Биологическая характеристика Escherichia coli. Центр полярной медицины Какие структуры содержит кишечная палочка

Escherichia coli (кишечные палочки ) - грам-отрицательные палочковидные бактерии, принадлежат к семейству Enterobacteriaceae, род Escherichia (эшерихия), короткие (длина 1-3 мкм, ширина – 0,5-0,8 мкм), полиморфные подвижные и неподвижные, спор не образуют. Впервые были открыты немецким ученым Эшерихом (T. Escherich) в 1885 году. E. coli были выделены из остатков жизнедеятельности человека. E. coli является естественных обитателем толстого отдела кишечника многих млекопитающих, в частности приматов и человека. К бактериям группы кишечных палочек относят роды Escherichia (типичный представитель Е. coli), Citrobacter (типичный представитель Citr. coli citrovorum), Enterobacter (типичный представитель Ent. aerogenes), которые объединены в одно семейство Enterobacteriaceae благодаря общности морфологических и культуральных свойств.
В организме человека E.coli подавляет рост патогенных бактерий и синтезирует некоторые витамины. Существуют разновидности E.coli, котрые способны вызывать у человека острые кишечные заболевания. Выделяют более 150 типов патогенных (так называемых "энтеровирулентных") палочек E.coli, объединенных в четыре класса: энтеропатогенные (ЭПЭК), энтеротоксигенные (ЭТЭК), энтероинвазивные (ЭИЭК) и энтерогемморагические (ЭГЭК)

Рис. 1

Бактерии хорошо растут на простых питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МПА). На МПБ дают обильный рост при значительном помутнении среды; осадок небольшой, сероватого цвета, легкоразбивающийся. Образуют пристеночное кольцо, пленка на поверхности бульона обычно отсутствует. На МПА колонии прозрачные с серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. На среде Эндо образуют плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным металлическим блеском (Е. coli) или без блеска (E.aerogenes). Для лактозоотрицательных вариантов кишечной палочки (B.paracoli) характерны бесцветные колонии. Им свойственна широкая приспособительная изменчивость, в результате которой возникают разнообразные варианты, что усложняет их классификацию.

Рис. 2

Биохимические свойства

Большинство бактерий группы кишечных палочек (БГКП) не разжижают желатина, свертывают молоко, расщепляют пептоны с образованием аминов, аммиака, сероводорода, обладают высокой ферментативной активностью в отношении лактозы, глюкозы и других сахаров, а также спиртов. Не обладают оксидазной активностью. По способности расщеплять лактозу при температуре 37°С БГКП делят на лактозоотрицательные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые формируются по международным стандартам. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,5°С. К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде.

Устойчивость во внешней среде

Е. coli не устойчивы к высокой температуре. Бактерии группы кишечных палочек обезвреживаются обычными методами пастеризации (65 - 75° С). При 60° С кишечная палочка погибает через 15 минут. 1% раствор фенола вызывает гибель микроба через 5-15 минут, сулема в разведении 1:1000 - через 2 мин., устойчивы к действию многих анилиновых красителей. Сохраняемость кишечной палочки при низких температурах и в различных субстратах внешней среды изучена недостаточно. По некоторым данным в воде и почве кишечная палочка может сохраняться несколько месяцев.

Санитарно-показательное значение

Санитарно-показательное значение отдельных родов бактерий группы кишечных палочек неодинаково. Обнаружение бактерий рода Escherichia в пищевых продуктах, воде, почве, на оборудовании свидетельствует о свежем фекальном загрязнении, что имеет большое санитарное и эпидемиологическое значение. Считают, что бактерии родов Citrobacter и Enterobacter являются показателями более давнего (несколько недель) фекального загрязнения и поэтому они имеют меньшее санитарно-показательное значение по сравнению с бактериями рода Escherichia. При длительном применении антибиотиков в кишечнике человека также обнаруживают различные варианты кишечной палочки. Особый интерес представляют лактозоотрицателъные варианты кишечной палочки. Это измененные эшерихии, утратившие способность сбраживать лактозу. Они выделяются при кишечных инфекциях человека (брюшном тифе, дизентерии и др.) в период выздоровления. Наибольшее санитарно-показательное значение имеют кишечные палочки, не растущие на среде Козера (цитратная среда) и ферментирующие углеводы при 43-45°С (E. coli).Они являются показателем свежего фекального загрязнения.

Заболевания, вызываемые у человека E.coli

Кишечные заболевания, вызываемые патогенными E.coli объединяются общим названием эшерихиозы. Используются также термины коли-инфекция, коли-энтерит, диарея путешественников, колибактериоз.

Эшерихиоз относится к острым кишечным заболеваниям (ОКИ) с фекально-оральным механизмом заражения. Каждый из вышеперечисленных классов патогенных E.coli характеризуется определенными различиями в протекании болезни, которая по своим симптомам может напоминать холеру или дизентерию. Инкубационный период длится 3-6 дней (чаще 4-5 дней).

Носители и распространение

Как уже упоминалось, бактерии E.Coli входят в состав нормальной кишечной флоры не только человека, но и крупного рогатого скота, свиней. Молодняк последних часто заражается колибактериозом и, соответственно, их мясо (говядина или свинина) может служить источником заражения. Подвержены этому заболеванию и домашние животные (собаки, кошки), однако основным способом заражение является все-таки фекальное загрязнение питьевой воды или продуктов питания.

Опасность для человека

Инфицирующая доза сильно зависит от типа патогенной кишечной палочки (так для энтеротоксигенной E.coli эта величина может составлять от 100 миллионов до 10 миллиардов бактерий, в то время как для энтероинвазивной и, предположительно, энтерогемморагической E.coli - всего 10 организмов, как и у Shigella). В наибольшей степени восприимчивы к заболеванию дети раннего возраста, пожилые и ослабленные люди.

У детей эшерихиоз протекает в виде различной тяжести энтеритов, энтероколитов в сочетании с синдромом общей интоксикации. При средних и тяжелых формах сопровождается повышением температуры, поносом, сепсисом.

У взрослых заболевание, вызванное E.coli, напоминает по течению и клиническим симптомам острую дизентерию. Протекает чаще в стертой и легкой формах, реже (15-20%) встречается среднетяжелая и тяжелая (3%) формы.

Прогноз у взрослых и детей старше года благоприятный, наиболее тяжело заболевание протекает у детей первого полугодия жизни.

КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА (ESCHERICHIA COLI)

Кишечная палочка (эшерихия коли, лат. escherichia coli; общепринятое сокращение E. coli) - вид грамотрицательных палочковидных бактерий, входящий в состав нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.

Вид эшерихия коли (e. coli) входит в род эшерихии (лат. escherichia), семейство энтеробактерии (лат. enterobacteriaceae), порядок энтеробактерии (лат. enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria), тип протеобактерии (лат. proteobacteria), царство бактерии.

Существует большое число разновидностей кишечной палочки (escherichia coli), в том числе, более 100 патогенных («энтеровирулентных») типов, объединенных в четыре класса: энтеропатогенные, энтеротоксигенные, энтероинвазивные и энтерогеморрагические. Морфологические различия между патогенными и непатогенными эшерихиями отсутствуют.

Кишечные палочки. Общие сведения

Кишечные палочки (escherichia coli) устойчивы во внешней среде, длительное время сохраняются в почве, воде, фекалиях. Хорошо переносят высушивание. Кишечные палочки обладают способностью к размножению в пищевых продуктах, особенно в молоке. Быстро погибают при кипячении и воздействии дезинфицирующих средств (хлорной извести, формалина, фенола, сулемы, едкого натра и др.). Кишечные палочки более устойчивы во внешней среде по сравнению с другими энтеробактериями . Прямой солнечный свет убивает их в течение нескольких минут, температура 60°С и 1 % раствор карболовой кислоты - в течение 15 минут.

Часть кишечных палочек имеет жгутики и подвижны. У других кишечных палочек жгутики и способность к движению отсутствуют.

Escherichia coli в кишечнике и кале человека

Число кишечных палочек escherichia coli среди других представителей микрофлоры кишечника не превышает 1%, но они играют важнейшую роль в функционировании желудочно-кишечного тракта. Кишечные палочки являются основными конкурентами условно-патогенной микрофлоры в отношении заселения ими кишечника. Кишечные палочки забирают из просвета кишечника кислород, который вреден для полезных для человека бифидо- и лактобактерий. Кишечные палочки вырабатывают ряд необходимых для человека витаминов: В1, В2, В3, В5, В6, В9, B12, К, участвует в обмене холестерина, билирубина, холина, желчных и жирных кислот, оказывает влияние на всасывание железа и кальция.

Escherichia coli в кишечнике человека появляются в первые дни после рождения и сохраняются на протяжении жизни на уровне 106-108 КОЕ/г содержимого толстой кишки. В фекалиях здорового человека кишечные палочки (типичные) выявляются в количестве 107-108 КОЕ/г, при этом количество лактозонегативных кишечных палочек не должно превышать 105 КОЕ/г, а гемолитические кишечные палочки должны отсутствовать.

Отклонения от указанных значений является признаком дисбактериоза:

- снижение типичных кишечных палочек до 105-106 КОЕ/г, или повышение содержания типичных эшерихий до 109-1010 КОЕ/г определяется, как первая степень микробиологических нарушений

- повышение концентрации гемолитических кишечных палочек до до 105-107 КОЕ/г определяется, как вторая степень микробиологических нарушений

Эшерихиозы

Патогенные серотипы кишечных палочек могут быть причиной эшерихиозов - различных инфекционных заболеваний, протекающих с интоксикацией, лихорадкой, обычно с поражением желудочно-кишечного тракта, реже - мочевыводящих, желчевыводящих путей, других органов или с развитием сепсиса. Эшерихиозы чаще встречаются у детей раннего возраста. Механизм распространения эшерихиозов ЖКТ - фекально-оральный. Чаще всего заражение происходит через загрязнённую пищу или воду.

Энтеропатогенная кишечная палочка

Энтеропатогенная кишечная палочка часто обозначается аббревиатурой на латинице - ETEC. Кишечные инфекции, вызываемые энтеропатогенными штаммами кишечных палочек, развиваются чаще всего в тонкой кишке у детей первого года жизни, в том числе у новорождённых. Заболевание сопровождается сильным поносом с водянистым стулом без примеси крови, выраженными болями в животе, рвотой. Энтеропатогенные escherichia coli являются частой причиной диарей в родильных домах. Штаммы ETEC являются основной причиной развития острой водянистой диареи в развивающихся странах, особенно в теплый и влажный сезон. Как в развитых, так и в развивающихся странах штаммы энтеропатогенной кишечной палочки являются наиболее распространенной причиной «диареи путешественников», которая обычно проходит без лечения.

Энтеротоксигенная кишечная палочка

Энтеротоксигенные кишечные палочки обладают способностью прикрепляться к эпителиальным клеткам слизистой оболочки тонкой кишки и продуцировать токсины, вызывающих диарею. Энтеротоксигенные кишечные палочки являются основной причиной острых диарей у детей и взрослых и наиболее частой причиной так называемой «диареей путешественников».

Энтерогеморрагическая кишечная палочка

Энтерогеморрагические кишечные палочки (EHEC) являются причиной геморрагического колита, а также тяжелого заболевания - гемолитико-уремического синдрома (микроангиопатической гемолитической анемии, сочетающейся с почечной недостаточностью; аббревиатура ГУС или HUS).

Для геморрагического колита характерно острое начало в виде сильных спастических болей в животе и водной диареи, которая вскоре становится кровавой. Лихорадка обычно отсутствует, но у некоторых температура тела может достигать 39 °С. В легких случаях геморрагического колита продолжается 7–10 дней. Приблизительно в 5 % случаев геморрагический колит осложняется геморрагическим синдромом, острой почечной недостаточностью и гемолитической анемией.

Источником инфекции мая 2011 года в Германии и других европейских странах являлся штамм продуцирующей шига-токсин STEC (синоним: продуцирующей веротоксин - VTEC) энтерогеморрагической кишечной палочки.

Заражение STEC или VTEC-кишечной палочкой происходит чаще всего через продукты питания или при близком контакте с больными людьми или животными. Для начала заболевания достаточно небольшого числа STEC/VTEC Escherichia coli.

Установлено, что возбудителем европейской инфекции мая 2011 года является кишечная палочка серологической группы E. coli O104 (серотип E. coli O104:H4), имеющая в своем геноме ген, ответственный за продукцию шига-подобного токсина 2-го типа.

Штаммы E. coli O104:H4, выделенные от пациентов, характеризовались резистентностью к бета-лактамным антибиотикам за счет продукции бета-лактамазы расширенного спектра, но оставались чувствительными к группе аминогликозидов (гентамицин) и фторхинолонам.

После заражения энтерогеморрагической кишечной палочкой инкубационный период длится чаще всего от 48 до 72 часов, но может быть и от 1 до 10 дней. Симптомы заражения включают схваткообразные боли в животе и диарею, нередко с кровью. Могут наблюдаться лихорадка и рвота. Большинство больных выздоравливают в течение 10 дней. Иногда инфекция может приводить к опасным для жизни состояниям, таким как гемолитико-уремический синдром.

Энтероинвазивная кишечная палочка

Энтероинвазивная кишечная палочка часто обозначается аббревиатурой на латинице - EIEC. Энтероинвазивные кишечные палочки являются причиной заболеваний, похожих по проявлению на бактериальную дизентерию (причиной которой являются шигеллы). Штаммы EIEC подобны штаммам Shigella как биохимически, так и серологически. Как и в случае Shigella, энтероинвазивные кишечные палочки проникают в эпителиальные клетки ободочной кишки и размножаются там. У больного отмечаются боли в животе, обильный водянистый понос с примесью крови.

В развивающихся странах штаммы EIEC встречаются редко. Они служат причиной возникновения периодических вспышек инфекций пищевого происхождения среди детей и взрослых. Симптомы заболевания имеют много общего с проявлениями шигеллёза. Предположительно против EIEC эффективны те же антибиотики, что и против Shigella при условии сохранения чувствительности этого штамма на той или иной территории, однако результативность терапии еще никогда не оценивалась в рамках контролируемых исследований.

Escherichia coli - возбудитель заболеваний мочеполовых органов

Инфицирование кишечными палочками (а также другими уропатогенными микробами, обитающими в кишечнике) мочеполовых органов, особенно у женщин, часто происходит непосредственно из желудочно-кишечного тракта при недостаточном соблюдении гигиены или применении специфических сексуальных практик.

Кишечные палочки являются причиной:

- около 80 % внебольничных инфекций мочевыводящих путей

- 64 % всех заболеваний острым простатитом

- 80 % всех хронических простатитов

- для пациентов старше 35 лет - большей части всех эпидидимитов (воспалительный процесс в придатке яичка), орхитов (воспаление яичка) и эпидидимоорхитов (сочетанное воспаление яичка и придатка яичка)

- 70-95 % инфекций мочевых путей, достигающих мочевого пузыря или почки восходящим путем

- других заболеваний мочеполовых органов.

Бактериурия - наличие бактерий в моче может являться признаком воспаления в мочевыводящих путях, мочевом пузыре, почках. При отсутствии каких-либо симптомов, истинная бактериурия (инфекция мочевых путей) диагностируется при наличии не менее 105 микробных тел кишечных палочек (или других энтеробактерий) в 1 мл свежевыпущенной мочи, иначе предполагается, что загрязнение мочи происходит при ее заборе. Если бактериурия не сопровождается какими-либо симптомами, тогда она называется бессимптомной. Бессимптомная бактериурия не всегда требует немедленного лечения.

При наличии симптомов или при заборе мочи катетером диагностический порог может быть значительно уменьшен. В частности, при наличии клинической симптоматики (лихорадка, озноб, тошнота, рвота, боли в поясничной области, дизурия) и выделении не менее 10 лейкоцитов в 1 мкл мочи, критерием для диагностики острого пиелонефрита является наличие не менее 104 кишечных палочек (или других патогенных энтеробактерий) в 1 мл свежевыпущенной мочи. Острый цистит диагностируется при наличии соответствующей клинической симптоматики, выделении не менее 10 лейкоцитов в 1 мкл мочи и обнаружении не менее 102 кишечных палочек (или других колиформных бактерий) в 1 мл мочи.

Штаммы Escherichia coli - пробиотики и компоненты лекарств

Штамм кишечной палочки Escherichia coli Nissle 1917 (DSM 6601) считается наиболее эффективным пробиотиком, помогающим уменьшить воспаление и оттянуть следующий приступ язвенного колита.

Специально подобранные штаммы эшерихии коли входят в состав лекарств: Хилак форте (штамм DSM 4087), Бификол (штамм М-17), Колибактерин (штамм М-17) и других.

Антибиотики, активные в отношении кишечной палочки

Антибактериальные средства, активные в отношении кишечной палочки: амоксициллин, левофлоксацин, нифурател, нифуроксазид, рифаксимин, фуразолидон, ципрофлоксацин.

Органам здравоохранения давно пора ограничить чрезмерное применение антибиотиков , которое приводит к повышению резистентности аномального штамма инфекции E. coli.

Массовая вспышка инфекции E. coli типа О104 в Европе заразила более 1 800 человек и вызвала потенциально смертельное осложнение, известное как гемолитико-уремический синдром, у более чем 500 человек.

Вспышка преодолела границы, по крайней мере, 13 стран и убила около 20 человек.

Пока органы здравоохранения пытаются выявить очаги вспышки в продуктах питания, внимание международного сообщества сосредоточено на сложных траекториях, по которым сельскохозяйственная продукция следует в эпоху глобальной торговли.

На один из аспектов эпидемии, однако, обратили мало внимания: этот аномальный штамм устойчив ко многим видам антибиотиков .

Среди всех срочных вопросов, поднятых вспышкой эпидемии, эта устойчивость штамма заставляет бить во все колокола и побуждает к серьезному рассмотрению вопроса о сдерживании чрезмерного применения антибиотиков , вызванного инфекцией.

О резистентности штамма О104 вскользь упоминали, но скорее как о любопытном моменте, который отличает эту инфекцию, чем как о проблеме.

Это имеет большое значение, поскольку самый безопасный путь лечения инфекций, вызванных бактерией E. coli, также производит токсины , как и кишечная палочка.

Необходимо воздержаться от использования антибиотиков , поскольку, когда лекарственные препараты убивают бактерии, они производят токсины, которые могут вызвать худшие симптомы болезни.

Таким образом, поскольку антибиотики не могут быть использованы против инфекции E. coli, вопрос о том, будут ли они работать, стал предметом академического интереса – одного из многих, обсуждаемых в интернете исследователями-добровольцами, которые делают быстрые анализы по всему миру.

Даже если это не имеет отношения к нынешним жертвам, стоит обратить внимание на значительную устойчивость к антибиотику этой инфекции E. coli.

Отчасти потому, что Шига-токсин, который вырабатывает кишечная инфекция такого штамма, как O104:H4 и родственного ему намного более известного штамма O157:H7, обладает редкостной устойчивостью.

Хотя бы поэтому необходима разработка новых методов защиты от этого страшного врага.

Однако более важно то, что, по крайней мере, за десятилетие в Европе возникли новые резистентные факторы, которые повышают устойчивость штамма O104.

Их перемещение в штамм демонстрирует, что резистентные факторы могут неограниченно хаотически перемещаться среди организмов, как только они появляются.

И это должно подчеркнуть, как важно замедлить развитие устойчивости к антибиотику за счет сдерживания ненадлежащего использования антибиотиков в повседневной медицине и на сельскохозяйственных фермах.

По данным немецкого Института Роберта Коха, штамм O104 устойчив к более чем десяти антибиотикам восьми классов:
пенициллину
стрептомицину
тетрациклину
хинолону (налидиксовая кислота)
триметоприму/сульфаметоксазолу
трем поколениям сефалоспорина
амоксил/клавулановой кислоте
пиперациллин/сульбактам
пиперациллин/тазобактам.

Устойчивость к такому количеству препаратов свидетельствует о том, что в штамме O104 находится резистентная бактерия ESBL.

Действительно, согласно анализу Института Коха, штамм содержит два гена, которые вызывают эту резистентность - TEM-1 и CTX-M-15.

Это свойство бросает в дрожь врачей с 1990-х годов, когда штаммы резистентной бактерии ESBL и бактерии Klebsiella вызвали серьезные внутрибольничные инфекции, которые охватили Европу.

Поскольку изначально они поражали пациентов в отделениях интенсивной терапии, эти штаммы не вызвали большой тревоги в мире.

Но примерно в 2001 году эти резистентные факторы проникли в повседневную жизнь и вызвали панику.

Вследствие генетического перемещения, которое все время осуществляла бактерия, гены резистентности переместились в некоторые штаммы бактерии E. coli, попав не столько в пищу, создавая токсины, сколько распространившись вообще, вызывая инфекции мочевых путей и другие обычно нетяжелые заболевания.

Внезапно больницы в Бермингеме и Шропшире начали фиксировать значительные вспышки инфекции, вызванные бактериями E. coli и ESBL, а врачи, работающие в больницах, начали сообщать друг другу о молодых женщинах, которые страдают от рецидивных инфекций мочевого пузыря, которые могли вызвать новые препараты .

Это было явлением не только 2000-х годов.

В марте 2010 года университетская больница Северного Стаффордшира зафиксировала вспышку, вызванную бактериями ESBL и Klebsiella, вследствие которой пациент умер.

Откуда происходят эти резистентные факторы?

Развитие резистентности является неизбежным биологическим процессом; таким образом бактерия защищается от смертельных компонентов, не зависимо от того, выработаны ли эти компоненты другой бактерией или искусственно произведены в исследовательской лаборатории.

Однако чрезмерное применение антибиотиков ускоряет процесс и делает его результаты непредсказуемыми.

Это чрезмерное применение происходит в любое время, когда кто-либо принимает антибиотики при болезнях, для лечения которых они не подходят, таких как простуда или ушные инфекции .

Еще чаще это происходит, когда малые дозы антибиотиков добавляются на тонну продукции в агропромышленном комплексе, без какого-либо наблюдения и исследования возникающих вирусов .

Исследования в Испании и США свидетельствуют о связях между агрокультурным комплексом и возникновением бактерии ESBL: они выявили резистентную бактерию в мясе кур, продающихся в супермаркете.

Даже если исследователи определят овощи, которые могли послужить причиной возникновения вспышки инфекции, они никогда не смогут сказать, как резистентная бактерия попала в продукцию.

В 2006 году США пережили общенациональную вспышку кишечной инфекции штамма O157, бактериями которой был заражен свежий шпинат.

И хотя подозрение исследователей пало на навоз домашнего скота или диких свиней вблизи ферм, они так и не смогли выявить причины заражения.

Но мы уже знаем, почему возникает устойчивость к антибиотикам в этой вспышке и, учитывая беспорядочную склонность бактерии к перемещению генетического материала, мы знаем, что штамм O104 резистентен, поскольку содержит подобную бактерию, и может передавать ее другим типам инфекции.

Государствам и органам здравоохранения давно пора сделать все от них зависящее, чтобы замедлить развитие резистентности лекарственных препаратов, сдерживая чрезмерное применение антибиотиков по всему миру .

Микробиологи различают около ста штаммов кишечных палочек. Некоторые из них являются непатогенными, то есть такими, которые не вызывают развитие инфекционного заболевания. Более того, такие бактерии являются обязательным компонентом нормальной кишечной микрофлоры. Но есть и патогенные штаммы, их еще называют диареегенными. Это такие штаммы кишечной палочки, которые способны вызвать кишечную, а в некоторых случаях и генерализованную инфекцию.

Патогенные кишечные палочки

Кишечная палочка (Escherichia coli) - бактерии, относящиеся к роду Escherichia и семейству Enterobacteriaceae. Эти микроорганизмы обладают высокой устойчивостью, они способны жить месяцами в воде, почве, фекалиях. Кишечные палочки также способны длительно храниться и даже размножаться в пищевых продуктах, в особенности молочных и мясных.

Патогенные (диареегенные) кишечные палочки в зависимости от их свойств, принято делить на пять основных категорий:

Энтеротоксигенные (ЭТКП);
Энтероинвазивные (ЭИКП);
Энтеропатогенные (ЭПКП);
Энтерогеморрагические (ЭГКП);
Энтероаггрегативные (ЭАггКП).

Каждая из этих групп кишечных палочек имеет свои особенности. Так, энтеротоксигенные палочки провоцируют у детей и взрослых холероподобную кишечную инфекцию, поскольку эти бактерии продуцируют токсин, схожий с холерным.

Энтероинвазивные кишечные палочки провоцируют развитие кишечной инфекции у детей и взрослых. А энтеропатогенные палочки в отличие от предыдущих штаммов поражают преимущественно детей и вызывают у них развитие коли-энтеритов.

Энтеропатогенные кишечные палочки вызывают развитие геморрагического энтероколита, а энтероаггрегативные - приводят к возникновению кишечной инфекции в основном у ослабленных лиц.

Причины

Диареегенные кишечные палочки приводят к развитию инфекционного заболевания под названием эшерихиоз (кишечная коли-инфекция) . Для этой инфекции характерны симптомы интоксикации и поражения органов желудочно-кишечного тракта.

Источником инфекции являются больные эшерихиозом, в меньшей мере - бактерионосители. Механизм передачи - фекально-оральный. Человек может заболеть коли-инфекцией при употреблении зараженной пищи (молочных и мясных продуктов, овощей), воды, через грязные руки и предметы ухода, игрушки.

Симптомы эшерихиоза

Эшерехиоз сопровождается симптомами поражения желудочно-кишечного тракта. Однако особенности клинической картины зависят от того, каким именно штаммом инфицирован человек.

Так, эшерихиоз, вызванный энтеротоксигенными палочками, протекает с поражением главным образом тонкой кишки, при этом интоксикация выражена слабо. Заболевание возникает остро с внезапно появившейся слабости, разбитости, . Температура при этом может быть немного повышенной или даже нормальной. В животе (преимущественно в эпигастрии) возникают разлитые . Живот , определяется урчание.

Для диагностирования заболеваний органов мочеполовой системы необходимо произвести . Однако наличие кишечных палочек в моче не всегда говорит о наличии заболевания. Бактерии, обнаруженные в малом количестве, могут означать, что женщина перед сдачей анализа не произвела должные гигиенические процедуры. Однако если в анализе мочи определяется не менее 10 2 -10 4 кишечных палочек при наличии симптомов заболевания, это свидетельствует в пользу воспалительного процесса, протекающего в почках или же мочевом пузыре.

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:

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.

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.