Коли бактерии (Escherichia)

Обща характеристика

Към семейство Enterobacteriaceae, род  Escherichia се отнася видът Escherichia coli, открит през 1885 г. от Теодор Ешерих, немски бактериолог. Е.coli бактериите притежават всички характеристики на род  Escherichia - факултативни (с аеробен и анаеробен растеж) Грам-отрицателни, пръчковидни микроорганизми, които се срещат в гастроинтестиналния тракт на бозайниците.

Морфология

Грам-отрицателни пръчици, които се разполагат единично или на двойки, понякога изглеждат нишковидни. Повечето представители са подвижни, защото притежават ресни, E.coli притежават капсули и не образуват спори.

Културелни особености

Бактериите се култивират както при аеробни, така и при анаеробни условия, развиват се в широки температурни граници, но температурният им оптимум е 37 °C. Върху твърди хранителни среди образуват гладки, кръгли, мукозни колонии. За култивирането им се използват селективни среди на МакКонхи, Левин или агар на Ендо. В различните среди бактериалните колонии изглеждат по следните начини:

• среда на Ендо – червени колонии;
• агар на Левин – сини колонии;
• МакКонхи – тъмнорозови.

Различията в цвета са вследствие на промяната в рН на средата.

Повечето щамове на E.coli разлагат лактоза и глюкоза до киселина, което е придружено от образуване на газ. Разграждат белтъците до индол, не образуват сероводород.

Антигенна структура

Основно значение за съвременната класификация на колибактериите е именно тяхната антигенна структура.

О-антигените разделят E.coli на серогрупи, съществуват 171 О-антигена. О-антигените се определят от липополизахаридите, които изграждат клетъчната стена на бактериите.

Н-антигените представляват антигенната специфичност на ресните. Съществуват повече от 75 Н-антигена.

F-антигените определят антигенната специфичност на пилите.

К-антигените са капсулните полизахариди.

Епидемиология

Е.coli е нормален обитател на дебелото черво при човека и е преобладаващият факултативно анаеробен организъм. Среща се в дебелото черво на бозайниците и подпомага процесите на храносмилане, разграждане и абсорбция на храната, също участва в производството на витамин К.

Ешерихия коли може да се открие и в среди с по-висока температура, като например около горещи извори, но наличието на Е.coli в природата и водоемите е показател за фекално замърсяване.

Повечето щамове на Е. coli не са вредни за техните гостоприемници.

Често се доказват:

• Е.coli при бременност;
• Е.coli при бебета;
• Е.coli в урината.

Клинична картина и патогенеза

Е.coli се класифицират според характеристиките на тяхната вирулентност (болестотворност), някои щамове като O157:H7, O104:H4, O121 и O104:H21 произвеждат потенциално смъртоносни токсини. В зависимост от клиничното протичане на инфекцията патогенните щамове на колибактериите се разделят на следните групи:

Ентеропатогенните E.coli (ЕРЕС) предизвикват заболявания предимно при новородени. Резултатът от инфекцията с ЕРЕС при кърмачета е тежка диария, повръщане и треска, която обикновено се самоограничава, но може да бъде и продължителна. Бактериите се прикрепват към ресничестия епител на ентероцитите и го разрушават, което довежда до нарушение на водно-електролитния баланс. Щамовете се идентифицират от О-антигена и понякога чрез типизиране на Н-антиген.

Ентеротоксигенните (ЕТЕС) щамове произвеждат екзотоксин, крайният резултат от действието му е интензивна и продължителна свръх секреция на вода и инхибиране (потискане) на реабсорбцията на натрий. Основното усложнение е дехидратацията, дължаща се на диарията.

Ентерохеморагични Escherichia coli (ЕНЕС) – O157: Н7 са изолирани за пръв път от болни с хеморагичен колит, не са инвазивни, но предизвикват кървави диарии поради продукцията на дизентерийно подобни токсини.

Ентероинвазивните (EIEC) щамове се отнасят групата на диарогенните E.coli, причиняват заболяване, което по клинична картина е неразличимо от бактериалната дизентерия.

Симптомите на инфекция с Ешерихия коли обикновено се появяват 3 до 4 дни след излагане на бактериите.

Те могат да включват:

1. коремна болка или тежки коремни спазми, които често започват внезапно;
2. диария, която започва няколко часа след началото на болката;
3. кървави изпражнения;
4. гадене, в някои случаи повръщане;
5. треска;
6. умора, в резултат на дехидратацията.

E.coli е най-честата причина за инфекция на пикочните пътища. Чести симптоми на уроинфеция са:

• Усещане за парене при уриниране;
• При мъже – болка в областта на ректума;
• При жени – болка в областта на таза;
• Поява на кръв в урината.

Интраабдоминалните инфекции са резултат от перфориран апендикс или могат да бъдат свързани с абдоминален абсцес, холецистит и възходящ холангит.

При имунокомпрометирани пациенти, бактериите могат да достигнат до кръвта и да причинят сепсис.

Е.coli и група В стрептококите са сред водещите причини за менингит при кърмачета.

Микробиологична диагностика

Микробиологичното изследване започва с посявка на събраните материали (най-често фецес или кръв) върху селективна хранителна среда. Антигенният анализ е от съществено значение.

Високият или нарастващият титър на специфични IgG антитела или наличието на специфични IgM антитела може да потвърди диагнозата.

Лечение

Неусложненият E.coli цистит може да бъде лекуван с единична доза антибиотик. E.coli менингитът изисква  прилагането на антибиотици, като цефалоспорини от трето поколение.

За интраабдоминалния абсцес, причинен от Е.coli, антибиотиците трябва да включват анаеробно покритие (напр. ампицилин (ampicillin) и сулбактам (sulbactam)). При тежка инфекция могат да се използват пиперацилин и тазобактам.