Genul Escherichia. Diagnosticul de laborator al escherichiozelor

1.

GENUL ESCHERICHIA.
DIAGNOSTICUL DE LABORATOR AL
ESCHERICHIOZELOR.

2. Genul Escherichia

Genul Escherichia
Spp.: E.coli, E.blattae, E.fergusonii, E.vulneris,
E.hermanii
E.coli descoperita in 1885 de Teodor Escherich,
pediatru si bacteriolog german-austriac
Habitat: intestinul gros al omului şi animalelor (80% din flora
aerobă intestinală), 107-109 bacterii/gram fecale.
Contaminează solul şi apele de suprafaţă. Prezenţa E.coli indicator de contaminare fecală

3.

4.

Rolul E.coli în fiziologia umană
1. Manifestă activitate antagonistă faţă de alte bacterii,
inclusiv cele patogene (probiotice – tulpinile Nissle
1917 (Mutaflor) si Colinfant)
2. Stimulează dezvoltarea ţesutului limfoid prin
intermediul Ag sale
3. Participă la procesele de digestie, inclusiv în
metabolismul colesterolului şi acizilor biliari
4. Asigură organismul cu vitamine, sintetizând vitamine
B, K, acid nicotinic, acid folic, etc.
E.coli este utilizată în biotehnologie, microbiologia
industriala, ca model în studii microbiologice

5. CARACTERE MORFOBIOLOGICE

E.coli – enterobacteriaceae tipică, mobilă, lactoza+
(colonii colorate pe medii DD de izolare), fermentează
glucoza cu formare de AG.
Teste primare: MR +, mobilitate +, LDC+, celelalte teste
sunt negative
Structura antigenică
- Ag O – 181 tipuri (O1, O2, O3,......O181)
- Ag H – 60 tipuri (H1, H2, etc)
- Ag K – 100 tipuri
Din combinaţii rezultă serovariante:
ex.: E. coli O55:H2:K1
Descrierea tulpinilor MDR– ex.: E. coli Secquence Type 131

6.

7.

-
-
-
-
FACTORI DE PATOGENITATE
Ag K1 – camuflaj imunologic datorită
epitopilor comuni cu polisialozil-glicopeptide
cerebrale la nou-născuţi
Proteine din ME şi LPZ (anti-complement,
protecţie de factorii bactericizi ai sângelui,
adeziune, invazie)
Adezine: pili tipul I (se leaga de resturi de Dmanoza de pe suprafata celulelor epiteliale);
pili CFA, Lpf, Bfp (atașarea la enterocite), pili
P - pyelonephritis associated pili (adeziune la
uroepiteliu si hematii), etc.
Sisteme de secretie (tipul III și IV)

8.

9. FACTORI DE PATOGENITATE

Toxine:
endotoxina,
enterotoxine termostabile - ST şi termolabile –
LT (codificate plasmidic),
citotoxine – “Shiga-like” toxine (SLT-1, SLT-2),
codificate de bacteriofagi,
CNF (cytotoxic necrotizing factor) determină
apoptoza celulelor
- α-hemolizina (formeaza pori in membrana
diferitor celule)
- Siderofori (sisteme de captare a Fe)
-

10.

-
-
ROLUL E. COLI ÎN PATOLOGIA UMANĂ
PATOTIPURI DIAREIGENE
Tulpini enteropatogene: EPEC (O26, O55, O111, O125, O142,
etc). Responsabile de gastro-enterite infantile (infecţii
salmoneliforme).
Aderarea EPEC la mucoasa intestinului subţire prin
intermediul pililor Bfp (bundle forming pili), formarea unor
microcolonii localizate si distrugerea microvilozitatilor
(leziunea “atasare si stergere”)
Insertia sistemului de secretie tipul III “seringa” in membrana
enterocitului si injectarea unor proteine (Esps - E.coli
secretion proteins) in citoplasma celulei, inclusiv a
receptorilor pentru intimină, care migrează la suprafaţa
celulei.

11.

Atașarea strânsa a EPEC printr-o proteină din
membrana externă (intimina)
- Alte proteine secretate determină rearanjarea
actinei în celule, cu formarea unui “piedestal”
pentru bacterie, distrugerea mitocondriilor și
apoptoza enterocitelor.
Rezultă perturbarea proceselor de secreție și
absorbție intestinală (diaree).
Unele tulpini de EPEC produc SLT și sunt
moderat invazive.
-

12.

13.

Tulpini
enteroinvazive: EIEC (O28, O124,
O143, etc). Responsabile de sindrom
dizenteric (infectie dizenteriforma) cu
invazia mucoasei colonului, penetrare
intracelulară, ulceraţii.
Factori de patogenitate: adezine,
invazine, SLT.

14.

Tulpini enterotoxigene: ETEC (O6, O8, O20, O25,
O115, etc). Infectează doar oamenii. Responsabile de
“diareea călătorului”, sindrom holeriform.
Adeziunea la enterocitele intestinului subţire este asigurată
de pili (CFA “colonization factor antigen” sau CSF “coli
surface factors”).
Elaborează toxine – enterotoxine LT şi/sau ST (codificate
plasmidic).
Mecanismul: activează adenilat- respectiv guanilat-ciclaza
enterocitelor cu acumulare de cAMP sau cGMP intracelular,
provocând o secreţie sporită a ionilor de Cl- şi inhibiţia
absorbţiei ionilor de Na+, antrenând astfel o pierdere
hidrică importantă.

15.

-
-
-
-
Tulpini enterohemoragice: EHEC (O157:H7; O26, O111, O145).
Responsabile de colite hemoragice cu sindrom uremichemolitic (anemie hemolitică + trombocitopenie + insuficienţă
renală)
Sursa - animale (bovine) colonizate cu tulpini EHEC.
Doza infectanta - <100 bacterii
Aderă prin intermediul unor pili Lpf (long polar fimbriae) şi a
proteinei din ME intimina, determinând colonizarea şi procesul
“adeziune si stergere”→ diaree
Prin sisteme de secreţie injectează intracelular multiple
proteine, inclusiv citotoxine care alterează citoscheletul şi sunt
capabile de difuzie în organism (“Shiga-like” toxine – SLT 1 şi
SLT 2). Receptori specifici sunt pe enterocite, celule
endoteliale si celulele epiteliului renal (inflamatie, distrofie,
hemoragii).
Produc frecvent hemolizină (codificata plasmidic).

16.

Tulpini enteroagregative: EAEC (O104:H4, O111:H12).
- Cu ajutorul unor adezine AAF (aggregative adherence
fimbriae) aderă la suprafata intestinului subtire. Urmeaza
stimularea secretiei mucusului, cu formarea unui biofilm, ce
protejeaza bacteriile de antibiotice si fagocitoza.
- EAEC produc 2 toxine – toxina enteroagregativa termostabila
(induce secretia lichidelor), unele tulpini produc si SLT.
Provoacă diaree persistentă (peste 14 zile) la copii si adulti
cu imunosupresie (HIV/SIDA). Aderă agregativ la suprafaţa
culturilor de celule.

17.

Tulpini difuz-adezive: DAEC
Aderă difuz la celulele intestinale şi
culturile de celule. Provoacă sindroame
diareice.
Tulpini aderent-invazive: AIEC (O25:H4).
Aderă la celulele intestinale prin
intermediul FimH şi a moleculei de
adeziune celulara 6, supravietuieste in
fagocite. Provoacă infectie intestinala
acuta.

18.

19.

PATOTIPURI UROPATOGENE (O1, O2, O4, O6) – UPEC
Posedă afinitate pentru mucoasa uro-genitală (fimbrii
tipul 1 sau P (pyelonephritis-associated pili), Ag O şi K specifice,
hemolizine, etc ).
Responsabile pentru apr. 90% din ITU (infecţia tractului
urinar)
Tulpini de E.coli K1 cauzeaza meningite neonatale. Diminuarea
progresivă a glicopeptidelor cerebrale asemănătoare cu
antigenul K1 duce la inducerea unui răspuns imun contra K1.
-
-
Alte forme clinice provocate de E.coli:
Sepsis, şoc endotoxinic
Infecţii ale plăgilor (frecvent asociate actului medical)
Pneumonie, colecistită, peritonită, apendicită, salpingită…
Toxiinfecţii alimentare

20. DIAGNOSTIC DE LABORATOR

Prelevate în funcţie de forma clinică: materii
fecale, urină, sânge, LCR, puroi, etc
Metode de diagnostic
Examenul microscopic de orientare (frotiu Gram în
infecţii extra-intestinale, RIF)
Examenul bacteriologic (de bază, cantitativ) –
detalii in Ghid !!!!!
PCR
Examenul serologic (retrospectiv, de confirmare)
1.
2.
3.
4.

21.

Tratamentul escherichiozelor
-Antibiotice
– peniciline semisintetice, cefalosporine,
aminoglicozide, carbepeneme, ciprofloxacina,
trimetoprim, nitrofurane, aztreonam.
N.B.! Antibiograma obligatorie, rezistenta multipla!
Tulpinile care produc betalactamaza cu spectru extins
(ESBL) manifestă rezistenţă la peniciline si cefalosporine,
tulpina NDM-1 – rezistenta si la carbapeneme i/v
-Eubiotice
-Bacteriofagi
Profilaxia escherichiozelor - nespecifică