Мы возвращаем улыбку людям!

Ежедневно 9:00 - 22:00

Эсхериция коли бактерия

Escherichia coli (E. coli) — это бактерия, обнаруживаемая в кишечнике теплокровных живых существ. На самом деле, это не одна бактерия, а широкий спектр бактерий, которые могут быть как безвредными, так и вызывающими заболевания.

В целом, E. coli не являются вредными бактериями, так как большинство из них способствуют здоровой кишечной бактериальной флоре. Однако некоторые виды этой бактерии могут вызывать заболевания.

В дополнение к объяснению того, что это такое Escherichia coli, давайте поговорим о симптомах, наблюдаемых, когда такие бактерии начинают вредить организму, а также рассмотрим соответствующие методы лечении и способы предотвращения загрязнения.

Что такое Escherichia coli?

Escherichia coli (E. coli) или кишечная палочка является очень распространенной бактерией в кишечнике и, по большей части, безвредной для здоровья человека. Согласно исследованию, опубликованному в 2015 году в журнале «Микробиология и инфекционные заболевания», бактерии важны для защиты здоровья кишечника и даже для производства необходимых витаминов, таких как витамин В12 и витамин К.

Существует несколько типов штаммов этой бактерии, и, хотя некоторые из них не наносят вреда здоровью кишечника и даже способствуют здоровью кишечника, другие могут быть вредными для здоровья. Это, например, случай E. coli O157: H7, который является распространенной вредной бактерией, которая производит токсин под названием шига. Этот токсин очень вреден и может вызвать кишечную инфекцию, являясь одной из основных причин всех инфекций, вызываемых кишечной палочкой.

Хотя бактерия почти всегда связана с желудочно-кишечными инфекциями и вспышками пищевых отравлений, Escherichia coli может также вызывать инфекции мочевыводящих путей в дополнение к таким болезням, как пневмония, респираторные заболевания и менингит. Другие вызывают легкую диарею, которая вскоре проходит без необходимости лечения.

Хотя большинство инфекций кишечной палочки легко поддаются лечению в течение короткого времени (около 1 недели), люди с ослабленной иммунной системой или дети, которые еще не имеют полностью развитой иммунной системы, могут испытывать такие осложнения, как почечная недостаточность, если не получают своевременного и адекватного лечения.

В целом, наиболее распространенными инфекциями, вызываемыми Escherichia coli, являются:

– Желудочно-кишечные инфекции.

Некоторые бактерии кишечной палочки вызывают пищевое отравление или проблемы с желудком из-за употребления загрязненной пищи или при контакте с инфицированными объектами или людьми.

– Инфекции мочевых путей.

Наличие бактерий в стуле является нормальным, но когда E. coli попадает в мочевыводящие пути (обычно во время половых актов или из-за плохой гигиены после дефекации), она может заразить мочеиспускательный канал или мочевой пузырь. Согласно исследованию 2011 года, опубликованному в научном журнале «Новые инфекционные заболевания», кишечная палочка составляет более 85% всех инфекций, поражающих мочевыводящие пути.

– Другие инфекции.

Хотя проч. инфекции встречаются реже, люди с ослабленной иммунной системой могут страдать от инфекций желчного пузыря, простаты или кровотока. Инфекции могут также развиваться через инфицированные язвы или пролежни или после приступов дивертикулита или аппендицита. У новорожденных кишечная палочка может вызывать серьезные заболевания, такие как пневмония и менингит.

Причины и факторы риска

Как известно, присутствие Escherichia coli в организме человека является естественным, и большинство штаммов кишечной палочки безвредны. Итак, как человек инфицируется Escherichia coli?

Проблема заключается в том, что некоторые из них вырабатывают токсин, который повреждает слизистую оболочку тонкой кишки, изменяет естественную динамику кишечной системы и вызывает ряд неприятных симптомов.

Пищевое отравление, которое является основным типом инфекции, вызываемой бактериями Escherichia coli, может происходить главным образом через:

– Употребление загрязненной воды.

Питьевая вода, зараженная штаммами кишечной палочки, может быть причиной инфекций. Всегда используйте очищенную и отфильтрованную воду и будьте особенно осторожны с водой, когда путешествуете в места, где вы не знаете, откуда берется вода.

Обработанная вода обычно проходит процессы, которые убивают кишечную палочку, но вспышки загрязнения могут все еще происходить из-за неисправности системы очистки. В местах, где нет основных санитарных условий, риск заражения Escherichia coli еще выше, потому что фекалии человека и животных могут загрязнять воды, которые не имеют адекватной очистки.

Также важно избегать купания в местах, где вода не подходит для купания, так как это увеличивает риск загрязнения.

– Загрязненная пища.

Некоторые продукты могут содержать штаммы Escherichia coli. Основными источниками загрязнения пищи являются недоваренное мясо (особенно недоваренный говяжий фарш), непастеризованное молоко, сидр, сыр, соки, сырые овощи и ростки.

Говяжий фарш представляет опасность, поскольку при его обработке бактерии E. coli, обнаруженные в кишечнике крупного рогатого скота, могут проникать в мясо. Другим примером загрязнения является непастеризованное молоко. В этом случае существует риск того, что бактерии Escherichia coli загрязнят оборудование, используемое для доения молока.

Кроме того, повара или люди, которые работают в ресторанах и не следуют правилам гигиены рук, могут распространять инфекцию среди клиентов. Вот почему очень важно посещать рестораны, в которых соблюдаются правила гигиены, и которые знают, как правильно хранить, чистить и обрабатывать пищу.

– Контакт с зараженными людьми.

Escherichia coli передается. Таким образом, инфекция может распространяться при контакте с человеком, который уже заражен бактериями. В идеале следует соблюдать правила гигиены рук и избегать совместного использования полотенца, очков, столовых приборов и других предметов личного пользования с больными людьми во избежание загрязнения.

– Контакт с зараженными животными.

Контакт с животными, особенно с их фекалиями, может привести к распространению бактерий, таких как кишечная палочка. Таким образом, всегда рекомендуется хорошо мыть руки после прямого контакта с любым типом животного.

Факторы риска

Некоторые факторы риска могут увеличить вероятность заражения человека кишечной палочкой. Эти факторы включают:

  • Наличие ослабленной иммунной системы. Люди, страдающие от СПИДа или аутоиммунных заболеваний, кроме тех, кто принимает иммуносупрессивные препараты или химиотерапию, имеют более хрупкую иммунную систему, чем другие люди. Это способствует заражению бактерией Escherichia coli и повышает риск осложнений;
  • Будучи маленьким ребенком или пожилым: у маленьких детей и старых людей слабая иммунная система, что также увеличивает вероятность заражения и осложнений;
  • Снижение кислотности желудка: люди, которые перенесли какую-либо форму желудочной хирургии или используют препараты, которые снижают кислотность желудка, имеют более высокий риск заражения инфекциями;
  • Пищевые привычки: прием сырого мяса, непастеризованных напитков и сыров из сырого молока может увеличить риск заражения.

Симптомы

Инфекция кишечной палочкой может вызвать много неприятных симптомов. Основными из них обычно являются тошнота, рвота и лихорадка.

В среднем, симптомы инфекции Escherichia coli появляются примерно через 3-5 дня после контакта с бактериями, но это число может варьироваться от человека к человеку, так, например, у некоторых людей симптомы проявляют через 24 часа после контакта с бактериями, тогда как у других признаки могут появиться только после недели.

Некоторые из симптомов пищевого отравления, вызванного кишечной палочкой, могут включать:

  • сильную боль в животе или судороги, которые начинаются внезапно;
  • интенсивную диарею с водянистой консистенцией через несколько часов после появления боли;
  • тошноту;
  • рвоту;
  • лихорадку (температура 37-38 °С);
  • усталость из-за обезвоживания и потери электролитов и жидкостей организма;
  • кровь в кале.

Есть даже инфицированные люди, у которых не проявляются заметных симптомов, но которые все же могут передавать инфекцию другим.

Так же прочтите:  Диагностика грибка кожи

Escherichia coli также может вызвать инфекцию мочевых путей. Это происходит, когда в моче высокий уровень кишечной палочки, который можно легко определить с помощью анализа мочи. Когда есть инфекция мочевыводящих путей, у человека могут быть такие симптомы, как:

  • жжение во время мочеиспускания;
  • боль в области малого таза;
  • хочется часто и срочно мочиться;
  • лихорадка;
  • изменение цвета мочи.

Осложнения

Большинство случаев заражения кишечной палочкой исчезают в течение 1 недели. Тем не менее, некоторые люди могут испытывать осложнения, такие как гемолитико-уремический синдром, форма очень серьезной и опасной для жизни почечной недостаточности.

Около 10% людей, инфицированных кишечной палочкой, подвержены риску развития заболевания, называемого гемолитически-уремическим синдромом. Это заболевание больше поражает детей и пожилых людей и начинается в течение 5-8 дней после начала диареи. Он состоит из разрыва эритроцитов — состояния, известного как гемолиз, — который может привести к снижению количества тромбоцитов, анемии и почечной недостаточности.

Эти тромбоциты, которые являются клетками крови, ответственными за процесс свертывания крови, могут собираться в маленькие кровеносные сосуды почек, что ухудшает фильтрацию, выполняемую почками, и приводит к снижению кровотока или ишемии. Это также может привести к почечной недостаточности и повышенному риску кровотечения.

У пациентов с данным синдромом могут развиться проблемы с центральной нервной системой, поражающие головной и спинной мозг. Этот тип осложнений может привести к судорогам, отеку мозга, параличу и коме.

Таким образом, гемолитико-уремический синдром является одним из наиболее серьезных осложнений инфекции Escherichia coli, требующим немедленного медицинского лечения. К счастью, такое состояние встречается не очень часто, и, как правило, такого рода осложнение после инфекции у пациентов с сильной иммунной системой или назначением соответствующего лечения не наблюдается.

Лечение

Инфекция Escherichia coli диагностируется путем выявления симптомов и анализа образца стула, который берется в течение 48 часов после начала диареи.

Может также потребоваться анализ мочи, но он наиболее распространен, когда есть подозрение на инфекцию мочевыводящих путей. В случаях инфекции мочевыводящих путей может потребоваться применение антибиотиков.

Когда нет инфекции мочевыводящих путей, но есть симптомы инфекции кишечной палочки, которые влияют на пищеварительную систему, не рекомендуется использовать для лечения антибиотики. Эта стратегия принята потому, что использование этого типа лекарств может нанести вред другим здоровым бактериям кишечной флоры, что увеличивает риск осложнений, таких как гемолитико-уремический синдром.

У достаточно здоровых людей иммунная система сама способна бороться с инфекцией, пациенту необходим лишь отдыхать и пить много воды и электролитных напитков, чтобы избежать обезвоживания, пока организм сам не решит проблему.

Люди с ослабленным иммунитетом по причине аутоиммунного заболевания или заболеваниями иммунной системы должны сообщить об этом врачу, чтобы те могли назначить наилучшую форму лечения. В случаях, когда обнаруживается гемолитическо-уремический синдром, пациент госпитализируется для интенсивной терапии, которая может включать внутривенное введение сыворотки, переливание крови и почечный диализ.

Профилактика

Лучший способ предотвратить появление Escherichia coli — это соблюдать правила гигиены. Вот некоторые советы, которые могут помочь предотвратить этот тип инфекции:

  • хорошо готовьте пищу, особенно мясо, чтобы исключить бактерии во время приготовления;
  • как правило, мойте столовые приборы и посуду тщательно, по возможности, теплой водой и моющим средством;
  • выбирайте молочные напитки, только в том случае, если они пастеризованы или вы знакомы с товаром производителя;
  • часто мойте руки с мылом и водой (желательно теплой);
  • храните и обрабатывайте продукты, такие как мясо, в специальных разделочных досках и местах для этих целей, чтобы предотвратить размножение бактерий;
  • хорошо мойте овощи;
  • употребляйте очищенную и отфильтрованную воду.

Заключительные советы

Когда диарея очень постоянна или в ней присутствует кровь, важно немедленно обратиться за медицинской помощью, потому что очень вероятно, что человек серьезно обезвожен.

Чтобы сохранить организм увлажненным во время и вскоре после заражения Escherichia coli, важно принять здоровую диету, чтобы предотвратить обезвоживание и истощение организма. Таким образом, важно потреблять много жидкостей, особенно воды и электролитических напитков.

Во время выздоровления может быть трудно сохранить пищу в желудке, страдая от диареи или тошноты. Совет в этом случае — уважать свое тело и продолжать употреблять достаточное количество жидкости, пока не почувствуете себя лучше. Выбирайте продукты с низким содержанием клетчатки, чтобы избежать диареи, и ешьте легкую, полезную пищу, например, яйца и рис. Следует избегать продуктов, которые содержат слишком много жира, молочных продуктов, клетчатки или пряностей, так как они могут ухудшить симптомы, а не помочь вам.

Эксперты уже работают над разработкой вакцины и препаратов, которые помогут защитить людей от кишечной палочки. Пусть это и так, важно соблюдать правила гигиены и держаться подальше от возможных источников загрязнения.

Escherichia coli что это такое? За сложным латинским названием инфекция эшерихия коли скрывает за собой более привычное для нашего слуха название – кишечная палочка.

Историческая справка

В 1886 году австралийский ученый Т. Эшерих впервые открыл этот вид кишечной палочки. Впоследствии, она была названа его именем и получила название Escherichia coli.

Т.Эшерих первым не только открыл эту кишечную палочку, но и высказал предположение о ее влияние на детскую микрофлору кишечника.

Через 8 лет известный русский ученый и микробиолог Г.Н. Габричевский экспериментальным путем подтвердил токсинообразующую способность эшерихии коли и ее роль в инфекционных патологиях кишечника. Его труды легли в основу исследований ведущего педиатра-инфекциониста СССР А.И. Доброхотовой. Она заразила себя культурой кишечной палочки, которую она выделила у детей умерших от диспепсии. Проведенный ею опыт доказал, что эти кишечные палочки могут вызывать сильный токсикоз.

Современная классификация Escherichia coli была разработана на основе метода серологического анализа, открытого Ф.Кауманов в 40-е года 20 века.

Е. coli что это за кишечная палочка?

Escherichia coli относится к палочковидным грамотрицательным бактериям семейства кишечных палочек. Этот микроорганизм имеет много разновидностей. Длина их не более 3 мкм, а ширина не более 0,8. Они могут быть:

  • подвижные, передвигающиеся за счет имеющихся жгутиков;
  • неподвижные.

Этот вид кишечных палочек спор не образует. Хороший рост эшерихий коли замечен на обычных питательных средах. Оптимальная температура для их размножения 37 градусов.

E.coli в пищеварении человека

Кишечные палочки являются естественными обитателями организма человека. В первые часы после рождения они заселяют нижние отделы кишечника и живут в нем на протяжении всей жизни человека.

Они активно участвуют в обеспечении нормального пищеварительного процесса. С помощью этих микроорганизмов происходит расщепление полезных веществ, выделяются витамины. А главная их роль в том, что кишечные палочки препятствуют размножению патогенных микроорганизмов в кишечнике.

Еscherichia coli что это: польза или вред?

Проблематично однозначно ответить на этот вопрос. С одной стороны, эшерихия коли составляет естественную микрофлору кишечника, выполняя определенную роль, отведенную ей природой. С другой стороны, некоторым штаммы e.coli являются болезнетворными и могут вызывать ряд коли-инфекций.

Болезнетворные штаммы в зависимости от их вида могут приводить к различным последствиям:

  • приводить к тяжелой диарее, за счет выделения сильнодействующего токсина;
  • нарушению структуры слизистой толстого кишечника, вплоть до его воспаления;
  • разрушать слизистую, вызывая тем самым диарею с кровью;
  • нарушать функции кишечника.

В особенности болезнетворные штаммы эшерихий опасны для детей и людей с ослабленным иммунитетом. Ведь при развитии активной диареи наступает серьезное обезвоживание организма. И такой исход для этих групп пациентов может оказаться летальным. Существуют также и настолько патогенные штаммы, которые несут в себе опасность для всех людей, независимо от их возраста и иммунитета.

Вред могут нанести также и те микроорганизмы, которые естественным образом находятся в кишечнике. Это может произойти при их попадании в другие органы организма. Заболевания, которые они могут там вызвать, не носят летальный характер, но неприятности доставят. К примеру, при попадании e. сoli во влагалище развивается вагинит, при занесении в предстательную железу – простатит, цистит может развиться при занесении бактерии в мочеиспускательный канал. Стоит отметить, что прогноз при таких заболеваниях, как правило, благоприятный.

Так же прочтите:  Какой толщины должен быть эндометрий

Механизм заражения

На сегодняшний день патогенные для человека кишечные палочки вида e. сoli принято подразделять на три группы:

  • энтеропатогенные (ЭПКП);
  • энтероинвазивные (ЭИКП);
  • энтеротоксигенные (ЭТКП).

Основной механизм их распространения – фекально-оральный. Помимо него, выделяют следующие пути распространения:

  • пищевой, в основном через молоко и молочные продукты;
  • водный;
  • контактно-бытовой.

Данные бактерии входят в состав естественной микрофлоры не только человека, но и животных. Поэтому заразиться ими можно и через мясо крупного рогатого скота и свиней. Также носителями бактерий могут быть и домашние животные. Но эти способы заражения не так распространены. Связано это с тем, что перед попаданием в организм человека говядина и свинина проходят тепловую обработку. А заразиться от домашних животных можно только употребляя пищу и воду с ними из одной посуды.

Пик заражения приходится на весну и летний период. В это время доминирующим путем передачи является водный способ.

Симптомы

Наиболее выраженные симптомы наблюдаются при заражении энтероинвазивными микроорганизмами. При этом инкубационный период может составлять от 1 до 3 дней. Симптомы начинают проявлять остро, но в некоторых случаях интоксикация будет незначительной. Заболевание характеризуется быстрым подъемом температуры до 38 градусов. У людей с ослабленным иммунитетом и детей температура может подняться до 40 градусов и сопровождаться ознобом. Из основных жалоб можно выделить:

  • головную боль;
  • слабость и ломоту в теле;
  • головокружение;
  • боли в животе схваткообразного характера.

Спустя несколько часов от начала основных симптомов болезни появляется понос. Его частота составляет от 3 до 5 дефекаций в сутки. При тяжелом течении заболевания частота может увеличиться с 5 до 10 дефекаций в сутки. Помимо жидкой консистенции, в стуле могут содержаться слизь, а иногда и кровь. Это заболевание характеризуется отсутствием рвоты.

К внешним проявлениям относится:

  • влажный язык с белым или серым налетом;
  • живот вздутый и мягкий при пальпации;
  • толстая кишка во всех отделах при пальпации болезненна.

Как правило, это заболевание не несет тяжелый характер. Только в редких случаях может протекать в тяжелой форме. Выздоровление же наступает обычно на 5-7 сутки.

При заражении энтеротоксигенными бактериями клиническая картина немного другая.

На начальных этапах она напоминает заражение энтероинвазивными кишечными палочками. Такой же инкубационный период, не превышающий 3 дней. Симптомы тоже проявляются остро. Но отличием является наличие рвоты и отсутствие болей в животе. Дефекации более обильные: от 5 до 15 раз в сутки. Они имеют более водянистый характер, отсутствуют следы крови и слизи. Продолжительность болезни не превышает 4 суток. А самая главная особенность заболевания, вызванного данными микроорганизмами – полное отсутствие лихорадки.

Диагностика и лечение

Эшерии коли легко поддаются диагностике на основе бактериологического метода. При этом образцами для исследований служат испражнения и рвотные массы. Также этими бактерии могут находится в крови и в моче.

Лечение при заболеваниях, связанных с попаданием патогенных штаммов в организм напоминает лечение при дизентерии.

Для скорейшего выздоровления имеет большое значение комплексная терапия, включающая:

  • постельный режим;
  • соблюдение диеты;
  • лекарственную терапию.

Постельный режим должен сопровождаться уменьшением двигательной активности и удлиненным физиологическим сном.

Диету больному назначает лечащий врач, в зависимости от вида патогенного микроорганизма, вызвавшего заболевание. Также большое значение при выборе диеты оказывает период болезни и степень поражения кишечника. Как правило, в начале болезни назначается щадящий режим питания. Такой режим исключает употребление горячих и холодных блюд, различных специй, мяса и аллергенов. Помимо этого, на начальном этапе лечения исключается назначение сильнодействующих лекарственных средств. Прописывается обильное питье для борьбы с обезвоживанием организма. При тяжелом течении болезни, когда обезвоживание наступает резко, назначают капельницы для поддержания водно-солевого баланса. После нормализации стула режим питания меняется на переходную к рациональному питанию диету. Всего за весь период заболевания диета может меняться до 3 раз.

Лекарственная терапия включает в себя применение этиотропных средств. Эти средства способны не только оказать угнетающее действие на бактерии, но и восстановить кишечную микрофлору. К таким препаратам относятся фуразолидон, фурагин, фурадонин, хлорхинальдол и другие.

Профилактика

Профилактические мероприятия для борьбы с заражением патогенными штаммами эшерихий коли не отличаются от мероприятий по борьбе с другими видами кишечных инфекций. Для предотвращения заболеваний связанных с этой кишечной палочкой необходимо строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований на всех объектах водоснабжения и общественного питания.

Эти микроорганизмы не обладают резистентностью к высоким температурам. Их гибель наступает при температуре от 60 до 80 градусов в течение 20 минут. Они способны концентрироваться и сохранять активность в почве и воде на протяжении нескольких месяцев.

Учитывая то, что этот вид кишечной палочки очень опасен для детей и людей со слабым иммунитетом, профилактические меры должны проводиться в родильных домах, детских дошкольных учреждениях и в стационарах больниц. Там в обязательном порядке нужно проводить мытье всех поверхностей дезинфицирующим раствором. Помимо этого необходимо проводить обеззараживание всех используемых приборов и посуды.

В отношении рожениц в дородовой период должны применяться профилактические обследования с целью обнаружения данных микроорганизмов. Носителей бактерии госпитализируют по эпидемиологическим показаниям. Выписывают их только после полного клинического выздоровления. Показаниями к выписке являются отрицательные результаты трехкратного исследования кала, проведенного спустя 2 суток с момента окончания лечения.

Для детей перенесших заболевания этой кишечной палочкой действую те же правила выписки, что и для взрослых. Они допускаются к посещению дошкольных учреждений, только после трехкратной сдачи отрицательных тестов кала на наличие эшерихии коли.

Кишечная палочка
Научная классификация
Домен:Бактерии
Класс:Гамма-протеобактерии
Порядок:Enterobacterales
Семейство:Энтеробактерии
Вид:Кишечная палочка
Международное научное название

Кишечная палочка (лат. Escherichia coli ) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, широко распространённых в нижней части кишечника теплокровных животных. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако серотип O157:H7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей [1] и животных [2] . Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K [3] , а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике [4] [5] .

E. coli не всегда обитают только в желудочно-кишечном тракте, способность некоторое время выживать в окружающей среде делает их важным индикатором для исследования образцов на наличие фекальных загрязнений [6] [7] . Бактерии легко могут быть выращены в лабораторных условиях, поэтому кишечная палочка играет важную роль в генетических исследованиях. E. coli является одним из самых изученных прокариотических микроорганизмов и одним из самых важных объектов биотехнологии и микробиологии.

E. coli была описана немецким педиатром и бактериологом Теодором Эшерихом в 1885 году [6] . В настоящее время кишечную палочку относят к роду эшерихий (Escherichia), названному в честь Теодора Эшериха семейства энтеробактерий [8] .

Содержание

Штаммы [ править | править код ]

Штамм — это совокупность особей внутри вида, которая обладает свойствами, отличными от свойств других особей. Часто такие отличия могут быть обнаружены только на молекулярном уровне, однако имеют эффект на физиологию бактерии или жизненный цикл. Разные штаммы E. coli часто специфичны к определённым хозяевам, что делает возможным определение источника фекального заражения в образцах [6] [7] . Например, если известно, какие штаммы E. coli представлены в образце воды, можно определить источник заражения, например, человек, другое млекопитающее или птица.

Новые штаммы E. coli появляются в результате мутаций и горизонтального переноса генов [9] . Некоторые штаммы вырабатывают особенности, губительные для организмов хозяина, такие вирулентные штаммы могут вызывать диарею, что неприятно в случае взрослых и может привести к летальному исходу у детей в развивающихся странах [10] . Более вирулентные штаммы, например, O157:H7 вызывают тяжёлые заболевания и даже приводят к смерти у пожилых людей, маленьких детей и лиц с ослабленным иммунитетом [10] [11] .

Биология и биохимия [ править | править код ]

E. coli — грамотрицательная бактерия, факультативный анаэроб, не образует эндоспор. Клетки палочковидные, со слегка закруглёнными концами, размером 0,4—0,8 × 1—3 мкм, объём клетки составляет около 0,6—0,7 мкм³ [12] [13] . Кишечная палочка может жить на разных субстратах. В анаэробных условиях E. coli образует в качестве продукта жизнедеятельности лактат, сукцинат, этанол, ацетат и углекислый газ. Часто при этом образуется молекулярный водород, который мешает образованию указанных выше метаболитов, поэтому E. coli часто сосуществует с микроорганизмами, потребляющими водород — например, с метаногенами или бактериями, восстанавливающими сульфат [14] .

Так же прочтите:  Лекарство против вшей и гнид для детей

Оптимальный рост достигается культурами E. coli при температуре 37°C, некоторые штаммы могут делиться при температурах до 49°C [15] . Рост может стимулироваться аэробным или анаэробным дыханием, различными парами окислителей и восстановителей, в том числе, окислением пирувата, формиата, водорода, аминокислот, а также восстановлением кислорода, нитрата, диметилсульфоксида и триметиламин N-оксида [16] .

Штаммы, имеющие жгутики, способны передвигаться. Жгутики расположены перитрихиально [17] . На конце жгутика расположен белок FimH, который прикрепляется к молекулам сахаров на поверхности, а сам жгутик состоит из цепочки взаимосвязанных белковых сегментов, закрученных в форме тонкой длинной пружины и упруго вытягивающихся при воздействии силы [18] [19] .

Роль в нормальной микрофлоре [ править | править код ]

E. coli в норме заселяет кишечник новорождённого ребёнка в течение 40 часов после рождения, поступая с пищей или от лиц, контактирующих с ребёнком, и сохраняются на протяжении жизни на уровне 10 6 —10 8 КОЕ/г содержимого толстой кишки. В ЖКТ кишечные палочки прилипают к слизистым оболочкам и являются основными представителями факультативных анаэробов у человека. Так как кишечные палочки не имеют бактериофагов, кодирующих факторы вирулетности, они являются комменсалами [20] . По другим данным, микроорганизмы (в том числе E. coli) начинают заселять человеческий организм ещё в утробе матери [21] .

Непатогенный штамм Escherichia coli Nissle 1917 известен как Mutaflor и используется в медицине в качестве пробиотика, в основном для лечения желудочно-кишечных заболеваний, в том числе у новорождённых [22] [23] .

Модельный организм [ править | править код ]

E. coli часто используют в качестве модельного организма в микробиологических исследованиях. Культивируемые штаммы, например, E. coli K12 хорошо приспособлены к росту в лабораторных условиях, и, в отличие от штаммов дикого типа, неспособны заселять кишечник. Многие лабораторные штаммы утеряли способность образовывать биологические плёнки [24] [25] . Описанные особенности предохраняют штаммы дикого типа от антител и химических агентов, но требуют больших затрат вещества и энергии.

В 1946 году Джошуа Ледерберг и Эдуард Тейтем описали явление конъюгации бактерий, используя кишечную палочку в качестве модельного организма [26] . E. coli остаётся одной из наиболее востребованных бактерий при изучении конъюгации и в настоящее время. E. coli была важным компонентом первых экспериментов по генетике бактериофагов [27] , ранние исследователи, например, Сеймор Бензер, использовали E. coli и фаг T4 для изучения структуры генов [28] . До исследований Бензера не было известно, имеет ген линейную или разветвлённую структуру.

Кишечная палочка E. coli была одним из первых организмов, чей геном был полностью секвенирован. Последовательность нуклеотидов в геноме штамма К12 E. coli была опубликована в журнале Science в 1997 году [29] .

Долговременный эксперимент по эволюции E. coli был начат Ричардом Ленски в 1988 году и позволил непосредственно наблюдать эволюционные изменения в лабораторных условиях [30] . В данном эксперименте одна популяция E. coli получила возможность аэробно метаболизировать цитрат. Такая способность встречается у E. coli в норме крайне редко. Неспособность к росту в аэробных условиях используют для того, чтобы отличить E. coli от других родственных бактерий, например, Salmonella. В ходе данного эксперимента в лабораторных условиях удалось наблюдать процесс видообразования.

Биотехнология [ править | править код ]

E. coli играет важную роль в современной промышленной микробиологии и биологической инженерии [31] . Работа Стенли Нормана Коэна и Герберта Бойера на E. coli с использованием плазмид и эндонуклеаз рестрикции для создания рекомбинантной ДНК находится у истоков современной биотехнологии [32] .

Кишечную палочку считают универсальным организмом для синтеза чужеродных белков [33] . В E. coli исследователи вводят гены при помощи плазмид, что позволяет осуществлять биосинтез белков для промышленной ферментации. Также разработаны системы для синтеза в E. coli рекомбинантных белков. Одним из первых примеров использования технологии рекомбинантных ДНК является синтез аналога инсулина человека [34] . Модифицированные E. coli используют при разработке вакцин, синтеза иммобилизованных ферментов и решения других задач [33] . Однако в организме E. coli невозможно получать некоторые крупные белковые комплексы, содержащие дисульфидные связи, в частности, белки, для проявления биологической активности которых требуется посттрансляционная модификация [31] .

Гены кишечной палочки также используются для генетической модификации растений, в частности из нее выделяют ген устойчивости к антибиотикам неомицину и канамицину. [35]

Патогенность [ править | править код ]

Непатогенные бактерии E. coli, в норме в больших количествах населяющие кишечник, могут, тем не менее, вызвать развитие патологии при попадании в другие органы или полости человеческого тела. Если бактерия попадает через отверстие в ЖКТ в брюшную полость, может возникнуть перитонит. Попав и размножившись во влагалище женщины, бактерия может вызвать или осложнить кольпит. Попадание бактерии в предстательную железу мужчины может быть патогенезом острого или хронического бактериального простатита. В таких случаях в лечение включается применение антибиотиков, проводимое таким образом, чтобы не подавлять нормальную микрофлору кишечника, иначе возможно развитие дисбактериоза.

E. coli очень чувствительна к таким антибиотикам, как стрептомицин или гентамицин. Однако E. coli может быстро приобретать лекарственную устойчивость [36] .

Желудочно-кишечные инфекции [ править | править код ]

Вирулентные штаммы E. coli в норме отсутствуют в кишечнике, и заболевание наступает при заражении алиментарным путём. Передача патогенных E. coli часто происходит фекально-оральным путём [20] [37] [38] . Частые пути передачи могут быть вызваны: низкой гигиеной приготовления пищи [37] , загрязнением продуктов навозом [39] , поливом урожая загрязнённой водой или сточными водами [40] , при выпасе диких свиней на пашнях [41] , употреблением для питья воды, загрязнённой сточными водами [42] .

Вирулентные штаммы E. coli могут вызывать гастроэнтериты, воспаления мочеполовой системы, а также менингит у новорождённых. В редких случаях вирулентные штаммы также вызывают гемолитический-уремический синдром, перитонит, мастит, сепсис и грамотрицательную пневмонию.

Некоторые штаммы E. coli, например, O157:H7, O121, O104:H4 и O104:H21, синтезируют потенциально смертельные токсины. Пищевые отравления, инфекционным агентом при которых являются вирулентные E. coli, обычно вызваны употреблением в пищу немытых овощей или непрожаренного мяса.

Первичными резервуарами E. coli O157:H7 является мясной и молочный скот [43] , который может переносить бактерии бессимптомно и выделять с фекалиями [43] .

В случае заболеваний кишечника у новорождённых, при болезни Крона и при неспецифическом язвенном колите обнаруживают повышенные уровни E. coli в слизистых ЖКТ [44] . Инвазивные штаммы E. coli обнаружены в воспалённых тканях, а количество бактерий в очагах воспаления коррелирует с тяжестью воспаления в кишечнике [45] .

Менингит новорождённых [ править | править код ]

Один из серотипов Escherichia coli содержит антиген K1. Заселение кишечника новорождённого данным серотипом бактерий при попадании бактерий из влагалища матери может приводить к менингиту. В отсутствие IgM от матери, которые не способны проникать через гемато-плацентарный барьер, и потому, что организм распознаёт K1 как собственный антиген, данный серотип вызывает тяжёлые воспаления мозга.

Лечение фагами [ править | править код ]

Терапия бактериофагами для лечения патогенных бактерий была разработана более 80 лет назад в Советском Союзе, где использовалась для лечения диареи, вызванной E. coli [46] . В настоящее время фаговая терапия доступна лишь в Центре фаговой терапии в Грузии и в Польше [47] .

Бактериофаг Т4 является хорошо изученным фагом, инфицирующим E. coli.

Вакцина [ править | править код ]

Исследователи разрабатывают эффективные вакцины для снижения количества случаев заражения патогенными штаммами E. coli по всему миру [48] .

В апреле 2009 года исследователи Мичиганского университета заявили о том, что разработали вакцину для одного из штаммов E. coli. Подана заявка на патент [49] .

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Рекомендуем прочитать:

Комментарии

(0 комментариев)

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector