Морфологические и тинкториальные свойства кишечной палочки
Обновлено: 27.03.2024
Эшерихии. Эшерихиозы. Свойства эшерихий. Кишечная палочка. Escherichia coli. Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки.
Своё название бактерии получили в честь немецкого педиатра Т. Эшериха, впервые выделившего Escherichia coli из содержимого кишечника детей. Род образуют подвижные (перитрихи) прямые палочковидные бактерии размером 1,1-1,5x2,0-6,0 мкм. В мазках они располагаются одиночно или парами. У большинства штаммов существуют капсулы или микрокапсулы.
Температурный оптимум для роста эшерихий 37 °С. Эшерихии ферментируют углеводы с образованием кислоты или кислоты и газа, оксидаза-отрицательны и каталаза-положительны.
Эшерихии входят в состав микрофлоры толстой кишки теплокровных, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Эшерихии — основная аэробная микрофлора кишечника, вызывающая, однако, обширную группу заболеваний человека, известных как эшерихиозы.
Эшерихиозы характеризуются не только клиническим полиморфизмом, но и создают особую эпидемиологическую ситуацию. Основное медицинское значение имеет кишечная палочка (Escherichia coli). Кишечные палочки рассматривают как санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) при анализе воды и пищевых продуктов.
Кишечная палочка. Escherichia coli
В настоящее время среди прочих энтеробактерии кишечная палочка — основной возбудитель эшерихиозов у человека.
Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки
Кишечная палочка имеют типичную для энтеробактерий форму и представлены короткими подвижными палочками с закруглёнными концами.
• 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 Хисса кишечная палочка может образовывать газ. На селективно-дифференциальных средах колонии принимают цвет, соответствующий окраске среды. На агаре Эндо лактоза-положительные эшерихии образуют фукс и ново-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.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Эшерихии. Эшерихиозы. Свойства эшерихий. Кишечная палочка. Escherichia coli. Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки.
Своё название бактерии получили в честь немецкого педиатра Т. Эшериха, впервые выделившего Escherichia coli из содержимого кишечника детей. Род образуют подвижные (перитрихи) прямые палочковидные бактерии размером 1,1-1,5x2,0-6,0 мкм. В мазках они располагаются одиночно или парами. У большинства штаммов существуют капсулы или микрокапсулы.
Температурный оптимум для роста эшерихий 37 °С. Эшерихии ферментируют углеводы с образованием кислоты или кислоты и газа, оксидаза-отрицательны и каталаза-положительны.
Эшерихии входят в состав микрофлоры толстой кишки теплокровных, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Эшерихии — основная аэробная микрофлора кишечника, вызывающая, однако, обширную группу заболеваний человека, известных как эшерихиозы.
Эшерихиозы характеризуются не только клиническим полиморфизмом, но и создают особую эпидемиологическую ситуацию. Основное медицинское значение имеет кишечная палочка (Escherichia coli). Кишечные палочки рассматривают как санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) при анализе воды и пищевых продуктов.
Кишечная палочка. Escherichia coli
В настоящее время среди прочих энтеробактерии кишечная палочка — основной возбудитель эшерихиозов у человека.
Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки
Кишечная палочка имеют типичную для энтеробактерий форму и представлены короткими подвижными палочками с закруглёнными концами.
• 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 Хисса кишечная палочка может образовывать газ. На селективно-дифференциальных средах колонии принимают цвет, соответствующий окраске среды. На агаре Эндо лактоза-положительные эшерихии образуют фукс и ново-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.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Энтероадгезивные кишечные палочки. Уропатогенные эшерихии. Инфекции мочевыводящих путей вызванные кишечной палочкой. Бактериемия эшерихий.
Энтероадгезивные кишечные палочки, ЕАЕС [от англ. enteroadherence E coli], впервые выделены в 1985 г. Бактерии не образуют цитотоксины, не проникают в клетки эпителия и не имеют плазмидного фактора адгезии, существующего у ЕРЕС. Своё название получили за счёт быстрого прикрепления к поверхности клеток.
Инфекции мочевыводящих путей вызванные кишечной палочкой
Уропатогенные эшерихии обычно происходят из микрофлоры кишечника, вызывают около 90% обычных и более 30% госпитальных поражений. Бактерии проникают в мочеиспускательный канал, затем в мочевой пузырь, прикрепляются к переходному эпителию и активно размножаются. Определённую роль играют анатомические и физиологические аномалии, затрудняющие нормальную эвакуацию мочи (например, стеноз мочеиспускательного канала или пузырно-мочеточниковый рефлюкс). Довольно часто риск развития поражений зависит от возраста и пола — среди новорождённых и детей первых 3 мес жизни заболевание преобладает у мальчиков, в подростковый период — у девочек.
Бактериемия эшерихий
На сегодняшний день кишечная палочка — один из основных возбудителей бактериемии у детей и взрослых (17-35%). У новорождённых 15-20% случаев обусловлены манипуляциями на мочевыводящих путях.
У взрослых лиц первичными источниками бактериемии бывают мочевыводяшие пути (в среднем 40-60%) и кишечник (около 25-30%). Клинически бактериемия, вызванная кишечной палочкой, не имеет патогномоничных признаков. У новорождённых обычно отмечают нарушение терморегуляции, анорексию, респираторный дистресс-синдром, апноэ, рвоту, диарею, желтуху, гепатомегалию и сонливость. Для взрослых характерны лихорадка, спутанность сознания, судороги, артериальная гипотензия, олиго- и анурия или комбинации этих проявлений.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
СТАЙЛАБ предлагает тест-системы для определения кишечной палочки (E. coli) в пробах продуктов и окружающей среды микробиологическими методами, с помощью ПЦР в реальном времени, а также методом латекс-агглютинации.
Кишечная палочка (Escherichia coli) – это факультативно-анаэробная грамотрицательная подвижная палочковидная бактерия, входящая в состав нормальной микрофлоры кишечника большинства теплокровных животных, в том числе, и человека. Существует множество серотипов кишечной палочки, большинство из которых безвредно или даже полезно для носителя. Бактерии, входящие в состав микрофлоры, препятствуют размножению других бактерий, в том числе, патогенных. Кроме того, кишечная палочка вырабатывает витамин К. Однако некоторые серотипы E. coli могут вызывать тяжелые заболевания. Морфологически безвредные и патогенные кишечные палочки не различаются, потому для определения патогенности микроорганизма необходимо проанализировать его антигены.
Бактерии кишечной палочки могут относиться к различным серогруппам: обладать различными антигенами. Серогруппа – это группа бактерий, обладающих общим антигеном; она может включать более одного серотипа, вида или рода. Для E. coli наиболее известными являются серогруппы энтеропатогенной кишечной палочки O26, O55, O86, O111, O114, O119, O125, O126, O127, O128, O142 и O158. К этим же группам могут относиться и другие типы патогенной кишечной палочки. Например, у DAEC выявлены серогруппы O86, O127, O142 и O158.
Выделяют шесть типов патогенных кишечных палочек.
- Энтерогеморрагическая кишечная палочка (EHEC, используются также сокращения STEC – от «шигатоксин-продуцирующая E. coli и VTEC – «веротоксин-продуцирующая E.Coli). Эти бактерии вырабатывают два токсина, которые называют веротоксинами, или шигаподобными (шигеллоподобными) токсинами. EHEC вызывает заболевания, по симптоматике сходные с дизентерией и сопровождающиеся геморрагической диареей. В тяжелых случаях может развиваться гемолитико-уремический синдром (ГУС). К EHEC относятся серотипы кишечной палочки O104:H4, O157:H7 и некоторые другие.
- Энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC) вырабатывает термолабильный и термостабильный токсины, последний из которых похож на токсин холерного вибриона. Для заболеваний, вызываемых этой бактерией, характерна водянистая диарея, повышенная температура и, в некоторых случаях, тошнота.
- Энтероинвазивная кишечная палочка (EIEC) вызывает заболевания, похожие на бактериальную дизентерию. Эти бактерии проникают в клетки эпителия кишечника и размножаются в них.
- Энтеропатогенная кишечная палочка (EPEC) чаще вызывает диарею у детей, чем у взрослых. Механизм ее действия отличается от ETEC и EIEC: эти бактерии прикрепляются к клеткам эпителия кишечника, но не проникают в них. Заболевания, вызванные EPEC, могут продолжаться до 2 недель.
- Энтероагрегативная кишечная палочка (EAEC) также вызывает заболевания, в основном, у детей. Бактерии прикрепляются к эпителию кишечника и выделяют токсины.
- Диффузно-адгезивная кишечная палочка (DAEC) вызывает легкую диарею у детей, особенно возрастом до 2х лет. Однако этот микроорганизм обнаруживали и у здоровых детей, а также у здоровых взрослых.
Кишечная палочка способна вызывать не только энтериты и токсикоинфекции, но и менингиты новорожденных, респираторные инфекции, инфекции мочевыводящих путей и бактериемию – общее поражение организма, вызванное бактериями, проникшими в кровь.
E. coli относится к наиболее изученным организмам. Геном одного из штаммов этих бактерий был полностью секвенирован в 1997 году. Кишечную палочку используют в генетических и микробиологических экспериментах, а также при изучении видообразования. Кроме того, с помощью этих бактерий синтезируют различные белки, в частности, аналог инсулина человека, некоторые ферменты и др. Их применяют также для получения вакцин. Ведутся исследования по использованию кишечной палочки для получения топлива.
Для определения кишечной палочки в пробах используют как микробиологические методы (селективные среды, тест-подложки), так и определение ДНК с помощью ПЦР. В качестве экспресс-тестов применяют простой и быстрый метод латекс-агглютинации.
Этой статьей мы начинаем рассмотрение представителей микробиологического мира, с которыми чаще всего встречаем в ежедневной клинической практике, и темой сегодняшнего разговора будет кишечная палочка, она же Escherichia coli (E.coli).
Материалы предназначены исключительно для врачей и специалистов с высшим медицинским образованием. Статьи носят информационно-образовательный характер. Самолечение и самодиагностика крайне опасны для здоровья. Автор статей не дает медицинских консультаций: клинический фармаколог — это врач только и исключительно для врачей.
Автор: Трубачева Е.С.,
врач – клинический фармаколог
Этой статьей мы начинаем рассмотрение представителей микробиологического мира, с которыми чаще всего встречаем в ежедневной клинической практике, и темой сегодняшнего разговора будет кишечная палочка, она же Escherichia coli (E.coli).
Микробиологические аспекты
E.coli относится к типичным представителям семейства Enterobacteriaceae, являясь грамотрицательной бактерией, факультативным анаэробом в составе нормальной кишечной микрофлоры человека. Но тут же становится патогеном, выбравшись из среды нормального обитания, хотя отдельные штаммы являются патогенными и для желудочно-кишечного тракта. То есть кишечная палочка относится к кишечным комменсалам, кишечным патогенам и внекишечным патогенам, каждый из которых мы кратко разберем.
К штаммам E.coli, действующим как кишечные патогены и встречающимся чаще других, относятся:
- Штамм серотипа O157:H7 (STEC O157) или так называемый энтерогеморрагический штамм E.coli, который является причиной 90% случаев геморрагических колитов и 10% случаев гемолитико-уремического синдрома. Встречается достаточно часто, а если вы работаете в стационарах плановой помощи, то это один из обязательных анализов для принятия решения о госпитализации, так что так или иначе он на слуху. Проблема инфицирования этим возбудителем связана с употреблением плохо термически обработанной пищи и передачи штамма контактным путем от человека к человеку, проще говоря, через руки.
- Второй крайне опасный высоко-патогенный штамм кишечной палочки – O104:H4, вызвавший в Германии 2011 году эпидемию с высоким уровнем смертности среди пациентов с пищевыми токсико-инфекциями вследствие развития гемолитико-уремического синдрома. Если помните, это была очень громкая история с перекрытиями границ для испанских огурцов, потом вообще для всей плодоовощной продукции из Европы в Россию, пока искали хотя бы источник, не говоря уж о виновнике тех событий. Окончательно виновными тогда были обозначены листья салата, в поливе которых использовалась вода с признаками фекального заражения, а затем речь пошла уже о пророщенных семенах, которые так же полили фекально-зараженной водичкой. Так вышли на конкретный штамм E.coli – O104:H4, который, подвергшись санации антибиотиком, выплескивает эндотоксин, вызывающий гемолиз и острую почечную недостаточность. В итоге – массовая летальность пациентов, получавших антибиотики.
Затем тот же штамм обнаружился при вспышке ПТИ в Финляндии, но к тому времени пациентов с диареями до появления микробиологических результатов перестали лечить бактерицидными антибиотиками и ситуация была купирована в зародыше.
И третий громкий (для нашей страны) случай – это массовое заболевание питерских школьников в Грузии, где так же был выявлен этот штамм (пресс-релиз Роспотребнадзора по данному случаю лежит здесь).
Когда кишечная палочка выступает внекишечным патогенном? Почти всегда, когда обнаруживается вне места своего нормального обитания.
- Заболевания мочевыводящий путей. Здесь E.coli является абсолютным лидером и играет ведущую роль в развитии:
- Острых циститов
- Пиелонефритов
- Абсцессов почек и
- Простатитов
Этот факт объясняется близким анатомическим расположением двух систем и огрехами в личной гигиене, что позволяет на этапе эмпирической терапии вышеперечисленных заболеваний сразу же назначать препараты, активные в отношении кишечной палочки.
- Заболевания желудочно-кишечного тракта:
- Диарея путешественников
- Интраабдоминальные абсцессы и перитониты, чаще всего носящие вторичный характер (прободение кишки в результате первичного заболевания, либо при дефектах оперативного вмешательства)
- Инфекции центральной нервной системы у очень ослабленных пациентов, результатом чего будет развитие менингитов. Встречается в основном у лиц старческого возраста и новорожденных. Кроме того, в случае внутрибольничного заражения менингит может развиться в результате плохой обработки рук медицинского персонала перед оперативным вмешательством или перевязками.
- Инфекции кровотока, а именно сепсис, как продолжение развития заболеваний мочевыводящих путей, ЖКТ и билиарного тракта вследствие метастазирования очага инфекции. Лечению поддается крайне тяжело, особенно если задействованы внутрибольничные штаммы, летальность чрезвычайно высокая.
- Инфекции кожи и мягких тканейкак следствие раневых инфекций после вмешательств на органах брюшной полости.
- Внутрибольничные пневмонии, вызванные устойчивыми штаммами кишечной палочки, целиком связаны с дефектами ухода за пациентом и фактором чистоты, точнее ее отсутствия, рук медицинского персонала или ухаживающих родственников. Факт внутрибольничного заражения доказывается элементарно, что будет наглядно продемонстрировано в следующем разделе.
- Послеродовые (и не только) эндометриты. Вынуждены упомянуть и эту патологию, так как инфицирование кишечной палочкой встречается все чаще и чаще, а большой настороженности нет. Как результат, можно очень сильно промахнуться с антибактериальной терапией и, как следствие, прийти к экстирпации органа в виду неэффективности антибиотикотерапии. Натолкнуть на мысль может более позднее, чем обычно, поступление и более агрессивное, чем обычно течение. Дополнительный осмотр прианальной области так же может натолкнуть на вероятность развития именно такого инфицирования.
(часть вторая) Практические вопросы диагностики и лечения.
Когда мы можем заподозрить, что перед нами пациент с инфекцией, вызванной кишечной палочкой?
- Пациенты с диареей, приехавшие из отпуска и все-таки смогшие прийти на прием (диарея путешественников или энтеротоксигенные штаммы E.coli).
- Пациенты со всеми заболеваниями мочевыделительной системы, в том числе беременные, но строго с наличием симптоматики (не надо лечить бессимптомную бактериурию, иначе вырастите резистентные штаммы и создадите проблему и себе, и женщине, и роддому в последующем).
- В стационарах – нозокомиальные пневмонии, послеоперационные менингиты, перитониты, сепсисы и т. д., носящие вторичный характер.
Подтвердить или полностью исключить кишечную палочку из возбудителей может только микробиологическое исследование. Конечно, в современных условиях микробиология уже становится практически эксклюзивом, но мы пришли учиться, а учится надо на правильных примерах, поэтому далее будет рассмотрен ряд антибиотикограмм, выполненных автоматизированными системами тестирования. Вдруг вам повезет, и в вашем лечебном учреждении все уже есть или в ближайшее время будет, а вы уже умеете с этим всем работать?
Если вы читаете данный цикл по порядку, то в базовом разделе по микробиологии был выложен ряд антибиотикограмм некоего микроорганизма в контексте нарастания антибиотикорезистентности, и это была наша сегодняшняя героиня – кишечная палочка.
- Начнем с дикого и крайне симпатичного штамма E.coli, который живет в кишечнике и обеспечивает синтез витамина К. С ним сталкиваются доктора амбулаторной службы у пациентов с инфекциями мочевыводящих путей или в случае госпитализации у пациентов, которые не получали антибиотики около года. И именно такую чувствительность мы имеем в виду, когда назначаем эмпирическую антибиотикотерапию
- Как видите, зверь чувствителен абсолютно ко всему, и это как раз тот случай, когда можно свободно пользоваться табличными материалами справочников или клинических рекомендаций, так как механизмы резистентности полностью отсутствуют.
- Если в ваши руки попал пациент, которого в течение последнего полугодия лечили антибиотиками пенициллинового ряда, то антибиотикограмма может выглядеть следующим образом.
Если такая кишечная палочка окажется внекишечным патогенном, и перед вами будет беременная и ИМП (самый частый случай), то нам необходимо преодолеть резистентность к пенициллинам, то есть подавить деятельность пенициллиназ. Соответственно высокую эффективность продемонстрируют препараты с ингибиторами бета-лактамаз, чаще всего амоксициллина/клавуланат, как наиболее безопасный и эффективный. Единственное, пациентку необходимо предупредить, что в результате стимуляции рецепторов кишечника может развиться антибиотик-ассоциированная диарея.
- Отдельно хотелось бы обратить внимание на следующий штамм E.coli, как типичного обладателя бета-лактамаз расширенного спектра. И эти БЛРС чаще всего вырабатываются в результате неуемного использования цефалоспоринов третьего поколения и совершенно конкретного его представителя – цефтриаксона.
В каких ситуациях мы можем увидеть (или подумать) о таком звере:
- Пациент сам рассказывает, что получал цефтриаксон в промежутке полугодия
- Пациент был переведен из другого стационара (хотя там можно будет и следующую картинку обнаружить)
- Пациент ничего не получал, и вообще в больнице не лежал, но возбудитель попал с рук медицинского персонала, вызвав внутрибольничную инфекцию
- И самый простой случай – посев был взят в момент проведения терапии цефтриаксоном
Подобный пациент не придет к вам своими ногами, его не увидит амбулаторная служба, это абсолютно стационарные больные, и если их привезут, то только из другого лечебного учреждения. Чаще всего это пациенты палат интенсивной терапии или реанимации, и такой возбудитель носит на 100% нозокомиальный характер.
Когда можем его обнаружить:
- вторичные перитониты,
- нозокомиальные пневмонии,
- пиелонефриты,
- послеоперационные менингиты,
- сепсис и т. п.
- Для эрадикации такого возбудителя нужен не просто отдельный обученный специалист и имеющая весь набор препаратов резерва аптека, но и напряженная работа эпидемиологической службы, так как подобный пациент должен быть изолирован в отдельную палату, а лучше изолятор (не подумайте, что бред – при правильной организации такие вещи вполне реальны) с проведением карантинных мероприятий, так как основная проблема появления подобного рода возбудителей в том, что они очень быстро разбегаются по всему корпусу (или стационару, если корпуса не изолированы) и обсеменяют все и вся, нанося вред другим ослабленным тяжелой болезнью пациентам и заселяя кишечники всего медицинского персонала.
- И еще одно крайне мерзкое свойство таких возбудителей – они умеют осуществлять горизонтальный перенос механизмов резистентности с другой флорой семейства Enterobacteriaceae, и даже если вы избавились от E.coli, неприятным сюрпризом может стать ее подруга клебсиелла, наносящая еще больший вред и по сути добивающая больного. Избавится полностью от этих возбудителей невозможно, для этого надо избавится от медицинского персонала как основных носителей, но контролировать можно – мероприятия подробно расписаны в действующих СанПиН 2.1.3.2630-10. Так что в случае выявления подобного возбудителя речь пойдет не только о лечении того пациента, у которого он обнаружен, но и проведения мероприятий по недопущению инфицирования всех остальных пациентов (а это, напомню, почти всегда ПИТ или ОРИТ), находящихся рядом.
- И в заключение необходимо упомянуть о панрезистентной E.coli, вооруженной полным спектром механизмов резистентности. В антибиотикограмме будут тотальные R, а МПК возбудителей пробьют все возможные потолки. К счастью для автора, она с таким зверем пока не сталкивалась, что связано с наличием работающей системы эпиднадзора, поэтому картинки не будет, хотя ее несложно представить. Такие пациенты, если кишечная палочка окажется патогеном, а не колонизатором (мало ли с чьих рук, например, в рану упала), к сожалению, почти не выживают, так как изначально являются крайне тяжелыми соматически, а кишечная палочка обычно подводит черту к их существования на бренной земле.
- Не допускать развития такой, не побоюсь этого слова, зверюги в ваших стационарах, а если появилась – гонять эпидемиологическую службу, чтобы избавляла руки и поверхности от такого рода заражения, что возможно только при условии наличия достаточного количества расходных материалов, перчаток и дезинфицирующих средств.
А теперь подведем небольшой итог нашего непростого разговора:
- Кишечная палочка – возбудитель очень серьезный и не следует его недооценивать. В ее типах также необходимо четко ориентироваться.
- В первую очередь о ней мы думаем при лечении инфекций мочевыводящих путей, особенно у беременных.
- Если перед нами пациент с признаками кишечной инфекции, то подход к терапии антибиотиками должен быть сугубо индивидуальным, и если состояние позволяет, то до получения микробиологии – вообще без антибиотиков. Если не позволяет – это должны быть бактериостатики.
- Мы никогда не лечим только анализ, и даже микробиологическое заключение, мы всегда лечим пациента со всем комплексом его симптомов и синдромов. Но микробиология помогает решить как дифференциально-диагностические задачи, что и позволяет отделить безусловный патоген от мирно живущего комменсала.
- Микробиологическая диагностика носит ключевое значение как для подтверждения самого возбудителя, так и для выбора необходимого антибиотика
- В случае выявления резистентных и панрезистентных возбудителей, помимо лечения самого пациента должна в полной мере задействоваться эпидемиологическая служба лечебного учреждения
Читайте также: