей-формирующих инфекций Escherichia coli, несколько случаев энтерогоррагических инфекций Escherichia coli и несколько случаев гемолитического уремического синдрома А в Соединенных Штатах ежегодно диагностируется более 260000 случаев энтерогеморрагической инфекции кишечной палочки, включая 36% штамма O157: H7, который вызывает серьезные осложнения.

В каждой европейской стране ежегодно обнаруживается несколько десятков случаев менингита и сепсиса, вызванных штаммом K1 Escherichia coli. По оценкам специалистов, около 50% женщин испытывают по крайней мере один эпизод инфекции мочевыводящих путей, вызванной уропатогенной кишечной палочкой. Это также ведущий этиологический фактор при внутрибольничных инфекциях.

Частота возникновения других инфекций, вызванных кишечной палочкой, неизвестна, поскольку отдельная статистика по ним практически не ведется.

Как проявляются инфекции, связанные с кишечной палочкой

Симптомы заражения энтерогеморрагической кишечной палочкой:

Инкубационный период заболевания составляет от 1 до 10 дней, обычно 3-4 дня. Первым симптомом является диарея, часто с примесью свежей крови, спазмы в животе, рвота, умеренная температура. Симптомы длятся в среднем 5-7 дней.
У 5-10% пациентов, обычно через 7 дней, когда проходит диарея, развивается опасное для жизни осложнение, т.е. гемолитический уремический синдром, включающий повреждение почек, проявляющийся как уменьшение или прекращение мочеиспускания и разрушение эритроцитов, приводящее к анемии, проявляющаяся бледной кожей и общей слабостью.

Диарея

Симптомы заражения Escherichia coli, продуцирующей токсин шига – штамм, выделенный во время эпидемии в Германии в 2011 году, сходные с симптомами, связанными с энтерогеморрагической инфекцией. Однако чаще наблюдается развитие гемолитического уремического синдрома, который дополнительно сопровождается неврологическими симптомами, которые не обнаруживаются при энтерогеморрагической инфекции.

Симптомы кишечной coli- индуцированной дизентерии, вызванной энтеро-инвазивной кишечной палочкой:

кровавый понос;
лихорадка;
спазмы в животе;
боль и давление на кишечник при дефекации.

Симптомы диареи путешественников, обычно вызываемой энтеротоксиногенной или энтероагрегационной кишечной палочкой:

инкубационный период составляет 1-2 дня;
стул водянистый, обычно не содержит патологических примесей, таких как кровь или слизь;
сопровождается спастическими болями в животе;
признаки обезвоживания: сухость слизистых оболочек, общая слабость, усиление жажды.

Усиление жажды

Симптомы обычно длятся 3-4 дня и проходят самостоятельно.

Симптомы детской диареи, вызванной EAggEC, EAEC, EPEC:

стул водянистый, без патологических примесей, таких как кровь или слизь;
диарея длится до 2 недель и более;
иногда лихорадка.

Инфекция мочевых путей уропатогенными штаммами кишечной палочки вызывает так называемые дизурические симптомы:

учащенное мочеиспускание;
срочность мочеиспускания;
уретральное жжение.

В запущенных случаях нелеченных инфекций может развиться пиелонефрит, что проявляется, среди прочего, высокой температурой, ознобом, болью в пояснице, тошнотой или рвотой.

Острый простатит также возникает с высокой температурой, ознобом, болью в нижней части живота, а также с болезненностью, отеком и повышением температуры в области простаты.

Симптомы физиологической инфекции Escherichia coli:

Пневмония. Обычно поражает нижние доли и может быть осложнена эмпиемой. Симптомы пневмонии: повышение температуры, одышка, учащенное дыхание. При физикальном обследовании выявляются аускультация и приглушенный звук во время постукивания во время аускультации легких.
Перитонит. Типичное осложнение, которое возникает после разрыва или дивертикула придатка – перитонит. Основные симптомы: лихорадка, сильные боли в животе, а также остановка газов и стула. Физикальное обследование показывает перитонеальные симптомы, в том числе симптом Блюмберга, больной лежит характерным образом – с согнутыми ногами, мышцы живота очень напряжены.
Заболевания желчного пузыря. Симптомы острого холангита и холецистита: лихорадка с ознобом, боль в животе в правом подреберье и желтуха – симптомы, которые образуют так называемые Триаду Шарко.

Читайте также: Кишечная палочка и сахар

Штаммы Escherichia coli, содержащие антиген K1, могут проявляться менингитом у новорожденных, в том числе лихорадкой, желтухой, снижением аппетита, апноэ, рвотой, сонливостью, судорогами. У детей старше 4 месяцев также может возникнуть ригидность затылочных мышц, то есть невозможность пассивного изгиба головы к груди.

Если вы заметили симптомы, описанные выше, обратитесь к врачу.

Как врач определяет диагноз?

Диагностика инфекции Escherichia coli возможна с помощью посева микробиологической культуры или прямого исследования биологического материала, например, фекалий, мочи, крови, мокроты, спинномозговой жидкости, аспирата. Можно идентифицировать штамм, который вызывает инфекцию, а также обнаружить токсины шига.

В зависимости от штамма и места заражения дополнительные анализы показывают наличие лейкоцитов в кале, моче, спинномозговой жидкости, высокие значения воспалительных параметров: С-реактивный белок, прокальцитонин, фибриноген. Для диагностики пневмонии назначается рентген легких, а компьютерная томография для внутрибрюшных инфекций.

Рентген легких

Методы лечения инфекционных заболеваний, связанных с кишечной палочкой

Основой для лечения диареи, вызванной инфекцией кишечной палочки – гидратация организма.

Применение антибиотиков, как правило, не является необходимым. Более того, антибиотики противопоказаны при лечении штаммов, продуцирующих токсины шига, в связи с повышенным риском развития гемолитического уремического синдрома. Также увеличивают этот риск противодиарейные препараты, блокирующие перистальтику кишечника, такие как лоперамид.

Инфекции, вызванные другими штаммами кишечной палочки, требуют антибиотикотерапии. Иногда необходимо хирургическое лечение, дренирование абсцесса или искусственная вентиляция легких с помощью респиратора.

Искусственная вентиляция легких с помощью респиратора

Можно ли полностью вылечить инфекции, вызванные кишечной палочкой?

Прогноз полного выздоровления зависит от вовлеченных органов, серьезности инфекции и времени, когда было начато лечение.

В некоторых случаях кишечная палочка выделяется из фекалий здоровых людей даже через несколько недель после исчезновения симптомов. У детей период носительства обычно длится дольше, чем у взрослых.

Гемолитический уремический синдром, осложняющий инфицирование штаммами, продуцирующими токсин шига, связан со смертностью в 2-3% случаев, в то время как неонатальная септицемия, вызванная штаммом Escherichia coli K1, связана с 8%-ным риском смерти.

Что делать после прекращения лечения кишечной палочки?

Пациентам с менингитом может потребоваться реабилитация и последующее наблюдение для выявления неврологических дефектов. Лечение после других инфекций рассматривается индивидуально.

Что делать, чтобы избежать инфекций кишечной палочки?

Чтобы избежать энтерогеморрагической инфекции кишечной палочки, тщательно мойте руки после посещения туалета, смены подгузников, перед приготовлением пищи, после контакта с животными.

Готовьте мясо таким образом, чтобы оно было полностью проварено;
Избегайте сырого непастеризованного молока и молочных продуктов;
Также не употребляйте непастеризованные соки;
Избегайте глотания воды при плавании в озерах, прудах, бассейнах.

Рекомендации по профилактике «диареи путешественников» включают:

Соблюдение гигиены, в том числе частое мытье рук с мылом или использование спиртовых средств, особенно перед едой;
Питье только бутилированной, кипяченой или химически очищенной воды, без использования водопроводной воды и льда, приготовленного из воды неизвестного происхождения;
Использование бутилированной, кипяченой или химически очищенной воды для мытья посуды, полоскания рта, мытья фруктов и овощей, приготовления еды и кубиков льда;
Употребление продуктов в фирменной упаковке или свежеприготовленных в горячем виде.
Не есть сырое мясо и морепродукты, а также неочищенные фрукты и овощи.

Поделиться ссылкой:

Источник