Семейство Enterobacteriaceae

E. coli ферментирует лактозу
Salmonella и Shigella
не способны ферментировать лактозу
Среда предназначена для выделения бактерий родов Shigella и Salmonella

E.coli. Окраска по Граму
Shigella spp. Окраска по Граму

Антигены энтеробактерий
О-антиген – ЛПС наружной мембраны клеточной стенки, полисахаридная часть; термостабильный; по О-антигену разделяют на серогруппы
Н-антиген – жгутиковый белок флагеллин, термолабильный, отвечает за деление на серотипы
К-антиген – поверхностные полисахариды, термолабильны, как правило, мешают определению О-антигенной специфичности (О-инагглютинабельность)

О-Антиген состоит из:
полисахаридного ядра – Core, общего у всех энтеробактерий
О-специфических боковых цепей, состоящих их повторяющихся олигосахаридных остатков, отвечают за антигенную специфичность

Факторы патогенности энтеробактерий
Адгезия – фимбрии (пили), поверхностные белки-адгезины
- лиганд-рецепторное взаимодействие бактериальных адгезинов с
рецепторами эпителиальных клеток; 1й этап неспецифический, 2й
специфический
Колонизация- интенсивное размножение с образованием биопленок; типы
взаимодействия со слизистой различаются (см. далее)
Эндотоксин– липид А в составе ЛПС, термостабилен, высвобождается при
разрушении клеточной стенки
Энтеротоксины – термолабильный (LT) – усиливает активность
аденилатциклазы; термостабильный (ST) – активирует
гуанилатциклазу
Цитотоксины (шигаподобные токсины) – вызывают гибель эпителиоцитов

Эндотоксин
Основные характеристики:
Иммуногенность
Стимуляция выработки физиологически активных веществ
Пирогенность
Активация комплемента по альтернативному пути
Накопление органических кислот (метаболический ацидоз)
Повреждение сосудов микроциркуляторного русла
Нарушение в результате сосудистых повреждений функций почек, печени, сердца, легких, мозга, развитие эндотоксического шока

Физиологические эффекты эндотоксина
Вместе с тем эндотоксины способны оказывать и благотворное влияние, стимулируя неспецифическую устойчивость организма к бактериальным и вирусным инфекциям. Эндотоксины важны для нормального развития и функционирования иммунной системы организма.

Устойчив : Чувствителен:
К кислым хлору,
Низким температурам ультрафиолету
Эндотоксин – суперантиген. Схема активации клеток с участием белка Toll-4 и рецепторов IL-1.
Анализ строения Toll-белков и рецепторного комплекса IL-1 подтверждает, что это не случайно. IL-1 практически повторяет все биологические эффекты ЛПС как на местном, так и на системном уровне

Термолабильный энтеротоксин
(на примере холерного токсина)

Термолабильный энтеротоксин
В норме регуляция аденилатциклазы осуществляется регуляторным белком (Gs) и гуанозинтрифосфатом(GTP). Однако, активация подавляется регуляторным белком(Gi) и происходит гидролиз ГТФ.
А1 субъединица холерного токсина прикрепляется к белку Gs с образованием комплекса (Gs-ADPR), и гидролиз ГТФ становится невозможен. Поскольку гидролиз ГТФ является ключевым событием для инактивации аденилатциклазы, фермент остается в состоянии постоянной активации.

Типы взамиодействия энтеробактерий со слизистой кишечника.
I тип (энтеротоксигенные E.coli, V.cholerae) Неинвазивные, нецитотоксичные, высоко энтеротоксигенные.
Вызывают холеру и холероподобные заболевания.
Размножаются на поверхности эпителия тонкого кишечника, не вызывая его повреждения, без инвазии. Действие энтеротоксина ведет к нарушению водно-солевого баланса и обильной диарее «секреторного» типа.

Типы взамиодействия энтеробактерий со слизистой кишечника.
II тип (энтеропатогенные E.coli)
Цитотоксичные, ограниченно инвазивные, иногда энтеротоксигенные.
Вызывают энтерит (коли-энтерит)
Размножаются на поверхности эпителия тонкого и толстого кишечника с разрушением микроворсинок, повреждением апикальной поверхности эпителия, развитием умеренного воспаления и эрозий. При продукции энтеротоксина возможна диарея «секреторного» типа.

A. Электроннная микрофотография энтеропатогенной Escherichia coli (EPEC) в тонком кишечнике кролика.
B. Начальная адгезия EPEC на поверхность эпителиальной клетки опосредует агрегацию бактерий, инициирует активацию таких ферментов в клетке хозяина, как фосфолипаза С, протеинкиназа, высвобождение внутреннего Ca2+ . Перестройка цитоскелета ведет к образованию «пьедестала», на котором располагается патоген.

Типы взамиодействия энтеробактерий со слизистой кишечника.
III тип (энтероинвазивные E.coli, Shigella)
Высоко инвазивные, цитотоксичные, проникают в эпителиоциты толстой кишки и размножаются в них.
Вызывают дизентерию и дизентероподобные заболевания
Размножение в эпителиоцитах сопровождается цитотоксическим действием. Разрушение эпителиоцитов сопровождается выраженным воспалением и изъязвлением слизистой. Возможна диарея «инвазивного» типа.

Типы взамиодействия энтеробактерий со слизистой кишечника. IV тип (Salmonella, Yersinia)
Инвазивные, цитотоксичные, проникают серезэпителий тонкого и толстой кишечника в собственную пластинку, размножаются в макрофагах и вызывают генерализованную инфекцию.
Размножение в макрофагах приводит к развитию выраженного воспаления с преимущественным поражением лимфоидной ткани и вторичными дефектами энтероцитов. При продукции энтеротоксинов развивается диарея.

Лабораторная диагностика
1. Основной метод – бактериологический:
Предварительный этап: для сальмонелл и шигелл предварительное накопление на жидких питательных средах (среды обогащения)
1 этап : Посев на плотные питательные среды Эндо, Левина, сальмонеллы и шигеллы – на среды Плоскирева, висмут-сульфит агар, сальмонелла-шигелла агар (содержат соли желчных кислот и др. для подавления роста кишечной палочки)
2 этап: Макро- и микроскопическое изучение колоний; постановка ориентировочной реакции агглютинации на стекле с поливалентной сывороткой (ОКА-коли, сальмонеллезной, дизентерийной). Материал из колонии, давшей положительную реакцию отсевают на свежий агар или дифференциально-диагностические среды, например, Клиглера

Содержит 1% лактозу, 0.1% глюкозу, тиосульфат натрия и сульфат железа, индикатор фенол рот.
Посев по поверхности и уколом в столбик агара.
При ферментации только глюкозы – желтый столбик, скошенная часть не меняет окраску.
При ферментации и глюкозы, и лактозы (E.coli) – весь агар желтый
При образовании сероводорода (сальмонеллы, протей) – агар чернеет
Среда Клиглера:

Лабораторная диагностика
продолжение
3 этап : Идентификация выделенной чистой культуры по совокупности свойств: морфологических, тинкториальных, культуральных, биохимических, антигенных, токсигенных, чувствительности к антибиотикам и фагам.
а) биохимическая идентификация на системах api 20e;
б) серотипирование в реакциях агглютинации на стекле с групповыми и типовыми сыворотками;
в) фаготипирование – определение спектра чувствительности к типовым бактериофагам с эпидемиологической целью;
г) определение чувствительности к антибиотикам диско-диффузионным методом

2. Серологический метод (ИФА, РНГА и др)
а) определение титра антител или нарастания титра антител против возбудителя
б) определение токсина
3. Экспресс метод – иммунофлуоресцентный прямой
4. ПЦР
Лабораторная диагностика
продолжение