Лекция 2.Кишечная палочка

1. Escherichia coli КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА

Роль в патологии человека и для санитарно-гигиенических исследований.
Кишечная палочка: морфология, культивирование, токсины, антигенная
структура, фаготипы, колициногенность, резистентность, патогенность для
животных, клиника, иммунитет, лабораторный диагноз. Профилактика.
Лечение .Санитарно-гигиеническое значение кишечной палочки.

2. Escherichia coli

• Эшерихиозы (escherichioses) — инфекционные
заболевания желудочно-кишечного тракта,
вызываемые
патогенными
серотипами
кишечной
палочки,
характеризующиеся
возможностью поражения как тонкой, так и
толстой кишки (энтероколиты).
• E.coli (кишечная палочка) — самый
распространенный возбудитель инфекционных
заболеваний, вызываемых энтеробактериями.

3. Таксономия

• Семейство Enterobacteriaceae
• Род Escherichia - вид E.coli
• Род Salmonella – вид S.typhi; S.paratyphi A,B;
S.enteritidis; S.typhymurium
• Род Shigella – вид S.dysenteriae; S.flexneri;
S.boydii; S.sonnei
• Род
Yersinia
–
вид
Y.pestis;
Y.pseudotuberculosis; Y.enterocolitica

4. Основные признаки семейства Enterobacteriaceae

Локализация возбудителей
Механизм передачи
Пути передачи
Факторы передачи
морфология
Окраска по Граму
Дыхание
Рост на питательных средах
Антигенное строение
Ферментативная активность
ЖКТ
Фекально-оральный
Алиментарный, водный, контактно-бытовой
Пища, вода, грязные руки, мухи, посуда и т.п
Короткие палочки. Спор нет
Жгутики (перитрихии) +Капсула +отрицательная
Факультативные анаэробы
Хорошо растут на простых средах (МПА, МПБ); ДДС – среды Эндо,
Левина, Плоскирева, висмут-сульфит-агар (для сальмонелл). В
основном растут в S-форме, однако при утере капсулы могут
образовывать R-формы колоний
О-соматический, связан с ЛПС (термостабильный эндотоксин)
клеточной стенки
Н-жгутиковый, белок флагеллин, у подвижных м/о
К-капсульный, содержится более поверхностно ЛПС клеточной
стенки и экранирует O-Ag (у некоторых видов)
К К-антигенам относятся K-Ag E.coli, VI-Ag сальмонелл
Высокая. Наличие сахаролитических, протеолитических и других
ферментов. Каталаза+, оксидаза-.

5. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

• 1886 г. — Открытие кишечной палочки под названием
Bacterium commune, предположение о ее роли в происхождении
детских поносов (Т. Эшерих).
• 1894 т. — Экспериментально выявлено токсинообразование
кишечной палочки, подтверждена способность кишечной
палочки вызывать поражения ЖКТ (Г.Н. Габричевский).
• 1922 г. — Биохимическими исследованиями установлены
патогенные штаммы (А. Адам).
• 1927 г. — Опытом самозаражения установлено, что культуры
некоторых кишечных палочек вызывают выраженный токсикоз
(Доброхотова).
• 1942 г. — Методом серологического анализа разработана
современная классификация Е. coli (Ф. Кауфман).

6. МОРФОЛОГИЯ

• Escherichia coli,
имеют типичную для
энтеробактерии форму
и представленны
короткими подвижными
(перитрихи) прямыми
палочковидными бактериями
с закруглёнными концами,
размером 1,1-1,5x2,0-6,0 мкм,
грамотрицательны.
• У большинства штаммов
существуют капсулы или
микрокапсулы.
• Морфологически серовары
неотличимы друг от друга.

7. Культуральные свойства

• Хорошо растут на обычных питательных средах.
• На плотных средах бактерии образуют плоские выпуклые мутные
S-колонии с ровными или слегка волнистыми краями (3—5 мм в
диаметре) либо сухие плоские R-колонии с неровными краями.
• В жидких средах растут диффузно, вызывая помутнение среды и
образование осадка (реже формируют поверхностную плёнку или
пристеночное кольцо).
• На средах Гисса кишечная палочка может образовывать газ.
• На селективно-дифференциальных средах колонии принимают
цвет, соответствующий окраске среды.
• На основной для эшерихий среде Эндо лактоза-положительные
эшерихии образуют фуксиново-красные колонии с металлическим
блеском, лактоза-отрицательные — бледно-розовые или
бесцветные с тёмным центром.
• На среде Левина бактерии формируют тёмно-синие колонии с
металлическим блеском, а лактоза-отрицательные — бесцветные.
• На среде Плоскирева — соответственно красные с жёлтым
оттенком или бесцветные.
• На КА могут давать полный гемолиз.

8. биохимические свойства

БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
• По
способности
кишечной
палочки
ферментировать лактозу Е. coli разделяют
на лактоза-отрицательные и лактозаположительные.
• Бактерии образуют индол, восстанавливают
нитраты и декарбоксилируют лизин.

9. Антигенная структура

АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА
• Морфологического
различия
между
патогенными и непатогенными кишечными
палочками нет, их дифференцировка основана
на различиях в структуре Аг.
• У Е. coli выделяют
• липополисахаридные (О-) Аг,
• жгутиковые белковые (Н-) Аг,
• капсульные полисахаридные (К) Аг.
• Аг обозначают арабскими цифрами.

10.

• На практике обычно используют соотношение 0:Н (в
настоящее время выделено 173 0- и 56 Н-сероваров).
• Типирование по О-Аг — наиболее информативное
исследование.
• По К-Аг бактерии разделяют на три группы (L, В и
А); по их структуре выделяют 80 сероваров.
• В настоящее время известно около 170 антигенных
вариантов Е. coli; более 80 из них вызывают колиинфекцию.
• Пример
полной
антигенной
формулы:
О111:К55:Н12
• По О-антигену (или по сочетанию ОК-антигенов)
определяют серогруппу
• По Н- и К-антигенам – серовары

11.

• Диареегенные серовары кишечной палочки
разделяют на 5 групп:
энтеропатогенные (ЭПКП);
энтеротоксигенные (ЭТКП);
энтероинвазивные (ЭИКП);
энтерогеморрагические (ЭГКП);
энтероадгезивные (ЭАКП).

12. Классификация диареегенных Е. coli

Категория
ЭПКП
энтеропатогенные
Серогруппа
Серовар
Класс 1: 055, 086, 0111,
018:Н7, О20аЬ:Н26, 026:Н-, 026:Н11,
0119, 0125, 0126, 0127,
028ас:Н-, 044:Н34, 055.Н-, 055:Н6,
0128ab, 0142
055.Н7, 086а:Н~, 086а:Н34, O111ab.H-,
Класс 2: 018, 044, 0112, 011 lab:H2, Ol 11аЬ:Н12, 0114:Н 10,0114:Н32,
ОП4
0119:Н-, ОП9:Н6, 0125:Н21, 0126:Н-,
0126:Н7, 0127:Н-, 0127:Н9, 0127:Н21,
0128аЬ:Н2, 0128ас:Н12, 0142:Н6, 0158:Н23, 0159
ЭИКП
энтероинвазивные
028ас, 029, 0124, 0136, 028ас:Н-, 0112ас:Н-, 0124:Н-, О124:Н30,
0143,
0124:Н32, 0136:Н-, 0143:Н-, 0144:Н0144, 0152, 0164, 0167
0152:Н-, 0159:Н2, 0164, 0167:Н4, 0167:Н5
06, 08, 015, 020, 025, 027, 06:Н16, 08:Н9, ОП:Н27, 015:Н11, О20:Н-,
ОбЗ, 078, 080, 085, ОП5, 025:Н42, 025:Н~, 027:Н7, ОбЗ, 078:Н11,
0128ас, 0139, 0148, 0153, 078:Н12, 0128:Н7, 0148:Н28, 0149:НЮ,
0159, 0167
О159:Н20, 0167
ЭТКП
энтеротоксигенные
ЭГКП
0157, 0126, ОП1, 0145
энтерогеморрагические
ЭАКП
энтероадгезивные
0157:Н7
Не выяснены

13. Классификация диареегенных Е. coli

• Энтеропатогенные Е. coli ЭПКП включают около 15
серогрупп и 29 сероваров.
• Энтероинвазивные Е. coli ЭИКП включают около 9
серогрупп и 13 сероваров. Наибольшее значение имеют
штаммы О124 и О151.
• Энтеротоксигенные Е. coli ЭТКП включают 17
серогрупп и 16 сероваров.
• Энтерогеморрагические Е. coli ЭГКП включают
серогруппы О157, 026, О145.
• Энтероадгезивные Е. coli ЭАКП окончательно не
дифференцированы. Отличаются способностью быстро
прикрепляться к кишечному эпителию.

14.

• Факторы адгезии, колонизации и инвазии, связанные с
пилями, фимбриальными структурами, белками
наружной мембраны. Они кодируются плазмидными
генами и способствуют колонизации нижних отделов
тонкой кишки.
• Экзотоксины:
цитотонины
(стимулируют
гиперсекрецию клетками кишечника жидкости,
нарушают водно-солевой обмен и способствуют
развитию диареи) и энтероцитотоксины (действуют на
клетки стенки кишечника и эндотелия капилляров).
• Эндотоксин (липополисахарид).
• Для патогенных кишечных палочек характерна
выработка бактериоцинов (колицинов).
• В зависимости от наличия различных факторов
патогенности
диареегенные
кишечные
палочки
разделены на пять основных типов.

15. Факторы патогенности

Энтеропатогенные Е. coli
Энтеротоксигенные Е. coli
Энтероинвазивные Е. coli
Энтерогеморрагические Е. coli
пили, гемолизин,
эндотоксин (вызывает системную воспалительную
реакцию).
капсула, препятствующая фагоцитозу,
пили (адгезия без воспаления),
термостабильный
экзотоксин
(активирует
гуанилатциклазу, неиммуногенен),
термолабильный
экзотоксин
(активирует
аденилатциклазу, что ведет к накоплению цАМФ,
нарушению секреции и развитию диареи).
капсула (имеется не всегда), пили, эндотоксин (ЛПС
наружной мембраны);
фермент муциназа (растворяет гликопротеиновую
пленку на поверхности слизистой кишечника и
обеспечивает очень плотный контакт микроба с
клеткой, в результате чего микроб проникает в клетку
и вызывает ее разрушение — как при дизентерии).
капсула, пили, эндотоксин,
веротоксин (шигеллоподобный токсин — блокирует
синтез белка, поступает в кровь, вызывает
повреждение почек, приводит к летальному исходу).

16. Резистентность

• Устойчивы во внешней среде, месяцами
сохраняются в почве, воде, испражнениях.
• Хорошо переносят высушивание.
• Способны размножаться в пищевых
продуктах, особенно в молоке.
• Быстро погибают при кипячении и
дезинфекции.

17.

• У человека Е. coli вызывает кишечные инфекций,
поражения мочевыводящих путей, бактериемии,
менингиты и др.
• Уропатогенные
эшерихии
вызывают
инфекции
мочевыводящих путей около 90% обычных и более 30%
госпитальных поражений.
• Е. coli — один из основных возбудителей бактериемий у
детей и взрослых (17-35%). Клинически бактериемия,
вызванная Е. coli, не имеет патогномоничных признаков.
• Е. coli — частый возбудитель менингитов у
новорождённых (в среднем 1-5:1000 новорождённых,
чаще у мальчиков). В большинстве случаев менингиты
бывают осложнениями бактериемий и развиваются у 1040% новорождённых с подобной патологией.
• Е. coli, часто вызывают респираторные инфекции,
особенно у новорождённых, грудных детей и лиц
преклонного возраста.

18.

• Механизм передачи Е. coli - фекальнооральный
• Пути передачи Е. coli - алиментарный,
водный, контактно-бытовой
• Факторы передачи Е. coli - пища, вода,
грязные руки, мухи, посуда и т.п

19. Клиническая классификация эшерихиозов, предложенная Н.Д. Ющуком, Ю.Я. Венгеровым и соавт. (1999), разделяет их на следующие

группы
По этиологическим признакам:
— энтеропатогенные;
— энтеротоксигенные;
— энтероинвазивные;
— энтерогеморрагические.
По форме заболевания:
— гастроэнтеритические;
— энтероколитические;
— гастроэнтероколитические;
— генерализованные (коли-сепсис, менингиты, пиелонефриты,
холециститы).
По тяжести течения: лёгкие, средней тяжести, тяжёлые.

20. Энтеропатогенные Е. coli

• ЭПКП I класса вызывают заболевание в
основном
у детей раннего возраста.
Инкубационный период длится несколько
дней. Основные клинические проявления —
диарея,
рвота,
выраженный
синдром
интоксикации и быстрой дегидратации.
Возможно развитие септического процесса.
• ЭПКП II класса поражают и взрослых; в этих
случаях клиническая картина заболевания
часто напоминает сальмонеллёз.

21. Энтероинвазивные Е. coli

• ЭИКП вызывают дизентериеподобные эшерихиозы,
клинически сходные с шигеллёзами. Инкубационный
период
продолжается 1—3
дня, заболевание
начинается остро с умеренными проявлениями
синдрома интоксикации — головной болью,
слабостью, повышением температуры тела от
субфебрильной до высокой, ознобом. Вскоре
присоединяются схваткообразные боли в животе,
возникает диарея, в испражнениях возможны
патологические примеси — слизь и даже прожилки
крови. У отдельных больных возможны тенезмы и
ложные позывы. При пальпации живота определяют
болезненность по ходу толстой кишки и часто в
околопупочной области. Заболевание протекает в
лёгкой, стёртой, иногда среднетяжёлой формах в
течение нескольких дней.

22. Энтеротоксигенные Е. coli

• Клиническая картина заболеваний, вызванных ЭТКП,
сходна с сальмонеллёзами, ПТИ и лёгкой формой
холеры. Инкубационный период составляет 1—2 дня.
На
фоне
умеренно
выраженных
признаков
интоксикации и чаще всего нормальной температуры
тела возникают схваткообразные боли в эпигастральной
и пупочной областях, которые иногда могут
отсутствовать.
Нарастает
тошнота,
появляются
повторная рвота и обильный жидкий стул энтеритного
характера. Эти явления приводят к развитию умеренно
выраженной
дегидратации,
иногда
олигурии.
Заболевание
часто
именуют
«диареей
путешественников», возникающей у лиц, посещающих
страны тропического пояса. В условиях тропиков в
клинических проявлениях болезни возможно развитие
лихорадки, озноба, миалгий и артралгий, выраженного
обезвоживания.

23. Энтерогеморрагические Е. coli

• ЭГКП поражают преимущественно детей. Заболевание
проявляется умеренной интоксикацией с субфебрильной
температурой тела, тошнотой и рвотой, диареей водянистого
характера. В более тяжёлых случаях в динамике заболевания на
3—4-й
день
болезни
развиваются
интенсивные
схваткообразные боли в живо те, учащается стул, появляется
примесь крови в испражнениях, иногда в значительном
количестве. Стул приобретает бескаловый кровянистый или
кровянисто-гнойный характер (клинические проявления
катарально-геморрагического
или
фибринозно-язвенного
колита). Клиническая картина заболевания в большинстве
случаев купируется самостоятельно в течение 1 нед. Однако у
части больных с тяжёлым течением (в основном у детей до 5
лет) после прекращения диареи на 7-10-й день болезни может
развиться гемолитико-уремический синдром. При этом
состоянии характерно сочетание ОПН с гемолитической
анемией и тромбоцитопенией. Часто присоединяются
церебральные нарушения: судороги мышц
конечностей,
мышечная ригидность, гемипарезы, сопор и кома. В подобных
случаях летальность может достигать 5%.

24. Микробиологическая диагностика

• Материал для исследований — кровь, моча,
СМЖ, испражнения, рвотные массы, гнойное
отделяемое и др.
• Методы исследования:
• бактериоскопиический,
• бактериологический,
• серологический методы

25.

• Бактериоскопиический метод — окраска по
Граму
(мелкие
грамотрицательные
палочки).
• Бактериологический
метод
посев
исследуемого материала на селективнодифференцирующие среды
• на среде Эндо (вырастают крупные красные
лактозопозитивные
колонии
с
металлическим блеском),
• на среде Левина (темно-синие, гладкие,
слизистые колонии).

26.

• Окраска по Граму
• Электронная
Микрофотография
E.coli

27.

• Рост культуры E.coli
на Среде Эндо и
среде Левина

28.

• Определение
биохимических
свойств,
проводят дополнительно для установления
родовой принадлежности
• Посев на «пестрый ряд», на среды APIЕ,
ENTERO, TUBE, МПБ.
• Цвет среды с глюкозой и лактозой меняется.
• Выделяется индол (на МПБ).
• В клинических лабораториях иногда выделяют
практически чистые культуры Е. coli
(например, из мочи), тогда исследовании
ограничивают определением роста на среде
Плоскирева и способности к образованию
индола.

29.

• Серологическая идентификация с помощью
РА на стекле или латекс-агглютинации.
РТГА с О-сыворотками.
• МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД (ПЦР
ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЕ ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ
ФАКТОРЫ ВИРУЛЕНТНОСТИ);
• ИФА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ LT- И STЭНТЕРОТОКСИНОВ);
• ИММУНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД (ПРЯМОЙ)
КАК ЭКСПРЕСС-МЕТОД ВО ВРЕМЯ ВСПЫШЕК
КИШЕЧНОЙ ИНФЕКЦИИ

30. Иммунофлуоресцентный метод обнаружения E.coli

31. Лечение и профилактика

ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА
• Основу химиотерапии эшерихиозов составляет
назначение
эффективных
антимикробных
средств
(ампициллин,
ко-тримоксазол,
норфлоксацин и др.).
• Коли-фаг,
коли-протейный
бактериофаг,
интести-фаг (содержит коли-бактериофаг).
• Для лечения инфекций мочевыводящих путей
также
используют
цефалоспорины
и
аминогликозиды.
• По окончании курса антибиотикотерапии
рекомендованы препараты для коррекции
микрофлоры кишечника: бифидумбактерин и
др.

32. Профилактика

• Средств специфической иммунопрофилактики
нет.
• Профилактика коли-инфекции направлена на
соблюдение санитарно- гигиенических правил,
предупреждение инфицирования продуктов
питания
и
размножения
в
пище
микроорганизмов, уничтожение попавших
микробов при помощи термической обработки.

33. Санитарно-гигиеническое значение кишечной палочки

• Этот возбудитель является показателем
фекального загрязнения, особенно воды.
• Коли-титр и коли-индекс часто
использовали как санитарные показатели.
• Эшерихии входят в состав микрофлоры
толстого кишечника млекопитающих, птиц,
пресмыкающихся и рыб.

34. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