Jegyzetek medikusoknak/Mikrobiológia/Részletes bakteriológia/G- enteralis pálcák/Escherichia coli

EnterobaktériumokSzerkesztés

Általános jellemzőkSzerkesztés

  • G- pálcák, változatos egyéb tulajdonságokkal
  • ide tartoznak a bélflóra legkönnyebben kitenyészthető tagjai
  • sok faj a bél normál flórájának tagja
    • sok faj viszont enterális vagy extraintestinalis patogén
      • pl. Salmonella, Shigella, Yersinia
    • igen sok faj viszont úgy tagja a bél normál flórájának, hogy nem enterobaktérium
      • pl. anaerobok, Enterococcusok
    • jellemző az is, hogy egyes törzsek (E. coli, Proteus, Enterobacter) a bélben a normál flóra tagjai, de extraintestinalisan fertőzéseket képesek okozni

MorfológiaSzerkesztés

  • G-, spórát nem képező pálcák
    • 2-4 μm hosszúak
    • 0,4-0,6 μm szélesek

AntigénekSzerkesztés

  • a G- sejtfalnak megfelelően az LPS részeként jelen van:
  • sok faj tokos
  • sok faj peritrich csillós
  • antigéntulajdonsága van az elterjedt pilusoknak és fimbriáknak is
    • ezek nem részei a diagnosztikus célú szerotipizálásnak

TenyésztésSzerkesztés

  • jól és könnyen tenyészthetők
  • 2-4 mm-es, sima szélű, fényes vagy kissé matt, ún. "coliform" telepeket képeznek

Biokémiai jellemzőkSzerkesztés

  • fermentálják a glükózt
  • a nitrátot nitritté redukálják
  • oxidáz-negatívok
  • a fajok és genusok elkülönítésére szolgáló biokémiai vizsgálatok:
    • szénhidrátok fermentálása
    • aminosavak dekarboxilálása, dezaminálása
    • kén-hidrogén-termelés
    • ureáz-pozitivitás
  • különleges jelentőségű a laktózbontás képessége
    • a laktózbontó törzsek többsége a bél normál flórájának tagja, a laktáz-negatívok patogének
    • ez a szabály nem általános érvényű, de segíti a patogenitás megítélését
    • a laktóz-negatív törzseket minden esetben tovább kell vizsgálni
  • a faj megállapításában segít, illetve etiológiai és járványtani információt nyújt az O, illetve a K és H antigének meghatározása

Az E.coli általános jellemzőiSzerkesztés

Biológiai jelentőségeSzerkesztés

  • a bélben általában néhány, rezidens törzs képviseli
    • a táplálékkal bejutó, tranziens törzsek csak rövid ideig vannak jelen
  • átmenetileg jelen van:
    • a bőrön
    • a garat nyálkahártyáján
    • a külső női nemi szerveken
  • jelenléte élelmiszerekben és vizekben faecalis szennyeződésre utal
    • emiatt gyakran használt közegészségügyi indikátor

Biokémiai és szerológiai jellemzőkSzerkesztés

  • laktóz-, indol- és metilvörös-pozitív
  • antigének:
    • több, mint 170-féle O antigén
    • 100-féle K antigén (tok)
    • 50-féle H antigén (csilló)

A patogén törzsek általános jellemzőiSzerkesztés

  • a virulenciafaktorokat mobilis genetikai elemek hordozzák
    • emiatt a határok elmosódhatnak, az egyes csoportok jellemzői keveredhetnek
  • az emberi enteropatogén csoportoknak vannak állati megfelelői, de ezek a betegségek mégsem zoonózisok
    • az egyetlen kivétel az EHEC-csoport lehet
  • szinte minden csoportra jellemző bizonyos jellemző O-antigének hordozása
    • nem pontosan ismert, hogy mi ennek az oka

Patogenitási csoportokSzerkesztés

  • a törzsek nagy része apatogén
    • a normál bélflóra egyes tagjainak olyan adhéziós faktoraik vannak, amelyekkel extraintestinalis fertőzéseket tudnak okozni
  • jelentősek opportunista kórokozóként, csökkent immunitású személyekben
  • különleges jelentőségűek az enterális patogén törzsek

