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
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 . с oli .

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;

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.

Содержание статьи

Эшерихий

Род E.coli подразделен на многочисленные биовары и серовары, различающиеся некоторыми биохимическими, антигенными и патогенными свойствами. Кишечную палочку впервые выделил из фекалий человека в 1885 г. Т. Эшерих. В дальнейшем было установлено, что подобные бактерии широко распространены в природе. Они встречаются в кишечнике почти всех видов млекопитающих, птиц, рыб и рептилий, а также в воде, почве и других объектах окружающей среды. Вид Е. coli включает условно-патогенные штаммы, являющиеся постоянными обитателями кишечника человека.

Морфология и физиология

По своим морфологическим и тинкториальным свойствам Е. coli напоминает другие энтеробактерий. Среди кишечных палочек встречаются подвижные и неподвижные варианты. Некоторые штаммы имеют выраженную капсулу или микрокапсулу и формируют на плотной среде S- и R-формы колоний. Е. coli - факультативный анаэроб, хорошо растет на обычных питательных средах при слабощелочной реакции среды и оптимальной температуре 37°С. Рост и размножение бактерий возможны при довольно значительных колебаниях рН среды и температурного режима. Кишечная палочка обладает наиболее высокой ферментативной активностью. Она утилизирует ацетат в качестве единственного источника углерода, восстанавливает нитраты в нитриты. Ферментирует глюкозу и другие углеводы. Большинство штаммов ферментирует лактозу с образованием кислоты и газа. Однако встречаются варианты, медленно сбраживающие лактозу или вовсе не обладающие этой способностью.

Антигены

Кишечная палочка имеет сложную антигенную структуру. Она содержит соматический, или О-антиген, поверхностный (капсульный) К-антиген и жгутиковый Н-антиген. О-антигены у бактерий рода Escherichia имеют сходную химическую структуру и связаны с Л ПС клеточной стенки. Н-антигены имеются только у жгутиковых форм бактерий и состоят из белка флагеллина. О-антигены являются основными антигенами, определяющими серологическую группу эшерихий. В настоящее время описано около 170 О-серогрупп Е. coli. Большинство эшерихий, принадлежащих к разным О-серогруппам, связаны друг с другом перекрестными антигенными связями. Около 100 серогрупп имеют антигенные связи с шигеллами, сальмонеллами и другими энтеробактериями. К-антигены представлены тремя антигенами, обозначаемыми буквами А, В и L. Они отличаются друг от друга чувствительностью к нагреванию и химическим веществам. К-антигены обладают способностью маскировать О-антигены, которые можно выявить только после разрушения первых кипячением культуры. Эшерихий содержат около 97 разных К-антигенов, преимущественно В-типа. Н-антигены в отличие от О- и К-антигенов являются типоспецифическими. У эшерихий описано 50 разных Н-антигенов. Антигены эшерихий обозначают антигенными формулами, указывающими на серогруппу, например, Е. coli 026: К60 (В6), или серовар - Е. coli 026: КбО(Вб) : Н2. Патогенность для людей связана с определенными серогруппами.

Патогенез

По патогенетическим и эпидемиологическим особенностям вызываемых Е. coli заболеваний их можно подразделить на две группы:1. Возбудители эндогенных инфекций - гнойно-воспалительных процессов различной локализации. К ним относятся пиелиты, циститы, холициститы и др., за исключением нагноения ран. Последние относятся к экзогенной инфекции, возникающей преимущественно в ассоциациях с другими бактериями (Staphylococcus, Proteus, Pseudomonas aeruginosa и др.). Все перечисленные инфекции нередко классифицируют как коли-бактериозы, вызываемые условно-патогенными бактериями. Е. coli при выраженном иммунодефиците могут вызвать сепсис. 2. Возбудители острых кишечных инфекций (ОКЗ), которые представляют собой типичные экзогенные инфекции, называемые эшери-хиозами (диареи). Их вызывают энтеропатогенные эшерихий (ЭЭ) или энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП) и подразделяют на четыре группы:а) ЭПКП - возбудители коли-энтеритов, вызывающих сальмо-неллоподобные инфекции;б) ЭТКП, вызывающие холероподобные инфекции;в) ЭИКП, вызывающие дизентериеподобные инфекции;г) ЭГКП, вызывающие геморрагический колит.

Эшерихиозы

Термином эшерихиозы обозначают группу инфекционных заболеваний, которые вызывают бактерии рода Escherichia семейства Enterobacteriaceae. Чаще всего эти заболевания вызывает Е. соlи (99%). Очень редко они могут вызвать Е. blattae, Е. fergusonii, Е. hermannii, Е. vulneris.Нужно различать два вида эшерихиоза: 1) заболевания, которые вызывает условно-патогенная кишечная палочка, обычный представитель фоновой микрофлоры кишечника; 2) заболевания, вызывающие патогенные серовары эшерихий.К первому виду заболеваний относятся коли-сепсис, септикопиемии, менингиты новорожденных, гнойно-воспалительные процессы желчных, мочевых и респираторных путей и т.д.. Они возникают лишь при ослаблении резистентности макроорганизма (иммунодефициты, авитаминозы, голодание, на фоне других заболеваний). Они не передаются от больного к здоровому человеку и тем более не распространяются эпидемически.Ко второму виду заболеваний относятся коли-энтериты (коли-инфекции), которые поражают преимущественно детей младшего возраста, передаются от больного к здоровому и время регистрируются в виде эпидемических вспышек. Возбудители таких коли-инфекций в последнее время подразделяют на пять типов: энтеротоксигенными кишечные палочки (ЕТКП), энтеропатогенные (ЭПКП), ентероинвазивни (ЕИКП), ентерогеморагични (ЕГКП) и етероадгезивни (ЕАКП) кишечные палочки.Энтеротоксигенные эшерихии порой вызывают холероподобные заболевания, энтеропатогенные - классические коли-энтериты, ентероинвазивни - дизентериеподобная поражения, ентерогеморагични - диареи с выделением крови. Последний тип (ентероадгезивни кишечные палочки) изучены еще недостаточно. При бактериемии и инфекции мочевыводящих путей часто высевают серогруппы 01, 02, 04, 06, 08, 09, 011, 018 и др.., При менингитах - 01, 06, 07, 016, 018, 083.Микробиологическая диагностика эшерихиоза имеет особо важное значение, поскольку их клинические проявления характеризуются отсутствием патогномоничных симптомов отношении возбудителя. Ведущим остается бактериологический диагноз. Его особенность заключается в том, что выделение и идентификация возбудителя базируется на определении его антигенной структуры, а не на изучении биохимических свойств.

Взятие материала для исследования

До начала этиотропного лечения у больных берут испражнения, рвотные массы, дуоденальное содержимое, кровь, мочу, навоз, спинномозговую жидкость, от трупов - кровь из сердца, содержание кишечника, кусочки легких, печени, селезичкы, почек. При необходимости исследуют промывные воды желудка, остатки пищи, смывы с рук обслуживающего персонала, воздух палат и т.п..

Бактериоскопическое исследование

В отдельных случаях делают первичную микроскопию крови, мочи, ликвора, гнойных выделений, секретов слизистых оболочек в мазках, окрашенных по Граму. Обнаружение грамотрицательных палочек помогает бактериологов выбрать соответствующие питательные среды и следующие этапы лабораторной диагностики. Начальная бактериоскопия испражнений не проводится.

Бактериологическое исследование

Из последних порций испражнений тампоном берут часть фекалий в пробирку с транспортным средой (30% глицерина и 70% фосфатного буфера) или непосредственно у постели больного сеют на среду Эндо (Левина, Плоскирева, Асель-Либермана). При этом небольшое количество фекалий эмульгируют в 0,85% растворе хлорида натрия в соотношении 1:10. Через несколько минут после оседания грубых остатков 1-2 капли жидкости вносят на поверхность среды и стеклянным шпателем растирают ее на небольшом участке. Оторвав шпатель от агара, производят посев на остальные поверхности среды. Если возникает необходимость посеять на вторую и третью чашки, материал наносят повторно. Кровь (10 мл) засевают во флакон с МПБ. Посев других материалов делают так же, как и стула.После инкубации в термостате при 3 7 ° С в течение суток изучают характер роста на элективные-дифференциальных средах. На агаре Эндо колонии имеют дискообразной форму, слегка выпуклые с ровными краями, малиново-красного цвета. На среде Левина они окрашены в темно-синий цвет, а на средах Плоскирева и Асель-Либермана - в розовый. В состав последнего среды входит агар, лактоза (или сахароза) и индикатор конго-красный. Среда с сахарозой используют для индикации тех энтеропатогенных эшерихий, которые ферментируют этот углевод. В связи с тем, что колонии патогенных и непатогенных кишечных палочек на указанных средах не отличаются, принадлежность выделяемых культур патогенных серогрупп определяют с помощью слайд-агглютинации с диагностическими поливалентными ОК-сыворотками, или адсорбированными О-сыворотками, содержащими антитела к определенным О-антигенов. Микробиологическая промышленность выпускает 5 наборов диагностических ОК-сывороток: ОКА, ОКВ, ОКС, ОКД и ОКЕ. Основная поливалентная сыворотка ОКА содержит антитела к О-и К-антигенов более 20 главных серологических групп. Смесь ОК-сывороток готовят так, чтобы конечное разведение каждой из них было 1:10. Агглютинирует 10 лактозоположительных колоний. Материал из каждой колонии берут петлей так, чтобы часть ее осталась для дальнейшего пересева. Если одна из колоний дала положительную слайд-агглютинацию, ее остаток пересевают на среду Олькеницького. Через 18-20 ч учитывают ферментацию лактозы и глюкозы (пожелтение и разрыв колонки и скошенной части агара), выделения H2S (образование черного кольца на границе столбца и скошенной части). Выделенную культуру ориентировочно относят к определенной серогруппы.Для окончательной идентификации возбудителя необходимо поставить развернутую реакцию агглютинации в пробирках для отдельного выявления его О-и К-антигенов. Диагностические агглютинирующие сыворотки разводят в двух рядах пробирок (в первом - О-сыворотку, во втором - К-сыворотку) до титра, который указан на этикетках ампул. Для определения О-антигена в каждую пробирку первого ряда вносят по 2 капли 2-х млрд суспензии выделенной культуры, прогретой в течение 2 ч при 100 ° С. При кипячении инактивируется К-антиген, который локализуется поверхностно и задерживает агглютинацию О-антигена. Последний при прогреве не разрушается. Для выявления К-антигена в каждую пробирку второго ряда с разведенной до титра сывороткой вносят по 2 капли суспензии живого (не кипяченой культуры). Пробирку помещают в термостат при 37 ° С на 18-20 час. При положительной реакции развернутой агглютинации до титра (или по крайней мере до половины титра) делают окончательный вывод о выделении соответствующего серовару патогенных эшерихий. Отрицательная слайд-агглютинация 10 лактозоположительных колоний эшерихий дает право дать ответ об отсутствии энтеропатогенных кишечных палочек.Выделенное в среде Олькеницького культуру, которая дала положительную развернутую реакцию агглютинации, сеют на среды Гисса для изучения ее сахаролитических, пептолитичних свойств и подвижности. После инкубации посевов в течение суток учитывают результаты. Патогенные эшерихии ферментируют лактозу, глюкозу, мальтозу, маннит, сахарозу (некоторые штаммы), арабинозы, ксилозу, трегалозу, образуют индол, не выделяют H2S (некоторые штаммы образуют сероводород), не разлагаются инозит и мочевину, не дезаминують фенилаланин, дают отрицательную реакцию Фогес -Проскауэра и не синтезируют ДНК-азу. Для выявления источника инфекции проводят фаго-и колицинотипування выделенных культур.Идентификация диареегенних серотипов возможна также на основе выявления специфических маркеров. Культуры типа ЕТКП производят два вида токсинов: термостабильный обнаруживают на мишатах-сосунка, термолабильный - на культурах Y1 надпочечников. Для быстрой идентификации ЭПКП используют реакцию коаглютинации на стекле дуия обнаружения белка внешней мембраны. Серотипы ЕГКП, особенно серовар 0157: Н7, не ферментируют сорбит. Ентероинвазивни кишечные палочки (ЕИКП) вызывают конъюнктивит у гвинейских свинок при внесении бактерий в конъюнктивальный мешок (тест Серени), неподвижные, не ферментируют салицин. Они также выделяют шигаподибни токсины SLT-1 и SLT-2, которые обнаруживают в испражнениях больных с помощью ИФА. Адгезивные свойства эшерихий (ЕАКП) обнаруживают на культурах Неиа и Нед-2.Самым быстрым и високоспецифиччим методом диагностики заболеваний, вызванных энтеропатогенных эшерихии, является использование специфических ДНК-зондов. Они позволяют выявить гены плазмид, кодирующих патогенность кишечных палочек или синтез их цитотоксин. Метод основан на том, что одноцепная молекула ДНК может гибридизуватися с комплементарным к нее вторым цепью ДНК. В большинстве патогенных эшерихий гены вирулентности локализованы в плазмидах. Итак, зондом для обнаружения этих бактерий могут быть меченые последовательности, клонированные из таких плазмид.

Серологическое исследование

Выявление антиешерихиозних агглютининов в сыворотке крови больных с диагностической целью в рутинной лабораторной практике не нашло широкого применения. Антитела если и обнаруживаются, то в низких титрах (не выше 1:100). Для серологической диагностики коли-инфекций более чувствительной и специфичной является реакция непрямой гемагглютинации (РНГА). Специфический антиген для этой реакции производится путем сенсибилизации эритроцитов барана суспензией 48 ч. агаровой культуры эшерихий, прогретой 2 часа при 100 ° С. Итак, с помощью РНГА можно обнаружить лишь О-антитела, что может быть использовано для дифференциации заболеваний от бактерионосительства, особенно, если взять для реакции эритроцитарный диагностикум с автоштамом.Достоверность серологической диагностики эшерихиоза возрастает при выявлении отдельных классов имуноглуболинив. Изменение повышенной концентрации IgM на IgG обусловлена острым инфекционным процессом. Обнаружение в сыворотке крови антител только класса IgG свидетельствует о бактерионосительства.Так, лабораторная диагностика эшерихиоза основана на выделении возбудителя заболевания и последующей идентификации патогенных и непатогенных штаммов кишечной палочки с помощью диагностических ОК-сывороток в ориентированной и развернутой реакциях агглютинации.

Кишечная палочка (Escherihia coli) впервые была выделена из испражнений человека Эшерихом в 1885 г. Встречается много разновидностей кишечных палочек, которые объединены в один род Escherichia. Они являются сапрофитами кишечника человека и животных. Обнаружение их во внешней среде указывает на ее фекальное загрязнение, поэтому кишечную палочку относят к санитарно-показательным микроорганизмам.

Морфология и биологические свойства. Е. coli представляют собой короткие полиморфные палочки размером в среднем 0,5—1 мкм. Имеют перитрихиально распложенные жгутики. Встречаются неподвижные штаммы. Спор не образуют, грамотрицательны. Некоторые разновидности образуют капсулу. Факультативные анаэробы, хорошо растут на простых питательных средах при рН 7,2—7,8 и температуре 37°С, но выдерживают довольно значительные колебания этих показателей.

Штамму выделенные из кишечника человека и теплокровных животных, хорошо развиваются при температуре 43—45°С, что используют при выращивании посевов. При росте в жидких средах Е. coli дают диффузное помутнение и осадок. На плотных питательных средах колонии средней величины (2—4 мм), круглые, слегка выпуклые, мутные, с гладкой, блестящей поверхностью. На дифференциально-диагностических средах (Эндо, Левина) колонии окрашены в цвет индикаторной краски, входящей в состав среды. На среде Эндо колонии кишечной палочки малиново-красного цвета с металлическим блеском, на среде Левина — сине-фиолетовые.

Ферментируют с образованием кислоты и газа лактозу, глюкозу, маннит, мальтозу, сахарозу и другие углеводы. Большая часть культур образует индол и сероводород; желатин не разжижают. Встречаются варианты, не разлагающие лактозу и сахарозу.

Эшерихии синтезируют эндо- и экзотоксины. Эндотоксин является «полным» О-антигеном: термостабилен, оказывает энтеропатогениое действие. Экзотоксины кишечных палочек термолабильны, легко разрушаются при доступе воздуха, обладают нейротропным и энтеротропным свойствами.

Устойчивость. Кишечные палочки хорошо сохраняются во внешней среде. В воде и почве они месяцами остаются жизнеспособными. При температуре 60°С погибают в течение 15 мин; 1% раствор карболовой кислоты и 3— 5% раствор хлорамина убивают их через 10—15 мин, а раствор сулемы 1: 1000 — через 2 мин.

Антигенная структура. У эшерихий обнаружено несколько видов антигенов. Основное значение имеют три антигенных комплекса:

1) соматический О-антиген;

2) поверхностный оболочечный (капсульный) К-антиген;

3) жгутиковый Н-антиген. О-антиген представляет липополисахаридно-протеиновый комплекс. Известны 164 серологические группы кишечных палочек, отличающиеся по О-антигену. К-антигены полисахаридной природы. Они неоднородны по структуре: различают L-, Б-, Vi- (тер-молабильные) и А-, М- (термостабильные) антигены. К-антигены препятствуют О-агглютинации живых культур кишечной палочки с О-сыворотками. К настоящему времени насчитывают 76 типов К-антигена. Н-антиген, содержащийся в жгутиках,— протеин, термолабилен. Известно 56 типов Н-антигена. У кишечных палочек имеются антигены, общие с шигеллами и сальмонеллами.

У энтеропатогенных типов эшерихий выявлено 50 фаготипов.

У эшерихий обнаружены различные внехромосомные наследственные факторы. К ним относятся колицины, факторы множественной лекарственной устойчивости, половой F-фактор, различные умеренные фаги и другие плазмиды. Колицины являются особыми белковыми веществами, которые впервые нашел у кишечной палочки в 1925 г. Грациа. Они вызывают гибель родственных бактерий — некоторых штаммов Е. coli и дизентерийных бактерий. Колицины выделяют только отдельные клетки одной культуры. Эти клетки называются колициногенными. Кишечные палочки выделяют разные типы колицинов. Определение типа колицина позволяет дифференцировать различные штаммы кишечных палочек, что имеет значение при эпидемиологическом анализе заболеваний, вызванных этими возбудителями.

За последние два десятилетия было установлено, что ряд свойств эшерихий (способность к синтезу L-гемолизина, экзотоксинов, некоторых поверхностных соматических К-антигенов, синтез энтеротоксйна некоторыми штаммами кишечных палочек и др.) контролируется внехромосомными генетическими факторами — плазмидами.

Патогенность для животных. Некоторые серотипы эшерихий вызывают у телят тяжелые заболевания желудочно-кишечного тракта, сопровождающиеся поносом. Из лабораторных животных чувствительны морские свинки, кролики, белые мыши. Внутривенное или внутрибрюшинное введение им культуры кишечной палочки вызывает перитонит и сепсис. При подкожном введении на месте инъекции возникают воспаление и абсцесс.

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

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

Существуют патогенные серотипы кишечных палочек (так называемые энтеропатогенные кишечные палочки), которые вызывают различные кишечные заболевания у детей и взрослых. Заболевания, вызываемые энтеропатогенными кишечными палочками, называются эшерихиозами.

Советские исследователи предложили разделить эшерихиозы на две группы, и в соответствии с этим все энтеропатогенные кишечные палочки отнесены к двум категориям:

В последние годы было установлено, что некоторые штаммы энтеропатогенных кишечных палочек (например, 0-142, 0-148, 0-6) вырабатывают термостабильный энтеротоксин, сходный с энтеротоксицом холерного вибриона, и вызывают холероподобные заболевания.

Инфекция носит экзогенный характер, передается через грязные руки, предметы обихода, пищевые продукты.

Иммунитет. После перенесенного заболевания нестойкий, малонапряженный, типоспецифический.

Микробиологическая диагностика. При эшерихиозах исследуют испражнения, рвотные массы, у новорожденных и грудных детей — слизь из носоглотки. При пищевых токсикоийфекциях исследуют подозрительные пищевые продукты. Материалы засевают на дифференциально-диагностические среды Эидо, Левина и др. Дальнейшему изучению подвергают колонии — красные с металлическим блеском на среде Эндо и сине-фиолетовые на среде Левина. Для определения серотипа ставят реакцию ориентировочной агглютинации на стекле с поливалентными ОК-сыворотками снимая для этого часть колонии. Оставшуюся часть колонии, дающей агглютинацию, пересевают на скошенный агар и «пестрый ряд» Гисса или на среду Ресселя.

На следующие сутки учитывают результаты ферментации углеводов в средах Гисса. Для установления серологической группы ставят реакцию агглютинации на стекле с каждой типовой ОК-сывороткой, входящей в состав поливалентной ОК-сыворотки. Окончательную идентификацию выделенной культуры проводят в развернутой реакции агглютинации с типовой ОК-сывороткой, которая агглютинировала культуру на стекле. При определении К-антигена в реакции агглютинации используют живую культуру, а для определения О-антигена культуру кипятят в течение 1 ч с целью инактивации К-антигена, который обусловливает феномен О-инагглютинабельности (подавление О-агглютинабельности). Положительный ответ выдают в том случае, если выделенная культура дает агглютинацию до предельного разведения сыворотки, но не ниже чем до 3/4 титра, указанного на этикетке.

При подозрении на сепсис засевают 5—10 мл крови в 50—100 мл желчного бульона. После инкубации в термостате при 37°С в течение суток производят высев на дифференциально-диагностические среды.

Кишечная палочка является санитарно-показательным микроорганизмом, указывающим на фекальное загрязнение, поэтому в целях санитарно-бактериологического контроля исследуют воду, пищевые продукты, смывы с предметов обихода на наличие разделяют коли-титр и коли-индекс. Коли - титр — наименьшее количество исследуемого материала в миллилитрах или граммах, в котором обнашивают кишечную палочку. Коли-индекс — количество особей кишечной палочки, обнаруженное в 1 л кости или в 1 г плотного вещества. Профилактика и лечение. Профилактические мероприятия заключаются в соблюдении санитарно-гигиенического режима и правил личной гигиены. Специфическую профилактику не проводят. Для лечения назначают левомицетин, неомицин и другие антибиотики. При хронической инфекции применяют териофаги и аутовакцину. При кишечном дисбактериозе используют колибактерин, приготовленный из живой культуры штамма кишечной палочки М-17, бификол (смесь бактерий бифидум и штамма М-17 кишечной палочки), бифидум-бактерин и лактобактерин (молочные бактерии).

Этот род представлен только одним видом бактерий - Е. coli, но объединяет множество вариантов. Разновидности кишечной палочки отличаются по биологическим свойствам, у них могут быть разные наборы ферментов (биовары) и разная антигенная структура (серовары).

Кишечная палочка впервые выделена в 1888 г. Эшерихом из испражнений человека и названа по его имени.

Естественным местом обитания E. coli является кишечник человека. Кишечная палочка - представитель нормальной микрофлоры кишечника.

В процессе жизнедеятельности E. coli вырабатывает ферменты, способствующие пищеварению (например, расщепляющие клетчатку), синтезирует некоторые витамины (например, витамины группы В). Кроме того, эти бактерии проявляют антагонистическое действие в отношении патогенных микроорганизмов, таких как возбудители Дизентерии, брюшного тифа, токсикоинфекций. Отсутствие кишечной палочки в толстом кишечнике ведет к тяжелому заболеванию - дисбактериозу. При этом нарушается нормальный состав микрофлоры кишечника, развиваются протей, кокковая флора, грибы и т. п.

При снижении устойчивости организма (голодании, переутомлении и т. п.) эшерихии могут проникнуть в Другие органы и ткани и стать причиной тяжелых патологических процессов. Таким образом, можно считать, что эшерихии - типичные условно-патогенные микроорганизмы: в обычных условиях они являются сапрофитами, а ПРИ изменении условий вызывают заболевания.

Выделяясь с фекалиями, кишечная палочка попадает во внешнюю среду. Обнаружение E. coli в почве, воде и на других объектах свидетельствует об их фекальном загрязнении, а определение количества E. coli (коли-титр, коли-индекс) характеризует санитарное состояние объекта (см. "Санитарная микробиология").

Морфология . E. coli - короткие, в среднем 0,5-3,0 × 0,5-0,8 мкм палочки. Грамотрицательны. В большинстве случаев они подвижны, перитрихи. Однако некоторые варианты кишечной палочки неподвижны. Многие штаммы образуют капсулу. Спор не образуют.

Культивирование . Кишечная палочка - факультативный анаэроб. Хорошо растет на простых питательных средах при 37° С и рН среды 7,2-7,8. Штаммы E. coli, выделенные из кишечника человека и животных, развиваются и при 43-45° С, а кишечные палочки холоднокровных при этих условиях не размножаются. Это различие в свойствах E. coli разного происхождения используют для определения санитарного состояния объекта, так как только обнаружение E. coli теплокровных свидетельствует о санитарном неблагополучии.

На МПА кишечная палочка образует мутноватые, слегка выпуклые влажные колонии с ровным краем. На МПБ дает равномерное помутнение. Культуры, имеющие капсулу, растут в виде слизистых колоний.

Для идентификации эшерихий используют дифференциально-диагностические среды: Эндо и агар с эозинметиленовым синим (ЭМС). На среде Эндо кишечная палочка растет в виде малиново-красных колоний с металлическим блеском или без него. На среде ЭМС - в виде темно-фиолетовых колоний.

Ферментативные свойства . E. coli обладают значительной ферментативной активностью. Расщепляют лактозу, глюкозу, маннит, мальтозу, сахарозу и другие углеводы и спирты с образованием кислоты и газа. Лротеолитические свойства: образуют индол. Желатин не расщепляют. Отдельные биовары не ферментируют лактозу и сахарозу (табл. 29).

Примечание, кг - образование кислоты и газа; + наличие признака; - отсутствие признака.

Токсигенность . Эшерихий обладают эндотоксином (лиггополисахарид).

Антигенная структура . Эшерихий различаются по антигенной структуре микробной клетки, что положено в основу классификации бактерий этого рода. Различают три типа антигенов эшерихий: О-антиген (соматический), К-антиген (капсульный) и Н-антиген (жгутиковый). Термостабильный О-антиген является липополисахариднопротеиновым комплексом и расположен в клеточной стенке бактерий. О-антиген определяет принадлежность культуры к серологической группе. Описано более 170 таких групп. Некоторые компоненты О-антигена являются общими для разных О-групп эшерихий, а иногда и других энтеробактерий (шигелл, сальмонелл и др.). К-антигены эшерихий различны: А, В, L и М. Антигены А и М - термостабильны, В и L - термолабильны. К-антиген расположен в микробной клетке более поверхностно, чем О-антиген, и поэтому в его присутствии реакция агглютинации живой культуры с О-сывороткой не происходит. Для выявления О-антигена культуру прогревают в течение часа при 100° С: К-антиген при прогревании разрушается, а О-антиген становится способным вступать во взаимодействие с сывороткой. Установлено, что у эшерихий имеется около 100 типов К-антигенов, в основном типа В-антигенов (термолабильных). Н-антиген имеется только у подвижных штаммов, так как он связан с жгутиками. У эшерихий известно более 50 типов Н-антигена. Определение Н-антигена позволяет установить серовариант выделенной культуры (рис. 40).

Характеристику антигенного состава выделенной культуры эшерихий дают на основании результатов реакции агглютинации с сыворотками, содержащими О-, К- и Н-антитела. При этом определяют, какие антигены имеются в культуре, а их сочетание характеризует антигенную формулу выделенной культуры, т. е. ее серовариант. В табл.30 представлены примеры антигенной структуры некоторых серовариантов E. coli, у которых К-антигены являются В-антигенами.

Если культура агглютинируется ОК-сывороткой ОП1:К58 (В4) и Н-сывороткой "6", то значит выделен серовариант E. coli О111:В4:Н6; если отмечена реакция агглютинации с ОК-сывороткой О26:К60 (В6) и с Н-сывороткой "11" - выделена культура E. coli 026:В6:Н11 и т. п.

Кроме определения сероварианта E. coli, можно определить и фаговар выделенной культуры. Имеются наборы бактериофагов, которые лизируют эшерихии отдельных серогрупп. По лизису культуры одним из фагов устанавливают ее фаговар. Определение фаговаров имеет эпидемиологическое значение.

Антагонистическое действие E. coli, их способность подавлять рост гнилостных и патогенных бактерий используют для создания бактерийных препаратов для лечения дисбактериоза и различных заболеваний кишечника (колибактерин, бификол).

Устойчивость к факторам окружающей среды . E. coli довольно устойчивы. При 55° С они погибают в течение часа, при 60° С - за 15 мин. В почве и воде сохраняются до 2-3 мес, в молоке не только сохраняются, но и размножаются. Растворы дезинфицирующих веществ (3% хлорамин, раствор сулемы 1:1000 и др.) убивают их за 20-30 мин. Особенно чувствительны E. coli к действию бриллиантового зеленого.

Восприимчивость животных . Эшерихии отдельных серогрупп патогенны для различных животных и вызывают у них заболевания желудочно-кишечного тракта. Из лабораторных животных наиболее чувствительны к E. coli морские свинки, кролики, белые мыши. В зависимости от способа введения культура кишечной палочки вызывает различные патологические процессы: воспаление и абсцесс при подкожных инъекциях, перитонит и сепсис - при внутрибрюшинном и внутривенном введении.

Источники инфекции . Больной человек. При этом бактерии проникают в организм из внешней среды (экзогенная инфекция). Кишечная палочка может также вызвать развитие патологического процесса "изнутри" (эндогенная инфекция).

Пути передачи . Основной путь передачи при экзогенной форме инфекции - контактно-бытовой (непрямой контакт). Возбудители могут быть перенесены на грязных руках, через посуду, игрушки, белье, пищу, мух.

Патогенез . Заболевания, вызываемые эшерихиями, называют эшерихиозами. Развитие эшерихиозов зависит от пути внедрения возбудителя в организм и от серогруппы, к которой принадлежит возбудитель. При проникновении бактерий через рот могут возникнуть кишечные заболевания детей и взрослых. Некоторые О-группы эшерихии (серовары) наиболее часто являются возбудителями заболеваний человека. Такие бактерии называют энтеропатогенными кишечными палочками (ЭПКП). В настоящее время известно много вариантов ЭПКП, обусловливающих разное течение эшерихиозов. Различают несколько групп ЭКПК:

группа I - возбудители колиэнтерита у детей раннего возраста (серогруппы О111, О26, О55, О86 и др.);

группа II - возбудители дизентериеподобных заболеваний у детей и взрослых (О25, О124, О143, О144 и др.);

группа III - возбудители холероподобных заболеваний (О1, О5, О6, О78 и др.).

Попадая в пищевые продукты, кишечная палочка может в них размножаться. Употребление в пищу таких продуктов ведет к развитию пищевой токсикоинфекции.

Развитие эндогенной инфекции приводит к поражению различных органов: воспалению желчного пузыря (холецистит), мочевого пузыря (цистит), заражению крови (сепсис) и др.

Иммунитет . Иммунитет вырабатывается только в отношении одного сероварианта эшерихии - возбудителя данного заболевания. Многообразие эшерихии делает практически этот иммунитет недейственным. В развитии иммунного состояния при заболевании детей большое значение имеет образование IgM-антител, которые не проходят через плаценту, а значит не передаются от матери. IgA-антитела к эшерихиям передаются ребенку от матери с грудным молоком.

Профилактика . Соблюдение личной гигиены и санитарно-гигиенического режима. Специфическая профилактика отсутствует.

Лечение . Антибиотики: ампициллин, тетрациклин и др. В настоящее время выпускают колипротейный фаг, использование которого дает хорошие результаты.

Контрольные вопросы

1. Каковы основные признаки бактерий семейства кишечных?

2. Какие антигены имеются у эшерихии?

3. Какие лечебные препараты готовят из кишечных палочек?

Микробиологическое исследование

Цель исследования: выделение и идентификация ЭПКП.

Материал для исследования

1. Испражнения.

2. Рвотные массы.

При необходимости исследует отделяемое из носа и зева, гной из уха, кровь, мочу, кусочки органов трупа.

При возникновении очага заболеваний коли-энтеритом исследуют (по эпидемиологическим показаниям) пищевые продукты, смывы с рук обслуживающего персонала, игрушек и других предметов.

Примечание. Чем раньше от начала заболевания исследуют испражнения, тем вероятнее возможность выделения возбудителя.

Основной метод исследования

Бактериологический

Ход исследования

Второй день исследования

Вынимают из термостата засеянные накануне чашки и просматривают их в падающем или проходящем свете. При наличии малиново-красных колоний на среде Эндо (с металлическим блеском или без него) или фиолетовых на среде ЭМС ставят пробную реакцию агглютинации на стекле для дифференциации ЭПКП от других разновидностей эшерихий.

Для постановки пробной реакции агглютинации отбирают не менее 10 изолированных колоний, отмечая или нумеруя их на обратной стороне чашки; часть каждой намеченной колонии снимают петлей и агглютинируют в капле поливалентной сыворотки или иммуноглобулина. Испытывают только часть колонии, чтобы в случае положительной реакции агглютинации можно было из оставшейся части колонии выделить чистую культуру.

Типовые или поливалентные эшерихиозные сыворотки (или иммуноглобулины) изготовляют в производственных условиях. Поливалентные эшерихиозные ОК-сыворотки (или ОК-иммуноглобулины) содержат антитела к нескольким О- и К-антигенам эшерихий. С их помощью ориентировочно определяют принадлежность выделенной культуры к ЭПКП. Например, поливалентная сыворотка О26, О55, О111 позволяет выявить одноименные культуры эшерихий. Сыворотки разводят согласно указанию на этикетке.

В лаборатории можно приготовить смесь отдельных ОК-сывороток, соединяя не более 5 сывороток, чтобы разведение каждой было не выше 1:10.

Постановка пробной реакции агглютинации . На одно или два хорошо обезжиренных предметных стекла наносят 10 капель поливалентной сыворотки (или иммуноглобулина). В каждую каплю вносят часть намеченной колонии и растирают ее. Колонии, давшие реакцию агглютинации, отсевают в пробирки со скошенным агаром и ставят в термостат на 18-20 ч. Если ни одна из 10 колоний не дала реакции агглютинации, дают отрицательный ответ.

Третий день исследования

Вынимают из термостата посевы и просматривают их. На МПА энтеропатогенные кишечные палочки образуют обычно влажный, блестящий, сероватый налет, реже он бывает мутным. Выросшую на скошенном агаре культуру проверяют повторно в реакции агглютинации на стекле с поливалентными эшерихиозными сыворотками (или иммуноглобулинами). Если выделенная культура дает реакцию агглютинации с поливалентной сывороткой (иммуноглобулином), то ее агглютинируют с каждой типовой сывороткой (иммуноглобулином) раздельно в разведении 1:5 - 1:10. Агглютинация с живой культурой имеет ориентировочное значение.

Далее необходимо подтвердить принадлежность выделенной культуры к роду Эшерихия биологическими тестами. Для этого производят посев культуры на полужидкие среды Гисса с лактозой, глюкозой, маннитом, сахарозой, мальтозой и другими сахарами, а также на бульон или пептонную воду для определения образования индола и сероводорода. Для этого в пробирки под пробку опускают две индикаторные бумажки, смоченные реактивами, выявляющими образование этих веществ. Одна бумажка при наличии индола краснеет, другая при наличии сероводорода чернеет.

При ферментации Сахаров реакция среды становится кислой и цвет индикатора изменяется. Если, помимо кислоты, образуется газ, в среде появляются пузырьки. Одновременно определяют подвижность бактерий: делают посев в полужидкий (0,2%) агар уколом. Подвижные бактерии дают помутнение всей среды, неподвижные - растут только по уколу.

Для окончательной идентификации выделенной культуры ставят развернутую реакцию агглютинации с живой и гретой культурами: с живой - для определения К-антигена, с гретой - для определения О-антигена. Для постановки развернутой реакции агглютинации антиген готовят следующим образом: 3-5 мл изотонического раствора натрия хлорида смывают культуру со скошенного агара. Полученную суспензию разливают в две пробирки. Одну из них прогревают на водяной бане при 100° С в течение часа.

Развернутую реакцию агглютинации ставят в двух рядах пробирок. Сыворотку в обоих рядах разводят в соотношении 1:50 - 1:100 (в 1-й пробирке) до титра, указанного на этикетке ампулы с сывороткой. В первый ряд добавляют по 2 капли живой культуры, во второй - по 2 капли гретой культуры.

Пробирки встряхивают и помещают в термостат на 18-24 ч.

Четвертый день исследования

Производят учет изменений сред Гисса, регистрируют образование индола и сероводорода.

Большинство представителей эшерихий ферментирует углеводы с образованием кислоты и газа, расщепляет белковый питательный субстрат до образования индола.

Учет пробирочной реакции агглютинации проводят при помощи лупы или агглютиноскопа. Агглютинация с живой культурой крупнохлопчатая, с убитой - мелкозернистая. Реакцию считают положительной, если агглютинация с гретой культурой отмечается в разведении сыворотки не ниже половины титра сыворотки, а живая культура агглютинируется сывороткой, разведенной не менее чем 1:200. Играет роль и соотношение антител к гретой и живой культуре. Разведение сыворотки, в котором отмечается агглютинация с гретой культурой, должно превышать разведение сыворотки, в котором агглютинируется живая культура, не менее чем в 2 раза. В табл. 31 приведены различные варианты результата реакции агглютинации.

Примечание. Возможны три варианта реакции: 1) гретая культура агглютинируется сывороткой в больших разведениях, чем живая, реакция - положительная; 2) живая и гретая культура дают агглютинацию в одинаковых разведениях сыворотки. Такой результат может свидетельствовать об отсутствии в культуре К-антигена; агглютинация живой и гретой культур вызвана О-антигеном. В этих случаях необходима повторная постановка реакции агглютинации; 3) агглютинация живой культуры при отсутствии агглютинации гретой позволяет дать отрицательный ответ. Очевидно, в культуре нет О-антигена, соответствующего O-антителам в сыворотке (рис. 41).

Контрольные вопросы

1. Какой материал исследуют для выделения эшерихий?

2. С помощью каких сывороток можно дифференцировать ЭПКП?

3. Для чего ставят развернутую реакцию агглютинации с живой и гретой культурами эшерихий?

1. Получите у преподавателя чашки Петри с засеянной на среде Эндо культурой и произведите пересев на пробирку со скошенным агаром.

2. Возьмите у преподавателя культуру ЭПКП на скошенном агаре, смойте изотоническим раствором натрия хлорида. Часть смыва прогрейте на водяной бане при 100° С. Разведите сыворотку в двух рядах пробирок и поставьте реакцию агглютинации описанным выше способом.

Питательные среды

Дифференциальные среды Эндо и ЭМС служат для выращивания кишечных бактерий. Выпускаются в виде сухого порошка. Согласно указаниям на этикетке отвешивают определенное количество сухой среды, растворяют в соответствующем количестве воды, кипятят, помешивая, и разливают в стерильные чашки Петри.

В вашей приватной жизни безотносительная пустота? Нет постоянной девушки? Они соблазнительные шлюхи будут всемерно благоприятны возможности удовлетворить ваши половые надобности смазливыми способами.

Основной представитель рода Escherichia – E. coli – был впервые обнаружен в 1885 г. Т. Эшерихом, в честь которого этот род бактерий и получил свое название. Ключевые признаки этого рода: перитрихи (или неподвижные), ферментируют лактозу с образованием кислоты и газа (или лактозонегативны), на голодной среде с цитратом не растут, реакция Фогеса – Проскауэра отрицательна, проба с MR положительна, не имеют фенилаланиндезаминазы, не растут на среде с KCN, содержание Г + Ц в ДНК – 50 – 51 мол %.

Род Escherichia включает не менее 7 видов; особое значение в медицине имеет вид E. coli , в частности те его варианты, которые вызывают заболевания человека. Их подразделяют на 2 основные группы: вызывающие внекишечные заболевания и возбудители острых кишечных заболеваний (ОКЗ). Представители первой подразделяются на три патогруппы: 1) менингеальные (MENEC – meningitis E. coli ); 2) септицемические (SEPEC – septicemia E. coli ) и 3) уропатогенные (UPEC – uropathogenic E. coli ). В свою очередь варианты E. coli , вызывающие ОКЗ, вначале были подразделены на 4 следующие категории: энтеротоксигенные E. coli (ETEC); энтероинвазивные E. coli (EIEC); энтеропатогенные E. coli (EPEC) и энтерогеморрагические E. coli (EHEC). Впоследствии были выделены еще две категории: энтероагрегативные E. coli (EAEC) и диффузноагрегативные E. coli (DAEC).

Кроме того, E. coli используется в международных стандартах как показатель степени фекального загрязнения воды, особенно питьевой, и пищевых продуктов (глава 16, с. 154).

Стандартный штамм E. coli (E. coli K-12) широко используется в лабораториях многих стран мира для изучения генетики бактерий.

Культуральные свойства. E. coli – факультативный анаэроб, хорошо растет на обычных питательных средах – колонии на агаре круглые, выпуклые, полупрозрачные. Рост на бульоне в виде диффузного помутнения. Температурный оптимум для роста 37 °C, растет в диапазоне от 10 до 45 °C, оптимальная рН 7,2 – 7,5. На всех дифференциально-диагностических средах колонии E. coli , разлагающей лактозу, окрашены в цвет индикатора (на среде Эндо – темно-малиновые с металлическим блеском, см. цв. вкл., рис. 99, а).

Биохимические свойства. Кишечная палочка в большинстве случаев способна ферментировать следующие углеводы с образованием кислоты и газа: глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, галактозу, иногда сахарозу и некоторые другие углеводы;

образует индол; как правило, не образует H 2 S; восстанавливает нитраты в нитриты, не разжижает желатин, не растет на голодной среде с цитратом, дает положительную реакцию с MR и отрицательную – Фогеса – Проскауэра. По этим признакам ее легко можно отличить от возбудителей ряда заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллезов и др.). Однако патогенные E. coli ни по культуральным, ни по биохимическим свойствам очень часто не отличаются от непатогенных.

Антигенное строение. E. coli является представителем нормальной микрофлоры кишечного тракта всех млекопитающих, птиц, рептилий и рыб. Поэтому для выяснения вопроса, какие варианты E. coli и почему вызывают эшерихиозы, потребовалось изучить антигенное строение, разработать серологическую классификацию, необходимую для идентификации патогенных серовариантов, и выяснить, какими факторами патогенности они обладают, т. е. почему они способны вызывать различные формы эшерихиозов.

У E. coli обнаружен 171 вариант О-антигенов (О1 – О171), 57 вариантов Н-антигенов (Н1 – Н57) и 90 вариантов поверхностных (капсульных) К-антигенов. Однако в действительности существует 164 группы по О-антигену и 55 серовариантов по Н-антигену, так как некоторые из прежних О: Н-серогрупп были исключены из вида E. coli , но порядковые номера О– и Н-антигенов сохранились неизменными. Антигенная характеристика диареегенных E.coli включает в себя номера О– и Н-антигенов, например, О55:Н6; О157:Н7; О-антиген означает принадлежность к определенной серогруппе, а Н-антиген – ее серовариант. Кроме того, при более углубленном изучении О– и Н-антигенов выявлены так называемые факторные О– и Н-антигены, т. е. их антигенные субварианты, например: H2a, H2b, H2c или O20, O20а, O20ab и т. п. Всего в список диареегенных E. coli включено 43 О-серогруппы и 57 ОН-серовариантов. Список этот (табл. 32) пополняется все новыми серовариантами.

Таблица 32

Классификация диареегенных Escherichia coli

Факторы патогенности E. coli . Способность E. coli вызывать различные заболевания обусловлена наличием у нее следующих факторов патогенности:

1. Факторы адгезии и колонизации. Они необходимы для прикрепления к клеткам ткани и их колонизации. Обнаружено три варианта фактора колонизации: а) CFA/I-CFA/VI (англ. colonization factor ) – они имеют фимбриальную структуру; б) EAF (англ. enteropathogenic E. coli adherence factor ) – интимин – белок наружной мембраны, кодируется геном eaeA. Обнаружен у EPEC и EHEC, выявляется по способности бактерий прикрепляться к клеткам Hep-2; в) Adhesion Henle-407 – фимбриальные структуры, выявляются по способности бактерий прикрепляться к клеткам Henle-407. Все они кодируются плазмидными генами. Помимо них описаны и другие факторы колонизации, в роли которых могут выступать также бактериальные липополисахариды.

2. Факторы инвазии. С их помощью EIEC и EHEC, например, проникают в эпителиоциты кишечника, размножаются в них и вызывают их разрушение. Роль факторов инвазии выполняют белки наружной мембраны.

3. Экзотоксины. У патогенных E. coli обнаружены экзотоксины, повреждающие мембраны (гемолизин), угнетающие синтез белка (токсин Шига), активизирующие вторичные мессенджеры (англ. messenger – связной) – токсины CNF, ST, CT, CLTD, EAST.

Гемолизины продуцируют разные патогены, в том числе E. coli . Гемолизин – порообразующий токсин. Он вначале связывается с мембраной клетки-мишени, а затем формирует в ней пору, через которую происходит вход и выход небольших молекул и ионов, что ведет к гибели клеток и лизису эритроцитов.

Токсин Шига (STX) был обнаружен вначале у Shigella dysenteriae , а затем сходный токсин (шигаподобный токсин) был обнаружен у EHEC. Токсин (N-гликозидаза) блокирует синтез белка, взаимодействуя с 28S pРНК, в результате чего клетка гибнет (цитотоксин). Различают два типа шигаподобного токсина: STX-1 и STX-2. STX-1 по антигенным свойствам почти идентичен токсину Шига, а STX-2 отличается от токсина Шига по антигенным свойствам и, в отличие от STX-1, не нейтрализуется антисывороткой к нему. Синтез цитотоксинов STX-1 и STX-2 контролируется у E. coli генами умеренных конвертирующих профагов 9331 (STX-1) и 933W (STX-2).

Токсин L (термолабильный токсин) – АДФ-рибозилтрансфераза; связываясь с Gбелком, вызывает диарею.

Токсин ST (термостабильный токсин), взаимодействуя с рецептором гуанилатциклазы, стимулирует ее активность и вызывает диарею.

CNF (цитотоксический некротический фактор) – белок деамидаза, повреждает так называемые RhoG-белки. Этот токсин обнаружен у UPEC, вызывающих инфекции мочевыводящих путей.

CLTD-токсин – цитолетальный разрыхляющий токсин. Механизм действия изучен слабо.

Токсин EAST – термостабильный токсин энтероагрегативных E. coli (EAEC), вероятно, подобен термостабильному токсину (ST).

4. Эндотоксины-липополисахариды. Они определяют антигенную специфичность бактерий (которая детерминируется повторяющейся боковой цепочкой сахаров) и форму колоний (утрата боковых цепочек приводит к превращению S-колоний в R-колонии).

Таким образом, факторы патогенности E. coli контролируются не только хромосомными генами клетки-хозяина, но и генами, привносимыми плазмидами или умеренными конвертирующими фагами. Все это свидетельствует о возможности возникновения патогенных вариантов E. coli в результате распространения среди них плазмид и умеренных фагов. Ниже дана краткая характеристика 4 категорий E. coli , вызывающих ОКЗ; сведений о недавно выделенных категориях DAEC и EAEC в доступных нам источниках не найдено.

ETEC включает 17 серогрупп. Факторы адгезии и колонизации фимбриальной структуры типа CFA и энтеротоксины (LT или ST, или оба) кодируются одной и той же плазмидой (плазмидами). Колонизируют ворсинки без их повреждения. Энтеротоксины вызывают нарушение водно-солевого обмена. Локализация процесса – область тонкой кишки. Заражающая доза 10 8 – 10 10 клеток. Заболевание протекает по типу холероподобной диареи. Тип эпидемий – водный, реже пищевой. Болеют дети в возрасте от 1 года до 3 лет и взрослые.

EIEC включает 9 серогрупп, патогенность связана со способностью внедряться в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника и размножаться внутри них, вызывая их разрушение. Эти свойства кодируются, помимо хромосомных генов, генами плазмиды (140 МД). Плазмида кодирует синтез белков наружной мембраны, которые и определяют инвазию. Как сама плазмида, так и белки, которые она кодирует, родственны таковым у возбудителей дизентерии, чем и объясняется сходство EIEC с шигеллами. Заражающая доза 10 5 клеток. Локализация процесса – нижний отдел подвздошной и толстая кишка. Заболевание протекает по типу дизентерии: вначале водянистая диарея, затем колитический синдром. Болеют дети 1,5 – 2 лет, подростки и взрослые. Тип вспышек – пищевой, водный.

EPEC. Группа включает 9 серогрупп класса 1 и четыре серогруппы класса 2. У серогрупп класса 1 имеется плазмида (60 МД), которая контролирует синтез фактора адгезии и колонизации типа EAF. Он представлен белком, локализованным в наружной мембране, и выявляется по способности бактерий прикрепляться к клеткам HЕp-2. Белок имеет м. м. 94 кД. У серогрупп класса 2 эта плазмида отсутствует, их патогенность обусловлена какими-то иными факторами. У некоторых штаммов EPEC обоих классов обнаружена способность синтезировать STX. EPEC колонизируют плазмолемму энтероцитов, вызывают повреждение поверхности эпителия с образованием эрозий и умеренного воспаления. Заражающая доза 10 5 – 10 11 клеток. Процесс локализуется в области тонкой кишки. Для заболевания характерны водянистая диарея и выраженное обезвоживание. Болеют в основном дети первого года жизни. Способ заражения – контактно-бытовой, реже пищевой.

Серогруппы EIEC и EPEC – наиболее частые виновники внутрибольничных вспышек.

ЕНЕС продуцируют цитотоксины STX-1 и STX-2. Вызывают у людей геморрагический колит с тяжелыми осложнениями в виде гемолитической уремии и тромботической тромбоцитопенической пурпуры. Токсины разрушают клетки эндотелия мелких кровеносных сосудов. Образование сгустков крови и выпадение фибрина приводят к нарушению кровотока, кровотечению, ишемии и некрозу в клеточной стенке. Уремический гемолитический синдром может привести к летальному исходу. ЕНЕС представлены многими серотипами (~150), но главную эпидемиологическую роль играют E. coli O157:H7 и ее безжгутиковый мутант E. coli O157:NM, так как только они образуют STX. Эти штаммы бактерии могут выделять только один из цитотоксинов или оба одновременно. Полагают, что естественным резервуаром сероваров ЕНЕС, в том числе E. coli O157:H7, являются крупный рогатый скот и овцы. Наиболее частый путь заражения – пищевой (мясо, особенно фарш; молоко). E. coli O157:H7 необычайно устойчива к неблагоприятным факторам. Это способствует ее выживанию и размножению в разных продуктах. Возможно заражение контактно-бытовым путем. Начало болезни острое: возникают кишечные спазмы, затем понос, вначале водянистый, потом – с кровью. Болеют дети и взрослые. Больной человек заразен.

Лабораторная диагностика эшерихиозов основана на выделении чистой культуры возбудителя и его идентификации, а также на тестировании токсинов с помощью

ПЦР. Возбудителя эшерихиозов идентифицируют с помощью набора поливалентных OK-сывороток и набора адсорбированных сывороток, содержащих антитела только к определенным антигенам. Для идентификации EIEC можно использовать кератоконъюнктивальную пробу. Некоторые представители EIEC неподвижны, не ферментируют лактозы и салицина. Идентификации E. coli О157:H7 помогает ее неспособность ферментировать сорбит (применяют среду Эндо с сорбитом вместо лактозы). Но лучше всего для идентификации и дифференциации возбудителей ОКЗ (всех категорий) использовать тест-системы ПЦР. При необходимости у выделенных возбудителей определяют чувствительность к антибиотикам.

Лечение. Используют различные антибиотики. Для восстановления нарушенного водно-солевого обмена применяют оральные солевые растворы. Их выпускают в целлофановых пакетах в виде порошков, содержащих NaCl – 3,5 г; NaHCO 3 – 2,5 г; KCl – 1,5 г и глюкозы – 20,0 г и растворяемых в 1 литре воды.