Эшерихия коли — кишечная палочка¶
Эшерихия коли (лат. Escherichia coli, кишечная палочка) — грамотрицательная палочковидная бактерия семейства энтеробактерий, постоянный обитатель толстого кишечника человека и теплокровных животных. В большинстве случаев является безвредным симбионтом, однако отдельные штаммы способны вызывать заболевания — от пищевых отравлений до тяжёлых системных инфекций. Бактерия названа в честь немецкого педиатра Теодора Эшериха, впервые описавшего её в 1885 году.
¶Общие сведения
Эшерихия коли — факультативный анаэроб, не образующий спор и капсул (у большинства штаммов), подвижный за счёт перитрихиальных жгутиков. Оптимальная температура роста — 37 °C. Бактерия ферментирует лактозу с образованием кислоты и газа, что используется в микробиологической диагностике для её идентификации. Размеры клетки составляют около 1–3 мкм в длину и 0,4–0,7 мкм в диаметре.
По химической структуре клеточной стенки эшерихия коли относится к грамотрицательным бактериям: её наружная мембрана содержит липополисахарид (ЛПС), выступающий в роли эндотоксина и определяющий серологическую специфичность штамма.
¶Роль в организме
У здорового человека эшерихия коли составляет значительную часть нормальной кишечной микрофлоры (до 1 % от общего числа бактерий толстой кишки). Она участвует в синтезе витаминов группы B и K, поддерживает кислотность среды, угнетает рост патогенных микроорганизмов и способствует формированию иммунитета. Отсутствие эшерихии коли в кале у взрослого человека рассматривается как признак дисбактериоза.
¶Патогенные штаммы
Не все штаммы эшерихии коли безвредны. Патогенные варианты подразделяют на группы в зависимости от механизмов вирулентности:
| Группа | Механизм действия | Вызываемые заболевания |
|---|---|---|
| Энтеротоксигенные (ЭТКП) | Выработка термолабильного и термостабильного энтеротоксинов | Холероподобная диарея, «диарея путешественников» |
| Энтеропатогенные (ЭПКП) | Адгезия к энтероцитам, разрушение микроворсинок | Дизентероподобный синдром, чаще у детей раннего возраста |
| Энтероинвазивные (ЭИКП) | Инвазия в эпителий кишечника | Бактериальная дизентерия |
| Энтерогеморрагические (ЭГКП, например O157:H7) | Выработка веротоксина (шигатоксина) | Геморрагический колит, гемолитико-уремический синдром |
| Уропатогенные (УПКП) | Адгезия к уротелию | Инфекции мочевыводящих путей |
| Менингитопатогенные | Проникновение через гематоэнцефалический барьер | Неонатальный менингит |
Энтерогеморрагические штаммы O157:H7 впервые были выделены во время вспышки в Орегоне (США) в 1982 году. Источником заражения чаще всего служит сырое или недостаточно термически обработанное мясо, непастеризованное молоко, а также загрязнённая вода и овощи.
¶Диагностика
Основной метод выделения эшерихии коли — посев кала или мочи на дифференциально-диагностические среды (например, среду Эндо, Плоскирева, Хесса). Количество бактерий оценивают в КОЕ/мл (колониеобразующих единицах). Для идентификации штамма используют серологическое типирование по О- и Н-антигенам, а также молекулярно-генетические методы (ПЦР, секвенирование генов вирулентности).
Нормой для взрослого считается содержание эшерихии коли в кале в пределах 10⁶–10⁸ КОЕ/г, в моче — не более 10³ КОЕ/мл. Повышение титра свидетельствует о кишечной инфекции или инфекции мочевыводящих путей.
¶Лечение и профилактика
Лечение эшерихиозов проводится преимущественно симптоматически: регидратация, диета. Антибактериальная терапия показана при тяжёлых и затяжных формах, а также при инфекциях мочевыводящих путей и менингите. Следует учитывать, что ряд штаммов приобретает устойчивость к антибиотикам — в частности, к фторхинолонам и цефалоспоринам.
Профилактика включает термическую обработку пищи, соблюдение правил личной гигиены, обеззараживание воды. Вакцины против эшерихии коли разрабатываются, но массового применения в России не имеют.
¶Значение в науке
Эшерихия коли — один из основных модельных организмов в молекулярной биологии и генетике. Благодаря простоте культивирования, быстрому размножению и хорошо изученному геному бактерия широко используется для производства рекомбинантных белков (в частности, инсулина) и в биотехнологии. Геном эшерихии коли K-12 был секвенирован в 1997 году и стал одним из первых полностью расшифрованных бактериальных геномов.
Источники:
- Борисов Л. Б. Микробиология. — М.: Медицина.
- Круглов С. С. Микробиология с вирусологией. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Brock Biology of Microorganisms.
- Madigan M. T. Brock's Biology of Microorganisms.