Az enterális patogén E. coli kóroktani egységeiSzerkesztés

Enteropatogén E. coli (EPEC)Szerkesztés

ElőfordulásSzerkesztés

  • a legrégebben ismert enteropathogén E.coli csoport
  • szigorúan korspecifikus: csak 1 év alatt vannak klinikai esetek
    • felnőttek is fertőzhetők nagy dózissal
  • elsősorban a fejlődő országokra jellemző
    • itt a csecsemőkori hasmenéses esetek 20%-át okozza
    • az 50-es és 60-as években járványosan jelen volt a fejlett országokban is
    • mára itt visszaszorult, csak sporadikusan van jelen

PatogenezisSzerkesztés

  • klinikai megjelenése a vizes, esetenként krónikus hasmenés
  • mikroszkópos képen a vékonybél mikrovillusai eltűnnek
    • helyükön dobogószerű kiemelkedésekhez (pedestals) tapadnak a baktériumok
    • ezt nevezzük attaching-effacing (AE) jelenségnek
  • a hasmenést a felszívófelület csökkenése okozza
  • molekuláris szinten az első lépésben a virulenciaplazmidok által kódolt, kötegeket képző fimbriák bundle-forming pilus (BFP)
  • ezután alakul ki az effacing
    • ennek során az eae gén által kódolt fehérje, az intimin szignálrendszeren keresztül:
      • fokozza az ic. Ca-szintet
      • ez az aktin lokális besűrűsödését okozza
      • ezáltal jön létre a dobogószerű kiemelkedés
  • esetenként a baktériumok bejutnak a hámsejtekbe
    • ennek jelentősége nem ismert

Szerotipizálás és diagnosztikaSzerkesztés

  • a csoport nem egységes
    • sok különböző szerotípus hordozza az EPEC jelleget
  • a virulens törzsek nagy része egy tucatnyi szerocsoportba tartozik
    • ez képezi a szűrővizsgálatok alapját
  • másik lehetőség a Hep2 sejtekhez való adhézió és az aktinakkumuláció kimutatása
  • lehetséges a virulenciáért felelős gének kimutatása is

Terápia és epidemiológiaSzerkesztés

  • legfontosabb a só-víz-háztartás rendezése
  • ezt antibiogram alapján célzott antibiotikum-terápia követheti
  • be- és kijelentésre kötelezett betegség
    • kötelező a járványügyi székletvizsgálat

Enterotoxint termelő E. coli (ETEC)Szerkesztés

Előfordulás és klinikai képSzerkesztés

  • a fejlődő országokban a 2 év alatti hasmenéses morbiditás és mortalitás vezető oka
  • leggyakoribb okozója az "utazók hasmenésének"
  • a hasmenés súlyos, choleraszerű
  • nincs jellegzetes szövettani eltérés

PatogenezisSzerkesztés

  • a virulenciafaktoroknak két fajtája van:
    • CFA-k, kolonizációs faktor antigének
      • ezek plazmid által kódolt adhéziós faktorok
    • enterotoxinok
Adhéziós faktorokSzerkesztés
  • specifikusak a humán vékonybélre
    • emiatt nem terjednek állatról emberre és fordítva, bár a toxin hatna mindkettőre
  • ilyenek a CFA I, II, III stb.
  • szerkezetük lehet:
    • fimbria
    • fibrilláris
    • afimbriás adhezin
  • jó antigének, az antitest:
    • az adhéziót megakadályozza
    • használható a kimutatásban
EnterotoxinokSzerkesztés
  • két típusuk van
  • a hőlabilis toxin (LT) a choleratoxinnal azonos, AB-típusú toxin
    • az B alegység köt a GM1 gangliozidhoz
    • a A alegység aktiválja az adenilát-ciklázt
    • ennek hatására a cAMP-szint emelkedik
    • a Cl, K és HCO3 hiperszekréciója, a K, Cl és H2O csökkent abszorpciója következik be
  • a hőstabil toxin (ST) kevésbé ismert, egyes típusai bizonyítottan a cGMP-rendszeren keresztül hat
    • ezek gyengén immunogének
    • általában plazmidon kódoltak
    • az LT-II kromoszómálisan kódolt

DiagnosztikaSzerkesztés

  • a szerotipizálás nem használható a betegség diagnosztizálásában
    • ennek oka, hogy nagyon sok szerocsoport jön számításba
  • állatkísérletekben kimutatható a virulencia
  • az LT-t érzékeny sejtvonalakkal is ki lehet mutatni
  • az LT-re és az ST-re is van ELISA módszer
  • vannak molekuláris biológiai módszerek a toxinok és az adhéziós faktorok génjeire
    • ezeknek az alapja a hibridizáció vagy a PCR

PrevencióSzerkesztés

  • nem ajánlott az antibiotikum-profilaxis az endémiás területekre utazóknak
    • célszerűbb betartani a higiénia szabályait
  • vannak kísérletek vakcinával
    • ezek LT-B alegységet és adhéziós faktort tartalmaznak

Enteroinvazív E. coli (EIEC)Szerkesztés

Klinikai megjelenésSzerkesztés

  • a Shigellák által okozott vérhashoz hasonló tünetekkel jár
    • az esetek egy részében lehet enyhébb

PatogenezisSzerkesztés

  • a vastagbél hámsejtjeinek inváziójával hoznak létre a colonban felszínes fekélyeket
  • a fertőzés kialakulásának mechanizmusa a Shigellákéval ekvivalens
  • a 220 kb méretű virulenciaplazmid teljesen azonos a Shigellákéval
    • a biokémiai reakciók is hasonlítanak a Shigellákéhoz
    • az O antigének is keresztreagálhatnak
    • gyakran laktóz-negatívak, a lizint nem bontják, nem mozognak
    • a fertőző dózis viszont jóval nagyobb, mint a Shigelláknál
      • ennek ellenére írtak már le kiterjedt járványokat

DiagnosztikaSzerkesztés

  • 15 szerocsoportról ismert, hogy előfordulnak benne EIEC izolátumok
  • vannak virulenciatesztek
    • Serény-teszt (Shigellákra jellemző)
    • HeLa-sejt inváziós teszt
  • ELISA-tesztek vannak a virulenciaspecifikus antigénekre
  • molekuláris biológiai módszerekkel kimutathatók a virulenciaplazmidra

Terápia és prevencióSzerkesztés

  • lásd a Shigelláknál

Enterohaemorrhagiás E. coli (EHEC)Szerkesztés

ElőfordulásSzerkesztés

  • először 1982-ben írták le
  • a gazdaságilag fejlett országokban a véres hasmenés egyik leggyakoribb kórokozója
  • előfordul borjak hasmenéses eseteiben és tünetmentes állatokban is
  • az alacsony fertőző dózis miatt a kontakt személyek is jelentős fertőzőforrások

Klinikai képSzerkesztés

  • a legenyhébb esetben egyszerű hasmenés
  • ennél súlyosabb esetben fájdalmas colitis
    • a széklet nagy mennyiségű friss vért tartalmaz
  • a vérhastól eltérően nem jellemző:
    • a láz
    • mucopurulens váladék képződése
  • az esetek 10%-a súlyosbodik
    • gyermekekben jellemző a hemolitikus uraemiás szindróma (HUS)
    • ha kevésbé jellemző a veseérintettség, akkor thromboticus trombocytopeniás purpura (TTP) alkul ki
      • ez főleg a felnőttekre jellemző, és ritkább

PatogenezisSzerkesztés

  • az első lépést egy, az EPEC BFP-jéhez hasonló, de azzal nem azonos adhéziós molekula biztosítja
  • a következő lépés gyakorlatilag azonos az EPEC AE-mechanizmusával
  • a legfontosabb virulenciafaktorok a temperált bakteriofág által kódolt citotoxinok
    • ezt a mechanizmust nevezik lizogén konverziónak
    • ennek a toxikus hatását először Vero-sejtekre igazolták
    • az elsőként felfedezett két toxin hatásában, az egyik szerkezetében is analóg a Shiga-toxinnal
    • emiatt ezeket Shiga-szerű toxinoknak (SLT) nevezik
Shiga-szerű toxinokSzerkesztés
  • két leggyakoribb típusa az SLT-I és -II
  • tipikus AB-toxinok
    • a B alegység biztosítja az adhéziót a kapillárisendothelhez
    • az A alegység az EF-1 gátlója, blokkolja a sejt fehérjeszintézisét
  • a változatos tünetek a kapillárisok következményes károsodásából ered:
    • véres széklet
    • hemolízis, anaemia
    • veseelégtelenség, uraemia
    • központi idegrendszeri tünetek

SzerotípusokSzerkesztés

  • sok szerocsoportban írtak le SLT-termelést
    • ezek közül egyesek EPEC-szerocsoportok is (pl. O26)
  • a legtöbb esetet az O157 szerocsoport okozza
    • ezek egyben a legsúlyosabbak is
    • lehetnek csilló nélküli, vagy H7 csilló-szerocsoportúak
    • ezeknek a törzseknek a 95%-a nem képes a szorbitolt fermentálni
      • ez felhasználható a laboratóriumi diagnosztikában
      • de nem rutinszerű eljárás, a klinikusnak kell kérnie

DiagnosztikaSzerkesztés

  • szorbitolt nem fermentáló törzsek esetében további vizsgálatok szükségesek a toxintermelés igazolására és a szerotípus meghatározására
    • használhatóak érzékeny célsejtek (pl. Vero-sejtek)
    • immunológiai eljárások is használhatók (pl. ELISA)
    • molekuláris biológiai módszerekkel detektálhatóak a toxin vagy az adhéziós faktorok termeléséért felelős gének
  • fontos, hogy a szorbitolfermentálás vizsgálata nem része az enterális rutinnak

Terápia és megelőzésSzerkesztés

  • egyszerű hasmenés esetén nem szükséges antibiotikum
  • a HUS esetek nehezen kezelhetőek
    • egyes antibiotikumok alkalmazásakor a széteső baktériumok miatt a veseelégtelenség tovább romlik
  • a megelőzésben fontos az élelmiszerek, elsősorban darált húsok megfelelő hőkezelése

Enteroaggregatív E. coli (EAEC)Szerkesztés

  • a csoport az in vitro tenyésztett hámsejteken megmutatkozó adhezív és aggregatív képességéről kapta a nevét
  • vizes vagy krónikus hasmenést okozhat
    • ez az esetek jelentős számáért is felelős lehet, de a diagnosztika nem megoldott
  • nem tisztázottak a patogenetikai mechanizmusok sem
    • lehetnek EPEC-szerű BFP-i
    • lehetnek enterotoxinjai is

Extraintestinalis E. coli-fertőzésekSzerkesztés

GyakoriságSzerkesztés

  • a leggyakoribb extraintestinalis kórokozó
  • nem komplikált húgyúti fertőzések 80%-áért felelős
  • változatos egyéb lokalizációk:
    • agyhártyagyulladás csecsemőknél
    • septicus kórképek
    • sebfertőzések
    • hasűri folyamatokhoz társuló infekciók

Húgyúti fertőzésekSzerkesztés

KialakulásaSzerkesztés

  • nőkben eleve gyakoribb a rövidebb gát és urethra miatt
  • különösen gyakoriak akkor, ha a vizeletáramlásnak akadálya van; ez lehet:
    • anatómiai: fejlődési rendellenesség
    • patológiás: kőképződés
    • funkcionális: a beidegzés zavara
    • ezekben az esetekben a virulenciafaktorok nélküli E. coli törzsek is képesek fertőzést okozni
  • ép vizeletáramlás mellett ascendáló fertőzést csak virulenciafaktorokkal rendelkező törzs képes okozni
    • ez fokozottan igaz a vesemedencét és a parenchymát is elérő fertőzésekre
  • az ascendáló mellett jelentős a hematogén és a iatrogén mechanizmus is
    • iatrogén fertőzésre elsősorban tartós katéterezés mellett lehet számítani

Virulenciafaktorok szerepeSzerkesztés

  • immunológiai virulenciafaktorok
    • szomatikus antigének és K antigének: antiphagocytaer hatás és szérumrezisztencia
    • a K1 és K5 antigének molekuláris mimikri miatt csak nagyon gyengén immunogének
  • adhezív fimbriák
    • az uroepithelhez való tapadást és kolonizációt segítik elő
    • a pyelitist okozó törzsek szinte mind rendelkeznek P-fimbriákkal
      • ezek az uroepithelen expresszálódó P vércsoport-antigént ismerik fel
  • α-hemolizin termelése
    • ez károsítja a tubuláris hámsejteket
    • leukocid hatása is van
  • sziderofórok
    • az invazív képességet segítik
    • az aerobaktin az urogen sepsisekben jelentős

DiagnózisSzerkesztés

  • reggeli első vizelet középsugarából vett minta tenyésztésével történik
  • a szignifikáns bakteriuria határa 10^5 csíra/ml
    • ezt Kass határozta meg
    • ha a mintavétel előtt már történt antibiotikumos kezelés, akkor ez a határ módosul

TerápiaSzerkesztés

Agyhártyagyulladás és sepsisSzerkesztés

Jelentős virulenciafaktorokSzerkesztés

  • aerobaktin
  • bizonyos K antigének
  • S fimbriák
    • ezek fajlagosan kötődnek a sziálsavhoz
  • α-hemolizin
  • gyakoriak az olyan K antigének, amelyek rendszertanilag távoli, de szintén meningitist okozó törzsek antigénjeivel analógok

TerápiaSzerkesztés