Возбудители бактериальных кишечных инфекций эшерихиозов
Эшерихиозы – заболевания, возбудителями которых является Escherichia coli. Различают энтеральные (кишечные, эпидемические) эшерихиозы – острые инфекционные болезни, характеризующиеся преимущественным поражением пищеварительного тракта, возбудителями которых являются диареегенные штаммы Е. coli, и парентеральные эшерихиозы, протекающие с поражением любых органов и вызываемые условно-патогенными штаммами Е. coli. Кишечная палочка была открыта Т. Эшерихом (1885). Значение Е. coli. Кишечная палочка – нормальный представитель микрофлоры толстой кишки; выполняет ряд полезных функций, в том числе антагониста патогенных кишечных бактерий, гнилостных бактерий, грибов рода Candida, принимает участие в синтезе витаминов группы В, Е, К2, частично расщепляет клетчатку. В толстом кишечнике обитают Е. coli, относящиеся к серогруппам О2, О7, О9 и др. Е. coli широко используется в научных и практических целях, ; являясь универсальной генетической моделью, объектом, широко применяемым в генетической инженерии и биотехнологии; ее также используют как санитарно-показательный микроорганизм для виявлення фекального загрязнения объектов окружающей среды. Однако Е. coli может причинить и вред человеку. Условно-патогенные штаммы, обитающие в толстой кишке, при ослаблении иммунной системы организма могут вызвать различные гнойно-воспалительные заболевания за пределами пищеварительного тракта: циститы, отиты, менингиты и даже колисепсис. Эти заболевания называют парентеральными эшерихиозами. Существуют также и безусловно патогенные штаммы Е. coli -диареегенные, или энтеропатогенные, кишечные палочки (ЭПКП), которые, попадая в организм извне, вызывают вспышки заболеваний, именуемых энтеральными (кишечными, эпидемическими) эшерихиозами.
Представители более чем 80 серогрупп Е. coli являются энтеропатогенными (например, О55; Olll; O15). От ЭПКП чаще страдают грудные дети, у которых иммунная система еще не сформировалась, не вырабатываются собственные иммуноглобулины, защищающие от грамотрицательных бактерий, а кислотность желудочного сока низкая. У детей развивается колиэнтерит. Но ЭПКП могут поражать и взрослых, причем эшерихиоз может протекать, например, по типу холеры или дизентерии. Кроме того, Е. coli может быть причиной пищевой ток-сикоинфекции.
Таксономия. Е. coli – основной представитель рода Escherichia, семейства Enterobacteriaceae, входящего в отдел Gracilicutes.
Морфология и тинкториальные свойства. Е. сої і – мелкие грамотрицательные палочки длиной 2-3 мкм, шириной 0,5-0,7 мкм с закругленными концами, в мазках располагаются беспорядочно; не образуют спор, некоторые штаммы имеют микрокапсулу; перитрихи; кроме жгутиков, иногда обнаруживаются пили.
Культивирование. Кишечная палочка – факультативный анаэроб; не требовательна к питательным средам, хорошо растет на простых питательных средах при температуре 37ºС и рН среды 7,2.7,4, вызывая диффузное помутнение жидкой среды и образуя обычные колонии на плотных средах. Для диагностики эшерихиозов широко используют дифференциально-диагностические среды Эндо, Левина и др.
Ферментативная активность. Е. coli обладает высокой ферментативной активностью. Кишечная палочка – представитель семейства Enterobacteriaceae, расщепляющий в течение 24 ч лактозу.
Антигенная структура. Кишечная палочка обладает соматическим (О), жгутиковым (Н) и поверхностным (К) антигенами. Каждый из антигенов неоднороден: О-антиген насчитывает более 170 вариантов, К-антиген – более 100, Н-антиген – более 50. Строение О-антигена определяет принадлежность к серогруппе. Штамм, имеющий свой набор антигенов, свою антигенную формулу, называется серологическим вариантом Е. coli. Например, штамм О55:К5:Н21 относится к серогруппе О55.
Факторы патогенности. Е. coli образует эндотоксин, оказывает нейротропное, пирогенное действие (ЭПКП). ЭПКП продуцирует экзотоксин, который, адсорбируясь на эпителии тонкой кишки, вызывает гиперсекрецию воды и хлоридов в просвет тонкой кишки и нарушает обратное всасывание натрия, что приводит к усилению перистальтики, поносу и обезвоживанию. У некоторых диареегенных эшерихий, как и у возбудителей дизентерии, обнаружен инвазивный фактор, способствующий проникновению бактерий внутрь клеток. Патогенность ЭПКП также может проявляться в нефротоксическом действии, возникновении геморрагии. К факторам патогенности относятся также пили и белки, способствующие адгезии, и микрокапсула, препятствующая фагоцитозу. Условнопатогенные и диареегенные кишечные палочки отличаются антигенной структурой и набором факторов патогенности.
Резистентность. Среди других энтеробактерий Е. coli отличается более высокой резистентностью к действию различных факторов окружающей среды.
Эпидемиология энтеральных эшерихиозов (парентеральные эше-рихиозы – см. раздел 13.1.7). Источником энтеральных эшерихиозов являются больные люди и животные. Механизм передачи инфекции фекально-оральный, основные пути передачи – пищевой, контактно-бытовой. Заболевание чаще носит характер вспышек.
Патогенез. Входные ворота инфекции – полость рта. Е. coli, попадая в тонкую кишку и обладая тропизмом к клеткам ее эпителия, адсорбируется на них с помощью пилей и белков наружной мембраны. Бактерии размножаются, погибают, освобождая эндотоксин, который усиливает перистальтику кишечника, вызывает диарею, повышение температуры, признаки общей интоксикации. Кроме того, кишечная палочка выделяет экзотоксин, обусловливающий более тяжелую диарею, рвоту и значительное нарушение водно-солевого обмена. ЭПКП, образующие другие факторы патогенности, оказывают соответствующее действие на организм, что и определяет клиническую картину болезни.
Клиническая картина. Инкубационный период продолжается от 2 до 6 дней. Заболевание начинается остро с повышения температуры тела, поноса, рвоты. Развивается обезвоживание, могут появиться кровь в испражнениях, признаки поражения почек. Формы энтеральных эшерихиозов могут быть различные – от бессимптомной до токсико-септической. Колиэнтериты являются одной из причин ранней детской смертности.
Иммунитет после перенесенного заболевания непрочный и непродолжительный.
Микробиологическая диагностика. Основной материал для исследования – испражнения. Диагностика осуществляется с помощью бактериологического метода, при котором не только определяют род и вид выделенной чистой культуры, но и устанавливают принадлежность ее к серогруппе; внутривидовая идентификация заключается в определении серовара; обязательно определение антибиотикограммы.
Лечение. Для лечения заболеваний, вызываемых Е. coli, используют антибиотики.
Профилактика. Проведение санитарно-гигиенических мероприятий.
Источник
Эшерихия — кишечная палочка, обитатель нормальной микрофлоры кишечника здорового человека. Эшерихии растут и размножаются в толстой кишке теплокровных животных. Большинство из них являются безвредными, а некоторые штаммы вызывают тяжелые инфекционные заболевания у людей — эшерихиозы. Эшерихиоз представляет собой бактериальный антропоноз, вызываемый патогенной кишечной палочкой и проявляющийся клиническими признаками интоксикационного и диспепсического синдрома.
Эшерихия коли (Escherihia coli) впервые была выделена из испражнений человека немецким бактериологом Эшерихом в конце 19 века. Г.Н.Габричевский первым обнаружил у кишечной палочки способность продуцировать токсины и подтвердил ее роль в развитии инфекционной патологии кишечника. Уже в 20 веке А.Адам подробно изучил свойства эшерихий и разделил их на типы. В 1945 году Ф.Кауфманом была разработана серологическая классификация E.coli, которая актуальна и в наши дни.
Кишечные палочки — сапрофиты, обитающие в живом организме и не вызывающие развития заболеваний. Эти микроорганизмы приносят пользу хозяину: синтезируют витамин K и В, предотвращают размножение и подавляют рост патогенной флоры в кишечнике, частично расщепляют клетчатку и перерабатывают сахара, синтезируют антибиотикоподобные вещества — колицины, которые борются с патогенными организмами, усиливают иммунитет. Если количество E.coli выходит за рамки обычного, человек обязательно почувствует недомогание.
Функции эшерихий в организме человека:
- Одной из основных и очень важных функций эшерихий является антагонистическая. Эшерихии являются антагонистами по отношению к шигеллам, сальмонеллам и гнилостным микробам. Благодаря чему подавляется рост микроорганизмов, относящихся к этим родам и видам. Антагонизм эшерихий в отношении шигелл и сальмонелл обусловлен из конкуренцией за источник углерода.
- Иммунотренирующая функция — микроорганизмы обеспечивают готовность иммунной системы к реакциям на последующие антигенные раздражители.
- Витаминообразующая — участвуют в энтеральном синтезе витаминов группы К, В, никотиновой и фолиевой кислоты.
- Участвуют в липидном и водно-солевом обмене.
- Участвуют в ферментативном расщеплении высокомолекулярных углеводов.
- Улучшают перистальтику кишечника и процессы всасывания питательных веществ в кишечном тракте.
Эшерихии обитают не только в ЖКТ человека. Они способны выживать на предметах окружающей среды. Их обнаружение во внешней среде свидетельствует о фекальном загрязнении. Именно поэтому эшерихию называют индикаторным микроорганизмом. Эшерихиоз распространен повсеместно. Сезонность патологии осенне-летняя.
В настоящее время встречается много разновидностей эшерихий:
- Лактозопозитивные,
- Лактозонегативные,
- Гемолитические, которые в норме должны отсутствовать.
Все они объединены в один род Escherichia и относятся к семейству Энтеробактерий. Некоторые серовары Escherihia coli способны вызывать коли-инфекции – эшерихиозы. Это острые энтериты и энтероколиты, которые часто проявляются внекишечными симптомами. Распространяется инфекция преимущественно фекально-оральным механизмом, который реализуется алиментарным и бытовым путем. Лечение патологии этиотропное и симптоматическое.
Эшерихии подразделяются на патогенные, токсигенные, инвазивные, геморрагические.
Согласно клинической классификации эшерихиозы бывают:
- Гастроэнтерические,
- Энтероколитические,
- Гастроэнтероколитические,
- Генерализованные.
По степени тяжести выделяют три формы эшерихиоза:
- Легкая,
- Среднетяжелая,
- Тяжелая.
Этиология
Морфология. Возбудителем эшерихиоза является энтеропатогенная кишечная палочка. Эта короткая палочковидная бактерия со слегка закругленными концами отрицательно окрашивается по Граму. E. сoli – факультативный анаэроб, не образующий спор. Одни штаммы имеют жгутики и способны передвигаться, другие образуют капсулу.
Культуральные свойства. При исследовании фекалий здорового человека на среде Эндо обычно вырастают красные лактозопозитивные колонии кишечных палочек, нередко с металлическим блеском. Лактозонегативные культуры образуют колонии бледно-розового цвета. У детей до 3 лет их изучают в отношении принадлежности к патогенным штаммам. Гемолитические кишечные палочки в норме не должны обнаруживаться.
Патогенность. Все эшерихии с учетом своих патогенных свойств подразделяются на три большие группы:
- Непатогенные бактерии пожизненно заселяют толстый кишечник и выполняют свои полезные функции.
- Условно-патогенные также являются нормальными обитателями кишечника, но при попадании в другую среду приобретают патогенные свойства и вызывают различные заболевания.
- Патогенные эшерихии — возбудители острой кишечной инфекции.
Факторы патогенности:
- Пили и фимбрии, обеспечивающие адгезию и колонизацию слизистой кишечника,
- Плазмиды, способствующие проникновению микроба в клетки кишечного эпителия,
- Цитотоксин,
- Гемолизины,
- Эндотоксин термостабильный оказывает энтеропатогенное действие,
- Экзотоксин термолабильный легко разрушается на воздухе, оказывает нейротропное и энтеротропное действие.
Условно-патогенные эшерихии в большом количестве заселяют кишечник здорового человека. При попадании в другие локусы организма они вызывают различные патологии: в брюшной полости — перитонит, во влагалище – кольпит, в предстательной железе — простатит. Так, например, у здоровых людей в моче может обнаруживаться типичная эшерихия коли в количестве менее 10 в 3 степени колониеобразующих единиц. При показателе 10 в 4 степени специалисты подозревают наличие у больного пиелонефрита. У женщин с гинекологической патологией эшерихии могут быть обнаружены в мазке из цервикального канала. Проникновению возбудителя способствует несоблюдение правил интимной гигиены, анально-вагинальные контакты. При обнаружении кишечной палочки в мазке из зева проводят антибиотикотерапию.
Эпидемиология
Источник инфекции – больной человек, реконвалесцент или бактерионоситель. Фекально-оральный механизм передачи и распространения инфекции реализуется следующими путями:
- Пищевой путь осуществляется при употреблении обсемененных продуктов питания: молока, мясных блюд, салатов, недостаточно обработанных кулинарных блюд, гамбургеров.
- Контактно-бытовой путь осуществляется через инфицированные руки и предметы обихода. В наибольшей степени заражению подвержены лица, находящиеся в закрытом коллективе и не соблюдающие правила личной гигиены.
- Водный – инфекция распространяется при употреблении питьевой воды, загрязненной сточными водами или при ее использовании для полива урожая.
Восприимчивость к острой кишечной инфекции, вызванной эшерихиями, определяется возрастом человека, состоянием иммунной системы, патогенностью возбудителя, его биохимическими свойствами и влиянием на эпителий ЖКТ. Дети в возрасте до года, ослабленные хроническими заболеваниями лица и пожилые люди обладают наибольшей восприимчивостью к различным инфекционным процессам.
Патогенез
Эшерихии в кишечнике выделяют фактор колонизации, с помощью которого они прикрепляются к энтероцитам. После адгезии микробов на эпителии кишечника происходит повреждение микроворсинок. При дизентириеподобном эшерихиозе бактерии внедряются в клетки кишечника, при холероподобной кишечной инфекции эта способность отсутствует.
Основным фактором патогенности является энтеротоксин. Это белок, который оказывает особое влияние на биохимические процессы в кишечнике. Он стимулирует секрецию воды и электролитов, что приводит к развитию водянистой диареи и нарушению водно-солевого обмена. Слизистая оболочка кишечника воспаляется, на ней образуются эрозии. Через поврежденный эпителий всасывается в кровь эндотоксин. Ишемия и некроз кишки проявляются слизью и кровью в кале. В организме больного развивается обезвоживание, гипоксия, метаболический ацидоз.
Стадии развития эшерихиоза:
- Возбудитель проникает в организм человека пероральным путем,
- Он достигает кишечника,
- Микроб взаимодействует с клетками слизистой оболочки кишечника,
- Энтероциты воспаляются и отторгаются,
- Выделяются токсины,
- Нарушаются функции кишечника.
Симптоматика
У маленьких детей заболевание проявляется:
- Диспепсическими явлениями – рвотой, диареей, урчанием в животе, метеоризмом,
- Симптомами интоксикации и дегидратации при эшерихиозе — лихорадкой, ознобом, слабостью, недомоганием, отсутствием аппетита, бледностью кожи, капризностью, нарушением сна.
При прогрессировании патологии боль в животе становится нестерпимой, испражнения становятся кровянисто-гнойными. У ослабленных больных быстро развивается токсикоз, масса тела снижается. Возможна генерализация процесса.
У взрослых данная форма патологии протекает по типу сальмонеллеза. У больных сначала появляются признаки интоксикационного синдрома — разбитость, головная боль, лихорадка, миалгия, артралгия. Затем присоединяются диспепсические симптомы — резкая, схваткообразная боль в животе, тошнота, рвота, жидкий зеленоватый стул.
Дизентериеподобный эшерихиоз имеет острое начало и отличается слабовыраженными признаками интоксикации. В редких случаях температура может подняться до 38 °С. Обычно у пациентов возникает боль в голове, головокружение, слабость, схваткообразная боль вокруг пупка, тенезмы, понос. Жидкий стул повторяется до от 5 раз в сутки. В кале обнаруживают слизь и кровь.
Холероподобный эшерихиоз проявляется недомоганием, слабостью, тошнотой, схваткообразной болью в эпигастрии, рвотой. Иногда данная форма протекает безболезненно. Кал водянистый, без слизи и крови. Лихорадка обычно отсутствует.
При отсутствии своевременной и адекватной терапии развиваются тяжелые осложнения эшерихиоза: токсический шок, обезвоживание организма, сепсис, воспаление легких, почек, желчного пузыря, мозговых оболочек, головного мозга.
Диагностика
Эшерихии и обусловленные ими острые кишечные инфекции — одна из актуальных и сложным проблем современной медицины. Осуществление эффективного эпидемиологического надзора, действенной профилактики и терапии кишечных инфекций требует объективных представлений об этиологической структуре, которая в настоящее время расшифровывается недостаточно. В повседневной практике встречается упрощенный подход к этиологической диагностике ОКИ, вызванных эшерихиями. Когда диагноз ставится на основании лишь факта выделения каких-либо из этих бактерий из испражнений. Подобная расшифровка дезориентирует клиницистов и эпидемиологов, никак не способствуя правильному пониманию существа вопроса.
В числе важных лабораторных критериев в диагностике эшерихиозов считают следующие:
- Отрицательные результаты бактериологического исследования испражнений на патогенные микроорганизмы, проведенного своевременно и качественно в соответствии с существующими методами.
- Исключение выделенных эшерихий как следствие дисбактериоза. Обнаружение бактерий в стадии реконвалесценции расценивается как кишечный дисбиоз.
- Выделение кишечной палочки в первые дни заболевания, до начала этиотропной терапии.
- Использование количественных показателей, выделение эшерихии коли из 1 г испражнений в концентрации 10 5.
- Количественный метод бактериологического исследования испражнений, путем дозированного посева, обязательно применяют у всех детей до 1 года, госпитализированных по поводу спорадических случаев ОКИ.
- Использование количественной оценки бактериологического исследования секторным методом всем детям старше 1 года и взрослым для выяснения этиологии заболевания. В норме количество типичных эшерихий коли в 1 грамме кала у взрослых и детей составляет 107 – 108 .
Материалом для исследования является кал, сбор которого производят после дефекации из судна, горшка, пеленки стерильным шпателем или металлической петлей. Пробу отбирают из жидкой части последних порций с обязательным включением патологических примесей в количестве не менее 1 грамма и направляют в лабораторию, где производят бак посев материала на селективные и дифференциальные среды. После выделения и накопления чистой культуры изучают морфологические, биохимические и серологические свойства возбудителя, а затем определяют его чувствительность к антибиотикам.
В настоящее время еще одним перспективным диагностическим методом является ПЦР. С помощью него определяют в кале ДНК различных штаммов патогенных кишечных палочек.
Лечение
Лечение легких и средних форм эшерихиоза проводят амбулаторно, а всех остальных госпитализируют в инфекционное отделение стационара. Лечебно-охранительный режим включает постельный или полупостельный режим, удлиненный физиологический сон, диету.
- Диетотерапия — основа терапевтических мероприятий при эшерихиозе. Больным рекомендуют ограничить употребление жиров, соли, легкоусваиваемых углеводов и сохранить норму потребляемого белка. Запрещены все продукты, раздражающие пищеварительный тракт.
- Противомикробное лечение — нитрофураны «Фуразолидон», фторхинолоны «Ципрофлоксацин». Их следует принимать 5-7 дней. В тяжелых случаях назначают цефалоспорины 2-го – «Цефуроксим», «Цефаклор», «Цефтриаксон», «Цефоперазон», «Цефтазидим».
- Для лечения тяжелых форм эшерихиоза используют большие дозы глюкокортикостероидов «Преднизолон» и «Гидрокортизон», плазмаферез и гемодиализ.
- Дегидратационная терапия — пероральный прием «Регидрона», «Гемодеза», раствора калия хлорида и глюкозы, внутривенное введение коллоидных и кристаллоидных растворов.
- Ферментативные средства нормализуют пищеварение – «Фестал», «Пензитал», «Дегистал», энтеросорбенты «Энтерол», «Полифепам», «Полисорб».
- Эубиотики применяют для коррекции дисбактериозов после антибактериальной терапии – «Бифидумбактерин», «Линекс», «Аципол», «Бифиформ».
Прогноз для взрослых и детей благоприятный. Запущенные формы эшерихиоза и генерализованная инфекция у детей первого года жизни могут привести к смерти больного.
Профилактика
Профилактические мероприятия, позволяющие избежать развития эшерихиоза:
- Регулярное и тщательное мытье рук, особенно перед едой и после посещения улицы, общественных мест,
- Употребление безопасных и проверенных продуктов питания,
- Полное приготовление кулинарных блюд с обязательным «довариванием», «дожариванием», «допеканием»,
- Правильное хранение продуктов питания с учетом срока годности,
- Регулярная и тщательная уборка и дезинфекция кухни или помещения для приготовления пищи,
- Борьба с насекомыми и грызунами,
- Использование для питья только чистой и качественной воды,
- Соблюдение личной гигиены,
- Тщательное мытье овощей и фруктов перед употреблением.
Видео: кишечная палочка в программе “Жить здорово!”
Мнения, советы и обсуждение:
Источник