Энтеротоксинами и хозяевами

Таблица 22 - Основные серогруппы эшерихий, патогенные для животных

Постановка биопробы завершает общепринятую схему бактериологи­ческого исследования материала на колибактериоз (эшерихиоз). При необ­ходимости могут быть проведены исследования токсигенных свойств изу­чаемых штаммов.

Одним из факторов вирулентности эшерихий является продуцируемый ими экзотоксин. Экзотоксины E.coli относят к энтеротоксинам, а штаммы, их продуцирующие, — к энтеротоксигенным E.coli (ETEC). Выявление ЕТЕС позволяет установить диагноз на колибактериоз при бактериологи­ческом исследовании материала. Кроме того, наличие энтеротоксигенных штаммов необходимо учитывать при конструировании вакцин против ко­либактериоза.

ЕТЕС продуцируют два типа энтеротоксинов: термостабильный (ТС) и термолабильный (ТЛ), отличающиеся друг от друга по молеку­лярной массе, структурной организации, иммуногенности и механиз­му действия.

Синтез ТЛ-токсина детерминирован конъюгативной (передающейся другим, в т.ч. и непатогенным, бактериям) плазмидой. Он секретируется во внешнюю среду, окружающую бактерию, адсорбируется на ворсин­ках эпителиальных клеток тонкого кишечника, где стимулирует аденинлатциклазу. Последняя вызывает увеличение концентрации аденозин-монофосфата, который ведет к гиперсекреции воды и хлоридов в про­свет кишечника и угнетению резорбции натрия. Просвет кишки пере­полняется жидкостью, развиваются усиленная перистальтика кишечни­ка и диарея. Молекулярная масса ТЛ-токсина 24000 Д, он является пеп­тидом и обладает антигенными свойствами. Разрушается при 60° С в течение 30 минут, инактивируется в среде с рН 4,0 -5,0 и под воздей­ствием проназы.

ТС-токсин также находится под генетическим контролем гетерогенной группы конъюгативных Ent-плазмид. Адсорбируясь на клетках эпителия тонкого отдела кишечника, он вызывает гиперсекрецию воды и электроли­тов, путем активации гуанилатциклазы. Молекулярная масса ТС-токсина колеблется от 1000 до 10 000 Д, он является гаптеном и не обладает анти­генной активностью. Сохраняет биологическую активность при темпера­туре 65° С в течение 15 мин., при 100° С - 2 мин. Полностью разрушается при кипячении в течение 30 мин. Устойчив к действию трипсина, проназы, протеиназы, дезоксирибонуклеазы. Имеется две разновидности термоста­бильного энтеротоксина: ТСа и ТСв.

Синтез энтеротоксинов у Е. coli не связан с их серогрупповой принад­лежностью. Так, ЕТЕС-возбудители колибактериоза телят могут принад­лежать к серогруппам 08, 09, О20, 026, О101 и другим, колибактериоза поросят — к 08, 045, 0141, 0149, 0149, 0139 и 0157.

Энтеротоксигенные E.coli — возбудители колибактериоза новорожден­ных телят, ягнят и козлят, синтезируют в основном ТСа энтеротоксин (сре­ди них такие штаммы встречаются в 86,4 - 100% случаев), редко — ТЛ-энтеротоксин (0 - 9,1%).

Кроме того, ЕТЕС выделяются при колибактериозе поросят и жеребят, при отечной форме у поросят, редко выделяются от щенков.

Данные о корреляции у штаммов Е. coli между адгезивными антигена­ми, энтеротоксигенностыо и хозяевами представлены в табл. 18.

Под влиянием антибактериального или антиадгезивного иммунитета или специфических сывороток ЕТЕС теряют способность к адгезии и не проявляют энтеротоксичности. То же происходит с энтеротоксигенными Е. coli при утрате ими плазмид, детерминирующих адгезивные антигены.

Таблица 23 - Взаимозависимость между адгезинами,

Поскольку, как отмечалось выше, в большинстве случаев корреляция между энтеротоксигенностыо штаммов эшерихий и их серогрупповой при­надлежностью отсутствует, проводить диагностику заболеваний, вызван­ных ЕТЕС с помощью обнаружения у них О- или К-антигенов, нецелесооб­разно. Для этой цели необходимо выявлять либо адгезины, либо непосред­ственно энтеротоксины.

Определение энтеротоксигенных свойств Е. coli проводят на изолиро­ванных петлях тонкого кишечника кролика или морской свинки. Метод основан на феномене расширения кишечной петли за счет скопления в ее просвете жидкости, что и является показателем токсигенной активности испытуемых штаммов.

При использовании кроликов (классическая модель) отбирают клини­чески здоровых животных массой 2,0-2,5 кг, выдерживают их на голод­ной диете со свободным доступом к воде в течение 36-48 часов, после чего оперируют под эфирным наркозом с фиксацией в спинном положении. Общепринятыми хирургическими методами осуществляется лапаротомия, тонкий кишечник извлекается на стерильную салфетку и орошается физио­логическим раствором через каждые 5-7 минут операции. На кишечник накладывают шелковые лигатуры так, чтобы образовалось 8-12 сегмен­тов по 10 см с промежутками между ними в 3-5 см. В опытные сегменты вводят испытуемый материал в объеме 2 см³ (суспензия испытуемого штам­ма эшерихий в физиологическом растворе концентрацией
1 млрд. микроб­ных клеток в 1 мл. Культуру выращивают на плотных средах в течение 16-24 часов. В контрольные сегменты вводят по 2 см³ стерильного физио­логического раствора. Петли кишечника вправляют в брюшную полость, брюшину с брюшными мышцами зашивают непрерывным швом. Через 16-18 часов кроликов усыпляют. Извлекают кишечник, из каждого опытного сегмента жидкость переносят в мерный цилиндр. Индекс дилатации опре­деляют соотношением объема скопившейся жидкости в сегменте к длине этого сегмента. Энтеротоксигенными считают штаммы, дающие индекс дилатации 1 и более.

При использовании морских свинок тест выполняется аналогичным образом. При этом отбирают животных массой 250-500 г. Лигатуры накладывают на тощую кишку так, чтобы образовались сегменты дли­ной 1,0-1,5 см. Исследуемый материал вводят в объеме 0,1см³. Энтеротоксигенными признают штаммы, дающие индекс дилатации 0,5 и бо­лее.

Для обнаружения ТЛ-энтеротоксина в настоящее время используют тест отека лап белых мышей, кожную пробу на кроликах, реакцию агрегации тромбоцитов, ре­акцию отсутствия прилипания лейкоцитов в вате, реакцию латекс-агглю­тинации, РИД по Манчини и др. ТС-энтеротоксин выявляют в анальной пробе на 15-дневных мышатах-сосунах или в пробе на 15-дневных кури­ных эмбрионах.

Патогенные эшерихии сероваров О157:Н7 и О157:Н-, вызывающие ди­арею животных с признаками геморрагического гастроэнтерита, бактерии, образующие адгезивный антиген F 18 и вызывающие отечную форму колибактериоза по­росят, продуцируют вероцитотоксин.