патогенност

Бактерията Escherichia coli първоначално е изолирана и описана от германския педиатър Escherich през 1885 г., който демонстрира съществуването си като редовен гостоприемник в червата. Той го кръсти Bacterium coli commune, което може да бъде преведено като "обикновени бактерии на дебелото черво".

През 1919 г. Кастелани и Чалмърс му дават окончателното име в знак на почит към Ешерих. Escherichia бързо се превръща в типичния род от семейство Enterobacteriaceae, а E. coli - най-известният вид от този род.

Теодор Ешерих (Ансбах, 1857 - Виена, 1911) немски бактериолог.

Характеристики на ешерихия коли.

Е. coli се характеризира с наличието на грам отрицателни бацили, неспорообразуващи, производство на индол от триптофан, неизползване на цитрат като източник на въглерод и непроизводство на ацетоин. Освен това ферментира глюкоза и лактоза с производството на газ.

Подобно на всички Грам - бактерии, обвивката на E. coli се състои от три елемента: цитоплазматичната мембрана, външната мембрана и между тях периплазматично пространство, изградено от пептид-глюкан. Тази последна структура придава на бактериите формата и твърдостта и им позволява да издържат на относително висок осмотичен натиск в околната среда.

Е. coli е мезофилна бактерия, оптимума за нейното развитие е около телесната температура на топлокръвните животни (35-43 ºC). Граничната температура на растежа е около 7 ° C, което показва, че ефективният контрол на студената верига в хранително-вкусовата промишленост е от съществено значение за предотвратяване на растежа на Е. coli в храните. Замразяването има малък ефект върху популацията на E. coli в храната и не гарантира унищожаването на достатъчен брой жизнеспособни бактерии, за да се гарантира тяхната безопасност. Е. coli обаче е чувствителен към температури над 70 ºC, от които лесно се елиминират; Поради тази причина е много важно да се пастьоризират храни като мляко, сокове и т.н., за да се гарантира тяхното елиминиране.

В допълнение към температурата, рН и активността на водата могат да повлияят на растежа на Е. coli. Оптималните условия за разработване на тези параметри са съответно 7,2 и 0,99. Развитието на Е. coli спира при екстремни рН (под 3,8 или над 9,5) и aw стойности под 0,94. Следователно степента на киселинност на храната може да бъде защитен фактор и да гарантира нейната безопасност.

Е. coli има множество характеристики и аспекти и е най-добре изученият бактериален таксон, въпреки че познанията за дивите щамове все още са частични. Изглежда, че адаптивността на тази бактерия е рядка, поради придобиването на нови генотипове от плазмиди, бактериофаги и други елементи, предаващи генетичния им материал. Освен това, известният му повсеместен капацитет благоприятства многократната поява на щамове с нови свойства, включително патогенни способности, които не са лесно разпознаваеми.

Механизъм на адхезия

Характеризирането на серотиповете е първата техника, която е позволила да се разграничат патогенните щамове от коменсалните, тя се извършва чрез изследване на свойствата на вирулентност, които са пряко свързани с патогенния капацитет на Е. coli. Описани са многобройни фактори, участващи в патогенността на Е. coli, включително фактори на адхезия. Адхезията се определя от наличието на фимбрии, които осигуряват на клетките способността да се свързват специфично с клетъчния рецептор. Fimbriae са фини нишки с протеинова природа, подредени около бактерията и с терминация, която се придържа към клетъчния рецептор. Тази адхезия се осъществява от протеин на външната мембрана, наречен интимин, който играе съществена роля в закрепването на Е. coli в епителните клетки на бозайници, насърчавайки първия етап на колонизация.

Патогенност на Е. coli

Съществуват многобройни щамове на Е. coli, които могат да бъдат открити в човешката патология и които проявяват подчертана вирулентност. Те са известни като агенти, отговорни за детския гастроентерит, особено в развиващите се страни, причинявайки смърт на близо един милион деца всяка година поради дехидратация и други усложнения. Това семейство патогени включва също Е. coli O157: H7, който в САЩ причинява поне 20 000 случая на кървава диария и повече от 200 смъртни случая годишно поради бъбречна недостатъчност, която се среща особено при малки деца и възрастни хора.

Основните чревни патогени, които са описани въз основа на клиничните симптоми, които генерират, и факторите на патогенност, които се изразяват, са следните: ентеротоксигенна Е. coli (ETEC), ентеропатогенна Е. coli (EPEC), ентероагрегативна Е. coli (EAggEC), Ентерохеморагична Е. coli (EHEC) и Ентероинвазивна Е. coli (EIEC).

Фактори за патогенност

Патогенни щамове

В някои ентеропатогенни Е. coli (0:26) се предполага възможността за производство на ентеротоксини, подобни на тези, произведени от Shigella dysenteriae (цитотоксични ентеротоксини), което би представлявало пряко токсично действие върху клетките на чревния епител, отговорно за унищожаване на микровилините на ентероцита и производството на диария. Доказано е също, че серотип 0: 157 произвежда цитотоксичен ентеротоксин (веротоксин) върху ендотелните клетки на съдовете, отговорни за хеморагичната диария.

EHECs са група от патогенни бактерии, отговорни за непрекъснато нарастващия брой инфекции. През 80-те години EHECS и особено серотип 0157: H7 са нововъзникващи патогени. По-конкретно, значението му за общественото здраве се появява през 1982 г., поради избухване в САЩ. Тази бактерия също е причинила многобройни смъртни случаи през последните години (в Япония, САЩ, Канада, Шотландия и Франция). В момента се съобщава, че 100 различни EHEC произвеждат токсин Shiga. EHECs са отговорни за различни клинични прояви, вариращи от тривиална диария до хеморагичен колит, който може да прогресира в 10% от случаите до хемолитичен и уремичен синдром (HUS) при деца и възрастни хора, или тромботична тромбоцитопенична пурпура при възрастни. Заболяване, състоящо се от кръв разстройство, което води до образуване на кръвни съсиреци в малки кръвоносни съдове. Това води до нисък брой тромбоцити (тромбоцитопения). Съществуват и други E. coli, които не произвеждат O157 и Shiga токсин (STEC), като O55, O111, O26, O103: H2; O148: H8.