Escherichiose (geslacht Escherichia, E. Coli)

De belangrijkste vertegenwoordiger van het geslacht Escherichia - E. Coli - werd voor het eerst ontdekt in 1885, T. Escherichia, ter ere van wie dit geslacht van bacteriën zijn naam kreeg. De belangrijke kenmerken van deze soort: peritrichous (of vast) ferment lactose zure gas (of lactosonegative) in uitputtingsmedium met citraat niet groeien vormen, Voges-Proskauer reactie negatief is MR test positief hebben fenilalanindezaminazy niet groeien op medium met KCN is het gehalte aan G + C in DNA 50-51 mol%.

Het geslacht Escherichia omvat ten minste 7 soorten; Van bijzonder belang in de geneeskunde is de vorm van E. Coli, in het bijzonder die van zijn varianten die ziekten bij de mens veroorzaken. Ze zijn onderverdeeld in 2 hoofdgroepen: extra-intestinale ziekten en agenten van acute darmziekten (OKZ). Vertegenwoordigers van de eerste zijn onderverdeeld in drie pathogroups:

1. meningeale (MENEC - meningitis E. Coli);
2. septikemie (SEPEC - septikemie E. Coli) en
3. uropathogeen (UPEC - uropathogene E. Coli).

Op hun beurt werden de varianten van E. Coli die OKZ veroorzaken aanvankelijk verdeeld in 4 volgende categorieën: enterotoxigene E. Coli (ETEC); Enterisch-invasieve E. Coli (EIEC); Enteropathogene E. Coli (EPEC) en enterohemorragische E. Coli (EHEC). Vervolgens werden nog twee categorieën geïdentificeerd: enteroaggregatieve E. Coli (EAEC) en diffusie-aggregerende E. Coli (DAEC).

Daarnaast wordt E. Coli in internationale normen gebruikt als een indicator voor de mate van fecale verontreiniging van water, met name drinkwater, en voedingsproducten.

Een standaardstam van E. Coli (E. Coli K-12) wordt veelvuldig gebruikt in laboratoria in vele landen van de wereld om de genetica van bacteriën te bestuderen.

[1], [2], [3],

Morfologie

E. Coli - facultatief anaëroob, groeit goed op gewone voedingsmedia - kolonies op agar zijn rond, convex, doorschijnend. Groei op bouillon in de vorm van diffuse troebelheid. Het temperatuuroptimum voor groei van 37 ° C, groeit in een bereik van 10 tot 45 ° C, de optimale pH is 7,2 - 7,5. Op alle verschillende diagnostische omgevingen van kolonie E. Coli. Afbrekende lactose. Geverfd in de kleur van de indicator (op de omgeving van Endo - donkerrood met metallic glans).

Biochemische eigenschappen

De E. Coli kunnen in de meeste gevallen de volgende koolhydraten fermenteren om zuur en gas te vormen: glucose, lactose, mannitol, arabinose, galactose, soms sucrose en enkele andere koolhydraten; vormt een indol; in de regel geen H vormt ₂ S; herstelt nitraten naar nitrieten, verdunt geen gelatine, groeit niet op verhongerend medium met citraat, geeft een positieve reactie met MR en een negatieve reactie met Foges-Proskauer. Door deze tekens kan het gemakkelijk worden onderscheiden van pathogenen van een aantal ziekten (dysenterie, tyfus, salmonella, enz.). Echter, pathogene E. Coli, in termen van zowel culturele als biochemische eigenschappen, verschillen vaak niet van niet-pathogene.

[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Pathogeniteitsfactoren van Escherichia coli

Het vermogen van E. Coli om verschillende ziekten te veroorzaken is te wijten aan de aanwezigheid van de volgende factoren van pathogeniteit:

De factoren van adhesie en kolonisatie. Ze zijn nodig voor hechting aan weefselcellen en hun kolonisatie. Drie varianten van de kolonisatiefactor werden gevonden: a) CFA / I-CFA / VI (Engelse kolonisatiefactor) - ze hebben een fimbriale structuur; b) EAF (Engelse enteropathogene E. Coli-adherentiefactor) - intimine is het buitenmembraaneiwit, gecodeerd door het eAeA-gen. Gevonden in 4 en EHEC, onthuld door het vermogen van bacteriën om zich te hechten aan de cellen van Hep-2; c) Hechting Henle-407 - fimbriale structuren, worden gedetecteerd door het vermogen van bacteriën om zich te hechten aan Henle-407-cellen. Ze zijn allemaal gecodeerd door plasmide-genen. Naast deze worden andere kolonisatiefactoren beschreven, in de rol waarvan bacteriële lipopolysacchariden ook kunnen werken.

Factoren van een invasie. Met hun hulp penetreren EIEC en EHEC bijvoorbeeld de epitheliocyten van de darm, vermenigvuldigen ze en veroorzaken hun vernietiging. De rol van de invasiefactoren wordt uitgevoerd door de buitenmembraaneiwitten.

Exotoxines. Op pathogene E. Coli gevonden exotoxinen die schade membranen (hemolysine), die eiwitsynthese (shiga toxine) te remmen, welke tweede messengers activeren (Engl messenger -. Coherent) - CNF toxinen, ST, CT, CLTD, EAST.

Hemolysinen produceren verschillende pathogenen, waaronder E. Coli. Hemolysine is een porievormend toxine. Het maakt eerst contact met het membraan van de doelcel en vormt dan een porie waardoor kleine moleculen en ionen binnenkomen en verlaten, wat leidt tot celdood en erytrocytenlyse.

Shiga Toxine (STX) werd voor het eerst gedetecteerd in Shigella dysenteriae en vervolgens werd een vergelijkbaar toxine (shiga-achtig toxine) gedetecteerd in de EHEC. Het toxine (N-glycosidase) blokkeert eiwitsynthese door interactie met 28S-rRNA, waardoor de cel vergaat (cytotoxine). Er zijn twee soorten shiga-achtige toxine: STX-1 en STX-2. STX-1-antigene eigenschappen zijn bijna identiek aan Shiga-toxine en STX-2 verschilt van Shiga-toxine in antigene eigenschappen en wordt, in tegenstelling tot STX-1, niet geneutraliseerd door antiserum. Synthese van cytotoxinen STX-1 en STX-2 wordt gecontroleerd in E. Coli door de genen van matig-omzettende profi-nes 9331 (STX-1) en 933W (STX-2).

• Toxine L (thermolabile toxine) - ADP-ribosyltransferase; binding aan G-eiwit, veroorzaakt diarree.
• Toxine ST (thermostabiel toxine), interactie met de receptor van guanylaatcyclase, stimuleert zijn activiteit en veroorzaakt diarree.
• CNF (cytotoxische necrotische factor) - een eiwitdeamidase, beschadigt de zogenaamde RhoG-eiwitten. Dit toxine wordt gevonden in UPEC en veroorzaakt urineweginfecties.
• CLTD-toxine is een cytoletisch losmakend toxine. Het werkingsmechanisme is slecht begrepen.
• Het toxine EAST is een thermostabiel toxine van enteroaggregatieve E. Coli (EAEC), waarschijnlijk vergelijkbaar met een thermostabiel toxine (ST).

Endotoxine-lipopolysacchariden. Ze bepalen de antigene specificiteit van bacteriën (die wordt bepaald door de herhaalde zijketen van suikers) en de vorm van de kolonies (het verlies van zijketens leidt tot de transformatie van S-kolonies in de R-kolonie).

Aldus worden de pathogeniciteitsfactoren van E. Coli niet alleen door de chromosomale genen van de gastheercel gecontroleerd, maar ook door genen die door plasmiden worden geïntroduceerd of door matig-omzettende fagen. Dit alles wijst op de mogelijkheid van pathogene varianten van E. Coli als een resultaat van de verspreiding van plasmiden en matige fagen daaronder. Hieronder volgt een korte beschrijving van de vier categorieën E. Coli die OKZ veroorzaken; informatie over de recentelijk geïdentificeerde DAEC- en EAEC-categorieën in de beschikbare bronnen is niet gevonden.

ETEC omvat 17 serogroepen. Adhesie- en kolonisatiefactoren van de fimbriale structuur van het CFA-type en enterotoxinen (LT of ST, of beide) worden gecodeerd door hetzelfde plasmide (plasmiden). Koloniseer de villi zonder ze te beschadigen. Enterotoxinen veroorzaken een schending van het water-zoutmetabolisme. Lokalisatie van het proces is het gebied van de dunne darm. De infectiedosis van 108-1010 cellen. De ziekte verloopt volgens het type cholera-achtige diarree. Type epidemieën - water, minder vaak voedsel. Kinderen van 1 tot 3 jaar en volwassenen zijn ziek.

EIEC omvat 9 serogroepen, pathogeniciteit is geassocieerd met het vermogen om de epitheliale cellen van het darmslijmvlies te penetreren en zich daarin te vermenigvuldigen, hetgeen hun vernietiging veroorzaakt. Deze eigenschappen worden gecodeerd, naast chromosomale genen, door plasmide-genen (140 MD). Plasmide codeert voor de synthese van buitenmembraaneiwitten, die de invasie bepalen. Zowel het plasmide zelf als de eiwitten die het codeert, zijn gerelateerd aan die van de veroorzakers van dysenterie, wat de overeenkomst tussen EIEC en shigella verklaart. De infectiedosis van 10 cellen. Lokalisatie van het proces - het onderste ileum en de dikke darm. De ziekte verloopt volgens het type dysenterie: eerst waterige diarree en daarna een colitis syndroom. Kinderen zijn 1,5-2 jaar ziek, adolescenten en volwassenen. Type uitbraken - voedsel, water.

Epidemiologie

E. Coli is een vertegenwoordiger van de normale microflora van het darmkanaal van alle zoogdieren, vogels, reptielen en vissen. Daarom, om de vraag te verduidelijken, wat zijn de mogelijkheden van E. Coli en de oorzaak waarom ehsherihiozom, die nodig is om de antigene structuur te bestuderen, ontwikkelen serotypering die nodig zijn voor de identificatie van pathogene serovariantami, en erachter te komen wat ze hebben pathogeniteitsfactoren, dwz. E. Om een of andere reden dat ze kunnen verschillende vormen van ehsherihiozom veroorzaken .

In totaal E. Coli 171 variante O-antigenen (01-0171), 57-H uitvoeringsvormen antigenen (H1-H57) en 90 varianten oppervlak (kapsel) K-antigenen. In werkelijkheid zijn er 164 groepen op het O-antigeen en 55 serovariantami H-antigeen, zoals sommige van de vorige 0: H serogroepen van de soort E. Coli werden uitgesloten, maar de serienummers van O en H antigenen bleef ongewijzigd. Het antigene kenmerk van diarrheogene E. Coli omvat de aantallen O- en H-antigenen, bijvoorbeeld 055: 116; 0157: H7; O-antigeen betekent behorend tot een bepaalde serogroep en het H-antigeen is zijn serovariant. Bovendien een diepgaande studie van O- en H-antigenen geïdentificeerd zogenaamde factor O en H antigenen, dwz antigene subvarianten bijvoorbeeld: .. H2a, N2 of H2C 020 O20a, O20ab etc ... In totaal zijn 43 O-serogroepen en 57 OH-serovarants opgenomen in de lijst van diarrheogene E. Coli. Deze lijst wordt aangevuld met alle nieuwe serovarianten.

[12], [13], [14]

Symptomen

De groep omvat 9 serogroepen van klasse 1 en vier serogroepen van klasse 2. Serogroepen van klasse 1 hebben een plasmide (60 MD), dat de synthese van de adhesiefactor en kolonisatie van het EAF-type regelt. Het wordt vertegenwoordigd door een eiwit gelokaliseerd in de buitenmembraan en wordt geïdentificeerd door het vermogen van bacteriën om zich te hechten aan de cellen van HEp-2. Het eiwit heeft een massa van 94 kD. In serogroepen van klasse 2 is dit plasmide afwezig, de pathogeniteit ervan is het gevolg van enkele andere factoren. Sommige stammen 4 van beide klassen hebben het vermogen om STX te synthetiseren. 4 koloniseren het plasmolemma van enterocyten, veroorzaken schade aan het oppervlak van het epithelium met de vorming van erosie en matige ontsteking. Infecterende dosis 105-10 ¹² cellen. Het proces is gelokaliseerd in de dunne darm. De ziekte wordt gekenmerkt door waterige diarree en uitgesproken uitdroging. Meestal zijn kinderen uit het eerste levensjaar ziek. De manier van besmetting is contacthuishouden, minder vaak voedsel.

Serogroepen EIEC en 4 zijn de meest voorkomende boosdoeners van nosocomiale uitbraken.

EHEC produceert cytotoxinen STX-1 en STX-2. Mensen veroorzaken hemorragische colitis met ernstige complicaties in de vorm van hemolytische uremie en trombotische trombocytopenische purpura. Toxines vernietigen endotheelcellen van kleine bloedvaten. De vorming van bloedstolsels en verlies van fibrine leidt tot een schending van de bloedstroom, bloedingen, ischemie en necrose in de celwand. Uremisch hemolytisch syndroom kan tot de dood leiden. EHEC wordt vertegenwoordigd door vele serotypen (-150), maar de belangrijkste epidemiologische rol wordt gespeeld door E. Coli 0157-H7 en zijn EA-vrije 0157: NM niet-mutante mutant, omdat alleen zij STX vormen. Deze bacteriestammen kunnen alleen een van de cytotoxinen of beide vrijmaken. Er wordt aangenomen dat het natuurlijke reservoir van ENOV-serovars, inclusief E. Coli 0157: H7, vee en schapen is. De meest voorkomende infectieroute is voedsel (vlees, vooral gehakt vlees, melk). E. Coli 0157: H7 is ongebruikelijk bestand tegen ongunstige factoren. Dit draagt bij aan zijn overleving en voortplanting in verschillende producten. Mogelijke besmetting door contact en huishouden. Het begin van de ziekte is acuut: darmkrampen, vervolgens diarree, aanvankelijk waterig, dan met bloed. Kinderen en volwassenen zijn ziek. De zieke is besmettelijk.

Laboratoriumdiagnostiek

Het is gebaseerd op de isolatie van de zuivere cultuur van het pathogeen en zijn identificatie, evenals op het testen van toxines door PCR. Het veroorzakende agens van de escherichiose wordt geïdentificeerd met een set van polyvalente OK-sera en een set geadsorbeerde sera die antilichamen tegen slechts bepaalde antigenen bevatten. Om het EIEC te identificeren, kan een keratocon-actief monster worden gebruikt. Sommige EIEC-vertegenwoordigers zijn onbeweeglijk, fermenteren geen lactose en salicine. Identificatie van E. Coli 0157: H7 wordt geholpen door het onvermogen om sorbitol te fermenteren (gebruik Endo-medium met sorbitol in plaats van lactose). Maar het is het beste om het PCR-testsysteem te gebruiken om pathogenen van OKZ (alle categorieën) te identificeren en te differentiëren. Indien nodig bepalen de geselecteerde pathogenen de gevoeligheid voor antibiotica.

Behandeling van Escherichia coli

Verschillende antibiotica worden gebruikt. Orale zoutoplossingen worden gebruikt om het verstoorde water-zoutmetabolisme te herstellen. Ze worden geproduceerd in cellofaanzakken in de vorm van poeders die NaCl 3,5 g bevatten; NaHC03 - 2,5 g; KC1 - 1,5 g en glucose - 20,0 g en opgelost in 1 liter water.