Оксациллин чувствительность к кишечной палочке
ЖУРНАЛ "ПРАКТИКА ПЕДИАТРА"
В.К. Таточенко, М.Д. Бакрадзе, ГУ Научный центр здоровья детей РАМН
Именно поэтому врач должен черпать информацию о возбудителях и их чувствительности из изданий другого типа. Примеров природной устойчивости много: грамотрицательные бактерии кишечной группы и туберкулезные микобактерии не чувствительны к природным пенициллинам, гемофильная палочка – к большинству макролидов, листерии – к цефалоспоринам. Помимо природной устойчивости к определенным классам препаратов микроорганизмы обладают приобретенной устойчивостью – способностью вырабатывать резистентность к тому препарату, который против него применяется, или способностью отдельных штаммов бактерий сохранять жизнедеятельность при концентрациях противомикробных средств (ПМС), губительных для остальной популяции. Такие особи при лечении данным препаратом получают селективное преимущество и замещают собой чувствительную флору.
Грам-отрицательные бактерии приобретают резистентность, теряя каналы (порины) в оболочке, через которые β-лактамные антибиотики проникают в клетку. Псевдомонады (синегнойная палочка) приобретает к тому же способность активно выводить проникшие туда антибиотики.
Другой механизм устойчивости пневмококков: они модифицируют пенициллинсвязывающие белки (ПСВ), участвующие в синтезе микробной стенки – основной субстрат, на который действуют β-лактамные препараты. Модификация этих белков снижает их чувствительность к пенициллинам, повышая минимальную подавляющую концентрацию (МПК) с 0,02 мкг/мл (чувствительные) до 1 мкг/мл (умеренно устойчивые) и выше 2 мкг/мл (резистентные). Резистентность золотистых стафилококков к окса- и метициллину (МРЗС) обусловливается появлением особого белка – ПСВ 2а. Многие микробы приобретают способность ферментативно инактивировать макролиды, линкозамиды, аминогликозиды, другие модифицируют мишени действия тех же классов препаратов, а также гликопептидов, фторхинолонов, сульфаниламидов. 14- и 15-членные макролиды активно выводятся из микробной клетки стрептококками и рядом других возбудителей. Существуют и системы множественной устойчивости к антибиотикам, обеспечивающие возбудителям защиту от препаратов нескольких групп. Развитие устойчивости к одному препарату нередко снижает чувствительность к препаратам других групп.
Резистентность к ПМС – явление универсальное, это важнейшая проблема в лечении туберкулеза, грибковой инфекции. Появление хлорохиноустойчивых штаммов возбудителя тропической малярии создало проблемы во многих регионах Африки и Азии. Устойчивость приобретают и вирусы – так, большинство штаммов вируса гриппа приобрело устойчивость к римантадину, появились и штаммы, устойчивые к новому противогриппозному препарату – озельтамивиру. Ее значение особенно чувствительно в лечении ВИЧ-инфекции.
Лекарственная устойчивость возбудителей, циркулирующих в больнице, обычно намного выше, чем циркулирующих среди населения, однако и внебольничные возбудители постепенно становятся все более устойчивыми.
Выбор антибиотиков при болезнях органов дыхания
Среди возбудителей преимущественно респираторных инфекций основное внимание привлекает пневмококк, являющийся наиболее частой причиной отита (35—50%), синусита (20—40%), бактериемии (до 80%), менингита (10—20%) и, особенно, пневмоний (80—90% в раннем возрасте, 40—50% в более старшем). Пневмококк, некогда чувствительный к пенициллинам, приобретает к ним устойчивость. Во Франции, Испании и ряде других стран устойчивость пневмококков к пенициллину достигает 50—70%, к макролидам – 40—60%. Ситуация в России несколько лучше, однако и она постепенно ухудшается: пневмококк в основном сохраняет чувствительность к пенициллину (90—95%) и амоксициллину (99—100%), что позволяет шире использовать эти препараты . Но за период с 1999-го по 2005 год процент штаммов со сниженной чувствительностью повысился с 11,5 до 18,2% в Южном округе, с 8,6 до 10% — в Центральном, с 7,1 до 22,3% — в Уральском, с 4,5 до 14% — в Москве. Много устойчивых штаммов циркулирует в детских дошкольных учреждениях и особенно в детских домах. Около 1/3 устойчивых к пенициллину штаммов имеют сниженную чувствительность к макролидам, 4—8% — к цефтриаксону и цефотаксиму, а также до половины – к ампициллину, однако чувствительность к амоксициллину и амоксициллину/клавуланату, как правило, сохранялась. Устойчивость к хлорамфениколу, клиндамицину, рифампицину сохраняют более 90% штаммов пневмококков, к имипенему и ванкомицину – 100%. Но в Центральном и Северо-Западном округах 12—15% штаммов пневмококков нечувствительны к азитромицину, эритромицину и другим 14-членным макролидам, эта цифра ниже (10%) в отношении мидекамицина и джозамицина (16-членных макролидов).
К ко-тримоксазолу (Бактрим, Бисептол) приобрели устойчивость 35—60% штаммов пневмококков, к тетрациклину — 20—50%, эти препараты больше не применимы при респираторной патологии. Пневмококки полностью резистентны к гентамицину и другим аминогликозидам, так что их использование для монотерапии респираторных инфекций недопустимо.
Гемофильная палочка – второй по частоте бактериальный возбудитель ОРЗ. Бескапсульная ее форма — самый частый возбудитель синусита, отита, конъюнктивита, а также пневмонии (обычно вместе с пневмококком). Она — наиболее частый патоген, высеваемый при хронических заболеваниях легких у детей и хронической обструктивной болезни легких у взрослых. Гемофильная палочка типа b — второй по частоте (20—50%) возбудитель гнойного менингита у детей 0—5 лет, она вызывает осложненные пневмонии, эпиглоттит, а также бактериемию, септический артрит, фасциит и другие гнойные процессы.
Во многих странах гемофильная палочка приобрела устойчивость к аминопенициллинам – на 30—50% и более. В России 95—98% штаммов гемофильной палочки чувствительны к амоксициллину и 100% — к амоксициллину/клавуланату и цефалоспоринам 3—4-го поколений. Из числа макролидов в отношении H. influenzae in vitro активен лишь азитромицин, активность кларитромицина повышает его активный метаболит (14-гидроксикларитромицин), однако их клинический эффект многими оспаривается. Возбудитель чувствителен к аминогликозидам, хлорамфениколу, тетрациклинам и рифампицину. Устойчивость к ко-тримоксазолу достигает 30% и более, что лишает его роли и в отношении этого возбудителя.
Бета-гемолитический стрептококк группы А (БГСА) – основной бактериальный возбудитель острого тонзиллита, а также лимфаденита, отита, импетиго (чаще у детей в возрасте старше 4—5 лет). Пневмония, рожа, сепсис наблюдаются редко. С аутоиммунными воздействиями антител к некоторым белкам БГСА связано развитие ревматизма и острого гломерулонефрита, что заставляет добиваться эрадикации стрептококка у больного. БГСА сохраняют 100%-ную чувствительность к пенициллину, цефалоспоринам, линкозамидам, число устойчивых к макролидам штаммов также невелико, оно колеблется по регионам России от 2 до 8%. Число штаммов, резистентных к трем и более препаратам в 2003 году не превышало 4%. Это позволяет широко использовать указанные выше препараты для лечения стрептококковой инфекции. Но повышение устойчивости к хлорамфениколу (14%) и тетрациклину (14%) ограничивают их использование. БГСА устойчивы к аминогликозидам,
Moraxella catharralis встречается у 5—10% больных отитом и синуситом. Возбудитель выделяет b-лактамазу, инфицируя леченых пенициллинами больных. Он устойчив к амоксициллину, но чувствителен к защищенным пенициллинам, цефалоспоринам второго-третьего поколений, аминогликозидам, хлорамфениколу, макролидам.
Среди других возбудителей ОРЗ следует упомянуть микоплазму пневмонии и хламидию пневмонии. Имеющиеся данные показывают, что большинство их штаммов сохраняют чувствительность к макролидам, тетрациклину, доксициклину.
Группа экспертов, рассмотрев вопросы чувствительности респираторных возбудителей, сделала следующие рекомендации:
- Оральное использование ампициллина и ампициллина/оксациллина нецелесообразно из-за недостаточного всасывания.
- В качестве оральных препаратов первого ряда рекомендованы амоксициллин и амоксициллин/клавуланат, а при атипичных возбудителях — макролиды.
- Целесообразен 2-кратный прием оральных аминопенициллинов в суточной дозе 45 мг/кг/сут в 2 приема.
- В группах риска по лекарственной устойчивости пневмококков доза амоксициллина/ клавуланата может быть удвоена.
Выбор антибиотиков при острых кишечных инфекциях
Положение с чувствительностью к антибактериальным препаратам возбудителей кишечных инфекций более серьезно. Так, большинство шигелл имеют ту или иную степень устойчивости (плазмидной) к ПМС. В большинстве регионов России S. flexnery резистентны (90—100%) к ампициллину, ампициллину/сульбактаму, хлорамфениколу, тетрациклину и ко-тримоксазолу. S. sonnei резистентны к ампициллину, ампициллину/сульбактаму 10—38% штаммов, к хлорамфениколу — 27—66%, к ко-тримоксазолу – 75—96%. Шигеллы чувствительны к цефалоспоринам третьего-четвертого поколений (цефотаксим, цефтриаксон, цефтибутен, цефиксим, цефипим), ципрофлоксацину, азитромицину. Местами шигеллы чувствительны к налидиксовой кислоте.
Сальмонеллы в большинстве своем также чувствительны к цефалоспоринам третьего поколения, фторхинолонам, а также к ко-тримоксазолу, но описаны и устойчивые к ним штаммы. Устойчивость к ампициллину, амоксициллину, не превышающая в ряде регионов 3—6%, может достигать 16%.
В лечении коли-энтерита антибиотики обычно используют лишь в наиболее тяжелых случаях с большой осторожностью (риск развития ГУС). Лекарственная чувствительность возбудителя часто снижена, что затрудняет выбор антибиотика.
Большинство острых водянистых диарей вызывается вирусами, так что лечение антибиотиками не показано. В отношении шигеллеза и сальмонеллеза ВОЗ рекомендует проводить антибактериальное лечение только при тяжелых формах и в группах риска (ВИЧ+, грудной возраст и т.д.) при среднетяжелых формах. В этих случаях терапию оправдано начинать с цефтриаксона или цефатаксима, возможно также назначение оральных цефалоспоринов третьего поколения (цефтибутен, цефиксим). Остальные средства (ампициллин внутримышечно, внутрь амоксициллин или ко-тримокса¬зол, налидиксовая кислота) можно использовать в тех регионах, где есть данные о чувствительности к ним возбудителей. При пищевых токсикоинфекциях, гастроэнтерите и энтерите достаточно регидратации.
Кампилобактер чувствителен к макролидам, тетрациклинам, аминогликозидам; нарастание устойчивости к фторхинолонам связано с их применением в сельском хозяйстве. Устойчивость к пенициллинам и ко-тримоксазолу варьирует.
Холерный вибрион сохраняет чувствительность к тетрациклинам, которые можно применять и у детей моложе 8 лет, поскольку опасность инфекции велика. Возбудитель также часто чувствителен к ко-тримоксазолу и фторхинолонам.
Колонизация хеликобактером обычно бессимптомна, но иногда вызывает признаки хронического гастрита, повышая риск язвы желудка и 12-перстной кишки. Возбудитель чувствителен к амоксициллину, макролидам, нитроимидазолам, но в последние годы чувствительность постепенно снижается, вынуждая искать другие комбинации препаратов (обычно на фоне средств, снижающих кислотность желудочного сока).
Выбор антибиотиков при инфекциях мочевых путей
Основной возбудитель – кишечная палочка – утратила чувствительность к пенициллину и цефазолину, а теперь уже и к амоксициллину и ампициллину, которые еще недавно были основными препаратами выбора при этих инфекциях. Для лечения неосложненных инфекций мочевых путей (ИМП) назначают внутрь амоксициллин/клавуланат 50 мг/кг/сут, цефуроксим аксетил 50—75 мг/кг/сут, цефтибутен 9 мг/кг/сут или цефиксим 8 мг/кг/сут. При подозрении на пиелонефрит используют амоксициллин/клавуланат внутривенно 90 мг/кг/сут, цефалоспорины третьего-четвертого поколения (50—80 мг/кг/сут), цефоперазон/сульбактам (до 100 мг/кг/сут в 2 приема), в том числе с аминогликозидами. При инфицировании клебсиеллой, протеем, псевдомонадами и другой флорой при выборе антибиотика следует опираться на данные о ее чувствительности.
Противорецидивное лечение рекомендуется при пиелонефрите, при наличии рефлюкса 3-й степени и выше, аномалий мочевой системы, а также при рецидивировании ИМП. Чаще используют Фурагин 6 мг/кг/сут, ко-тримоксазол 2 мг/кг (по ТМП) в течение 2—3 недель, затем еще 2—8 недель в половинной дозе. Описана и эффективность цефаклора 5—10 мг/кг/сут, налидиксовой кислоты по 10 дней каждого месяца, 3—4 месяца.
Выбор антибиотиков при бактериемии
Во внебольничных условиях развитие бактериемической инфекции чаще всего связано с пневмококками, гемофильной палочкой, она проявляется сначала высокой лихорадкой без видимого очага инфекции с угрозой развития менингита, остеомиелита (особенно частого при инфекции стафилококками). Инфекция менингококками чревата развитием менигококцемии и менингита. С учетом спектра чувствительности этих возбудителей препаратами выбора являются амоксициллин/клавуланат (90 мг/кг/сут внутривенно) или цефтриаксон (80 мг/кг/сут внутривенно).
В условиях стационара бактериемия и сепсис чаще всего развиваются у детей с центральным венозным катетером, особенно при проведении парентерального питания. Основные возбудители – стафилококки (у новорожденных — эпидермальный, у старших детей – золотистый), энтерококки или грамотрицательная кишечная флора, как правило, с множественной лекарственной устойчивостью.
Оптимальной тактикой является удаление катетера, при необходимости новый катетер ставят в другую вену. Выбор антибиотика должен учитывать данные определения чувствительности выделенного из крови возбудителя, но поскольку лечение начинают незамедлительно то эмпирически выбирают комбинации, действующие как на грамотрицательную флору, так и на стафило- и энтерококков. Эффективна комбинация аминогликозида в максимальной дозе в виде одной инфузии (например, амикацин 15 мг/кг/сут) с ванкомицином (40—50 мг/кг/сут в 2—3 приема); последний может быть заменен ампициллином (250—300 мг/кг/сут), меропенемом (100 мг/кг/сут) или цефепимом (150 мг/кг/сут) – вводимых в 3 приема.
При достижении успеха в течение 1—2 дней после удаления катетера обычно достаточен 5—7-дневный курс антибиотика. В случае оставления катетера длительность терапии (при снижении температуры в течение 2—3 дней) должна быть не менее 2—3 недель. В случае развития очагов инфекции (артрит, эндокардит и т.д.) курс лечения составит 4—8 недель. В случае инфицирования катетера грибами Кандида удаление катетера обязательно, курс терапии – 2 недели после окончания фунгемии.
Факторы развития устойчивости и методы ее преодоления
Лекарственная устойчивость возбудителей имеет огромное медицинское и социально-экономическое значение. Поскольку она связана с использованием ПМС, в борьбе с ней ведущая роль принадлежит тем, кто назначает эти препараты. Конечно, законодательное ограничение отпуска ПМС, регламентация их применения в стационарах, создание стандартов и протоколов лечения отдельных инфекций – важный раздел этой работы, но без активного участия врачей все эти меры не окажут должного эффекта.
Что должен предпринять врач? Прежде всего не назначать антибиотик, не убедившись в наличии бактериального заболевания у больного. Если антибиотик назначается в предположении о бактериальной инфекции, врач обязан подтвердить свое подозрение, в противном случае антибиотик должен быть отменен.
В лечении бактериальной инфекции предпочтительны препараты с более узким спектром и коротким периодом выведения (например, пенициллины), которые создают меньший риск развития устойчивости, чем, например, макролиды; последние накапливаются в клетках и затем медленно выводятся, создавая субингибиторную концентрацию, что способствует выработке устойчивости. Это доказано печальным опытом ряда стран, где неоправданно широкое применение макролидов привело к всплеску устойчивости пневмококков, частота которой снизилась только после сокращения необоснованного применения макролидов.
Сведения об авторах:
Владимир Кириллович Таточенко, главный научный сотрудник НИИ педиатрии ГУ НЦЗД РАМН, заслуженный деятель науки РФ, профессор, д-р мед. наук
Майя Джамаловна Бакрадзе, руководитель отделения диагностики и восстановительного лечения НИИ педиатрии ГУ НЦЗД РАМН, канд. мед. наук
Таблица 1
Наиболее распространенные β-лактамазы и их свойства [Сидоренко С.В. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии / под редакцией Л.С. Страчунского, Ю.Б. Белоусова, С.Н. Козлова / 2007]
| Фермент, молекулярный класс (функциональная группа) | Субстрат действия | Чувствительность к ингибиторам |
|---|---|---|
| Пенициллиназа стафилококков класса А (2а) | Пенициллины (кроме оксациллина и метициллина) | + |
| Пенициллиназы грамотрицательных бактерий широкого спектра – классов А и D (2b, 2d) | Пенициллины (природные и полусинтетические) и цефалоспорины (ЦС) первого-второго поколений | +, +/- |
| β-лактамазы грамотрицательных бактерий расширенного спектра (БЛРС) – классов А и D (2be, 2d) | Пенициллины (природные и полусинтетические) и ЦС первого — четвертого поколений | +, +/- |
| Цефалоспориназы (AmpC) грамотрицательных бактерий – класс С (1) | Пенициллины (природные и полусинтетические) и ЦС первого —третьего поколений | - |
| Металло-β-лактамазы (МБЛ) грамотрицательных бактерий – класс В (3) | Практически все β-лактамы, включая карбопенемы | - |
Таблица 2
Частота выделения (%) в России пневмококков со сниженной чувствительностью к пенициллинам [Козлов Р.С., 2004]
Кишечная палочка (эшерихия коли, лат. escherichia coli; общепринятое сокращение E. coli) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, входящий в состав нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.
Вид эшерихия коли (e. coli) входит в род эшерихии (лат. escherichia), семейство энтеробактерии (лат. enterobacteriaceae), порядок энтеробактерии (лат. enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria), тип протеобактерии (лат. proteobacteria), царство бактерии.
Симптомы и признаки заражения кишечной палочки
Приблизительно в 5 % случаев (в основном у детей младше 5 лет и взрослых старше 60 лет) возникает такое осложнение как гемолитикоуремический синдром, который в типичных случаях возникает на 2 неделе заболевания. Как с этим осложнением, так и без него может быть летальный исход, особенно у пожилых лиц.
Кишечная палочка в моче при беременности обнаруживается достаточно часто. Поэтому кишечная палочка становится полнейшим сюрпризом для беременной. Обычно это происходит тогда, когда анализы мочи показывают, что внутри происходит воспаление. Если в бакпосеве мочи обнаружили Escherichia coli в концентрации больше допустимой. Это означает, что концентрация бактерий превышает допустимую норму. Если даже сейчас нет никаких симптомов, возможно развитие инфекции мочевыводящих путей. Установлено, что при наличии инфекции мочевыводящих путей увеличивается риск преждевременных родов, плацентарной недостаточности, преждевременного излития околоплодных вод, хориоамнионита. Происходит рождение недоношенных или функционально незрелых детей, а также новорожденных с задержкой внутриутробного развития и признаками внутриутробной инфекции, одна из причин рождения детей с врожденными пороками развития, задержкой умственного развития и детским церебральным параличом.
Кишечные палочки. Общие сведения
Кишечные палочки (escherichia coli) устойчивы во внешней среде, длительное время сохраняются в почве, воде, фекалиях. Хорошо переносят высушивание. Кишечные палочки обладают способностью к размножению в пищевых продуктах, особенно в молоке. Быстро погибают при кипячении и воздействии дезинфицирующих средств (хлорной извести, формалина, фенола, сулемы, едкого натра и др.). 
Кишечные палочки более устойчивы во внешней среде по сравнению с другими энтеробактериями. Прямой солнечный свет убивает их в течение нескольких минут, температура 60°С и 1 % раствор карболовой кислоты — в течение 15 минут.
Часть кишечных палочек имеет жгутики и подвижны. У других кишечных палочек жгутики и способность к движению отсутствуют.
Escherichia coli в кишечнике и кале человека
Число кишечных палочек escherichia coli среди других представителей микрофлоры кишечника не превышает 1%, но они играют важнейшую роль в функционировании желудочно-кишечного тракта. Кишечные палочки e coli являются основными конкурентами условно-патогенной микрофлоры в отношении заселения ими кишечника. Кишечные палочки e coli забирают из просвета кишечника кислород, который вреден для полезных для человека бифидо- и лактобактерий. Кишечные палочки e coli вырабатывают ряд необходимых для человека витаминов: В1, В2, В3, В5, В6, В9, B12, К, участвует в обмене холестерина, билирубина, холина, желчных и жирных кислот, оказывает влияние на всасывание железа и кальция.
Escherichia coli в кишечнике человека появляются в первые дни после рождения и сохраняются на протяжении жизни на уровне 10 6 —10 8 КОЕ/г содержимого толстой кишки. В фекалиях здорового человека кишечные палочки (типичные) выявляются в количестве 10 7 —10 8 КОЕ/г, при этом количество лактозонегативных кишечных палочек не должно превышать 10 5 КОЕ/г, а гемолитические кишечные палочки должны отсутствовать.
Отклонения от указанных значений является признаком дисбактериоза:
- снижение типичных кишечных палочек до 10 5 —10 6 КОЕ/г, или повышение содержания типичных эшерихий до 10 9 —10 10 КОЕ/г определяется, как первая степень микробиологических нарушений
- повышение концентрации гемолитических кишечных палочек до до 10 5 —10 7 КОЕ/г определяется, как вторая степень микробиологических нарушений
При избыточном росте кишечной палочки, как следствии дисбактериоза, кроме бактериофагов, при медикаментозной терапии применяются различные пробиотки (Бифидумбактерин, Лактобактерин, Ацилакт, Аципол и др.) и/или адекватные конкретному штамму e. coli и причине дисбактериоза антибиотики (у взрослых).
Эшерихиозы
Патогенные серотипы кишечных палочек могут быть причиной эшерихиозов — различных инфекционных заболеваний, протекающих с интоксикацией, лихорадкой, обычно с поражением желудочно-кишечного тракта, реже — мочевыводящих, желчевыводящих путей, других органов или с развитием сепсиса. Эшерихиозы чаще встречаются у детей раннего возраста. Механизм распространения эшерихиозов ЖКТ — фекально-оральный. Чаще всего заражение происходит через загрязнённую пищу или воду.
Энтеропатогенная кишечная палочка
Энтеропатогенной кишечной палочки имеет два важных фактора вирулентности:
- фактор колонизации, за счет которых происходит прилипание ETEC к энтероцитам тонкой кишки
- токсический фактор: штаммы ETEC продуцируют термолабильные (LT) и/или термостабильные (ST) энтеротоксины, вызывающие секрецию сока и электролитов, что приводит к водянистой диарее. ETEC не разрушают кисточковую кайму и не внедряются в слизистую оболочку кишечника
Энтеротоксигенная кишечная палочка
Энтерогеморрагическая кишечная палочка
Энтерогеморрагические кишечные палочки (EHEC) являются причиной геморрагического колита, а также тяжелого заболевания — гемолитико-уремического синдрома (микроангиопатической гемолитической анемии, сочетающейся с почечной недостаточностью; аббревиатура ГУС или HUS).
Для геморрагического колита характерно острое начало в виде сильных спастических болей в животе и водной диареи, которая вскоре становится кровавой. Лихорадка обычно отсутствует, но у некоторых температура тела может достигать 39 °С. В легких случаях геморрагического колита продолжается 7–10 дней. Приблизительно в 5 % случаев геморрагический колит осложняется геморрагическим синдромом, острой почечной недостаточностью и гемолитической анемией.
Источником инфекции мая 2011 года в Германии и других европейских странах являлся штамм продуцирующей шига-токсин STEC (синоним: продуцирующей веротоксин - VTEC) энтерогеморрагической кишечной палочки.
Заражение STEC или VTEC-кишечной палочкой происходит чаще всего через продукты питания или при близком контакте с больными людьми или животными. Для начала заболевания достаточно небольшого числа STEC/VTEC Escherichia coli.
Установлено, что возбудителем европейской инфекции мая 2011 года является кишечная палочка серологической группы E. coli O104 (серотип E. coli O104:H4), имеющая в своем геноме ген, ответственный за продукцию шига-подобного токсина 2-го типа. В отличие от классических энтерогеморрагических кишечных палочек (E. coli О157:Н7), штаммы E.coli O104:H4 не имеют еае-гена, ответственного за продукцию белка интимина, который является фактором адгезии.
Штаммы E. coli O104:H4, выделенные от пациентов, характеризовались резистентностью к бета-лактамным антибиотикам за счет продукции бета-лактамазы расширенного спектра, но оставались чувствительными к группе аминогликозидов (гентамицин) и фторхинолонам.
После заражения энтерогеморрагической кишечной палочкой инкубационный период длится чаще всего от 48 до 72 часов, но может быть и от 1 до 10 дней. Симптомы заражения включают схваткообразные боли в животе и диарею, нередко с кровью. Могут наблюдаться лихорадка и рвота. Большинство больных выздоравливают в течение 10 дней. Иногда инфекция может приводить к опасным для жизни состояниям, таким как гемолитико-уремический синдром.
Энтероинвазивная кишечная палочка
Кишечная палочка в моче
Бактериурия — наличие бактерий в моче может является признаком воспаления в мочевыводящих путях, мочевом пузыре, почках. При отсутствии каких-либо симптомов, истинная бактериурия (инфекция мочевых путей) диагностируется при наличии не менее 10 5 микробных тел кишечных палочек (или других энтеробактерий) в 1 мл свежевыпущенной мочи, иначе предполагается, что загрязнение мочи происходит при ее заборе. Если бактериурия не сопровождается какими-либо симптомами, тогда она называется бессимптомной. Бессимптомная бактериурия не всегда требует немедленного лечения.
При наличии симптомов или при заборе мочи катетером диагностический порог может быть значительно уменьшен. В частности, при наличии клинической симптоматики (лихорадка, озноб, тошнота, рвота, боли в поясничной области, дизурия) и выделении не менее 10 лейкоцитов в 1 мкл мочи, критерием для диагностики острого пиелонефрита является наличие не менее 10 4 кишечных палочек (или других патогенных энтеробактерий) в 1 мл свежевыпущенной мочи. Острый цистит диагностируется при наличии соответствующей клинической симптоматики, выделении не менее 10 лейкоцитов в 1 мкл мочи и обнаружении не менее 10 2 кишечных палочек (или других колиформных бактерий) в 1 мл мочи.
Штаммы Escherichia coli — пробиотики и компоненты лекарств
Штамм кишечной палочки Escherichia coli Nissle 1917 (DSM 6601) считается наиболее эффективным пробиотиком, помогающим уменьшить воспаление и оттянуть следующий приступ язвенного колита (Пробиотики. Что это такое и что они могут дать?). Этот штамм входит, в частности, в состав пробиотика Mutaflor (фирма Ardeypharm).
Специально подобранные штаммы эшерихии коли входят в состав лекарств: Хилак форте (штамм DSM 4087), Бификол (штамм М-17), Колибактерин (штамм М-17) и других.
Антибиотики, активные в отношении кишечной палочки
Антибактериальные средства (из имеющих описание в данном справочнике), активные в отношении кишечной палочки: амоксициллин, левофлоксацин, нифурател, нифуроксазид, рифаксимин, фуразолидон, ципрофлоксацин.
Кишечная палочка (E.coli) представляет собой грамотрицательные, палочковидные бактерии, которые обычно находятся в нижней части кишечника теплокровных (эндотермических) организмов. Большинство штаммов кишечной палочки безвредны, но некоторые серотипы являются патогенными и могут вызвать серьезное пищевое отравление у людей, и их наличие в продукции может даже повлечь за собой отзыв продуктов с рынка. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника, и могут быть полезны для организма, поскольку производят витамин К2 и предотвращают производство патогенных бактерий в кишечнике. 1)
Введение
Кишечная палочка и родственные бактерии составляют около 0,1% от кишечной флоры, и фекально-оральный путь передачи является основным маршрутом, через который патогенные штаммы бактерии вызывают болезни. Клетки способны выживать вне тела в течение ограниченного промежутка времени, что делает их идеальными индикаторными организмами для тестирования проб окружающей среды относительно фекального загрязнения. Бактерия также может быть выращена легко и недорого в лабораторных условиях, и интенсивно исследуется на протяжении более 60 лет. Кишечная палочка является наиболее широко изученной прокариотической моделью организма, а также важным видов в области биотехнологии и микробиологии, где служит в качестве организма-хозяина для большей части работ с рекомбинантной ДНК. Немецкий врач-педиатр и бактериолог Теодор Эшерих обнаружили кишечную палочку в 1885 году, и теперь она классифицируется как часть семейства Enterobacteriaceae гамма-протеобактерий. 2)
Серотипы
Патогенные штаммы E. coli могут быть категоризированы на основании элементов, которые могут вызывать иммунный ответ у животных, а именно: O антиген: часть липополисахаридного слоя K антиген: капсула H антиген: флагеллин Например, штамм Е. coli EDL933 принадлежит к группе O157: H7.
Наружная мембрана клетки палочки Е. содержит миллионы молекул липополисахаридов (LPS), которые состоят из:
Антиген O используется для серотипирования кишечной палочки и эти обозначения группы O идут от O1 до O181, за исключением некоторых групп, которые исторически были удалены, а именно, O31, O47, O72, О67, O93 (ныне K84), O94 и O122; группы 174 до 181 являются предварительными (O174 = OX3 и O175 = OX7) или изучаются (от 176 до 181 – STEC / VTEC). Кроме того, существуют подтипы для многих групп O (например, O128ab и O128ac). Следует отметить, однако, что антитела по отношению к нескольким антигенам O перекрестно реагируют с другими антигенами O и частично с K антигенами не только из E.coli, но и от других видов бактерий Escherichia и вида Enterobacteriaceae. 3) Антиген O кодируется генным кластером rfb. Рол (cld) ген кодирует регулятор длины липополисахаридной O-цепи.
Кислый капсульный полисахарид (КПС) представляет собой толстый слизистый слой полисахарида, который окружает некоторые патогены E.coli. Существуют две отдельные группы K-антигеновых групп, называемые группа I и группа II (в то время как небольшая промежуточная группа (K3, K10 и K54 / K96) была классифицирована как группа III). Первая (I) группа состоит из 100 кДа (крупных) капсульных полисахаридов, а вторая (II) связана с внекишечными заболеваниями и имеет размер меньше 50 кДа. Группа IK антигенов обнаруживаются только с определенными О-антигенами (группы О8, O9, O20 и O101), далее они подразделяются на основании отсутствия (IA, аналогично видам Klebsiella в структуре) или присутствия (IB) аминосахаров и некоторые K-антигены группы I прикреплены к липидному А-ядру липополисахарида (KLPS), аналогичным образом, как антигены O (и, будучи структурно идентичны антигенам O, в некоторых случаях рассматриваются только как K антигены при совместной экспрессии с другим подлинным антигеном O). Антигены из группы II K напоминают антигены грам-положительных бактерий и сильно различаются по составу и далее подразделяются в соответствии с их кислотными компонентами. Как правило, 20-50% цепей КПС связаны с фосфолипидами. В общей сложности, насчитывается 60 различных K антигенов, которые были признаны (K1, K2A / переменного тока, К3, К4, К5, К6, К7 (= K56), К8, К9 (= O104), K10, K11, K12 (K82), K13 (= K20 и = K23), K14, K15, K16, K18a, K18ab (= K22), K19, K24, K26, K27, K28, K29, K30, K31, K34, K37, K39, K40, K41, K42 , K43, K44, K45, K46, K47, K49 (o46), K50, K51, K52, K53, K54 (= K96), K55, K74, K84, K85ab / акр (= O141), K87 (= O32), K92, K93, K95, K97, K98, K100, K101, K102, K103, KX104, KX105, и KX106).
Антиген Н является основным компонентом жгутиков, участвующим в движении кишечной палочки. Он, как правило, кодируется геном FLIC. Существует 53 идентифицированных антигена H, пронумерованных от H1 до Н56 (Н13 и Н22 не были антигенами E.coli, но входят в группу Citrobacter freundii и было обнаружено, что Н50 – это то же самое, что H10). 4)
Роль в развитии болезней
У людей и у домашних животных, вирулентные штаммы кишечной палочки могут вызывать различные заболевания. В организме человека: гастроэнтерит, инфекции мочевых путей, а также менингит у новорожденных. В более редких случаях, вирулентные штаммы также могут вызывать гемолитико-уремический синдром, перитонит, мастит, септицемию и грамотрицательную пневмонию.
Каждая отдельная бактерия представляет собой округлый цилиндр. Некоторые штаммы кишечной палочки, такие как O157: H7, O104: H4, O121, O26, O103, O111, O145 и O104: H21, производят потенциально смертельные токсины. Пищевое отравление, вызванное кишечной палочкой, может быть вызвано употреблением в пищу немытых овощей или плохо разделанного и плохо приготовленного мяса. O157: H7 также печально известно благодаря тому, что вызывает серьезные и даже угрожающие жизни осложнения, такие как гемолитико-уремический синдром. Этот штамм связан со вспышками кишечной палочки 2006 года в США из-за свежего шпината. O104: H4 штамм является одинаково вирулентным. Против него не так хорошо развиты методы лечения антибиотиками и поддерживающие протоколы лечения (он может быть очень энтерогеморрагическим, как O157: H7, вызывая кровавый понос, но и более энтероагрегативным, то есть, он хорошо адгезируется и прилипает к кишечным мембранам). Этот штамм ответственен за смертельную вспышку кишечной палочки в Европе в июне 2011 года. Степень тяжести заболевания значительно варьирует; это может привести к летальному исходу, особенно у детей младшего возраста, пожилых людей или лиц с ослабленным иммунитетом, но чаще протекает в более мягкой форме. Ранее, в 1996 году, плохая гигиена при приготовлении мяса в Шотландии вызвала гибель семи человек из-за отравления кишечной палочкой, и сотни человек получили заражение. Кишечная палочка может питать как термостойких, так и термолабильных энтеротоксинов. Последние, названные LT, содержат одну А субъединицу и пять В субъединиц, расположенных в одном голотоксине, и в высокой степени сходны по своей структуре и функции с холерными токсинами. В субъединицы способствуют присоединению и вступлению токсина в кишечные клетки-хозяева, в то время как А субъединица расщепляется и предотвращает поглощению воды клетками, вызывая диарею. LT секретируется в ходе типа 2 пути секреции. Если бактерии кишечной палочки избегают желудочно-кишечного тракта через перфорацию (например, от язвы, разорванного аппендикса, или из-за хирургической ошибки) и проникают в живот, они обычно вызывают перитонит, который могут привести к летальному исходу без своевременного лечения. Тем не менее, кишечная палочка чрезвычайно чувствительна к таким антибиотикам, как стрептомицин или гентамицин. Последние исследования показывают, что лечение энтеропатогенной кишечной палочки антибиотиками может не улучшить исход заболевания, поскольку это может значительно увеличить вероятность развития гемолитического-уремического синдрома. 5) E.coli в слизистой оболочке кишечника наблюдаются в повышенных количествах при воспалительных заболеваниях кишечника, болезни Крона и неспецифическом язвенном колите. Высокие количества инвазивных штаммов E.coli существуют в больших количествах в воспаленной ткани, а количество бактерий в воспаленных участках коррелирует с тяжестью воспаления кишечника. Желудочно-кишечные инфекции могут привести к развитию Т-клеток памяти, которые атакуют микробы кишечника в кишечном тракте. Пищевое отравление может вызвать иммунный ответ на микробные бактерии кишечника. Некоторые исследователи предполагают, что это может привести к воспалительным заболеваниям кишечника.
Передача патогенной кишечной палочки часто происходит фекально-оральным путем. Общие пути передачи включают в себя:. Негигиеничное приготовление пищи, фермерское загрязнение из-за навоза, орошение посевов загрязненной или грязной водой из неочищенных сточных вод, наличие одичавших свиней на пахотных землях, или прямое потребление сточных загрязненных вод. Молочный и крупный рогатый скот являются основными резервуарами кишечной палочки O157: H7, и они могут переносить его бессимптомно и распространять через свои фекалии. Пищевые продукты, связанные со вспышками E.coli, включают огурец, сырой мясной фарш, сырые ростки семян или шпинат, сырое молоко, непастеризованный сок, непастеризованный сыр и продукты, загрязненные инфицированными работниками пищевой промышленности фекально-оральным путем. В соответствии Управлением по безопасности продуктов питания и лекарственных средств США, фекально-оральный цикл передачи может быть нарушен при правильном приготовлении пищи, предотвращении перекрестного загрязнения, использовании барьеров, таких как перчатки, для пищевых работников, политика здравоохранения, обращение сотрудников пищевой промышленности за медицинской помощью, если они больны, пастеризация сока или молочных продуктов и соответствующие требования для мытья рук. Кишечная палочка, продуцирующая Шига токсин (STEC), в частности, серотип O157: H7, также передавался через мух, а также при непосредственном контакте с сельскохозяйственными животными, животными из мини-зоопарка, и частицами, распространяющимися в воздухе, в среде, где содержатся животные. 7)
Уропатогенные кишечные палочки (UPEC) являются причиной примерно 90% инфекций мочевыводящих путей (ИМП), наблюдаемых у людей с обычной анатомией. При восходящих инфекциях, фекальные бактерии колонизируют уретру и распространяются от мочевого тракта до мочевого пузыря, а также в почки (вызывая пиелонефрит), или простату у мужчин. Поскольку женщины имеют более короткий мочеиспускательный канал, чем мужчины, они в 14 раз чаще страдают от восходящих ИМП. Уропатогенные кишечные палочки используют P фимбрии (пиелонефрит-ассоциированные пили), чтобы связать уротелиальные клетки мочевых путей и колонизировать мочевой пузырь. Эти адгезины специфически связывают фрагменты D-галактоза-D-галактозы на антигене P групп крови эритроцитов и уроэпителиальных клетках. Примерно 1% населения Земли испытывает недостаток этого рецептора, и его присутствие или отсутствие опосредует восприимчивость или не восприимчивость человека к инфекции мочевых путей E.coli, соответственно. Уропатогенные кишечные палочки производят альфа- и бета-гемолизины, которые вызывают лизис клеток мочевых путей. Другим фактором вирулентности, который обычно присутствует в UPEC, является семейство Dr из адгезинов, которые особенно связаны с циститом и ассоциированным с беременностью пиелонефритом. Адгезины Dr связывают антиген Dr группы крови (DRA), который присутствует на распад ускоряющем факторе (DAF) на эритроцитах и других типах клеток. Там, Dr адгезины индуцируют развитие длинных клеточных расширений, которые обертываются вокруг бактерий, сопровождаясь активацией нескольких сигнальных каскадов, включая активацию PI-3-киназы. UPEC может обойти врожденную иммунную защиту организма (например, систему комплемента), вторгаясь в поверхностные клетки с образованием внутриклеточных бактериальных сообществ (ВБС). Кроме того, они обладают способностью к образованию K антигена, капсульных полисахаридов, которые способствуют образованию биопленки. Кишечные палочки, производящие биопленку, являются недостижимыми для иммунных факторов и антибактериальной терапии, и часто влияют на развитие хронических инфекций мочевых путей. Инфекции E.coli, производящие K антиген, обычно встречаются в верхних мочевых путях. Нисходящие инфекции возникают, хотя и сравнительно редко, когда клетки кишечной палочки входят в органы верхних мочевых путей (почки, мочевой пузырь или мочеточники) из потока крови.
Производится серотипом кишечной палочки, которая содержит капсульный антиген под названием K1. Колонизация кишечника новорожденного этими штаммами, которые присутствуют во влагалище матери, приводит к бактериемии, которая, в свою очередь, приводит к менингиту. И из-за отсутствия антител класса IgM от матери (они не пересекают плаценту, потому что FcRn опосредует только передачу IgG), к тому же, стоит учитывать также тот факт, что организм распознает антиген K1 как часть себя, поскольку он напоминает церебральные гликопептиды, и приводит к развитию серьезной степени менингита у новорожденных.
Существуют некоторые штаммы кишечной палочки, которые содержат геномный остров поликетидсинтазы (PKS), чья функция заключается в кодировании мульти-ферментативного механизма, который производит генотоксическое вещество, называемое колибактин. Колибактин может вызывать клеточное старение или рак, повреждая ДНК. Тем не менее, барьер слизистой оболочки препятствует достижению E.coli поверхности энтероцитов. Только тогда, когда совместно с инфекцией E. coli развиваются некоторые воспалительные поражения, бактерия способна вводить колибактин в энтероциты, вызывая развитие опухоли.
У животных, вирулентные штаммы E.coli вызывают различные заболевания, среди прочих – септицемия и диарея у новорожденных телят, острый мастит у молочных коров, колибактериоз также ассоциируется с хроническими респираторными заболеваниями с микоплазмой, вызывая перигепатит, перикардит, септические легкие, перитонит и т.д. у домашней птицы, и гниль Алабама у собак. Большая часть серотипов, выделенных из птицы, являются патогенными только для птиц. Таким образом, птичьи источники кишечной палочки не кажутся важными источниками инфекций у других животных.
Лабораторная диагностика
Антибактериальная терапия и резистентность
Фаготерапия – использование вирусов, которые направленно воздействуют на патогенных бактерий, была разработана в течение последних 80 лет, в основном, в странах бывшего Советского Союза, где она использовалась для предотвращения диареи, вызванной кишечной палочкой. В настоящее время, фаготерапия для людей доступна только в центре фаготерапии в Республике Грузия и в Польше. Тем не менее, 2 января 2007 года FDA Соединенных Штатов дало одобрение для компании Omnilytics на применение фага, убивающего кишечную палочку O157: H7 для живых животных, которые будут зарезаны для потребления человеком. Фага энтеробактерии Т4, широко изученная фага, направлена на кишечную палочку.
Читайте также: