Палочкообразные одноклеточные бактерии возбудители инфекционных заболеваний
Обновлено: 19.04.2024
Не секрет, что на нашем теле и слизистых обитает множество микроорганизмов, грибков и вирусов. По примерным подсчетам, их общее число даже превышает общее количество всех клеток нашего тела и составляет порядка 1014-15. В кишечнике человека, например, количество бактерий измеряется килограммами и по примерным оценкам составляет около 1–3 кг [1].
Такое взаимовыгодное сожительство биологи называют симбиозом. Пока мы здоровы, а наша иммунная система функционирует без перебоев, эти микроорганизмы не причиняют неудобств, а многие из них выполняют полезные функции. Однако стрессовые факторы, болезни, прием лекарств и многие другие обстоятельства превращают наших добрых соседей во врагов, которые могут стать причиной инфекций: острых и хронических [1,2].
Одним из таких типичных представителей условно-патогенной флоры является кишечная палочка, E. coli, которая может вызвать расстройства кишечника и инфекции мочеполового тракта [3,4]. О ней мы и поговорим сегодня.
Что такое E.coli
Кишечная палочка является обычным представителем нормальной флоры толстого кишечника. Она может жить как в условиях отсутствия кислорода, так при его наличии. Специалисты называют такие бактерии облигатными анаэробами. Благодаря этому качеству кишечная палочка может выживать в окружающей среде и становиться источником заражения.
Наиболее многочисленными представителями кишечной микрофлоры являются строгие анаэробы, для которых кислород смертельно ядовит. Они составляют около 80–90% от всего количества микроорганизмов. К ним относятся представители пропионобактерий, эубактерий, анаэробных лактобактерий, вейлонелл, несколько видов кокков, бактероидов, кампилобактер, псевдомонад и др.
10–20% микробиоты толстого кишечника составляют кишечные палочки, клостридии, стафилококки, цитробактер, коринебактерии, вирусы, бактериофагов, грибки рода Кандида и Аспергиллов, одноклеточные простейшие, а также многие другие виды микроорганизмов [1].
Какие полезные функции выполняют эшерихии?
- пищеварение: разлагает хитин, целлюлозу, клетчатку, низкомолекулярные остатки жирных кислот;
- поддержание местного иммунитета, защита кишечника от патогенных бактерий;
- стимуляция перистальтики, продвижения кишечного содержимого, формирование каловых масс;
- участие в обмене компонентов желчи и других биологически активных веществ (таурина, глицина, эстрогенов, холестерина, глутатиона и др.) и их обратном всасывании;
- активация пристеночного пищеварения;
- стимуляция местного иммунитета;
- активация или торможение всасывания железа, витаминов группы Д;
- синтез витаминов группы В и К;
- детоксикация различных соединений и др. [1,2]
Почему кишечные палочки становятся возбудителями заболеваний?
Поскольку все представители нормальной микрофлоры обитают в просвете кишечника или в пристеночном пространстве, они активно контактируют между собой. В норме они не проникают внутрь клеточной оболочки слизистой кишечника.
При таком тесном контакте нельзя исключить обмен участками ДНК между бактериями. Это обычный способ взаимодействия, благодаря которому микробы могут быстро приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды. До тех пор, пока кишечные палочки не приобретают генетические элементы, кодирующие факторы заразности и токсичности, они остаются нашими добрыми соседями.
Симптомы
Перечислим признаки наиболее частых заболеваний, которые могут быть вызваны патогенными штаммами Escherichia coli.
Диарея путешественников
Причиной расстройства кишечника являются штаммы E. coli O157:H7. Заражение происходит через немытые овощи, фрукты, полусырое мясо, непастеризованное молоко, из-за глотка воды из подозрительного источника. В отличие от других возбудителей инфекции, кишечная палочка может вызвать заболевание, даже если концентрация микробов была незначительной.
Как проявляется диарея путешественников:
- болезнь начинается через три-четыре дня после контакта с бактериями (или после приезда в другую страну);
- диарея: от легкой и водянистой до тяжелой и кровавой;
- спазмы в животе, боль или болезненность при пальпации;
- тошнота и рвота.
Здоровые взрослые обычно выздоравливают от заражения кишечной палочкой O157:H7 самостоятельно в течение недели. Маленькие дети и пожилые люди, а также люди с хроническими болезнями органов пищеварения переносят болезнь тяжелее и могут подвергнуться риску развития опасной для жизни формы почечной недостаточности. Если состояние ухудшается, обезвоживание достигает высокой степени, повышается температура, выделения приобретают кровавый оттенок — необходимо обратиться к врачу [5].
Инфекции мочевыводящих путей
Несмотря на близость к прямой кишке и потенциальный риск заражения, слизистые мочевыводящих путей защищены от проникновения микробов из кишечника благодаря местным факторам защиты, нисходящему току мочи и слабокислой среде, которая токсична для большинства представителей кишечной микрофлоры.
Но существуют штаммы Escherichia coli, которые приспособились к этим условиям и научились выживать и размножаться в непривычной среде. В этом им помогают шипики и жгутики, набор ферментов и токсинов, которые облегчают прикрепление к слизистым оболочкам, проникновение внутрь клеток и создание вокруг колоний специфического защитного окружения. До 75% всех уретритов и циститов бывают вызваны уропатогенными подвидами кишечных палочек.
- расстройством мочеиспускания: оно становится частым, болезненным, ощущается жжение, резь при выделении мочи;
- моча приобретает мутноватый цвет, меняется ее запах;
- число походов в туалет увеличивается, моча выделяется малыми порциями, возможно ночное мочеиспускание.
Реже встречается повышение температуры, недержание мочи или чувство неполного опорожнения, а также появление крови в моче [3].
Лечение инфекций, вызванных кишечной палочкой
Терапию инфекционных заболеваний должен проводить специалист. С этими симптомами можно обратиться к терапевту, инфекционисту, гастроэнтерологу, урологу. Лечением, которое направлено на причину болезни, является назначение антибиотиков и антибактериальных препаратов. Эти средства нельзя принимать самостоятельно без назначения специалиста.
Для уменьшения симптомов заболеваний могут также назначать:
- растворы для восполнения потери жидкости при сильной диарее и рвоте;
- диету с ограничением сложных для переваривания продуктов;
- спазмолитики при сильных болях в животе;
- безрецептурные препараты для облегчения боли и спазма при циститах и уретритах [3,5].
В каких случаях специалисты могут назначать растительные безрецептурные препараты для уменьшения боли и спазма? Например, в комплексе с антибактериальной терапией. Одним из средств, которые облегчают состояние при цистите*, является паста Фитолизин®, в ее состав входят сгущенный экстракт смеси из девяти растительных компонентов, а также четыре эфирных масла в качестве вспомогательных веществ. Пасту для приготовления суспензии нужно просто растворить в теплой подслащенной воде — и средство готово к применению. По инструкции одну чайную ложку пасты разводят в половине стакана теплой сладкой воды, принимают 3-4 раза в день после еды,. Период лечения может составить от 2 недель до 1.5 месяцев. Легкость в приготовлении позволяет проводить лечение в любых условиях: дома, на работе, в командировке, в отпуске [6].
Конечно, если причиной дискомфорта стал цистит или уретрит, то самолечение недопустимо. Полноценное лечение должен назначить специалист после обследования и осмотра пациента.
Профилактика инфекций, вызванных E.coli
К сожалению, никакая вакцина или профилактическое средство не могут защитить вас от болезни, вызванной кишечной палочкой, хотя исследователи изучают потенциальные возможности для их разработки.
Чтобы снизить вероятность заражения кишечной палочкой, соблюдайте следующие меры:
- Не пейте воду из подозрительных источников.
- Не глотайте воду в бассейне.
- Мойте фрукты и овощи перед тем, как их съесть.
- Не употребляйте непрожаренное мясо в пищу.
- Пейте пастеризованные напитки.
- Тщательно мойте посуду, разделочные доски, столешницы, если они соприкасаются с сырым мясом, грязными овощами или зеленью.
- Мойте руки после посещения туалета, контакта с животными или прикосновения к предметам, которые могут быть загрязнены, и следите за тем, чтобы дети обязательно выполняли эти правила [5].
Для профилактики инфекций нижних мочевыводящих путей, вызванных кишечной палочкой, есть свои методы профилактики:
- Пейте больше воды — не менее 1,5л в сутки.
- Подмывайтесь и мочитесь до и после полового контакта.
- Женщинам нужно подмываться спереди назад, чтобы микрофлора из области заднего прохода не попадала в уретру.
