Энтеробактерии. Биохимическая активность бактерий кишечной группы

1.

Энтеробактерии
Классические кишечные инфекции вызывают безусловнопатогенные представители родов Salmonella, Shigella и
Escherichia.
Морфология.
грамотрицательные.
Палочки
Спор
не
средних
размеров,
образуют.
Большинство
подвижны за счет перетрихиально расположенных жгутиков
(эшерихии – большинство подвижны, сальмонеллы - всегда
подвижны, шигеллы – всегда неподвижны).
образуют капсулу.
Некоторые

2.

Биологические и культуральные свойства:
факультативные анаэробы. Хорошо растут на простых
питательных средах. Для их культивирования
применяются: среда Плоскирева, Эндо, Левина,
висмут-сульфитный агар.
Кишечные бактерии различаются по антигенной
структуре и биохимическим свойствам.
Антигенные свойства. Дифференциация бактерий
внутри рода на виды в основном проводится по
антигенным свойствам. Энтеробактерии обладают
соматическим О-антигеном, могут встречаться
жгутиковый Н-антиген и поверхностный К-антиген.

3.

Биохимическая активность бактерий
кишечной группы
Название
Среды Гисса
Лактоза Глюкоза
Сахароза Маннит
Индол
Н2S
E. coli
КГ
КГ
+
-
S. typhi
-
К
-
+
S. paratyphi
A
S. paratyphi
B
-
-
КГ
КГ
-
-
-
+
Лакмусовое
молоко
Свертывает,
подкисляет
(розовое)
Не свертывает,
подкисляет
(розовое)
Не свертывает,
подкисляет
(розовое)
Не свертывает,
подщелачивает
(синее)

4.

Семейство Enterobacteriaceae
Род Escherichia
Род Escherichia включает несколько видов, из
которых в патологии человека и животных основное
значение имеет вид Escherichia coli., впервые
описанный в 1885 г. Т. Эшерихом.
Морфология. Короткие грамотрицательные палочки,
спор не образуют, подвижные (перетрихи), имеют пили
(фимбрии), образуют капсулу.

5.

Биологические и культуральные свойства.
• Факультативные анаэробы.
• Хорошо растут на простых питательных средах.
• В качестве дифференциально-диагностических сред при
выделении
кишечной
палочки
используют
среды,
содержащие лактозу (среды Эндо, Левина).
• На дифференциально-диагностических средах колонии
окрашиваются в цвет индикатора, входящего в состав
среды.

6.

Лактозоположительные штаммы кишечной палочки
на среде Эндо образуют темно-красные колонии с
металлическим блеском.
Вид колоний лактозоположительных
эшерихий на среде Эндо.
Характер роста лактозоположительных эшерихий
(черная стрелка) на среде Эндо.

7.

Среда
Левина
содержит
МПА,
лактозу,
эозин
и
метиленовый синий. Готовая среда имеет красноватофиолетовый цвет. На среде Левина лактозоположительные
штаммы кишечной палочки образуют темно-фиолетовые
колонии.
Характер роста лактозоположительных эшерихий на среде Левина.

8.

Биохимические свойства.
Обладают выраженной биохимической активностью.
Ключевые биохимические признаки:
1. Разлагает лактозу
2. Разлагает глюкозу, мальтозу,
маннит до кислоты и
газа
3. Выделяет индол
4. Не выделяет сероводород
5. Свертывает и подкисляет молоко

9.

10.

Антигенная структура:
• Соматический О-антиген – это липополисахарид клеточной
стенки, термостабильный. По этому антигену вид E. coli
делится на 173 серогруппы. По химической структуре сходен
с О-антигеном сальмонелл и шигелл (групповой антиген).
• Жгутиковый Н-антиген - белок, термолабильный. По этому
антигену E. coli делится на 57 сероваров.
• Капсульный К-антиген - более поверхностный, входит в
состав клеточной стенки. По нему E. coli делится на 98
серогрупп. К-антиген обладает способностью маскировать Оантиген. В этом случае О-антиген можно выявить только
после разрушения К-антигена кипячением.

11.

• Антигенная
структура
эшерихий
представляет
собой формулу, в которой указываются буквенные и
цифровые
обозначения
антигенов,
разделенные
двоеточием, например, О101:К5:Н10.
• Для
серологической
диагностикии
выпускаются диагностические О-сыворотки.
эшерихий

12.

Антигенная
структура
позволяет
в
лабораторных
условиях выявить патогенные и непатогенные кишечные
палочки. Антигенная структура определяется в реакции
агглютинации.
E. coli может содержать в своей цитоплазме до 20 видов
плазмид и может быть инфицирована несколькими видами
умеренных бактериофагов, за счет чего кишечная палочка
приобретает
способность
выделять
патогенетические
факторы, которые отсутствуют у нормальной E. сoli.

13.

Роль кишечной палочки как представителя
нормальной микрофлоры:
принимает участие в синтезе витаминов (витамины группы В,
витамина К),
• регулирует
состав
кишечного
биоценоза,
препятствуя
размножению гнилостных бактерий, создавая кислую среду.
• обладает антагонистическими свойствами по отношению к
возбудителю дизентерии, брюшного тифа за счет выделения
антибиотикоподобных веществ – колицинов.
тренирует иммунную систему
нормализует стул.
• является санитарно-показательным микробом и учитывается
для оценки фекального загрязнения.

14.

Роль кишечной палочки как представителя нормальной
микрофлоры:
• Резкое снижение количества кишечной палочки в организме
приводит к развитию дизбактериоза.
• При определенных условиях кишечная палочка проникает в
разные органы и ткани, вызывая гнойно-воспалительные
заболевания (отит, холецистит, перитонит и др.).
Попадая в кровь, может стать причиной развития тяжелого
сепсиса.
Механизм возникновения таких заболеваний эндогенный,
они не передаются от больного человека к здоровому
(колибактериозы).
• Попадая в пищевые продукты, кишечная палочка может стать
причиной пищевых токсикоинфекций.

15.

Существуют патогенные серотипы кишечных палочек,
которые вызывают кишечные заболевания – эшерихиозы.
Эти
палочки
имеют
дополнительные
патогенетические
факторы:
• Факторы адгезии и колонизации – поверхностные
структуры (микроворсинки, пили, специфические белки в
составе клеточной стенки).
• Факторы инвазии (ферменты патогенности) – за счет
которых
приобретается
способность
проникать
в
слизистые и подслизистые слои толстого кишечника,
образуя язвы.

16.

• Экзотоксины. У диареегенных кишечных палочек
обнаружено 2 типа экзотоксинов: энтеротоксин и
цитотоксин, каждый из которых имеет по 2 варианта:
- термолабильный и термостабильный энтеротоксины:
стимулируют избыточную секрецию клетками кишечника
жидкости, содержащей ионы натрия, калия, хлора,
бикарбонаты. В результате развивается диарея и нарушается
водно-солевой обмен. По действию напоминает токсин
холерного вибриона.
- цитотоксины: действуют по типу экзотоксина шигелл,
поэтому названы шигаподобными токсинами. Они блокируют
синтез белка в клетке, вызывают разрушение клеток
эндотелия мелких кровеносных сосудов, а также поражение
почек.
• Эндотоксин – ЛПС клеточной стенки. Вызывает
симптомы общей интоксикации.

17.

В зависимости от патогенетических факторов все
энтеропатогенные кишечные палочки делятся на 5 категорий:
1.Энтеропатогенные – поражают тонкий кишечник,
выделяют цитотоксин (вызывает некроз и слущивание
эпителия). Вызывают колиэнтериты у детей.
2. Энтеротоксигенные – выделяют токсин, сходный с
токсином холерного вибриона. Вызывают холероподобные
заболевания у взрослых и детей.
3. Энтероинвазивные – вызывают дизентерииподобные
заболевания.
4. Энтерогеморрагические – поражают толстый кишечник
и одновременно эндотелий капилляров толстого кишечника
и клубочков почек. Развивается гемолитико-уремический
синдром.

18.

5. Энтероадгезивные (энтероаггрегативные). Вызывают острые и
хронические (более 14 дней) диареи (чаще у детей), а также
персистирующие диареи у детей и ВИЧ-инфицированных пациентов,
и
пищевые
отравления.
Колонизируют
тонкий
кишечник.
Характерной особенностью ЭАКП является быстрое прикрепление
(адгезия) к поверхности клеток человека в характерной манере,
напоминающей укладку кирпичей. Прикрепляясь к слизистой
оболочке кишечника, они вызывают укорочение микроворсинок;
стимулируют продукцию слизи в тонком кишечнике, приводя к
образованию
мононуклеарную
толстой
слизистой
инфильтрацию
проникают внутрь клетки эпителия.
и
биопленки;
геморрагии.
вызывают
Бактерии
не

19.

Эпидемиология эшерихиозов
• Источник
инфекции:
больной
человек
или
бактерионоситель.
• Механизм передачи инфекции: фекально-оральный.
• Пути передачи: водный, пищевой, бытовой.

20.

Лабораторная диагностика:
При диагностике кишечных инфекций для накопления
культуры и предварительного определения биохимической
активности используется плотная питательная среда красного
цвета – Среда Олькеницкого - трехсахарный агар (лактоза,
глюкоза, сахароза). Эта среда готовится таким образом, что в
ней имеется скошенная часть и столбик. В зависимости от
того, какой углевод разлагается, изменяется цвет скошенной
части или столбика. Если бактерия разлагает только глюкозу,
изменяется цвет столбика; если лактоза – цвет скошенной
части. Если выделяется сероводород, то на границе между
скошенной частью и столбиком появляется черная полоска.

21.

22.

Основной метод диагностики – бактериологический:
• посев на дифференциально-диагностические среды;
• выделение чистой культуры;
• биохимическая идентификация;
• сероидентификация
поливалентных
с
помощью
ОК-сывороток
и
наборов
наборов
О-
сывороток, содержащих антитела к определенным
антигенам.

23.

• Неспецифическая
профилактика:
санитарно-гигиенических
правил,
соблюдение
санитарному
контролю за источниками водоснабжения, пищевыми
предприятиями, продуктами питания.
Специфическое лечение.
• Антибиотики.
• 2.
Лечебные
фаги:
коли-протейный
бактериофаг,
колифаг, интести-фаг и др.
• 3. Препараты для коррекции микрофлоры кишечника:
бифидумбактерин форте, пробиформ, бифиформ и др.

24.

Шигеллы
Семейство: Enterobacteriaceae
Род: Shigella
Виды:
• Shigella dysenteriae (группа А)
• S. flexneri (группа В)
• S. boydii (группа С)
• S. sonnei (группа D)

25.

Морфология
Мелкие грамотрицательные палочки, неподвижны
(отсутствуют жгутики), спор не образуют, многие
штаммы образуют пили.
Внешний вид шигелл и окраска клеток по Граму.

26.

Культуральные и биохимические свойства
• Факультативные анаэробы.
• Оксидазоотрицательные.
• Каталазоположительные.
• Хорошо растут на простых питательных средах.
• На средах Эндо, Левина, Плоскирева шигеллы растут в
виде бесцветных колоний, так как они не разлагают
лактозу.

27.

Биохимические свойства:
• разлагают глюкозу до кислоты без газа;
• не выделяют сероводород;
• многие выделяют индол.
По биохимической активности шигеллы делятся на 2
группы:
маннитнегативные
(Shigella
dysenteriae)
разлагают только глюкозу и маннитпозитивные (все
остальные) разлагают глюкозу и маннит. В этой группе
выделяют S. sonnei, которая кроме глюкозы и маннита
на 3-5 сутки разлагает лактозу и сахарозу.

28.

Антигенная структура
О-антиген
-
термостабильный,
ЛПС
наружной
мембраны. является групповым. В зависимости от
строения
О-антигена
шигеллы
подразделяются
на
серотипы.
К-антиген –
полисахариды),
капсульный антиген (поверхностные
термолабильный.
К-антигены
маскируют О-антигены и препятствуют агглютинации
бактерий О-сыворотками.

29.

Факторы патогенности
• Фимбрии и белки наружной мембраны – факторы
адгезии.
• Ферменты патогенности: гиалуронидаза, муциназа,
нейраминидаза.
• Эндотоксин (ЛПС) выделяется при разрушении
микробных
клеток,
обусловливает
развитие
интоксикационного синдрома. Он защищает также
бактерии от действия кислой среды желудка и желчи.
• Экзотоксины
(цитотоксин
или
токсин
Шига,
термостабильный и термолабильный энтеротоксины).

30.

• Цитотоксин повреждает мембраны эпителиальных
клеток.
Кроме
цитотоксичности
токсин
Шига
оказывает энтеротоксическое, нейротоксическое и
нефротоксическое
действие,
что
проявляется
нарушением вводно-солевого обмена, деятельности
ЦНС,
гибелью
эпителиальных
клеток
толстого
кишечника и поражением почечных канальцев.
• Энтеротоксины усиливают секрецию жидкости и
солей в просвет кишечника, обусловливая диарею.

31.

Эпидемиология
• Источник инфекции: больной человек или носитель.
• Механизм заражения: фекально-оральный.
Заболевание,
вызываемое
S.
dysenteriae,
имеет
контактно-бытовой путь передачи возбудителя, S. flexneri водный, а S. sonnei - алиментарный.
Восприимчивость
людей
высокая.
Заболевания
распространены повсеместно, чаще всего проявляются в
виде вспышек алиментарного или водного характера.
Для бактериальной дизентерии характерна летнеосенняя сезонность.

32.

Клиника
1. Острая дизентерия. По тяжести течения выделяют легкие,
среднетяжелые и тяжелые формы.
2. Хроническая дизентерия.
3.Бактерионосительство
Инкубационный период: от 1 до 7 дней (в среднем - 2-3 дня).
Начало заболевания острое.
Температура тела повышается до 38-39°С. Отмечается озноб,
тошнота, рвота, режущие схваткообразные боли в животе.
Вначале боли носят разлитой характер, а затем локализуются в
левой подвздошной области.

33.

Клиника
У
больного
отмечается
частый
жидкий
стул.
Первоначально частота стула достигает 10 раз в сутки и более.
Со временем стул становится редким и скудным с примесью
слизи, крови и гноя.
Дефекация,
как
правило,
не
приносит
облегчения.
Характерно при дефекации выделение небольшого количества
слизи с прожилками крови («ректальный плевок»). Дефекация
сопровождается тенезмами (мучительными тянущими болями
в прямой кишке). Период разгара болезни продолжается от 1
до 9 дней.
Полное выздоровление наступает через 3-6 недель.

34.

Острая форма заболевания примерно в 3% случаев
переходит в хроническую инфекцию. Развитию хронической
формы
заболевания
способствует
внутриклеточный
паразитизм шигелл.
Осложнениями
шигеллезов
являются
кишечные
кровотечения, прободение стенки кишечника.
После
перенесенного
заболевания
формируется
непродолжительный видо- и типоспецифический иммунитет.
Возможны повторные заболевания.

35.

Диагностика
Материал для исследования: фекалии.
Методы диагностики: бактериологический.
Со 2 недели – серодиагностика.
С 3-5 дня заболевания: аллергодиагностика
Специфическая профилактика не разработана.
Для лечения используют бактериофаг, антибиотики; в случае
возникновения дисбактериоза - препараты пробиотиков для
коррекции микрофлоры кишечника.