Семейство кишечных бактерий
К семейству энтеробактерий относят многочисленные микроорганизмы, сходные по морфологии, тинкториальным и культуральным свойствам. Они обитают в кишечнике человека и животных и могут быть обнаружены во внешней среде.
В настоящее время все кишечные бактерии делят на 12 родов. Роды эти в свою очередь, разделены на виды, биологические и серологические варианты (биовары и серовары).
Считают, что родоначальником всей этой группы микроорганизмов является кишечная палочка. В процессе эволюции разновидности кишечной палочки приспособились к паразитическому способу существования, приобрели патогенные свойства и являются в настоящее время возбудителями сногих болезней человека и животных.
К патогенным представителям семейства кишечных бактерий относятся возбудители брюшного тифа, паратифов А и В, токсикоинфекций, дизентерии. Многие кишечные бактерии постоянно обитают в кишечнике. При изменении условий существования они становятся возбудителями заболеваний. Это так называемые условно-патогенные бактерии.
|
|
Все кишечные бактерии грамотрицательные палочки. Они являются факультативными анаэробами. Хорошо растут на простых питательных средах.
Энтеробактерии отличаются ферментативной активностью, которая наиболее выражена у сапрофитов и уменьшается по мере усиления патогенности. Эту закономерность можно объяснить тем, что микроорганизмы, приспособляясь к паразитическому образу жизни, утратили ставшие ненужными ферменты.
Этот род представлен только одним видом бактерий – E.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.
Естетсвенным местом обитания E.coli является кишечник человека. Кишечная палочка – представитель нормальной микрофлоры кишечника.
В процессе жизнедеятельности E.coli вырабатывает ферменты, способствующие пищеварению, синтезирует некоторые витамины. Кроме того, эти бактерии проявляют антагоническое действие в отношении патогенных микроорганизмов, таких как возбудители дизентерии, брюшного тифа, токсикоинфекций. Отсутствие кишечнгой 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 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 других объектах свидетельствует об их фекальном загрязнении, а определение количества E.coli характеризует санитарное состояние объекта.
Морфология. E.coli – короткие, в среднем 0,5-3,0х0-0,8 мкм палочки. Грамотрицательны. В большинстве случаев они подвижны, перетрихи. 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 37оС и рН среды 7,2 – 7,8. Штаммы E.coli, выделенные из кишечника человека и животных развиваются и при 43-45оС, 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 и 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. Протеолитические свойства: образуют индол. Желатин не расщепляют. Отдельные биовары не ферментируют лактозу и сахарозу.
Токсигенность. Эшерихии обладают эндотоксином (липополисахарид).
Антигенная структура. Эшерихии 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. К-антигены эшерихий различны: А, В, L, M. 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 100оС. К-антиген при прогревании разрушается, а О-антиген становится способным вступать во взаимодействие с сывороткой. Установлено, что у эшерихий1 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.
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.
|
|
Устойчивость к факторам окружающей среды. E.coli довольно устойчивы. При 55оС они погибают в течение часа, при 60оС – за 15 мин. В почве и воде сохраняются до 2-3 месяцев, в молоке не только сохраняются, ни и размножаются. Растворы дезинфицирующих веществ убивают их за 20-30 мин. особенно чувствительны 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 внутрибрюшном и внутривенном введении.
Источники инфекции. Больной человек. При этом бактерии проникают в организм их 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. Возбудители могут быть перенесены на грязных руках, через посуду, игрушку, белье, пищу, мух.
Патогенез. Нормальным обитателем кишечника человека является условно-патогенная E.coli, обладающая эндотоксином, фимбриями, не вызывающая в условиях нормального обитания каких-либо заболеваний.
Острые кишечные заболевания вызывают патогенные эшерихии. В зависимости от сочетания факторов патогенности выделяют:
1. ЭТЭ (энтеротоксигенные эшерихии), у которых преобладает энтеротоксин. Они колонизируют микроворсинки без их повреждения, вызывая гиперсекрецию жидкости, сильную диарею и обезвоживание. Серогруппы О4, О6, О20, О78 и др.
2. ЭПЭ (энтеропатогенные эшерихии), вызывают гастроэнтериты, колонизируя плазмолемму с повреждением эпителия. Серогруппы О26, О55, О111.
3. ЭИЭ (энтероинвазивные эшерихии) размножаются внутри эпителиоцитов, вызывая разрушение клеток, обуславливают дизентерие подобные заболевания. Серогруппы О124, О144.
|
|
4. Эшерихии, вызывающие геморрагические колиты. Серогруппы О157.
Попадая в пищевые продукты, кишечная палочка может в них размножаться. Употребление в пище таких продуктов ведет к развитию пищевой токсикоинфекции.
Развитие эндогенной инфекции приводит к поражению различных органов: воспалению желчного пузыря, мочевого пузыря, заражения крови и др.
Иммунитет. Иммунитет вырабатывается только в отношении одного сероварианта эшерихий – возбудителя данного заболевания. Многообразие эшерихий делает этот иммунитет практически недействительным. 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.