- Носите белье из натуральных тканей и меняйте его при малейшем загрязнении.
Специфическим методом профилактики цистита, вызванного эшерихиями, можно считать длительный курсовый прием лизатов уропатогенных штаммов E.coli. Также существуют хирургические методы лечения, которые уменьшают частоту рецидивов хронического цистита [3].
Виды бактерий. Классификация
Цель классификации микроорганизмов — определение их патогенности. Например, вероятность развития заболевания при обнаружении в крови Staphylococcus aureus намного выше, чем при наличии Staphylococcus epidermidis. Некоторые бактерии (например, Corynebacterium diphtheriae и Vibrio cholerae) вызывают серьёзные заболевания и обладают способностью к эпидемическому распространению. В основе методов идентификации бактерий лежат их физико-иммунологические или молекулярные свойства.
• Окраска по Граму: чувствительность грамположительных и грамотрицательных бактерий к действию антибиотиков различается. Для идентификации некоторых других микроорганизмов (например, микобактерий) необходимы иные методы окраски.
Классификация бактерий по окраске по Граму
• Форма: кокки, палочки или спирали.
• Эндоспоры, их наличие и расположение в бактериальной клетке (терминальные, субтерминальные или центральные).
• Отношение к кислороду: для существования аэробных микроорганизмов необходим кислород, в то время как анаэробные бактерии способны выживать в среде с малым его содержанием или полным отсутствием. Факультативные анаэробы могут жить как в присутствии кислорода, так и без него. Микроаэрофилы быстро размножаются при низком парциальном давлении кислорода, а капнофилы — в среде с высоким содержанием СО2.
• Требовательность: для роста некоторых бактерий необходимы особые условия культивирования.
Классификация бактерий по отношению к кислороду
• Эссенциальные ферменты (ферментативная активность): например, недостаток лактозы в среде указывает на присутствие сальмонелл, а уреазный тест помогает определить Helicobacter.
• Серологические реакции возникают при взаимодействии антител с поверхностными структурами бактерий (некоторые виды сальмонелл, Haemophilus, менингококки и др.).
Значимвые в медицине виды бактерий
• Грамположительные кокки:
- стафилококки (каталазоположительные): Staphylococcus aureus и др.;
- стрептококки (каталазоотрицательные): Streptococcus pyogenes, вызывающий ангину, фарингит и ревматическую лихорадку; Streptococcus agalactiae, вызывающий менингит и пневмонию у новорождённых.
• Грамотрицательные кокки: Neisseria meningitidis (возбудитель менингита и септицемии) и N. Gonorrhoeae [возбудитель уретрита (гонореи)].
• Грамотрицательные коккобациллы: возбудители респираторных заболеваний (род Haemophilus и Bordetella), а также зоонозов (рода Brucella и Pasteurella).
• Грамположительные бациллы разделяют на спорообразующие и неспорообразующие бактерии. Спорообразующие бактерии подразделяют на аэробные (род Bacillus, например, Bacillus anthracis, вызывающая сибирскую язву) и анаэробные (Clostridium spp., с ними связаны такие заболевания, как газовая гангрена, псевдомембранозный колит и ботулизм). Неспорообразующие бактерии включают роды Listeria и Corynebacterium.
• Грамотрицательные палочки: факультативные анаэробы семейства энтеробактерий (условно-патогенные представители нормальной микрофлоры человека и животных, а также микроорганизмы, часто встречающиеся в окружающей среде). Наиболее известные представители группы — бактерии родов Salmonella, Shigella, Escherichia, Proteus и Yersinia. В последнее время в качестве возбудителей внутрибольничных инфекций всё чаще выступают антибиотикорезистентные штаммы рода Pseudomonas (сапрофиты, широко распространённые в окружающей среде). При определённых условиях патогенной для человека может стать Legionella, обитающая в водной среде.
• Спиралевидные бактерии:
- мелкие микроорганизмы рода Helicobacter, поражающие желудочно-кишечный тракт человека и вызывающие гастрит, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки (в некоторых случаях — рак желудка);
- возбудители острой диареи;
- бактерии рода Borrelia, вызывающие эпидемический возвратный тиф (В. duttoni, B. recurrentis); хронические заболевания кожи, суставов и ЦНС; лаймскую болезнь (В. burgdorferi);
- микроорганизмы рода Leptospira, относящиеся к зоонозам, вызывающие острый менингит, сопровождающийся гепатитом и почечной недостаточностью;
- род Treponema (возбудитель сифилиса Т. pallidum).
