Факультативные анаэробные грамотрицательные ферментирующие бактерии. Энтеробактерии. Бактерии семейства энтеробактерий. Свойства энтеробактерий.

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 21.12.2024

Общая характеристика. Семейство Enterobacteriaceae является самым многочисленным семейством, объединяющим более 40 родов и как следствие имеющим большую степень гетерогенности . Процент ГЦ-пар в ДНК, определяющих степень гетерогенности , варьирует от 36-42% (роды Proteus , Providencia ) до 52-60% (роды Klebsiella , Enterobacter ). Центральное место занимает род Escherichia (50-52% ГЦ-пар), который является типовым родом. Близкородственное к нему положение занимают роды Shigella (50-52% ГЦпар ) и Salmonella (50-53% ГЦ-пар).

Морфология и физиология. Представители семейства являются грамотрицательными палочками размером 1-5x0,4-0,8 мкм. Спор не образуют, за исключением родов Shigella и Klebsiella , подвижны за счет перитрихиально расположенных жгутиков. Некоторые образуют капсулу. Растут на простых питательных средах, большинство, за исключением рода Yersinia , хорошо культивируются при 37С. Факультативные анаэробы. Обладают оксидативным и бродильным метаболизмом. Оксидазо-отрицательны . Обладают нитратредуктазой . Глюкозу ферментируют муравьино-кислым брожением с образованием как большого количества кислот, выявляемых реакцией метиленового красного, так и 2,3-бутандиола, который определяют в реакции Фогеса-Проскауэра . Некоторые представители семейства при ферментации глюкозы образуют газ. Энтеробактерии обладают широким спектром биохимической активности, которая служит основой для подразделения внутри семейства на роды, а внутри некоторых родов на виды. Ключевыми тестами при первичной идентификации энтеробактерий являются (рис. 1.):

- способность образовывать газ при ферментации глюкозы;

- способность расщеплять лактозу;

Для родовой идентификации также определяют продукты, образующиеся при ферментации глюкозы (реакции с метиленовым красным и Фогеса-Проскауэра ), способность продуцировать индол, расщеплять мочевину, утилизировать цитрат, вырабатывать ферменты, превращающие аминокислоты - декарбоксилазы лизина и орнитина, дезаминазу фенилаланина , а также способность использовать различные мон о- , олиго- и полисахариды в качестве энергетического источника.

Рис. 1. Дифференциация представителей семейства Enterobacteriaceae на среде Клиглера :

1 - среда до посева ; 2 -Salmonella; 3 - Escherichia; 4 - Shigella; 5 - Salmonella Typhi

Антигенная структура. Дифференциация бактерий внутри рода на виды в основном проводится по антигенным свойствам. Энтеробактерии обладают соматическим О-антигеном , могут встречаться жгутиковый Н-антиген и поверхностный К-антиген. Представители некоторых родов, в частности рода Yersinia , имеют дополнительные видоспецифические антигены. Антигенной специфичностью обладают, также пили IV типа.

Распространение в природе. Энтеробактерии разнообразны по экологии и кругу хозяев. Они распространены повсеместно: в почве, воде, входят в состав микрофлоры различных животных и человека. Могут вызывать заболевание у человека, различных животных, птиц, насекомых, растений.

Enterobacteriaceae (энтеробактерии, семейство бактерий)

Энтеробактерии (лат. Enterobacteriaceae) — семейство грамотрицательных палочкообразных споронеобразующих бактерий, факультативные анаэробы.

Семейство энтеробактерий включает большое число представителей нормальной микрофлоры человеческого организма и, в то же время, значительное количество патогенных микробов.

Систематика энтеробактерий

Энтеробактерии (Enterobacteriaceae) входят в порядок энтеробактерии (лат. Enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria), тип протеобактерии (лат. Proteobacteria), царство бактерии.

По современным представлениям в состав Enterobacteriaceae входят следующие роды бактерий: Atlantibacter, Biostraticola, Buttiauxella, Cedecea, Citrobacter (цитробактер), Cronobacter, Enterobacillus, Enterobacter (энтеробактер), Escherichia (эшерихии), Franconibacter, Gibbsiella, Izhakiella, Klebsiella (клебсиеллы), Kluyvera, Kosakonia, Leclercia, Lelliottia, Mangrovibacter, Pluralibacter, Pseudocitrobacter, Raoultella, Rosenbergiella, Salmonella (сальмонеллы), Shigella (шигеллы), Shimwellia, Siccibacter, Trabulsiella, Yokenella.

В качестве кандидатов рассматриваются роды: Aschnera, Curculioniphilus, Cuticobacterium, Gillettellia, Ishikawaella, Macropleicola, Moranella, Phlomobacter, Profftia, Riesia, Rohrkolberia, Schneideria, Stammerula.

До недавнего времени состав родов семейства энтеробактерий был следующий: Alishewanella, Alterococcus, Aquamonas, Aranicola, Arsenophonus, Averyella, Azotivirga, Brenneria, Buchnera, Budvicia, Buttiauxella, Cedecea, Citrobacter, Dickeya, Edwardsiella, Enterobacter, Erwinia, Escherichia, Ewingella, Grimontella, Hafnia, Klebsiella, Kluyvera, Leclercia, Leminorella, Moellerella, Morganella, Obesumbacterium, Pantoea, Pectobacterium, Photorhabdus, Plesiomonas, Pragia, Proteus (протей), Providencia, Rahnella, Raoultella, Salmonella, Samsonia, Serratia, Shewanella, Shigella, Sodalis, Tatumella, Thorsellia, Tiedjeia, Trabulsiella, Wigglesworthia, Xanthomonas, Xenorhabdus, Xylella, Yersinia (иерсинии), Yokenella. Роды Blochmannia и Phlomobacter рассматривались как кандидаты в семейство Enterobacteriaceae.

Примечания. 1. Исходя из соображений определённости и удобства пользования мы ориентируемся на систематику Национального центра биотехнологической информации США (National Center for Biotechnology Information), не утверждая, что она чем-то лучше или хуже других.
2. Неклассифицированные в отдельные виды штаммы, имеющие в своих названиях цифро-буквенные коды и т.п. штаммы и виды в данной статье не приведены.

Энтеробактерии — возбудители заболеваний

была причиной кишечной инфекции 2011 года со смертельными исходами в Германии и других странах Европы

Энтеробактерии — представители родов Citrobacier, Enterobacter, Echerichia, Klebsiella, Salmonella могут вызывать инфекции мочеполовой сферы (в том числе циститы, пиелонефриты, острые и хронические простатиты, эпидидимиты и орхиты и т.п.). Бактериурия — наличие бактерий в моче человека может быть только в том случае, если почки, мочевой пузырь или мочеточники инфицированы патогенными бактериями. До 80% бактерий, обнаруживаемых в моче, — энтеробактерии.

Энтеробактерии могут быть причиной вагинитов (воспаления влагалища), цервицитах (воспаления канала шейки матки), других воспалительных гинекологических заболеваниях. Энтеробактерии во влагалище обычно выявляются у пациенток, не соблюдающих правила личной гигиены.

Энтеробактерии могут быть инфекционным агентом при перитоните.

Энтеробактерии — нормальная флора кишечника человека

Энтеробактерии присутствуют в различных отделах желудочно-кишечного тракта здорового человека. Их количество увеличивается от проксимальных отделов (в тощей кишке обнаруживается от 0 до 10 3 КОЕ/мл энтеробактерий, в подвздошной — от 10 2 до 10 6 КОЕ/мл) к дистальным.

Публикации для профессионалов здравоохранения затрагивающие проблематику, связанную с энтеробактериями

Антимикробные препараты, активные в отношении энтеробактерий

По мнению специалистов из исследовательской группы «ДАРМИС» (Палагин И.С. и др.), изучавших осложнённые внебольничные инфекции мочевых путей у взрослых пациентов в России, в отношении всех представителей семейства Enterobacteriaceae среди пероральных препаратов активность 90% и более продемонстрировал только фосфомицин. Наиболее активными в отношении всех представителей семейства Enterobacteriaceae среди парентеральных антибиотиков также оказались карбапенемы. При этом было установлено, что у больных с осложнённой внебольничной инфекцией мочевых путей, среди всех выделенных из мочи штаммов от взрослых пациентов, доля представителей семейства Enterobacteriaceae составила около 80%.

Факультативные анаэробные грамотрицательные ферментирующие бактерии. Энтеробактерии. Бактерии семейства энтеробактерий. Свойства энтеробактерий.

Грамположительные кокки, каталаза-положительные

Staphylococcus aureus Стафилококковые инфекции Стафилококки – грамположительные аэробные микроорганизмы. Staphylococcus aureus наиболее патогенный; как правило, он вызывает инфекции кожи, может вызывать пневмонию, эндокардит и остеомиелит. Прочитайте дополнительные сведения S. epidermidis (коагулаза- отрицательный), другие коагулазо-отрицательные стафилококки

Грамположительные кокки, каталаза-отрицательные

Enterococcus faecalis Энтерококковые инфекции Энтерококки являются грамположительными факультативными аэробными организмами. Enterococcus faecalis и E. faecium вызывают различные инфекции, включая эндокардит, инфекцию мочевых. Прочитайте дополнительные сведения , E. faecium, Streptococcus agalactiae (стрептококки группы В), S. bovis, S. pneumoniae Стрептококковые инфекции Стрептококки – грамположительные аэробные организмы, вызывающие множество заболеваний, включая фарингит, пневмонию, инфекции ран и кожи, сепсис и эндокардит. Симптомы изменяются в зависимости. Прочитайте дополнительные сведения S. pyogenes (стрептококки группы А), стрептококки группы вириданс (S. mutans, S. mitis, S. salivarius, S. sanguis), группа S. anginosus (S. anginosus, S. milleri, S. constellatus), Gemella morbillorum

Bacillus anthracis Сибирская язва Сибирская язва вызывается грам-позитивной бациллой сибирской язвы (Bacillus anthracis), который представляет собой инкапсулированный факультативный анаэроб, способный выделять экзотоксины. Прочитайте дополнительные сведения Erysipelothrix rhusiopathiae, Gardnerella vaginalis (грамвариабельные)

Энтеробактерии (род Citrobacter, род Enterobacter Инфекции, вызываемые Klebsiella, Enterobacter, и Serratia Грамотрицательные бактерии Klebsiella, Enterobacter и Serratia – тесно связанная нормальная флора кишечника, которая редко вызывает заболевание у здоровых хозяев. Диагноз. Прочитайте дополнительные сведения spp, Escherichia coli Инфекции, вызываемые Escherichia coli Грам негативная бактерия Escherichia coli – самый многочисленный аэробный комменсал толстого кишечника. Определенные штаммы вызывают диарею, все штаммы могут вызвать инфекцию, если они. Прочитайте дополнительные сведения , род Klebsiella, Morganella morganii, род Proteus, Plesiomonas shigelloides, Providencia rettgeri, Salmonella typhi Обзор инфекций, вызванных Salmonella (Overview ofSalmonella Infections) Род Salmonella делится на 2 вида: S. enterica и S. bongori, которые включают в себя > 2500 известных серотипов. Некоторые из этих серотипов имеют название. В таких случаях. Прочитайте дополнительные сведения , другие виды рода Salmonella, Serratia marcescens, род Shigella Шигеллез Бактериальная дизентерия – острая кишечная инфекция, вызываемая грамотрицательными возбудителями Shigella spp. Симптомы включают лихорадку, тошноту, рвоту, тенезмы и диарею, обычно с. Прочитайте дополнительные сведения , Yersinia enterocolitica Чума и другие инфекции, вызываемые Yersinia Чума вызывается грамотрицательной бактерией Yersinia pestis. Симптомами являются либо тяжелая пневмония, либо большая, нежная лимфаденопатия с высокой температурой, часто переходящая. Прочитайте дополнительные сведения , Y. pestis Чума и другие инфекции, вызываемые Yersinia Чума вызывается грамотрицательной бактерией Yersinia pestis. Симптомами являются либо тяжелая пневмония, либо большая, нежная лимфаденопатия с высокой температурой, часто переходящая. Прочитайте дополнительные сведения )

Ферментирующие бактерии, не принадлежащие к семейству Enterobacteriaceae

Aeromonas hydrophila, Chromobacterium violaceum, Pasteurella multocida

Грамотрицательные палочки и коккобациллы, требовательные к питательным средам

(Частная микробиология 2) занятие №1

Тема 1. Общая характеристика микробов кишечной группы.

Палочки грамотрицательные факультативно-анаэробные ферментирующие

Эту группу составляют бактерии семейств Enterobacteriaceae, Vibrionaceae и Pasteurellaceae, обитающие в различных биотопах и предъявляющие различные требования к условиям культивирования. Их физиологические свойства точно определяет термин «ферментирующие бактерии», так как они ферментируют углеводы и утилизируют их в качестве источника энергии, что легко установить в тесте Хью-Лёйфсона (на способность окислять и/ или ферментировать глюкозу; исследуемые м/о засеивают в 2 пробирки со средой, содержащей глюкозу; первую инкубируют в аэробных условиях (для выявления окисления), вторую в анаэробных (для выявления ферментации) условиях). Используют для дифференцировки бактерий, окисляющих глюкозу (например, псевдоманад) от ферментирующих ее (например, энтеробактерий) Энтеробактерии (семейство Enterobacteriaceae) отделаGracilicutes

Общая характеристика. Семейство Entembacteriaceae является самым многочисленным семейством патогенных и условно-патогенных бактерий. Объединяет более 20 родов. Семейство обладает большой степенью гетерогенности. Процент ГЦ-пар в ДНК, определяющих степень гетерогенности, варьирует от 38—42 % (роды Pmteus, Pnjvidencia) до 52—60 % (роды Klebsiella, Entervbacter). Центральное положение занимает род Escherichia (50—52 % ГЦ-пар), который является типовым родом семейства Близкородственное к нему положение занимают роды Shigella (50—52 % ГЦ-пар) и Salmonella (50-53 % Щ-пар).

Морфология и физиология. Семейство энтеробактерии представлено грамотрицательными палочками. Могут быть подвижными за счет перитрихиальных жгутиков или реже не подвижные. Некоторые образуют капсулу, особенно при первичной изоляции из клинических образцов. Спор не образуют. Растут на простых питательных средах, большинство хорошо культивируется при 37°С, некоторые (род Yersinia) наибольшей метаболической активностью обладают при 25—30 °С.

Факультативные анаэробы или аэробы.

Энтеробактерии хемоорганотрофы – вернее гетерохемоорганотрофы

Возникает необходимость вспомнить классификацию бактерий по типам питания и способам получения энергии.

Основной целью метаболизма бактерий является рост, т. е. координированное увеличение всех компонентов клетки. Поскольку основными компонентами бактериальной клетки являются органические соединения, белки, углеводы, нуклеиновые к-ты, липиды, остов которых построен из атомов углерода, то для роста требуется постоянный приток атомов углерода. В зависимости от источника усвояемого углерода бактерии разделяются по типам на:

аутотрофы – используют неорг. углерод, в виде СО2.

Гетеротрофы – которые используют органический углерод.. Белки, углеводы, нуклеиновые к-ты, липиды являются крупными полимерными молекулами, для их синтеза из мономеров требуется поглащение энергии, поэтому для восполнения биомассы бактериям помимо источника углерода требуется источник энергии.

Те организмы, которые получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, называются хемотофами;

Среди хемотрофов выделяют :

1) литотрофы, способные использовать неорганические доноры электронов,

2) органотрофы, которые используют в качестве доноров электронов органические соединения). Бактерии изучаемые медицинской микробиологией , являются гетерохемоорганотрофами (источник углерода является источником энергии. Степень гетеротрофности у различных бактерии неодинакова. Среди бактерий выделяют сапрофиты – питаются мертвым органическим материалом и независимы от других организмов, и паразиты – зависимые в получении питательных в-в от макроорганизма)

Энтеробактерии обладают дыхательным и бродильным метаболизмами.

В зависимости от способа получения энергии у бактерий имеется несколько типов метаболизма:

1) окислительный или дыхание (процесс получения энергии в реакциях о-в, донор - орган. соед., акцептор – неорг. ),

2) бродильный или ферментативный (отщепл от субстр. Н переносится на орг. соед. – О2 участия не принимает);

3) смешанный.

Энтеробактериям присущи два типа (в зависимости от продуктов брожения, выделяющихся в анаэробных условиях) ферментации глюкозы муравьино-кислым брожжением (смешанным):

1) расщепление пирувата с образованием ацетилкофермента и муравьиной к-ты (+ этанол, янтарная и молочная к-ты). Сильное кислотообразование можно выявить реакцией с идикатором метил-рот, который меняет окраску в кислой среде, т. е. при смешанном типе, выявляемом реакцией с метил красным, образуется большое количество кислот, в некоторых случаях — газ.

2) При бутандиоловом типе основными продуктами являются 2,3-бутандиол и ацетоин, выявляемые реакцией Фогеса—Проскауэра (на способность бактерий образовывать ацетилметилкарбинол при ферментации глюкозы. Индикацию проводят внесением в культуру нескольких капель ά-нафтола и 1 мл 10% КОН при положительном результате среда окрашивается в красный цвет – ацетилметилкарбинол реакция, --ацетоиновая р-ция).

Разлагают углеводы с образованием кислоты и газа, но есть и газонеобразующие виды. Энтеробактерии обладают широким спектром биохимической активности, который служит основой подразделения внутри семейства на роды, а внутри некоторых родов — на виды. Оксидазаотрицательны. Каталазаположительны. Способны восстанавливать нитраты за счет наличия нитратредуктазы.

Ключевыми тестами при идентификации энтеробактерии являются тесты на определение продуктов ферментации глюкозы (газообразование, реакции с метил красным и Фогеса— Проскауэра), способности продуцировать серо-

водород, индол, утилизировать цитрат на агаре Симмонса, расщеплять мочевину, продуцировать ферменты, превращающие аминокислоты: декарбоксилазы лизина и орнитина, дезаминазу фенилаланина; а также способность использовать различные моно-, олиго- и полисахариды и спирты в качестве энергетического материала.

Распространение в природе. Патогенность. Энтеробактерии разнообразны по экологии и кругу хозяев. Они распространены повсеместно: в почве, воде, в составе микрофлоры различных животных, человека. Могут вызывать заболевания у человека, животных, птиц, насекомых, растений. За последние 20-30 лет существенно увеличилось их значение в патологии человека. Кроме родов, включающих классические патогены, возрастает роль условно-патогенных бактерий, часто вызывающих оппортунистические инфекции. Условно-патогенные энтеробактерии могут вызвать до 50% всех случаев септицемии, до 70% гастроэнтеритов и более 70% инфекций мочевыводящих путей.

Представители родов Escherichia, Shigella, Salmonella вызывают у человека ОКИ, энтеро-патогенные иерсинии, Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica — псевдотубкулез и кишечный иерсиниоз соответственно, a Y. pestis — чуму. Представители родов Klebsiella, Proteus, Providencia, Serretia являются возбудителями внутрибольничных (нозокамиальных) инфекций, а некоторые из них вызывают пищевые токсикоинфекции, заболевания органов респираторного и мочевыделительного трактов.

Факторы патогенности разнообразны и в различных комбинациях присутствуют в определенных видах. Патогенез поражений определяют:

Энтеробактерии. Частная микробиология

Энтеробактерии Enterobacteriaceae — это семейство объединяет несколько родственных родов коротких, прямых неспорообразующих грамотрицательных палочек – факультативных анаэробов, нормальных обитателей алиментарного тракта теплокровных, а также возбудителей кишечных инфекций. Типовым представителем семейства является Escherichia coli. Наибольшие неприятности для человека представляют разные виды родов Salmonella и Shigella.

К нормальным обитателям желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) относят большое число родов и видов бактерий (микробы-резиденты), но при определенных условиях многие из этих условно-патогенных бактерий, могут вызывать заболевания. Не все члены семейства Enterobacteriaceae являются обитателями кишечника, но они включены в это семейство из-за сходства других характеристик.

Представители этого семейства могут быть причиной кишечных инфекций, инфекций мочевого тракта, их также можно выделить и при иной локализации очагов инфекции.

Энтеробактерии. Антигенные свойства.
Антигены энтеробактерий могут быть поделены на три группы, обозначаемые как О-, К- и Н- антигены.

О-антигены.
Все грамотрицательные бактерии содержат липополисахарид (ЛПС) как компонент клеточной стенки. Этот токсичный липополисахарид (эндотоксин), включает три компонента: липид А, сердцевину и участок с повторяющейся последовательностью полисахаридов, называемый О-антигеном. Вид Escherichia coli имеет около 170 разновидностей О-антигена, род Salmonella – более 60 вариантов О-антигена, различающихся по особенностям строения полисахаридного компонента.

О-антиген является термостабильным – выдерживает кипячение.

К- антигены.
Антигены присутствуют в капсуле или полисахаридной оболочке и покрывают (экранируют) О- антиген, препятствуя его агглютинации специфической О- сывороткой. К-антиген термолабилен.

Н- антигены.
Имеются только у подвижных энтеробактерий, поскольку его детерминанты содержатся в белке, из которого состоят жгутики. У эшерихий разновидности Н-антигена обозначаются порядковыми номерами. У сальмонелл имеются два гена, кодирующие разные жгутиковые антигены: фаза 1 – более специфичный антиген, имеет буквенное обозначение (a, b, c ‑ и т.д.) и фаза 2 Н-антигена – менее специфичная, которой присваивается соответствующий порядковый номер.

Таким образом, если в результате серологического анализа выделенная Escherichia coli имеет антигенную формулу О111: К58: Н6, это означает, что у бактерии имеется О- антиген 111, К- антиген 58 и Н- антиген – 6. Тот же анализ для Salmonella togo даст следующую формулу: 4, 12: 1w:1,6, что соответственно означает, что сальмонелла имеет О- антигены 4 и 12, фазу 1 (1w) и 2 (1, 6) Н- антигена.

Энтеробактерии. Идентификация по биохимическим признакам.
Основным является бактериологический метод лабораторной диагностики. Для полной идентификации того или иного вида энтеробактерий требуются десятки различных типов сред. Современные клинические лаборатории, в которых исследуется много изолятов одновременно, располагают необходимым оборудованием, позволяющим провести большое число исследований в максимально короткие сроки (экспресс-анализ).

Первым этапом любой современной методики является получение изолированных колоний, за исключением тех случаев, когда имеется подозрение на бактериемию у больного, тогда исследуется непосредственно кровь.

Исследования проводятся в полуавтоматическом или полностью автоматическом режиме. В первом случае используются пластиковые планшеты, состоящие из полосок (стрипов) с микролунками, содержащими высушенные дифференциально-диагностические питательные среды. Единичная изолированная колония эмульгируется в 5 мл физиологического раствора и вносится в микролунки по 0,1 мл. После 18 – 24 часов инкубации положительные реакции считываются и сравниваются со стандартной картой, содержащей информацию о всех потенциальных возбудителях.

Во втором случае исследования проводятся в полностью автоматическом режиме с использованием карт с 30 микролунками, которые так же заполняются взвесью исследуемого микроорганизма. Карта помещается в инкубатор, откуда информация считывается, передается в компьютер со специальной программой и распечатывается.

ESCHERICHIA COLI

И ДРУГИЕ КОЛИФОРМНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

Термин «колиформные» считают спорным, однако он обычно применяется для обозначения членов семейства Enterobacteriaceae, являющихся нормальными обитателями кишечного тракта. За небольшим исключением они не вызывают гастроэнтерита. К колиформным бактериям отнесены две большие группы. Первая группа включает род Escherichia, вторая – роды Klebsiella, Enterobacter, Serratia и Hafnia.

Колиформные бактерии, обитающие в кишечном тракте, имеют сходные черты. Это грамотрицательные короткие неспорооразующие палочки. Растут при температуре от 20 до 40°С, оптимальной является температура 37°С. Некоторые имеют капсулу. По сравнению с другими бактериями они менее чувствительны к красителям, благодаря чему последние могут добавляться в питательные среды. Многие подвижны.

Род ESCHERICHIA

Escherichia coli – облигатный представитель кишечной микрофлоры, неспособный к свободному существованию в природе, и его обнаружение в объектах окружающей среды (вода, почва) означает свежее фекальное загрязнение.

Несмотря на то, что E.сoli – это часть нормальной микрофлоры кишечного тракта, предполагалось, что они могут вызывать гастроэнтериты. Было достаточно сложно объяснить только случайностью частое выделение таких серотипов как О111 : В4 и О55 : В5 от больных с диареей. Однако позже появились убедительные доказательства, что некоторые штаммы E.coli действительно являются частой причиной гастроэнтерита, и был раскрыт патогенез эшерихиозов, который с наличием у некоторых сероваров факторов патогенности:

Продукция бактерией одного или двух энтеротоксинов, вызывающих потерю жидкости.
Инвазия бактериями эпителиальных клеток кишечника, развитие воспаления.
Адгезия бактерий на клетках эпителия кишечника, высвобождение токсина, разрушение микроворсинок.

Выделяют следующие группы патогенных эшерихий:

Энтеротоксигенные E.coli (ЕТЕС).
Продуцирующие экзотоксин E.coli, называемые энтеротоксигенными (ЕТЕС), секретируют один или два различных энтеротоксина: термолабильный (LT) и термостабильный (ST), синтез которых контролируется плазмидой ent. Оба гена клонированы, показано, что ST ген может быть охарактеризован как ген-транспозон.

Термолабильный токсин (LT) разрушается при 65°С в течение 30 минут. Его молекулярная масса 73 кД, он состоит из двух субъединиц – А и В. Субъединица А включает одну молекулу А1 (24кД) и одну молекулу А2 (5кД), соединенные дисульфидными связями. Каждая А единица связывает до пяти В субъединиц.

LT вызывает диарею, стимулируя активность связанной с мембраной клетки аденилатциклазы, результатом чего является конверсия АТФ в циклическую АМФ (цАМФ). Воздействие цАМФ вызывает активную экскрецию Cl и торможение абсорбции Na, нарушающие электролитный баланс в клетках слизистой, результатом чего является истечение огромного количества жидкости в просвет кишечника. Известен только один антигенный тип LT, причем он антигенно сходен с токсином холерного вибриона.

Термостабильный токсин (ST) состоит из целого ряда небольших гетерогенных полипептидов с молекулярной массой от 1,5 до 2 кД, которые не разрушаются при температуре 100°С в течение 30 минут. ST не влияет на концентрацию цАМФ, но он может вызвать заметное возрастание уровня циклической ГМФ, что также влияет на транспорт NaCl через кишечную стенку, преимущественно тормозя абсорбцию ионов натрия.

Энтероинвазивные E. coli (EIEC).
Эти кишечные палочки вызывают заболевание, сходное по клиническим проявлениям с дизентерией (стул с примесью крови). Бактерии размножаются внутри эпителиальных клеток толстого кишечника, вызывая их гибель. Механизм инвазии сходен с тем, что свойственен шигеллам. Ген, ответственный за инвазивность, кодируется плазмидой. Диарейное заболевание развивается вследствие сочетанного действия липополисахарида клеточной стенки бактерий и выделения ими особого токсина.

Энтеропатогенные E.coli (EPEC).
Эти бактерии не проникают в клетки эпителия кишечника, а прикрепляются к клеточной мембране и колонизируют поверхность слизистой оболочки нижнего отдела тонкого кишечника. В результате возникает воспалительная реакция с развитием эрозий. Способность к адгезии обусловлена пилями, синтез которых кодируется особой плазмидой. Большинство ЕРЕС образуют также токсин, сходный с токсином шигелл. Синтез токсина кодируется отдельной плазмидой. Вспышки заболеваний, вызванных ЕРЕС, обычно наблюдаются у детей первого года жизни.

Энтерогеморрагические E.coli (ЕНЕС).
Представлены четырьмя серогруппами, из которых наиболее частым возбудителем является E.coli О157:Н7, выделенная в США в 1982г. Патогенность связана с наличием фактора адгезии фимбриального типа. Фактор кодируется плазмидой (60 МД). Токсигенность ЕНЕС обусловлена их способностью синтезировать экзотоксины (SLT-I или SLT-II).

Токсины разрушают клетки эндотелия мелких кровеносных сосудов дистального отдела толстого кишечника, вызывая кровотечение. Образование сгустков крови и выпадение фибрина приводит к ишемии и некрозу участков слизистой оболочки. В тяжелых случаях могут наблюдаться уремический и гемолитический синдромы, нередко с летальным исходом. Заражающая доза не установлена. Начало заболевания острое: возникают кишечные спазмы, появляется понос, вначале водянистый, затем с примесью крови. Болеют дети и взрослые. Тип вспышек — пищевой.

Клинические проявления коли-инфекции.
Гастроэнтерит новорожденных – тяжелое, часто смертельное заболевание.
Диарея взрослых – от легких форм, сопровождающихся жидким стулом, недомоганием, до тяжелой холероподобной формы болезни. Эти заболевания встречаются повсеместно, однако чаще среди некачественно питающихся групп населения (см. Приложение – табл.1, 3).
Инфекция мочевого тракта. E.coli – самый распространенный возбудитель воспаления мочевого пузыря (цистит), реже почек (пиелонефрит). Инфекция преимущественно восходящая – из уретры в мочевой пузырь и почечные лоханки. Штаммы, вызывающие эти заболевания, отличаются по некоторым свойствам, например, по способности образовывать фимбрии, которые служат у них фактором адгезии.

Бактериемия ‑ тип генерализованного процесса, вызываемого E.coli. Иногда этот тип инфекции встречается при внутрибольничном заражении. Бактериемия может исходить из абсцессов в брюшной полости, мозге, костях.

Менингит новорожденных. E.coli – может явиться причиной вспышек этого заболевания в родильных домах.

Род KLEBSIELLA

Клебсиеллы относятся к группе колиформных микроорганизмов. Бактерии могут быть изолированы из респираторного или кишечного тракта у 5% здоровых людей. Это неподвижные, грамотрицательные, аэробные микроорганизмы, окруженные широкой, хорошо выраженной полисахаридной капсулой. Наличие капсул обусловливает образование крупных слизистых колоний на искусственных питательных средах.

Капсула – основной фактор вирулентности клебсиелл (блокирует фагоцитоз). На основе антигенных особенностей капсульного полисахарида род Klebsiella подразделяется на 72 серотипа. Один из видов – K. Pneumoniae (тип 1 и 2) может вызывать тяжелую деструктивную бактериальную пневмонию, но клебсиеллы более часто являются причиной внутрибольничной инфекции мочевого тракта, ожоговой поверхности, вторичной пневмонии. Не исключается причастность клебсиелл к вспышкам диарейных заболеваний; они могут получать от E.coli плазмиды, кодирующие образование термолабильного и термостабильного токсина.

Род ENTEROBACTER

В отличие от клебсиелл, представители рода Enterobacter подвижны. Обнаруживаются в почве, воде, на различных предметах, в кишечнике животных и человека. Бактерии этого рода редко вызывают первичную инфекцию. Иногда являются причиной госпитальной инфекции мочевого тракта, реже – эндокардита, артрита, остеомиелита.

Род SERRATIA

Бактерии этого рода ранее считались непатогенными и использовались в учебных целях, например, для демонстрации распространения микробов при рукопожатиях. Это мелкие свободноживущие бактерии, хорошо определяемые благодаря образованию красного пигмента (продигиозин) при культивировании на питательных средах. Однако в настоящее время установлено, что Serratia marcescens (типовой вид) может вызывать серьезные внутрибольничные инфекции у новорожденных, лиц преклонного возраста, больных, получающих иммуносупрессивную терапию. Наиболее часто это инфекции мочевого тракта, пневмония, раневая инфекция, менингит.

Род HAFNIA

Это подвижные палочки, не имеющие капсулы. Обладают свойствами микроба-оппортуниста и вызывают при подходящих условиях госпитальные инфекции, чаще у престарелых больных и лиц с подавленным иммунитетом (инфекции мочевого тракта, хирургической раны).

Роды EDWARDSIELLA – CITROBACTER

Включают виды грамотрицательных бактерий – нормальных обитателей толстого кишечника. Некоторые штаммы способны медленно ферментировать лактозу, но этот признак может отстутствовать. Имеют ряд характеристик, роднящих их с сальмонеллами. Могут стать причиной оппортунистических инфекций, распространяющихся в больницах – инфекций мочевого и респираторного тракта у ослабленных пациентов.

Род PROTEUS

Подвижные, грамотрицательные, неспорообразующие палочки, по многим признакам сходные с другими энтеробактериями. Обнаруживаются в фекалиях животных, воде, почве, сточных водах, отбросах. Для протея характерен быстрый рост на простых питательных средах.

Вследствие высокой подвижности, культура протея обладает способность к ползучему росту на плотных питательных средах, затягивая пленкой поверхность среды. Колонии не имеют четких очертаний, они выглядят тонкими полупрозрачными голубоватыми. Бактерии как бы «расползаются» по поверхности агара. Эта особенность протея создает проблемы при выделении других бактерий из смешанных культур.

Бактерии рода Proteus обладают слабой патогенностью, но при некоторых условиях способны вызвать серьезное заболевание. Так, Proteus vulgaris высокорезистентен ко многим антибиотикам и при антибиотикотерапии диарей другой этиологии количество этих микробов в кишечнике может очень сильно увеличиться. Proteus vulgaris занимает второе место после E.coli по способности вызывать инфекции мочевого тракта, он может также играть роль в возникновении перитонита. Один из видов рода Proteus (P. morganii) может быть причиной инфекционной диареи новорожденных.

ЭНДОТОКСИНОВЫЙ ШОК

Эндотоксиновый шок (грамотрицательный шок) – очень серьезное осложнение бактериемии, вызванной грамотрицательными энтеробактериями: бактериями рода Proteus, E. coli и колиформными бактериями (Klebsiella, Enterobacter, Serratia).

Эндотоксин, попадая в кровеносное русло, вызывает пирогенную реакцию, активирует отдельные компоненты свертывающей системы, вызывает спазм мелких кровеносных сосудов. Сопротивление периферических сосудов возрастает, резко нарушается микроциркуляция, развивается синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови, острая надпочечниковая недостаточность.

Клиническая картина эндотоксинового шока включает внезапное развитие озноба, лихорадки, тошноты, рвоты, диареи и прострации. Наблюдается быстрое падение кровяного давления и развитие острой сердечно-легочной недостаточности.

Роль энтеробактерий в развитии внутрибольничных инфекций

В современных больницах происходит инфицирование 3 — 5% пациентов. У одного из пяти заразившихся инфекцию вызывает Staphylococcus aureus, но большая часть случаев внутрибольничных инфекций приходится на долю грамотрицательных бактерий (E. coli и другие колиформные бактерии, виды Proteus и Pseudomonas).

Наиболее часто в больницах инфицируются дети младшего возраста и престарелые пациенты. Эти категории больных часто поступают в клинику со сниженной на фоне основного заболевания резистентностю к инфекциям, вынуждены принимать курсы антибиотиков, к которым у грамотрицательных микроорганизмов быстро развивается устойчивость.

В большинстве случаев инфекция, вызванная перечисленными выше микроорганизмами, является эндогенной, поскольку эти бактерии в большом количестве находятся в кишечнике самого пациента. Около 90% случаев госпитальной инфекции приходится на долю инфекции хирургической раны, мочевого и респираторного трактов.

Читайте также: