Эшерихии (Escherichia coli): морфологические, тинкториальные свойства

Эшерихии - грамотрицательные бактерии, преобладают среди аэробов-комменсалов микрофлоры кишечника человека и животных; они охватывают огромное количество штаммов, относящихся к комменсалам. В то же время среди эшерихий встречаются штаммы, обладающие факторами патогенности, способные вызывать заболевания с различной локализацией инфекционного процесса. Свое название бактерии получили в честь немецкого педиатра T. Escherich, профессора клиники детских болезней в Граце, который в 1885 г. выделил кишечную палочку из фекалий ребенка с холероподобной формой диареи.

По мере выделения и детальной характеристики клинических штаммов эшерихий в зависимости от наличия тех или иных факторов патогенности и механизмов, лежащих в основе возникновения и развития инфекционного процесса, последние были подразделены на две большие группы: 1) вызывающую патологический процесс внекишечной локализации и 2) обусловливающую развитие острых кишечных инфекций. В настоящее время Е. coli, вызывающие парентеральный инфекционный процесс, подразделяются на три патогруппы:
1) менингеальные;
2) септицемические;
3) урологические.

В свою очередь, эшерихии, вызывающие острые кишечные инфекции (ОКИ), подразделяются на 6 патотипов кишечных палочек:
1) энтеропагогенные (ЭГТКП);
2) энтероинвазивные (ЭИКП);
3) энтеротоксигенные (ЭТКП);
4) энтерогеморрагические (ЭГКП);
5) энтероагрегативные (ЭАКП);
6) диффузно-адгезирующие (ДАКП).

Первые способны продуцировать термолабильный и/или термостабильный токсины; вторые проникают и размножаются в клетках кишечного эпителия подобно шигеллам; ЭГКП вызывают геморрагический колит, продуцируя шига-подобные энтеротоксины; ЭАКП обладают специфическим свойством агрегатадгезии к эпителиодным клеткам и ДАКП диффузно прилипают к эпи-телиоидным клеткам. Последние две группы эшерихий встречаются довольно редко, хотя в литературе имеются сообщения о вспышках диареи, вызванной этими бактериями в разных странах.

а) Морфологические, тинкториальные и прочие биологические свойства. Эшерихии — самостоятельный род в семействе Enterobacteriaceae. С момента открытия и до последнего времени классификация и номенклатура этих бактерий неоднократно менялись. Первоначально на основе биохимических свойств они были разделены на Bacterium coli commune, В. coli lactis и В. lactis aerogenes. Позднее, по данным реакций с метиловым красным, Фогеса—Проскауэра, способности усваивать мочевину и цитрат, М. Levine и S. Koser разделили эшерихии на две подгруппы: coli и aerogenes.

И.Е. Минкевич в группе coli выделил 8 видов: В. coli commune, В. aerogenes, В. citrovolum, В. cloacae, В. coli anaerogenes, В. aquatilis communis, В. coli mutabile и В. paracoli. Как стало известно позднее, эта классификация объединяла бактерии нескольких родовых групп. В 1953 г. Международным номенклатурным комитетом было заменено родовое название Bacterium на Escherichia. По классификации, принятой 5-м Международным конгрессом микробиологов, род Escherichia был разделен на 2 вида: Е. coli и Е. freundii. В 1958 г. Международный подкомитет по Enterobacteriaceae предложил рассматривать в составе рода Escherichia только один вид Е. coli. В настоящее время род Escherichia объединяет 5 видов: Е. coli, Е. blattae, Е. hermanii, Е. vulneris и Е. fergusoni.

Естественным местом обитания эшерихий являются дистальный отдел тонкой кишки и толстая кишка человека, животных, птиц, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Эшерихии с фекалиями попадают во внешнюю среду: почву, воду, а также на овощи, фрукты, возможно загрязнение молока и других продуктов. Рассматриваются как показатель фекального загрязнения водных источников, питьевой воды и пищевых продуктов.

Ниже подробно рассмотрены патогенные варианты Escherichia coli, вызывающие острую кишечную инфекцию.

Морфологические, тинкториальные и прочие биологические свойства. Эшерихии — мелкие подвижные и неподвижные грамотрицательные палочки. Размеры бактериальной клетки 1,1 -1,5x2,0-6,0 мкм. В мазках из патологического материала и культур, выращенных на питательных средах, располагаются хаотично. Спор не образуют. Нередко имеют капсулу. Подвижные особи отличаются перитрихиальным расположением жгутиков. Обладают разного типа фимбриями (pili).

Хорошо растут на простых питательных средах, факультативные анаэробы, способны расти благодаря процессам ферментации в анаэробных условиях, в аэробных условиях отдается предпочтение респираторному типу. Углеводы утилизируют по ферментативному типу. Конечными продуктами ферментативной реакции являются молочная, муравьиная, уксусная и янтарная кислоты, Н2, CO2, этиловый спирт. На плотных питательных средах эшерихии образуют разной величины плотные выпуклые гладкие (S-формы) или шероховатые (R-формы) колонии. Можно встретить образование крупных слизистых колоний у штаммов с выраженными К-антигенами.

Эшерихии (Escherichia coli): морфологические, тинкториальные свойства

На селективных средах типа Эндо лактозоположительные E.coli образуют темно-красные с металлическим блеском или без него розовые с красным центром колонии. Лактозоотрицательные штаммы образуют светло-розовые колонии, иногда с бесцветным ободком, некоторые полупрозрачные, напоминающие колонии шигелл и сальмонелл. В жидких средах наблюдается диффузный рост, возможно образование осадка либо пленки на поверхности среды. Могут расти при широком температурном диапазоне: от 15 до 45°С. Оптимум роста 37°С, pH — нейтральная (7,0-7,2). При культивировании на кровяных средах некоторые штаммы могут вызывать гемолиз эритроцитов.

Эшерихии обладают выраженной ферментативной активностью, способны ферментировать с образованием кислоты и газа или только кислоты многие углеводы и многоатомные спирты, утилизируют ацетат, дают положительную реакцию с метиловым красным, не образуют ацетилметилкарбинола (отрицательная реакция Фогеса-Проскауэра), большинство штаммов имеет лизин-декарбоксилазу.

Е. coli не утилизируют цитрат в качестве единственного источника углерода, не содержат деаминаз аминокислот, уреазы, желатиназы, не утилизируют малонат, не растут в средах с добавлением KCN.

Для дифференциации E.coli с другими видами эшерихий по биохимическим свойствам можно использовать совокупность следующих тестов: способность образовывать индол, декарбоксилировать орнитин, ферментировать сахарозу, адонит, сорбит, целлобиозу, утилизировать малонат натрия, наличие желтого пигмента.

Устойчивость к факторам внешней среды и химиотерапевтическим препаратам. Эшерихии довольно устойчивы к воздействию факторов внешней среды, могут сохраняться во внешней среде до нескольких месяцев. Сравнительно быстро погибают при воздействии применяемых дезинфицирующих средств. Температура 55°С губит бактерии через 1 ч, при нагревании до 60°С E.coli погибают через 15 мин. Обладают естественной устойчивостью к бензилпенициллину, чувствительны к ампициллину, цефалоспоринам, обычно чувствительны к хлорамфениколу (левомицетину), аминогликозидам, триметоприму.

Эшерихии (Escherichia coli): морфологические, тинкториальные свойства

б) Иммунитет к повторному инфицированию различными патоварами диареегенных Е. coli практически отсутствует.

в) Эпидемиология. В развитых странах при четком соблюдении гигиенических стандартов спорадические случаи и вспышки энтеритов, вызванных энтеропатогенными эшерихиями, редки. Энтеротоксигенные эшерихии являются наиболее частой причиной диареи путешественников. Заболевание преимущественно встречается среди путешественников из развитых стран с умеренным климатом при посещении ими развивающихся стран с жарким климатом. Источники и пути передачи инфекции, вызываемой ЭТКП в странах с жарким климатом, не очень понятны, но скорее всего важную роль в распространении инфекции играет вода, контаминированная сточными водами.

Эпидемиология и экология ЭИКП изучена слабо. Считают, что энтероинвазивные эшерихии вызывают около 5% всех диарейных заболеваний в районах с плохими санитарно-гигиеническими условиями. Естественным резервуаром энтерогеморрагических эшерихии служит крупный рогатый скот. Пища является важным источником инфекции, вызванной ЭГКП, при этом ведущую роль играют мясные продукты, не прошедшие достаточной термической обработки. Немалое значение в распространении инфекции имеет контаминированное молоко. Спектр продуктов, описанных в качестве факторов передачи инфекции, очень разнообразен: гамбургеры, салями, картофель, майонез, питьевая вода и др. Имеет место и контактно-бытовой путь передачи инфекции от человека человеку.

г) Лечение и профилактика. Лечение эшерихиозов, вызванных диареегенными штаммами Е. coli, — комплексное, направленное, прежде всего, на восстановление водного баланса организма, который нарушается, особенно у маленьких детей. В тяжелых случаях применяют антибактериальные (ампициллин, цефалоспорин, тиенам и др.) препараты и необходимую симптоматическую терапию.

Наиболее эффективное средство предупреждения инфекции — недопущение контакта с инфекционным агентом. Соблюдение правил гигиены, должная термическая обработка мясных, молочных и других продуктов питания уберегут от развития колитов, энтеритов и других заболеваний, вызываемых диареегенными эшерихиями. Определенное значение имеют препараты-пробиотики, содержащие жизнеспособные бифидобактерии и/или лактобациллы, подавляющие рост и развитие энтеропатогенных кишечных палочек.

- Читать далее "Антигены и генетика эшерихий (E. coli)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 27.12.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.