Escherichiosi (genere Escherichia, E. Coli)

Il rappresentante principale del Escherichia genere - E. Coli - è stato scoperto nel 1885, T. Escherichia, in onore del quale questo genere di batteri ha preso il nome. Le caratteristiche principali di questo tipo: peritrichous (o fisso) lattosio fermento per formare acido e gas (o lactosonegative) in terreno inedia con citrato non crescono, reazione di Voges-Proskauer è negativo con il test MR è positivo, hanno non fenilalanindezaminazy crescono sul terreno con KCN, il contenuto di G + C nel DNA è 50-51% mol.

Il genere Escherichia comprende almeno 7 specie; Di particolare importanza in medicina è la forma di E. Coli, in particolare quelli delle sue varianti che causano malattie umane. Sono divisi in 2 gruppi principali: causano malattie extraintestinali e patogeni di malattie intestinali acute (OKZ). I rappresentanti del primo sono divisi in tre gruppi di patogeni:

1. meningea (MENEC - meningite E. Coli);
2. setticemia (SEPEC - setticemia E. Coli) e
3. uropatogeno (UPEC - uropatogeno E. Coli).

A loro volta, le varianti di E. Coli che causavano OKZ, erano inizialmente divise in 4 categorie seguenti: enterotossigenico E. Coli (ETEC); E. Coli Enteric-invasive (EIEC); E. Coli enteropatogeno (EPEC) ed E. Coli enteroemorragico (EHEC). Successivamente, sono state identificate altre due categorie: E. Coli enteroaggregativo (EAEC) e E. Coli diffusivo-aggregativo (DAEC).

Inoltre, E. Coli è utilizzato negli standard internazionali come indicatore del grado di contaminazione fecale dell'acqua, in particolare dell'acqua potabile e dei prodotti alimentari.

Un ceppo standard di E. Coli (E. Coli K-12) è ampiamente usato nei laboratori di molti paesi del mondo per studiare la genetica dei batteri.

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Morfologia

E. Coli - facoltativo anaerobico, cresce bene con i normali mezzi nutritivi - le colonie su agar sono rotonde, convesse, traslucide. Crescita su brodo sotto forma di torbidità diffusa. La temperatura ottimale per la crescita di 37 ° С, cresce in un intervallo da 10 a 45 ° С, il pH ottimale è di 7.2-7.5. Su tutti gli ambienti diagnostici differenziali della colonia E. Coli. Lattosio degradante. Dipinto nel colore dell'indicatore (sull'ambiente di Endo - cremisi scuro con lucentezza metallica).

Proprietà biochimiche

L'E. Coli può in molti casi fermentare i seguenti carboidrati per formare acido e gas: glucosio, lattosio, mannitolo, arabinosio, galattosio, a volte saccarosio e altri carboidrati; forma un indolo; di regola, non forma H ₂ S; ripristina i nitrati ai nitriti, non diluisce la gelatina, non cresce su un terreno affamato con citrato, dà una reazione positiva con MR e una reazione negativa con Foges-Proskauer. Con questi segni, può essere facilmente distinto dai patogeni di un certo numero di malattie (dissenteria, tifo, salmonella, ecc.). Tuttavia, E. Coli patogeno, in termini di proprietà sia culturali che biochimiche, spesso non differiscono da quelli non patogeni.

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Fattori di patogenicità di Escherichia coli

La capacità di E. Coli di causare varie malattie è dovuta alla presenza dei seguenti fattori di patogenicità:

I fattori di adesione e colonizzazione. Sono necessari per l'attaccamento alle cellule dei tessuti e la loro colonizzazione. Sono state trovate tre varianti del fattore di colonizzazione: a) CFA / I-CFA / VI (fattore di colonizzazione inglese) - hanno una struttura fimbriale; b) EAF (inglese enteropatogeno fattore di adesione di E. Coli) - intimin è la proteina di membrana esterna, è codificata dal gene eAeA. Trovato in 4 e EHEC, rivelato dalla capacità dei batteri di attaccarsi alle cellule di Hep-2; c) Aderenza Henle-407 - strutture fimbriali, sono rilevate dalla capacità dei batteri di attaccarsi alle cellule di Henle-407. Sono tutti codificati da geni plasmidici. Oltre a questi, vengono descritti altri fattori di colonizzazione, nel ruolo di quali lipopolisaccaridi batterici possono anche agire.

Fattori di invasione. Con il loro aiuto, EIEC ed EHEC, ad esempio, penetrano negli epitelioociti dell'intestino, si moltiplicano in essi e causano la loro distruzione. Il ruolo dei fattori di invasione viene eseguito dalle proteine di membrana esterne.

Esotossine. Al patogeni E. Coli esotossine trovato che le membrane di danno (emolisina) che inibiscono la sintesi proteica (tossina Shiga), che attivano secondi messaggeri (Engl messenger -. Coherent) - tossine CNF, ST, CT, CLTD, EST.

Le emolisine producono diversi agenti patogeni, tra cui E. Coli. L'emolisina è una tossina che forma pori. In primo luogo contatta la membrana della cellula bersaglio e quindi forma un poro attraverso il quale piccole molecole e ioni entrano ed escono, portando alla morte cellulare e alla lisi degli eritrociti.

La tossina Shiga (STX) è stata rilevata per la prima volta in Shentella dysenteriae e successivamente è stata rilevata una tossina simile (tossina simile alla shiga) nell'EHEC. La tossina (N-glicosidasi) blocca la sintesi proteica interagendo con l'rRNA 28S, a seguito della quale la cellula perisce (citotossina). Esistono due tipi di tossina tipo shiga: STX-1 e STX-2. Le proprietà antigeniche STX-1 sono quasi identiche alla tossina Shiga e STX-2 differisce dalla tossina Shiga in proprietà antigeniche e, a differenza di STX-1, non è neutralizzato dall'antisiero ad esso. Sintesi di citotossine STX-1 e STX-2 sono controllate in E. Coli dai geni di moderata conversione delle canne 9331 (STX-1) e 933W (STX-2).

• Tossina L (tossina termolabile) - ADP-ribosiltransferasi; legandosi alla proteina G, provoca la diarrea.
• La tossina ST (tossina termostabile), interagendo con il recettore della guanilato ciclasi, stimola la sua attività e causa la diarrea.
• Il CNF (fattore necrotico citotossico) - una proteina deamidasi, danneggia le cosiddette proteine RhoG. Questa tossina si trova in UPEC, causando infezioni del tratto urinario.
• La tossina CLTD è una tossina che allenta citoleticamente. Il meccanismo d'azione è poco conosciuto.
• La tossina EAST è una tossina termostabile di E. Coli enteroaggregativo (EAEC), probabilmente simile a una tossina termostabile (ST).

Endotossine lipopolisaccaridi. Determinano la specificità antigenica dei batteri (che è determinata dalla catena laterale ripetuta di zuccheri) e la forma delle colonie (la perdita delle catene laterali porta alla trasformazione delle colonie S nella colonia R).

Pertanto, i fattori di patogenicità di E. Coli sono controllati non solo dai geni cromosomici della cellula ospite, ma anche da geni introdotti da plasmidi o da fagi di conversione moderata. Tutto questo indica la possibilità di varianti patogene di E. Coli come risultato della diffusione di plasmidi e fagi moderati tra di loro. Di seguito una breve descrizione delle quattro categorie di E. Coli che causano OKZ; non sono state trovate informazioni sulle categorie recentemente identificate di DAEC e di EAEC nelle fonti a nostra disposizione.

ETEC comprende 17 sierogruppi. I fattori di adesione e colonizzazione della struttura fimbriale del tipo CFA e enterotossine (LT o ST, o entrambi) sono codificati dallo stesso plasmide (plasmidi). Colonizza i villi senza danneggiarli. Le enterotossine causano una violazione del metabolismo del sale dell'acqua. La localizzazione del processo è l'area dell'intestino tenue. La dose infettante di 108-1010 cellule. La malattia procede secondo il tipo di diarrea simile al colera. Tipo di epidemie - acqua, meno spesso cibo. I bambini di età compresa tra 1 e 3 anni e gli adulti sono malati.

L'EIEC comprende 9 sierogruppi, la patogenicità è associata alla capacità di penetrare nelle cellule epiteliali della mucosa intestinale e moltiplicarsi al loro interno, causandone la distruzione. Queste proprietà sono codificate, oltre ai geni cromosomici, da geni plasmidici (140 MD). Il plasmide codifica la sintesi delle proteine di membrana esterne, che determinano l'invasione. Sia il plasmidio stesso che le proteine che codifica sono correlati a quelli degli agenti causali della dissenteria, il che spiega la somiglianza tra EIEC e shigella. La dose infettante di 10 s di cellule. Localizzazione del processo: ileo inferiore e intestino crasso. La malattia procede secondo il tipo di dissenteria: prima diarrea acquosa, poi sindrome da colite. I bambini sono malati per 1,5-2 anni, adolescenti e adulti. Tipo di focolai - cibo, acqua.

Epidemiologia

E. Coli è un rappresentante della normale microflora del tratto intestinale di tutti i mammiferi, uccelli, rettili e pesci. Pertanto, per chiarire la questione, quali sono le opzioni di E. Coli e la causa per cui ehsherihiozom, necessario per studiare la struttura antigenica, sviluppare la classificazione sierologica necessarie per l'identificazione di serovariantami patogeni, e scoprire ciò che hanno fattori di patogenicità, vale a dire. E. Per qualche motivo possono causare varie forme di ehsherihiozom .

In E. Coli trovato 171 varianti O-antigeni (01-0171), 57-H forme di realizzazione antigeni (H1-H57) e 90 varianti superficie (capsulare) K-antigeni. Tuttavia, in realtà ci sono 164 gruppi sulla O-antigene e 55 serovariantami di H-antigene, come alcuni dei precedenti 0: sierogruppi H sono stati esclusi dalla specie E. Coli, ma i numeri di serie di O e antigeni H rimasti invariati. La caratteristica antigenica di E. Coli diarrogenico comprende il numero di antigeni O e H, per esempio, 055: 116; 0157: H7; O-antigene significa appartenente a un particolare sierogruppo e l'antigene H è il suo sierovariante. Inoltre, ad uno studio approfondito di O e antigeni H identificate cosiddetto fattore O e antigeni H, vale a dire, sottovarianti antigeniche, ad esempio: .. H2a, N2 o H2C 020 O20a, O20ab ecc ... In totale, 43 O-sierogruppi e 57 OH-serovaranti sono inclusi nell'elenco di E. Coli diarrogenico. Questo elenco è riempito con tutti i nuovi serovarianti.

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Sintomi

Il gruppo comprende 9 sierogruppi di classe 1 e quattro sierogruppi di classe 2. I sierogruppi di classe 1 hanno un plasmide (60 MD), che controlla la sintesi del fattore di adesione e la colonizzazione del tipo EAF. È rappresentato da una proteina localizzata nella membrana esterna ed è identificata dalla capacità dei batteri di legarsi alle cellule di HEp-2. La proteina ha una massa di 94 kD. Nei sierogruppi di classe 2, questo plasmide è assente, la loro patogenicità è dovuta ad alcuni altri fattori. Alcuni ceppi 4 di entrambe le classi hanno la capacità di sintetizzare STX. 4 colonizzare il plasmolemma degli enterociti, causare danni alla superficie dell'epitelio con formazione di erosione e moderata infiammazione. La dose infettante di 105-10 ¹² cellule. Il processo è localizzato nell'intestino tenue. La malattia è caratterizzata da diarrea acquosa e marcata disidratazione. Principalmente i bambini del primo anno di vita sono malati. La via dell'infezione è il contatto familiare, meno spesso il cibo.

I gruppi sierici EIEC e 4 sono i colpevoli più frequenti di focolai nosocomiali.

EHEC produce citotossine STX-1 e STX-2. Le persone causano colite emorragica con gravi complicazioni sotto forma di uremia emolitica e porpora trombotica trombocitopenica. Le tossine distruggono le cellule endoteliali dei piccoli vasi sanguigni. La formazione di coaguli di sangue e la perdita di fibrina portano a una violazione del flusso sanguigno, sanguinamento, ischemia e necrosi nella parete cellulare. La sindrome emolitica uremica può portare alla morte. Gli EHEC sono rappresentati da molti sierotipi (-150), ma il ruolo epidemiologico principale è svolto da E. Coli 0157-H7 e dal suo mutante non mutante senza esitazione 0157: NM, poiché solo essi formano STX. Questi ceppi di batteri possono rilasciare solo una delle citotossine, o entrambe. Si ritiene che il serbatoio naturale di sierotipi ENOV, tra cui E. Coli 0157: H7, sia bovino e ovino. La via di infezione più frequente è il cibo (carne, in particolare carne macinata, latte). E. Coli 0157: H7 è insolitamente resistente a fattori sfavorevoli. Ciò contribuisce alla sua sopravvivenza e riproduzione in diversi prodotti. Possibile contaminazione per contatto e famiglia. L'insorgenza della malattia è acuta: crampi intestinali, poi diarrea, inizialmente acquosa, poi con sangue. I bambini e gli adulti sono malati. La persona malata è contagiosa.

Diagnostica di laboratorio

Si basa sull'isolamento della cultura pura dell'agente patogeno e sulla sua identificazione, oltre che sul test delle tossine mediante PCR. L'agente causale della escherichiosi è identificato con una serie di sieri positivi polivalenti e un gruppo di sieri adsorbiti contenenti anticorpi verso solo determinati antigeni. Per identificare l'EIEC, è possibile utilizzare un campione attivo cheratoconico. Alcuni rappresentanti EIEC sono immobili, non fermentano il lattosio e la salicina. Identificazione di E. Coli 0157: H7 è aiutato dall'incapacità di fermentare il sorbitolo (usare il mezzo Endo con sorbitolo invece del lattosio). Ma è meglio usare il sistema di test PCR per identificare e differenziare i patogeni di OKZ (tutte le categorie). Se necessario, i patogeni selezionati determinano la sensibilità agli antibiotici.

Trattamento di Escherichia coli

Vengono usati vari antibiotici. Le soluzioni saline orali sono utilizzate per ripristinare il metabolismo del sale marino disturbato. Sono prodotti in sacchetti di cellophane sotto forma di polveri contenenti NaCl 3,5 g; NaHC03 - 2,5 g; KC1 - 1,5 g e glucosio - 20,0 g e sciolto in 1 litro di acqua.