• Rickettsia, Chlamydia и Mycoplasma. Использование искусственных питательных сред возможно только для выращивания бактерий рода Mycoplasma, в то время как для выделения микроорганизмов родов Rickettsia и Chlamydia необходимо использовать культуру клеток или специальные молекулярные и серологические методы.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Инфекции вызванные бациллами (Bacillus anthracis, cereus): диагностика, лечение, профилактика
Возбудители рода Bacillus — грамположительные аэробы, способные выживать в неблагоприятных условиях окружающей среды благодаря образованию спор.
Bacillus anthracis. Представитель почвенной микрофлоры, Bacillus anthracis при определённых условиях начинает активно размножаться и вызывает сибирскую язву у травоядного скота. Заражение человека происходит алиментарным путём при употреблении инфицированных продуктов. Патогенность возбудителя зависит от трёх бактериальных антигенов:
• протективного антигена;
• отёчного фактора;
• капсулы, препятствующей фагоцитозу (содержит поли-D-глутаминовую кислоту).
Защитный антиген и отёчный фактор относят к токсинам.
При этом споры быстро распространяют на заданной территории с целью заражения воздушно-капельным путём как можно большего количества людей.
Диагностику проводят в лаборатории, оснащённой специальным оборудованием для хранения и культивирования этого опасного микроорганизма. Для лечения сибирской язвы применяют пенициллин, фторхинолоны, эритромицин или тетрациклин. В целях профилактики заболевания проводят вакцинацию домашнего скота, людей вакцинируют при высоком риске заражения, а также осуществляют специальную обработку продуктов питания животного происхождения.
Лицам, контактировавшим с заражёнными животными и пациентами, проводят антибиотикопрофилактику.
Bacillus cereus
Возбудитель обычно размножается в зёрнах риса быстрого приготовления (сырой рис часто бывает обсеменён Bacillus cereus, споры которого устойчивы к нагреванию) и других заражённых продуктах, вызывая саморазрешающееся пищевое отравление. Bacillus cereus вырабатывает термостабильный токсин. Через 6 ч после заражения возникает рвота, а затем — диарея (через 18 ч).
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Виды бактерий. Классификация
Цель классификации микроорганизмов — определение их патогенности. Например, вероятность развития заболевания при обнаружении в крови Staphylococcus aureus намного выше, чем при наличии Staphylococcus epidermidis. Некоторые бактерии (например, Corynebacterium diphtheriae и Vibrio cholerae) вызывают серьёзные заболевания и обладают способностью к эпидемическому распространению. В основе методов идентификации бактерий лежат их физико-иммунологические или молекулярные свойства.
• Окраска по Граму: чувствительность грамположительных и грамотрицательных бактерий к действию антибиотиков различается. Для идентификации некоторых других микроорганизмов (например, микобактерий) необходимы иные методы окраски.
Классификация бактерий по окраске по Граму
• Форма: кокки, палочки или спирали.
• Эндоспоры, их наличие и расположение в бактериальной клетке (терминальные, субтерминальные или центральные).
• Отношение к кислороду: для существования аэробных микроорганизмов необходим кислород, в то время как анаэробные бактерии способны выживать в среде с малым его содержанием или полным отсутствием. Факультативные анаэробы могут жить как в присутствии кислорода, так и без него. Микроаэрофилы быстро размножаются при низком парциальном давлении кислорода, а капнофилы — в среде с высоким содержанием СО2.
• Требовательность: для роста некоторых бактерий необходимы особые условия культивирования.
Классификация бактерий по отношению к кислороду
• Эссенциальные ферменты (ферментативная активность): например, недостаток лактозы в среде указывает на присутствие сальмонелл, а уреазный тест помогает определить Helicobacter.
• Серологические реакции возникают при взаимодействии антител с поверхностными структурами бактерий (некоторые виды сальмонелл, Haemophilus, менингококки и др.).
Значимвые в медицине виды бактерий
• Грамположительные кокки:
- стафилококки (каталазоположительные): Staphylococcus aureus и др.;
- стрептококки (каталазоотрицательные): Streptococcus pyogenes, вызывающий ангину, фарингит и ревматическую лихорадку; Streptococcus agalactiae, вызывающий менингит и пневмонию у новорождённых.
• Грамотрицательные кокки: Neisseria meningitidis (возбудитель менингита и септицемии) и N. Gonorrhoeae [возбудитель уретрита (гонореи)].
• Грамотрицательные коккобациллы: возбудители респираторных заболеваний (род Haemophilus и Bordetella), а также зоонозов (рода Brucella и Pasteurella).
• Грамположительные бациллы разделяют на спорообразующие и неспорообразующие бактерии. Спорообразующие бактерии подразделяют на аэробные (род Bacillus, например, Bacillus anthracis, вызывающая сибирскую язву) и анаэробные (Clostridium spp., с ними связаны такие заболевания, как газовая гангрена, псевдомембранозный колит и ботулизм). Неспорообразующие бактерии включают роды Listeria и Corynebacterium.
• Грамотрицательные палочки: факультативные анаэробы семейства энтеробактерий (условно-патогенные представители нормальной микрофлоры человека и животных, а также микроорганизмы, часто встречающиеся в окружающей среде). Наиболее известные представители группы — бактерии родов Salmonella, Shigella, Escherichia, Proteus и Yersinia. В последнее время в качестве возбудителей внутрибольничных инфекций всё чаще выступают антибиотикорезистентные штаммы рода Pseudomonas (сапрофиты, широко распространённые в окружающей среде). При определённых условиях патогенной для человека может стать Legionella, обитающая в водной среде.
• Спиралевидные бактерии:
- мелкие микроорганизмы рода Helicobacter, поражающие желудочно-кишечный тракт человека и вызывающие гастрит, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки (в некоторых случаях — рак желудка);
- возбудители острой диареи;
- бактерии рода Borrelia, вызывающие эпидемический возвратный тиф (В. duttoni, B. recurrentis); хронические заболевания кожи, суставов и ЦНС; лаймскую болезнь (В. burgdorferi);
- микроорганизмы рода Leptospira, относящиеся к зоонозам, вызывающие острый менингит, сопровождающийся гепатитом и почечной недостаточностью;
- род Treponema (возбудитель сифилиса Т. pallidum).
• Rickettsia, Chlamydia и Mycoplasma. Использование искусственных питательных сред возможно только для выращивания бактерий рода Mycoplasma, в то время как для выделения микроорганизмов родов Rickettsia и Chlamydia необходимо использовать культуру клеток или специальные молекулярные и серологические методы.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Инфекции вызванные бациллами (Bacillus anthracis, cereus): диагностика, лечение, профилактика
Возбудители рода Bacillus — грамположительные аэробы, способные выживать в неблагоприятных условиях окружающей среды благодаря образованию спор.
Bacillus anthracis. Представитель почвенной микрофлоры, Bacillus anthracis при определённых условиях начинает активно размножаться и вызывает сибирскую язву у травоядного скота. Заражение человека происходит алиментарным путём при употреблении инфицированных продуктов. Патогенность возбудителя зависит от трёх бактериальных антигенов:
• протективного антигена;
• отёчного фактора;
• капсулы, препятствующей фагоцитозу (содержит поли-D-глутаминовую кислоту).
Защитный антиген и отёчный фактор относят к токсинам.
При этом споры быстро распространяют на заданной территории с целью заражения воздушно-капельным путём как можно большего количества людей.
Диагностику проводят в лаборатории, оснащённой специальным оборудованием для хранения и культивирования этого опасного микроорганизма. Для лечения сибирской язвы применяют пенициллин, фторхинолоны, эритромицин или тетрациклин. В целях профилактики заболевания проводят вакцинацию домашнего скота, людей вакцинируют при высоком риске заражения, а также осуществляют специальную обработку продуктов питания животного происхождения.
Лицам, контактировавшим с заражёнными животными и пациентами, проводят антибиотикопрофилактику.
Bacillus cereus
Возбудитель обычно размножается в зёрнах риса быстрого приготовления (сырой рис часто бывает обсеменён Bacillus cereus, споры которого устойчивы к нагреванию) и других заражённых продуктах, вызывая саморазрешающееся пищевое отравление. Bacillus cereus вырабатывает термостабильный токсин. Через 6 ч после заражения возникает рвота, а затем — диарея (через 18 ч).
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Читайте также: