Микробиологическая диагностика кишечной палочки
Среди видов Escherichia coliсемействаEnterobacteriaceae, наряду с непатогенными кишечными палочками – представителями нормальной микрофлоры кишечника, имеются их патогенные варианты, в том числе:
· энтерогеморрагические кишечные палочки (ЭГКП) – возбудители энтерогеморрагического эшерихиоза с гемолитико-уремическим синдромом);
· энтероинвазивные (ЭИКП), вызывающие заболевания, сходные с дизентерией;
· энтеротоксигенные (ЭТКП), вызывающие холероподобный эшерихиоз или диарею путешественников;
· ЭПКП (энтеропатогенные) – возбудители детских колиэнтеритов и других кишечных инфекций, а также уропатогенные эшерихии, поражающие мочевыводящие пути.
Наиболее часто встречающиеся серовары патогенных эшерихий, входящих в состав перечисленных групп, представлены в таблице 11.
Таблица 11.Серовары наиболее часто встречающихся патогенных эшерихий.
| Энтеротоксигенные | Энтеропатогенные | Энтероинвазивные | Энтерогеморрагические |
| О6, О8, О15, О20, О25, О27, О63, О78, О80, О85, О115, О128, О139, О148, О153, О159, О168 | О18, О44, О55, О111, О112, О114, О119, О125-128, О142 | О28, О29, О124, О136, О143, О144, О152, О164, О167 | О157, О126, О111 |
Часть эшерихий относится к условно-патогенным микроорганизмам, способных вызывать оппортунистические инфекции (пневмонии, нагноения ран и полостей, менингиты, сепсис и т.д.). При накоплении в пищевых продуктах эшерихии могут стать причиной пищевого отравления. Методы микробиологической диагностики эшерихиозов отражены в схеме 11.
Бактериоскопический метод в диагностике эшерихиозов в практике бактериологических лабораторий не применяется из-за сходства морфологических и тинкториальных свойств патогенных и условно-патогенных энтеробактерий.
Бактериологический методявляется основным методом диагностики эшерихиозов. Для выделения эшерихий используют среды Эндо, Левина и среду Мак-Конки с сорбитом для выделения Escherichia coli0157 : HIиз группыЭГКП.
Схема 11.Микробиологическая диагностика эшерихиозов
Экспресс-методы(индикацияпатогенной E.coli или ее продуктов в исследуемом материале)
ДНК-зонды или ПЦР для выявления специфического фрагмента ДНК патогенной E.coli
РИФ
Через 18 —24 ч инкубации при 370 С изучают характер колоний (гладкие, выпуклые, с ровными краями колонии, окрашенные в красный цвет в результате разложения лактозы, с характерным металлическим блеском), выросших на плотных питательных средах. Патогенные эшерихии по морфологическим, тинкториальным, культуральным и биохимическим свойствам не отличаются от обычных эшерихий, обитающих в кишечнике человека. Исключение составляют лактозоотрицательные ЭПКП. Принадлежность выделенных микроорганизмов к патогенным эшерихиям устанавливают по антигенной структуре с помощью ОРА со смесью специфических эшерихиозных ОК- сывороток и содержимого 10 лактозоположительных колоний. На среде Мак-Конки с сорбитом ЭГКП образуют бесцветные колонии, тогда как другие эшерихии ферментируют сорбит, образуя красные колонии.
При положительном результате РА оставшуюся часть колонии пересевают уколом в столбик и штрихом на поверхность скошенной части среды на комбинированную полускошенную полиуглеводную среду (например, Ресселя) с целью накопления культуры.
На 3-й день учитывают изменения на среде Ресселя. Ферментацию глюкозы с образованием кислоты или кислоты и газа выявляют по изменениям столбика агара (пожелтение и его разрывы среды в результате ферментации глюкозы в анаэробных условиях) и скошенной части (пожелтение в результате ферментации лактозы и сахарозы). При отсутствии ферментации углеводов среда приобретает щелочную реакцию за счет выделения аминов при разложении белка и приобретает красный цвет. Проверяют чистоту выделенной культуры, определяют ее биохимические свойства (посев на среды Гисса); проводят серотипирование путем постановки сначала ориентировочной РА на стекле с поливалентной ОК-сывороткой, а затем — развернутой РА с адсорбированными групповыми сыворотками для определения ОК-серогруппы. Можно использовать латексные диагностикумы, покрытые соответствующими антителами (реакция латексной агглютинации).
Антигенную формулу выделенной культуры определяют по результатам постановки развернутой РА с ОК сывороткой (или диагностическим иммуноглобулином) и живой культурой (типирование по К-антигену), а также развернутой РА с ОК сывороткой и гретой (кипяченой в течение 1-2 ч) культурой с целью определения специфического О-антигена. Кипячение или автоклавирование разрушает поверхностно расположенный К-антиген, мешающий определению специфического О-антигена. Через сутки инкубирования при 370 С гомологичные сыворотке штаммы должны агглютинироваться до титра или до половины титра сыворотки.
Культуру, положительно прореагировавшую в развернутой РА с одной из сывороток, засевают на дифференциально-диагностические среды для окончательной идентификации. Для выявления источника инфекции и путей заражения у выделенного штамма определяют фаговар и колициногеновар.
У выделенных культур или в патологическом материале можно определить адгезивность и инвазивность микроскопическим методом с использованием культур ткани Нер-2 или HeLa, а также плазмиды вирулентности с помощью ДНК-зондов или ПЦР.
Для ускоренной идентификации возбудителя в исследуемом материале применяют прямой или непрямая РИФ.
Серологический метод является вспомогательным, направленным на обнаружение антител и их динамики в процессе инфекции (исследование парных сывороток) с помощью РА, РНГА, ИФА.
Источник
Эшерихии (кишечная палочка)
История открытия.
Впервые были выделены из кишечника ребенка и описаны в 1885 г. немецким врачом-педиатром Теодором Эшерихом.
Таксономия. Семейство | Enterobacteriaceae |
Триба | Escherichieae |
Род | Escherichia |
Виды | E. сoli и другие, всего 5 видов |
Морфология и тинкториальные свойства.
E. сoli представляют собой грамотрицательные прямые с закругленными концами палочки размером 0,4-0,-2-6 мкм, в мазках располагаются беспорядочно, подвижные (перетрихи), имеют микрокапсулу, пили I и II типов, спор не образуют.
Культуральные свойства.
E.сoli – факультативные анаэробы, хемоорганогетеротрофы. Не требовательны к условиям культивирования. Оптимальные условия культивирования: температура 37 С, рН 7,2-7,5, длительность культивирования – 24-48 часа. Хорошо растут на простых питательных средах (МПБ, МПА). В МПБ наблюдается рост в виде диффузного помутнения с последующим образованием осадка. На МПА образуют колонии в S-форме: слабовыпуклые полупрозрачные колонии с ровными краями и гладкой, блестящей поверхностью среднего размера. Возможен рост в R-форме (колонии с изрезанными краями, шероховатой поверхностью), иногда вырастают слизистые колонии (М-форма).
Дают характерный рост на дифференциально-диагностических средах: Эндо (малиновые колонии с металлическим блеском); Левина (темно-синие колонии с металлическим блеском), Плоскирева (розовые колонии с металлическим блеском), Ресселя и Олькеницкого. На кровяном агаре могут давать гемолиз.
Биохимические свойства.
E. сoli обладают высокой ферментативной активностью. Каталазоположительны и оксидазоотрицательны. Реакция Фогеса-Проскауэра отрицательная. Разлагают сахара (глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, сахарозу и др.) до кислоты и газа. Разложение лактозы до кислоты и газа является отличительным признаком эшерихий от других энтеробактерий. Восстанавливают нитраты в нитриты, образуют индол, аммиак, не продуцируют сероводород, не разжижают желатин.
Антигенная структура.
Антигенная структура сложная. Имеются О-, Н-, К- (L, В, А), М-антигены, фимбриальные, рибосомные и многие другие антигены. При сероидентификации наибольшее значение имеют О-, Н-, К- антигены.
* О – соматический антиген, липополисахарид клеточной стенки, термостабильный, спиртоустойчивый, групповой (?171 серогруппа).
* Н – жгутиковый антиген, белок флагеллин , типовой (более 57 серотипов).
* К – капсульный антиген , кислый полисахарид, тоже типовой (более 97 серотипов). К-антиген не однороден – в зависимости от устойчивости к температуре выделяют 3 его разновидности :
– L – термолабильный антиген (разрушается при нагревании до 600С);
– А – термостабильный (выдерживает 2-3-часовое кипячение);
– В – промежуточный по термолабильности между А и L (выдерживает нагревание до 60С в течение часа, но разрушается при кипячении).
Серовары эшерихий обозначают с указанием антигенной формулы: О26:К60: Н2…
Факторы патогенности.
1. Токсины:
* эндотоксин – оказывает на организм человека пирогенное и токсическое (снижение АД, нейротоксичность) действие, подавляет фагоцитоз;
* экзотоксины образуют некоторые штаммы кишечной палочки:
– энтеротоскин (ЭТКП);
– цитотоксин с гемолитическим и некротическим действием (ЭИКП, ЭГКП).
2. Структурные и химические компоненты клетки:
* пили I (адгезия) и II (конъюгация) типов;
* капсула и Т-белок клеточной стенки (адгезия, подавление фагоцитоза);
* плазмиды (у E. сoli обнаружены Col-, R-, F-, Hly-, Ent-плазмиды, а также плазмиды, кодирующие синтез факторов адгезии).
Резистентность.
E. сoli обладают хорошей выживаемостью во внешней среде, сохраняются в почве и воде несколько месяцев. При 56С гибнут в течении 1 часа, нагревание до 60С выдерживают не более 15-20 мин, при кипячении погибают мгновенно. Чувствительны к дезинфицирующим средствам и антибиотикам.
Экология и роль в патологии.
Различают условно-патогенные и диареегенные E. сoli.
Условно-патогенные E. сoli входят в состав микрофлоры кишечника человека, млекопитающих, птиц, рептилий и рыб. С испражнениями E. сoli выделяются в окружающую среду. Кишечная палочка является санитарно-показательным микроорганизмом, ее обнаружение свидетельствует о свежем фекальном загрязнении объектов внешней среды.
Условно-патогенные E. сoli вызывают эндогенные гнойно-воспалительные процессы различной локализации (инфекции мочевыводящих путей, нагноение ран, холецистит, аппендицит, перитонит, конъюктивит, отит, пневмонии, менингиты…) вплоть до сепсиса, чаще на фоне ИДС.
Диареегенные E. сoli являются возбудителями экзогенных инфекций – эшерихиозов (острые кишечные заболевания, протекающие по типу энтеритов и энтероколитов) и пищевые отравления.
Эпидемиология.
Заболевания, вызванные E. сoli, распространено повсеместно.
Источник инфекции: больные и бактерионосители.
Механизм передачи: фекально-оральный (пути: пищевой, контактно-бытовой и реже водный).
Патогенез и клинические проявления.
Диареегенные серовары кишечной палочки разделены на 5 групп:
* Энтеропатогенные (ЭПКП);
* Энтеротоксигенные (ЭТКП);
* Энтероинвазивные (ЭИКП);
* Энтерогеморрагические (ЭГКП);
* Энтероадгезивные (ЭАКП).
Кроме вышеперечисленных выделяют диффузноприлипаемые кишечные палочки (пока недостаточно изучены).
Морфологически представители разных групп не отличимы друг от друга; их дифференцируют по антигенной структуре и по факторам патогенности.
ЭПКП – вызывают эшерихиозы у детей до 1 года (чаще у детей, находящихся на искусственном вскармливании). Возбудители поражают эпителий тонкого кишечника: адсорбируясь на поверхности энтероцитов за счет белка наружной мембраны (интимина), размножаются здесь и повреждают микроворсинки, вызывая их отторжение. Развивающаяся при этом воспалительная реакция обусловлена действием эндотоскина, который освобождается при разрушении кишечных палочек. Основные клинические проявления: диарея, рвота, срыгивание пищи, признаки обезвоживания организма, гипотрофия. Течение болезни – тяжелое, может длиться неделями.
ЭТКП вызывают холероподобные заболевания у детей и взрослых. При помощи пилей они прикрепляются к эпителию нижних отделов тонкого кишечника, размножаются благодаря CF (фактор колонизации) и продуцируют 2 типа токсинов: LT (термолабильный, по механизму действия напоминает экзотоксин холерного вибриона) и ST (термостабильный). LT и ST увеличивают в клетках эпителия содержание цАМФ и цГМФ соответственно, что вызывает нарушение транспорта молекулярного железа и повышенному выходу воды из клеток. Это нарушает водно-солевой баланс в кишечнике и приводит к развитию водянистой диареи. Заболевание по характеру течения напоминает легкую форму холеры (в литературе его часто называют диареей путешественников).
ЭИКП вызывают дизентериеподобное заболевание у детей и взрослых. Адсорбируются на клетках эпителия нижних отделов толстой кишки, проникают внутрь клеток, размножаются, выделяют шигеллоподобный токсин и разрушают клетки. Распространяясь по межклеточным пространствам, они поражают соседние клетки, образуя язвы. Клинические симптомы: вначале – водянистая диарея, затем в испражнениях появляется примесь слизи и крови.
ЭГКП – возбудители геморрагической диареи и гемолитического уремического синдрома, поражая преимущественно детей. Возбудители выделяют шигелоподобный цитотоксин, вызывающий разрушение эндотелия сосудов (блокирует синтез белков на рибосомах) кишечника и почек, в результате чего развиваются ишемия и некроз клеток. Клинически наблюдается геморрагический колит (кровавый понос) и гемолитический уремический синдром (гемолитическая анемия и почечная недостаточность), которые протекают тяжело и нередко с летальным исходом.
ЭАКП (описаны в 1985 г.у) способны быстро прикрепляться к поверхности клеток и колонизировать разные отделы кишечника, но чаще поражают толстую кишку. Цитотоксинов они не образуют, в клетки не проникают. Клинически заболевание характеризуется упорным диарейным синдромом.
Иммунитет.
После перенесения эшерихиозов формируется гуморальный типоспецифический иммунитет, наблюдается выработка местного иммунитета (SIgA). Образующие антитела не обладают протективными свойствами.
У детей первого года жизни пассивный трансплацентарный иммунитет обеспечивается проходящими через плаценту антителам и антителам, поступающими с материнским молоком. Также с женским молоком передаются и мукополисахариды, способствующие размножению лакто- и бифидобактерий – антагонистов возбудителей эшерихиозов.
Микробиологическая диагностика.
Исследуемый материал: при кишечных эшерихиозах – испражнения, рвотные массы, у грудных детей мазки из зева, при эндогенной инфекции – материал из соответствующего очага (моча, отделяемое раны, кровь…).
1. Бактериоскопический метод.
2. Бактериологичекий метод (основной) – выделение чистой культуры возбудителя, ее идентификация, определение чувствительности к антибиотикам.
3. Серологический метод:
* РА с поли-(ОВ) и моновалентными агглютинирующими эшерихиозными сыворотками;
* ИФА;
* РИФ.
4. Молекулярно-биологический метод (ПЦР, ДНК-зонды).
Специфическая профилактика не разработана.
Неспецифическая профилактика: ранняя диагностика, изоляция больных, регулярное профилактическое обследование работников детских учреждений и ЛПУ. Большое значение имеет строгое соблюдение санэпидрежима в этих учреждениях.
Принципы терапии: диета, ХТП (нитрофураны, фторхинолоны), при генерализованных формах – антибиотики с учетом чувствительности, спецефическое лечение – коли-бактериофаг, лакто- и бифидосодержащие пробиотики.
Источник
Оглавление темы “Эшерихии. Эшерихиозы. Кишечная палочка. Шигеллы. Дизентерия.”:
1. Диагностика энтеробактерий. Выявление энтеробактерий. Диагностические подходы для энтеробактерий.
2. Эшерихии. Эшерихиозы. Свойства эшерихий. Кишечная палочка. Escherichia coli. Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки.
3. Биохимические свойства кишечной палочки. Антигены кишечной палочки. Антигенная структура кишечной палочки. Серовары кишечной палочки.
4. Патогенез поражений кишечной палочкой. Клинические проявления коли инфекции. Кишечные инфекции ( коли-инфекции ). Энтеротоксигенные кишечные палочки.
5. Энтероинвазивные кишечные палочки. Энтеропатогенные эшерихии. Энтерогеморрагические кишечные палочки.
6. Энтероадгезивные кишечные палочки. Уропатогенные эшерихии. Инфекции мочевыводящих путей вызванные кишечной палочкой. Бактериемия эшерихий.
7. Менингит вызванный кишечной палочкой. Респираторные инфекции вызванные эшерихиями ( кишечной палочкой ).
8. Микробиологическая диагностика кишечной палочки. Диагностика кишечной палочки. Выявление эшерихий.
9. Лечение эшерихиозов. Лечение кишечной инфекции. Профилактика эшерихиозов. Профилактика кишечной инфекции.
10. Шигеллы. Дизентерия. Бактериальная дизентерия. Шигеллез. История дизентерии. Серовары шигелл. Серовары возбудителей дизентерии.
Эшерихии. Эшерихиозы. Свойства эшерихий. Кишечная палочка. Escherichia coli. Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки.
Своё название бактерии получили в честь немецкого педиатра Т. Эшериха, впервые выделившего Escherichia coli из содержимого кишечника детей. Род образуют подвижные (перитрихи) прямые палочковидные бактерии размером 1,1-1,5×2,0-6,0 мкм. В мазках они располагаются одиночно или парами. У большинства штаммов существуют капсулы или микрокапсулы.
Температурный оптимум для роста эшерихий 37 °С. Эшерихии ферментируют углеводы с образованием кислоты или кислоты и газа, оксидаза-отрицательны и каталаза-положительны.
Эшерихии входят в состав микрофлоры толстой кишки теплокровных, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Эшерихии — основная аэробная микрофлора кишечника, вызывающая, однако, обширную группу заболеваний человека, известных как эшерихиозы.
Эшерихиозы характеризуются не только клиническим полиморфизмом, но и создают особую эпидемиологическую ситуацию. Основное медицинское значение имеет кишечная палочка (Escherichia coli). Кишечные палочки рассматривают как санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) при анализе воды и пищевых продуктов.
Кишечная палочка. Escherichia coli
В настоящее время среди прочих энтеробактерии кишечная палочка — основной возбудитель эшерихиозов у человека.
Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки
Кишечная палочка имеют типичную для энтеробактерий форму и представлены короткими подвижными палочками с закруглёнными концами.
• На плотных средах бактерии образуют плоские выпуклые мутные S-колонии с ровными или слегка волнистыми краями (3-5 мм в диаметре) либо сухие плоские R-колонии с неровными краями.
• В жидких средах растут диффузно, вызывая помутнение среды и образование осадка (реже формируют поверхностную плёнку или пристеночное кольцо).
• На средах Хисса кишечная палочка может образовывать газ. На селективно-дифференциальных средах колонии принимают цвет, соответствующий окраске среды. На агаре Эндо лактоза-положительные эшерихии образуют фукс и ново-красные колонии с металлическим блеском, лактоза-отрицательные — бледно-розовые или бесцветные с тёмным центром. На среде Левина бактерии формируют тёмно-синие колонии с металлическим блеском, а лактоза-отрицательные — бесцветные, на среде Плоскирева — соответственно красные с жёлтым оттенком или бесцветные. На КА могут давать полный гемолиз.
– Также рекомендуем “Биохимические свойства кишечной палочки. Антигены кишечной палочки. Антигенная структура кишечной палочки. Серовары кишечной палочки.”
Источник