Ряд положений данной статьи на сайте регулируются нормативно-правовыми актами (НПА) РФ*.
P.S. * Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 № 4 «Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней»».
Escherichia coli — значимый этиологический агент в/кишечных и внекишечных инфекций. В/кишечные инфекции проявляются в виде разл. диарейных заболеваний. Внекишечные инфекции включают заболевания МВП и кровеносной системы. В/кишечная патогенная Е. coli, также называемая кишечной Е. coli, вызывает диарейные заболевания. Е. coli, вызывающие внекишечные/в/кишечные инфекции, являются высоко специализированными бактериями с уникальными генетическими механизмами, кодирующими разл. наборы факторов вирулентности и генетические программы.
Внекишечные патогенные Е. coli все чаще приобретают множественную лекарственную устойчивость, включая переносимые плазмиды, что приводит к продукции β-лактамаз расширенного спектра. Это способствует развитию устойчивости к пенициллинам, цефалоспоринам и азтреонаму. Кроме того, появились Е. coli, несущие карбапенемазу, часто в сочетании с устойчивостью к нескольким классам АБ, что приводит к появлению штаммов с высокой лекарственной резистентностью.
Виды Escherichia coli относятся к семейству Enterobacteriaceae. Это факультативные анаэробные гр/о палочки, которые обычно ферментируют лактозу. Большинство фекальных Е. coli являются комменсальными, они повсеместно распространены среди людей, начиная с первого месяца жизни, и не вызывают диареи. Шесть основных групп диареагенных патотипов Е. coli выделены на основе клинических, биохим. и молекулярно-генетических критериев: энтеротоксигенная Е. coli; энтероинвазивная Е. coli; энтеропатогенная Е. coli; Е. coli, продуцирующая шигатоксин, также известная как энтерогеморрагическая Е. coli/E. coli, продуцирующая веротоксин; энтероагрегативная* Е. coli и диффузно-адгезивная Е. coli.
P.S. * В отечественной литературе встречается название «энтероадгезивная кишечная палочка».
Штаммы Е. coli также можно классифицировать по их серогруппе, где «О» обозначает липополисахаридный О-АГн/серотипу, «Н» — флагеллярный АГн, напр., Е. coli О157:Н7. Однако поскольку каждый патотип содержит много серотипов (напр., было идентифицировано 117 серотипов энтеротоксигенной Е. coli), а некоторые серотипы могут принадлежать к >1 патотипу (напр., О26:Н11 м.б. энтеропатогенной Е. coli/энтерогеморрагической Е. coli, в зависимости от того, какие конкретные гены вирулентности присутствуют), серотипирование часто не позволяет однозначно идентифицировать патотипы.
Поскольку кишечная палочка представляет собой нормальную фекальную флору, патогенность определяется демонстрацией характеристик вирулентности и их связи с заболеванием (табл. 1). Механизм, с помощью которого Е. coli вызывает диарею, обычно включает прикрепление микроорганизмов к гликопротеиновому/гликолипидному рецептору на кишечной клетке-мишени с последующим образованием фактора, который повреждает/нарушает функцию кишечных клеток.
Гены свойств вирулентности и устойчивости к АБ часто передаются посредством переносимых плазмид, островков патогенности и бактериофов.
В развивающихся странах разл. диареагенные штаммы Е. coli часто вызывают инфекции в первые годы жизни; группа диареагенных кишечных палочек ответственна за 30-40% всех случаев диареи у детей во всем мире. В умеренном климате заболевание чаще наблюдается в теплые месяцы, а в тропическом — в сезон дождей. Большинству диареегенных штаммов Е. coli [кроме Е. coli, продуцирующих шигатоксин (STEC)] для развития заболевания требуется большое количество инокулята микроорганизмов, т.е. необходим контакт с грубо загрязненными пищевыми продуктами.
Заражение наиболее вероятно при неоптимальных методах обработки пищевых продуктов и удаления сточных вод. Диареагенные патотипы кишечной палочки также значимы в Северной Америке и Европе, хотя их эпидемиология в этих регионах менее изучена, чем в развивающихся странах. В Северной Америке разл. диареагенные штаммы Е. coli могут вызывать до 30% инфекционных диарей у детей <5 лет.
Во многих исследованиях были обнаружены диареагенные патотипы эшерихий у значительной части бессимптомных здоровых детей, проживающих в развивающихся странах. Фекальное заражение (человека и животных), которое является обычным явлением в среде с ограниченными ресурсами, где проживает много маленьких детей, способствует передаче патогенов. Кроме того, современные высокочувствительные микробиологические методы позволяют обнаружить небольшое количество бактерий в образцах стула. Именно поэтому для интерпретации результатов важно оценить распространенность разл. энтеропатогенов у детей с диареей и без нее.
Выделение энтеропатогенов детьми без диареи можно объяснить характеристиками патогенов (гетерогенность вирулентности), состоянием организма человека (восприимчивость хозяина, возраст, статус питания, грудное вскармливание, иммунитет) и факторами окружающей среды (инфицирующая доза).
а) Энтеротоксигенная кишечная палочка. На энтеротоксигенную Е. coli приходится значительная доля обезвоживающей детской диареи в развивающихся странах (10-30%) и диареи путешественников (20-60% случаев); энтеротоксигенная Е. coli — наиболее частая причина диареи путешественников. В глобальном многоцентровом исследовании кишечника, проведенном в Азии и Африке, термостабильный энтеротоксин, экспрессируемый энтеротоксигенной Е. coli (с коэкспрессией термолабильного энтеротоксина/без него), был одной из наиболее важных причин диареи у детей младшего возраста и повышенного риска смерти в развивающихся странах.
Типичные признаки и симптомы включают острую водянистую диарею без примеси слизи и крови, боль в животе, тошноту, рвоту, невысокое/отсутствие повышения ТТ. Заболевание обычно проходит самостоятельно через 3-5 дней, но иногда длится >1 нед.
Энтеротоксигенная Е. coli вызывает незначительные структурные изменения слизистой оболочки кишечника/не вызывает их вовсе. Диарея следует за колонизацией тонкого кишечника и выработкой энтеротоксинов. Штаммы энтеротоксигенной Е. coli секретируют термолабильный и/или термостабильный энтеротоксин. Термолабильный энтеротоксин — большая молекула, состоящая из пяти субъединиц, связывающих рецептор, и одной ферментативно активной (структурно и функционально) субъединицы, нейтрализуемой АТл, перекрестно реагирующим с токсином холеры, продуцируемым Vibrio cholerae.
Термолабильный энтеротоксин стимулирует аденилатциклазу, что приводит к увеличению количества циклического АМФ. Термостабильный энтеротоксин — небольшая молекула, не имеющая сходств с токсином холеры, стимулирующая гуанилатциклазу, что приводит к увеличению количества циклического ГМФ. Каждый токсин вызывает секрецию ионов и воды в просвет кишечника, что приводит к обильной водянистой диарее. Гены, кодирующие образование этих токсинов, находятся в плазмидах.
Колонизация кишечника требует наличия АГн фимбриального фактора колонизации, которые способствуют адгезии к кишечному эпителию. Существует >25 типов фимбриального фактора колонизации, существующих по отдельности/в комбинациях. Преобладающие факторы колонизации включают CFA/I, CS1-CS7, CS14 и CS17. Однако они обнаружены не на всех штаммах энтеротоксигенной Е. coli. Хотя 30-50% изолятов энтеротоксигенной Е. coli не имеют факторов колонизации, охарактеризованных фенотипическим скринингом, новые факторы продолжают выявляться.
Фимбриальные факторы колонизации обладают высокой иммуногенностью. Однако множественные факторы и их аллельные варианты затрудняют формирование иммунитета и разработку вакцин.
Большая часть штаммов образует ворсинки IV типа, называемые longus, которые действуют как фактор колонизации и обнаруживаются среди нескольких др. гр/о бактериальных патогенов. Штаммы энтеротоксигенной Е. coli также имеют общие ворсинки, продуцируемые комменсальными и патогенными штаммами Е. coli. Среди нефимбриальных адгезинов TibA представляет собой мощный бактериальный адгезии, который опосредует прикрепление бактерий и инвазию клеток.
В течение многих лет серогруппа О использовалась для отличия патогенной Е. coli от комменсальной. Поскольку патогенные Е. coli теперь определяются и классифицируются с использованием зондов/праймеров для конкретных генов вирулентности, определение серогруппы О стало менее важным. Из >180 серогрупп Е. coli только относительно небольшое число обычно относится к энтеротоксигенной Е. coli. Наиболее распространенными группами О являются О6, 08, 0128 и 0153, и на основании некоторых крупных ретроспективных исследований эти серогруппы составляют только половину штаммов энтеротоксигенной Е. coli.
б) Энтероинвазивная кишечная палочка. Клинически инфекции энтероинвазивной Е. coli проявляются либо водянистой диареей, либо дизентерийным синдромом с кровью, слизью и лейкоцитами в стуле, а также лихорадкой, системной токсичностью, спастической болью в животе, тенезмами и позывами к дефекации. Заболевание напоминает бактериальную дизентерию, т.к. энтероинвазивная Е. coli имеет общие гены вирулентности с Shigella spp. Секвенирование нескольких генов кишечной палочки показывает, что энтероинвазивная Е. coli больше схожа с Shigella, чем с неинвазивной Е. coli. Диарея, вызванная энтероинвазивной Е. coli, возникает в основном во время вспышек; однако эндемические заболевания встречаются в развивающихся странах.
В некоторых регионах развивающегося мира <5% эпизодов спорадической диареи и 20% случаев кровянистой диареи вызваны энтероинвазивной Е. coli.
Заболевание, вызванное энтероинвазивной Е. coli, напоминает шигеллез. Возникает поражение толстой кишки с изъязвлениями, кровоизлиянием, отеком слизистой и подслизистой оболочки, а также инфильтрацией полиморфно-ядерными лейкоцитами. Штаммы энтероинвазивной Е. coli ведут себя как шигеллы в своей способности проникать в эпителий кишечника и вызывать болезнь, похожую на дизентерию. Инвазивный процесс включает начальное проникновение в клетки, в/клеточное размножение, в/клеточное и межклеточное распространение и гибель клетки-хозяина.
Все бактериальные гены, необходимые для проникновения в хозяйскую клетку, сгруппированы в области 30-kb региона большой плазмиды вирулентности; эти гены тесно связаны с генами, обнаруженными на плазмиде инвазии Shigella spp. Эта область несет гены, кодирующие белки, опосредующие проникновение, включая белки, которые образуют иглообразный инъекционный аппарат, называемый секрецией III типа, необходимый для секретирования инвазинов (белки IpaA-D и IpgD). Ipas являются первичными эффекторными белками инвазии эпителиальных клеток.
Аппарат секреции типа III представляет собой систему, запускаемую контактом с клетками-хозяина; бактерии используют его для транспортировки белков в плазматическую мембрану клетки-хозяина и введения токсинов в цитоплазму этой клетки.
Энтероинвазивная Е. coli включает небольшое количество серогрупп (О28ас, 029, О112ас, О124, О136, О143, О144, О152, О159, О164, О167 и некоторые нетипируемые штаммы). Эти серогруппы имеют АГн липополисахарида, родственные липополисахариду Shigella, и, как и в случае с шигеллами, неподвижны (в них отсутствуют флагеллярный/жгутиковый АГн), а также обычно не ферментируют лактозу.
в) Энтеропатогенная кишечная палочка. Энтеропатогенная Е. coli вызывает острую, длительную и стойкую диарею, в первую очередь у детей <2 лет в развивающихся странах, где на этот возбудитель может приходиться 20% детской диареи. В развитых странах энтеропатогенная Е. coli вызывает эпизодические вспышки в детских садах и педиатрических палатах. Распространенными симптомами являются обильная водянистая диарея без крови со слизью, рвота и субфебрильная ТТ. Продолжительная диарея (>7 дней) и стойкая диарея (>14 дней) могут привести к истощению, потенциально обусловливающему смертельный исход от инфекции, вызванной энтеропатогенной Е. coli, у младенцев в развивающихся странах. Исследования показывают, что грудное вскармливание защищает от диареи, вызванной энтеропатогенной Е. coli.
Колонизация энтеропатогенной Е. coli вызывает укорочение ворсинок кишечника, местные воспалительные изменения и отслоение поверхностных клеток слизистой оболочки. Повреждения, вызванные энтеропатогенной Е. coli, распространяются от ДПК до толстой кишки включительно. Энтеропатогенная Е. coli вызывает характерное гистопатологическое поражение — прикрепление-сглаживание, которое определяется тесным прикреплением бактерий к эпителиальной поверхности и сглаживанием микроворсинок клетки-хозяина. Факторы, ответственные за прикрепление и сглаживание в очагах поражения, кодируются локусом сглаживания микроворсинок на поверхности энтероцитов, островком патогенности с генами системы секреции типа III, транслоцирования рецептора интимина и интимина, а также множественными эффекторными белками, секретируемыми Е. coli (EspA-BD).
Некоторые штаммы прикрепляются к кишечному эпителию хозяина по схеме локальной адгезии, признак, который частично опосредуется формирующими пучок пилусами типа IV, кодируемыми плазмидой (плазмида EAF). После первоначального контакта белки перемещаются через нитчатые отростки, образуя физический мост между бактериями и клеткой-хозяина; бактериальные эффекторы (EspB, EspD, рецептор интимина) перемещаются по этим каналам. Рецептор интимина перемещается на поверхность клеток-хозяев, где связывается с бактериальным белком внешней мембраны интимином (кодируемым геном еае).
Это связывание запускает полимеризацию актина и др. компонентов цитоскелета в месте прикрепления. Эти цитоскелетные изменения приводят к тесному прикреплению бактерий к клетке-хозяину, стиранию микроворсинок энтероцитов и образованию опоры.
Др. эффекторы, кодируемые локусом сглаживания энтероцитов, включают Map, EspF, EspG, EspH и SepZ. Разл. др. эффекторные белки кодируются вне локуса сглаживания энтероцитов и секретируются системой секреции типа III (белки, не кодируемые локусом сглаживания энтероцитов/Nle). Вклад этих предполагаемых эффекторов (NleA/EspI, NleB, NleC, NleD и др.) в вирулентность все еще исследуется. Наличие и экспрессия генов вирулентности различаются в зависимости от штамма энтеропатогенной Е. coli.
Гены еае (интимин) и bfpA помогают в идентификации энтеропатогенной Е. coli и в подразделении этой группы бактерий на типичные и атипичные штаммы. Штаммы Е. coli при eae*/bfpA* классифицируются как «типичные» энтеропатогенные Е. coli; большинство этих штаммов принадлежат к обычным серотипам О:Н. Штаммы эшерихий, относящиеся к eae+/bfpA-, классифицируются как «атипичные». Типичная энтеропатогенная Е. coli в течение многих лет считалась ведущей причиной детской диареи в развивающихся и редкой в промышленно развитых странах.
Однако текущие данные свидетельствуют о том, что атипичные энтеропатогенные Е. coli более распространены, чем типичные как в развитых, так и в развивающихся странах, даже в случаях резистентной диареи. Определение того, какие из этих гетерогенных штаммов являются истинными патогенами, еще не завершено. В глобальном многоцентровом исследовании кишечника типичная энтеропатогенная Е. coli была основным патогеном, обусловливающим повышенный риск смертности, особенно у младенцев в Африке.
Классические серогруппы энтеропатогенной Е. coli включают штаммы 12 серогрупп О: О26, О55, О86, O111, О114, О119, О125, О126, О127, О128, О142 и О158. Однако разл. штаммы Е. coli, отнесенные к энтеропатогенной Е. coli на основании присутствия гена интимина, принадлежат к неклассическим серогруппам энтеропатогенной Е. coli, особенно к атипичным штаммам.
г) Кишечная палочка, производящая шига-токсин. Е. coli, продуцирующая шига-токсин (STEC), вызывает широкий спектр заболеваний. STEC могут протекать бессимптомно. Пациенты, у которых развиваются кишечные симптомы, могут иметь диарею легкой степени/тяжелый геморрагический колит. Для STEC характерны боль в животе с изначально водянистым стулом, который может переходить в кровянистую диарею в течение нескольких дней. Редко присутствующая лихорадка отличает болезнь, вызванную STEC, от шигеллеза/болезни, вызванной энтероинвазивной Е. coli. Большинство людей со STEC после перенесенной инфекции выздоравливают без дальнейших осложнений.
Однако у 5-10% детей с геморрагическим колитом, вызванном STEC, в течение нескольких дней развиваются системные осложнения, такие как ГУС, характеризующийся ОПН, тромбоцитопенией и микроангиопатической гемолитической анемией. Тяжелое заболевание чаще всего встречается у детей от 6 мес до 10 лет. Маленькие дети с кровянистой диареей, вызванной STEC, и нейтрофильным лейкоцитозом на раннем этапе заболевания подвержены риску прогрессирования ГУС. У пожилых людей также может развиться ГУС/тромботическая тромбоцитопеническая пурпура.
STEC передается от человека к человеку (напр., в семьях и детских садах), а также через пищу и воду; у некоторых штаммов достаточно проглатывания небольшого количества микроорганизмов, чтобы вызвать заболевание. Плохо приготовленный гамбургер является частой причиной вспышек болезней пищевого происхождения, хотя многие др. продукты (яблочный сидр, салат, шпинат, майонез, салями, сухие ферментированные колбасы и непастеризованные молочные продукты) также были признаны виновными в передаче STEC.
STEC наиболее сильно влияет на толстую кишку. Эти микроорганизмы прикрепляются к клеткам кишечника, и большинство штаммов, инфицирующие человека, вызывают наружные поражения вследствие адгезии, схожие с теми, что наблюдаются при энтеропатогенной Е. coli, а также содержат родственные гены (напр., интимина, рецептор интимина, EspA-D). В отличие от энтеропатогенной Е. coli, STEC производит шига-токсины (Stx; ранее называвшиеся веротоксинами и подобными шига) в качестве ключевых факторов вирулентности. Существует 2 основных семейства токсинов шига, Stxl и Stx2, с несколькими подтипами, обозначенными буквами (напр., Stx2a, Stx2c). Некоторые STEC производят только Stxl, а др. производят только один из вариантов Stx2; у многих STEC есть гены нескольких токсинов. Stxl по существу идентичен шига-токсину, экзотоксину Shigella dysenteriae серотипа 1, ингибирующему синтез белка. Stx2 и его варианты отдаленно напоминают токсин шига, хотя имеют общие консервативные последовательности.
Эти STEC состоят из одной субъединицы А, нековалентно связанной с пентамером, состоящим из идентичных субъединиц В. Субъединицы В связываются с глоботриаозилцерамидом, рецептором гликосфинголипидов на клетках-хозяевах. Субъединица А захватывается эндоцитозом. Мишенью токсина является 28S рибосомной РНК, которая депурируется токсином в определенном остатке аденина, что приводит к прекращению синтеза белка и гибели пораженных клеток. Эти токсины переносятся бактериофагами, которые обычно неактивны (лизогены) в бактериальной хромосоме. Когда фаги стимулируются к репликации (напр., стрессом, вызванным многими АБ), они вызывают лизис бактерий и высвобождение большого количества токсина. Транслокация токсина через эпителий кишечника в системный кровоток может привести к повреждению эндотелиальных клеток сосудов, что приводит к активации каскада коагуляции, образованию микротромбов, в/сосудистому гемолизу и ишемии.
Клинический исход инфекции, вызванной STEC, зависит от специфической для штамма комбинации прикрепления к эпителию и токсинных факторов. Токсины семейства Stx2 обусловливают более высокий риск возникновения ГУС. Штаммы, которые продуцируют только Stxl, часто вызывают водянистую диарею и редко ГУС.
Наиболее распространенными серотипами шига токсин продуцирующей Е. coli являются Е. coli О157:Н7, Е. coli O111:NM и Е. coli О26:Н11, хотя также описано несколько сотен др. серотипов. Е. coli О157:Н7 является наиболее вирулентным серотипом и наиболее часто вызывает ГУС; однако и др. серотипы, не относящиеся к 0157, могут провоцировать развитие этого осложнения.
д) Энтероагрегативная кишечная палочка. Энтероагрегативная Е. coli вызывает, во-первых, острую продолжительную и стойкую диарею у детей в развивающихся странах, особенно у детей <2 лет и с недостаточным питанием; во-вторых, острую и стойкую диарею у ВИЧ-инфицированных взрослых и детей; и, в-третьих, острую диарею путешественников. Энтероагрегативная Е. coli является второй по частоте причиной диареи путешественников после энтеротоксигенной Е. coli.
Типичное заболевание, вызванное энтероагрегативной Е. coli, проявляется водянистой, слизистой, секреторной диареей с незначительной лихорадкой и небольшой рвотой/ее отсутствием. Водянистая диарея может сохраняться >14 дней. В некоторых исследованиях у многих пациентов стул был с большой примесью крови, что указывает на то, что заболевание, вызванное энтероагрегативной Е. coli, не м.б. исключено на основании характеристик стула. Штаммы энтероагрегативной Е. coli обусловливают задержку роста и истощение у младенцев в развивающихся странах.
Микроорганизмы энтероагрегативной Е. coli образуют характерную биопленку на слизистой оболочке кишечника и вызывают укорочение ворсинок, геморрагический некроз и воспалительные реакции. Предлагаемая модель патогенеза инфекции энтероагрегативной Е. coli включает 3 фазы: адгезия к слизистой оболочке кишечника посредством агрегативной адгезии фимбрий/связанных с ними адгезинов; усиленная выработка слизи; выработка токсинов и воспаление, которое приводит к повреждению слизистой оболочки и кишечной секреции.
Диарея, вызванная энтероагрегативной Е. coli, преимущественно секреторная. Воспалительная реакция кишечника (повышенный уровень лактоферрина в кале, IL-8 и IL-1β) может вызывать нарушение роста и недостаточность питания.
Штаммы энтероагрегативной Е. coli распознаются по адгезии к клеткам НЕр-2 в напоминающей кирпичную кладку агрегативной структуре, которая называется агрегатной адгезией. Факторы вирулентности энтероагрегативной Е. coli включают фимбрии агрегатной адгезии (AAF-I, -II и -III), которые придают фенотип агрегатной адгезии. Некоторые штаммы продуцируют токсины, включая кодируемый плазмидой энтеротоксин EAST1 (кодируемый astA), гомолог термостабильного энтеротоксина энтеротоксигенной Е. coli; токсин-транспортер под названием Pet; др. штатные токсины и хромосомно кодируемый энтеротоксин ShETl (кодируемый setА и setB).
Др. факторы вирулентности включают внешнюю мембрану и секретируемые белки, такие как дисперсии (аар) и транспортный комплекс дисперсина (aatPABCD). Энтероагрегативные Е. coli — это гетерогенная группа эшерихий. Первоначальные диагностические критерии (паттерн адгезии клеток НЕр-2) идентифицировали многие штаммы, которые, вероятно, не являются истинными патогенами; генетические критерии, по-видимому, более надежно идентифицируют истинные патогены. Активатор транскрипции под названием AggR контролирует экспрессию плазмидных и хромосомных факторов вирулентности. Идентификация AggR, по-видимому, позволяет надежно выявлять вызывающие заболевание патогенные штаммы энтероагрегативной Е. coli («типичные» энтероагрегативные Е. coli).
Агрессивные штаммы энтероагрегативной Е. coli, несущие 1-3 генов аар, astA и setlA, в значительной степени вызывают диарею по сравнению с изолятами энтероагрегативной Е. coli, не содержащими этих генов. Помимо факторов AAF и AggR, штаммы энтероагрегативной Е. coli генетически разнообразны, в связи с чем обладают разл. вирулентностью. Штаммы энтероагрегативной Е. coli принадлежат к нескольким серогруппам, включая О3, О7, О15, О44, О77, О86, О126 и О127.
е) Диффузно-адгезивная кишечная палочка. Хотя статус штаммов диффузно-адгезивной Е. coli как истинных патогенов вызывает сомнения, многочисленные исследования, как в развитых, так и в развивающихся странах, связывают эти микроорганизмы с диареей, особенно у детей >1-2 лет жизни. Штаммы диффузноадгезивной E.coli, выделенные от детей и взрослых, по-видимому, представляют 2 разные бактериальные популяции.
Возрастная восприимчивость с использованием неподходящих методов выявления может объяснять расхождения между эпидемиологическими исследованиями диареи. Данные свидетельствуют о том, что эти микроорганизмы вызывают диарею путешественников у взрослых. Для диффузно-адгезивной Е. coli характерна острая водянистая диарея, обычно не дизентериеподобная, но часто продолжительная.
Штаммы диффузно-адгезивной Е. coli вызывают диффузную адгезию на культивируемых эпителиальных клетках. Они экспрессируют поверхностные фимбрии (обозначенные F1845), которые ответственны за фенотип диффузной адгезии в штамме-прототипе. Эти фимбрии гомологичны членам семейства адгезинов Afa/Dr, идентифицируемые путем гибридизации со специфическим зондом, daaC, общим для оперонов, кодирующих адгезии Afa/Dr. Второй предполагаемый адгезии, обусловливающий фенотип диффузной адгезии, представляет собой белок внешней мембраны, обозначенный как AIDA-I.
Вклад др. предполагаемых эффекторов (icuA, fimH, afa, agg-3A, pap, astA, shET1) в вирулентность все еще исследуется. Единственным задокументированным секретируемым фактором при инфекции, вызванной диффузноадгезивной E.coli, являются аутотранспортеры сериновой протеазы цитотоксина Sat Enterobacteriaceae. Бактерии, экспрессирующие адгезины Afa/Dr, взаимодействуют с мембранно-связанными рецепторами, включая фактор ускорения распада. Структурные и функциональные повреждения, индуцированные диффузно-адгезивной Е. coli, включают потерю микроворсинок и снижение экспрессии и активности ферментов функциональных белков, связанных с щеточной каймой. Изоляты Afa/Dr диффузно-адгезивной Е. coli продуцируют секретируемый токсин-транспортер, который вызывает заметное накопление жидкости в кишечнике.
Штаммы диффузно-адгезивной Е. coli in vitro обычно индуцируют продукцию IL-8. Серогруппы штаммов диффузно-адгезивной Е. coli менее четко определены, чем у др. диареегенных Е. coli.
ж) Энтероагрегативная геморрагическая кишечная палочка. В 2011 г. в Германии началась массовая вспышка необычного штамма О104:Н4 диарейной Е. coli. В конечном итоге геморрагическим колитом заболели >4000 человек; вспышкой были охвачены в основном взрослые (зарегистрировано <100 детей). У >800 человек развился ГУС, и >50 из них умерли. Геномный анализ показал, что наиболее вероятным штаммом вспышки был штамм, относящийся к энтероагрегативной Е. coli, который приобрел лямбдоидный бактериофаг с генами токсина шига Stx2a.
Т.о., это был гибридный патоген с механизмами колонизации, подобными типичным для штамма энтероагрегативной Е. coli, и выработкой токсина, типичной для штамма шига-токсин продуцирующей Е. coli. Этот штамм вспышки несет Pic на хромосоме и рАА-подобную плазмиду, кодирующую AAF, AggR, Pet, ShETl и дисперсии. Плазмида второй вирулентности кодирует множественную устойчивость к АБ. Высокая заболеваемость и смертность, вызванные этим штаммом, могут отражать более сильную адгезию энтероагрегативной Е. coli по сравнению со STEC, доставляя больше Stx к клеткам-мишеням.
Альтернативное название этого штамма — энтероагрегативная геморрагическая Е. coli/энтероагрегативная Е. coli, продуцирующая шига-токсин. Неясно, заслуживает ли производство шига-токсина энтероагрегативной Е. coli отдельной классификации. Микроорганизмы с генами шига-токсина у атипичных энтеропатогенных Е. coli были выделены в отдельную группу (называемую шига-токсинпродуцирующая Е. coli/энтерогеморрагическая Е. coli/E. coli, продуцирующая веротоксин) до того, как относительная важность разл. генов стала очевидной. Штаммы энтеропатогенной Е. coli сами по себе представляют собой гетерогенную группу. Важным вопросом является не номенклатура, а, скорее, концепция, согласно которой гены вирулентности могут перемещаться между эшерихиями, приводя к новым вариантам.
з) Диагностика. Особенности болезни редко бывают достаточно различимыми, чтобы поставить точный диагноз исключительно на основании клинических наблюдений, а рутинные лабораторные исследования, такие как ОАК, редко оказываются эффективными при постановке диагноза. Практические, не связанные с ДНК методы рутинной диагностики диареи, вызываемой эшерихиями, были разработаны в первую очередь для STEC. Серотип О157:Н7 предполагается определять путем выделения Е. coli, не ферментирущей сорбит, на среде с сорбитом МакКонки; латексная агглютинация подтверждает, что в микроорганизме содержится 0157 липополисахарид.
Др. штаммы STEC м.б. обнаружены в обычных больничных лабораториях с использованием коммерчески доступных ИФА/тестов латексной агглютинации для обнаружения токсинов шига, хотя переменная чувствительность коммерческих иммуноанализов ограничивает их ценность.
Хотя некоторые штаммы STEC (О157:Н7) м.б. обнаружены в обычных микробиологических лабораториях с использованием селективных сред и соответствующих антисывороток, диагностика др. диареагенной инфекции Е. coli традиционно проводится на основе анализов культур тканей (напр., анализ клеток НЕр-2 для энтеропатогенной Е. coli, энтероагрегативной Е. coli, диффузно-адгезивной Е. coli) или идентификации конкретных факторов вирулентности бактерий по фенотипу (напр., токсинам) и генотипу.
Мультиплексная ПЦР в реальном времени или обычная ПЦР могут использоваться для первичной диагностики изолированных колоний эшерихий. Для диагностической ПЦР обычно используются гены lt и st для энтеротоксигенной Е. coli; IpaH или iaL для энтероинвазивной Е. coli; еае и bfpA для энтеропатогенной Е. coli; еае, Stxl и Stx2 для шига токсин продуцирующей Е. coli; AggR или плазмида АА для энтероагрегативной Е. coli; и daaC или daaD для диффузно-адгезивной Е. coli. Коммерческие анализы, такие как панельные анализы FilmArray и Eurofins Diatherix для ЖКТ, теперь за несколько часов обнаруживают генетические маркеры энтеропатогенной, энтероагрегативной, энтеротоксигенной, шига-токсин продуцирующей и энтероинвазивной E.coli среди генов др. патогенов непосредственно из образца фекалий.
Серотипирование не обеспечивает окончательной идентификации патотипов (за исключением отдельных случаев, таких как О157:Н7), т.к. каждый патотип содержит много серотипов, а некоторые серотипы могут принадлежать >1 патотипу. Следовательно, в клинических лабораториях не следует рутинно использовать серотипирование с целью идентификации возбудителя диареи (напр., для диагностики энтеропатогенной E.coli при диарее у детей), за исключением обследования во время вспышки.
Остальные лабораторные данные в лучшем случае являются неспецифическими индикаторами этиологии. Исследование кала на лейкоциты часто дает «+» результат при энтероинвазивной Е. coli или иногда при др. диареях, вызываемых эшерихиями. При энтероинвазивной и STEC м.б. повышенное количество полиморфноядерных нейтрофилов в периферической крови со сдвигом влево. Определение уровней Stx2 в крови в ранний период после кровянистой диареи м.б. информативным для выявления детей с риском ГУС; однако этот метод требует дальнейшего исследования. Фекальный лактоферрин, IL-8 и IL-1β могут использоваться в качестве маркеров воспаления. Электролитные изменения неспецифичны и отражают только потерю жидкости.
и) Лечение. Краеугольным камнем лечения является соответствующая инфузионная терапия р-рами и электролитами. Как правило, она должна носить замещающий и поддерживающий характер с использованием р-ров для регидратации, рекомендованных ВОЗ. Приемлемой альтернативой являются педиалит и др. легкодоступные р-ры для оральной регидратации. После возобновления кормления целесообразно продолжение приема жидкостей для оральной регидратации с целью предотвращения повторного обезвоживания. Следует поощрять раннее возобновление кормления (в течение 6-8 ч после начала регидратации) грудным молоком, детской смесью, твердой пищей. Продолжительное воздержание от кормления может привести к развитию хронической диареи и истощению. Если ребенок недоедает, следует назначать внутрь цинк для ускорения выздоровления и снижения риска развития повторных эпизодов диареи в будущем.
Специфическая антимикробная терапия диареи, вызванной кишечной палочкой, конкретизируется с помощью точных, быстрых молекулярных диагностических панелей с использованием прямых образцов кала. Однако непредсказуемость чувствительности к АЮ остается проблемой. Лечение осложняется тем, что эти микроорганизмы часто обладают множественной резистентностью к АБ вследствие ранее проводимой неадекватной АБТ. Многочисленные исследования в развивающихся странах показали, что диареагенные штаммы эшерихий обычно устойчивы к АБ и сульфаниламидам, таким как триметоприм/сульфаметоксазол и ампициллин (60-70%). Большинство данных поступает из серии случаев или клинических испытаний у взрослых с диареей путешественников.
Энтеротоксигенные Е. coli реагирует на про-тивомикробные агенты, напр. триметоприм/сульфаметоксазол, при чувствительности штаммов Е. coli. В случаях инфекции, вызванной энтеротоксигенной Е. coli, из отчетов о диарее путешественников выявлена чувствительность к ципрофлоксацину, азитромицину и рифаксимину. Однако, за исключением случаев, когда ребенок недавно вернулся из поездки в развивающиеся страны, эмпирическое лечение тяжелой водянистой диареи АБ редко бывает целесообразным.
В условиях ограниченных ресурсов, где недоступны быстрые молекулярные панельные тесты, инфекции энтероинвазивной Е. coli можно лечить АБ до получения окончательных результатов посева, т.к. клиницист может заподозрить шигеллез и начать эмпирическую терапию. Если микроорганизмы оказываются чувствительными, методом выбора является триметоприм/сульфаметоксазол. Хотя лечение инфекции энтеропатогенной Е. coli этим ЛП в/в/внутрь в течение 5 дней может ускорить выздоровление, отсутствие экспресс-теста в условиях ограниченных ресурсов затрудняет принятие решения о лечении.
Ципрофлоксацин/рифаксимин эффективны при диарее путешественников, вызванной энтероагрегативной Е. coli, но данные в отношении детей немногочисленны. Специфическая терапия инфекции, вызванной диффузноадгезивной Е. coli, не установлена.
Штаммы STEC представляют собой особенно сложную терапевтическую дилемму. Многие АБ могут вызывать бактериальный стресс, выработку токсинов и фаго-опосредованный бактериальный лизис с выделением токсина. Не следует назначать АБ при инфекции, вызванной STEC, поскольку они могут увеличить риск развития ГУС. В условиях быстрой молекулярной диагностики задержка в назначении АБТ редко имеет какие-либо последствия, но может позволить клиницисту уверенней рекомендовать/исключать АБ из терапевтического плана.
к) Профилактика заболеваний. В развивающихся странах профилактика заболеваний, вызванных эшерихиями с развитием диареи у детей, вероятно, лучше всего осуществляется путем продолжительного грудного вскармливания, уделения особого внимания личной гигиене и соблюдения надлежащих процедур обращения с едой и водой. Людей, путешествующих в эти места, лучше всего защищают рекомендации об обязательном мытье руки; употреблении только обработанной воды, напитков в бутылках, хлеба и фруктовых соков в упаковках, фруктов, которые можно очистить от кожуры, и продуктов, обработанных горячим паром.
Профилактическая АБТ эффективна у взрослых путешественников, но не изучалась на детях, в связи с чем не рекомендуется. Меры общественного здравоохранения (ЗО), включая очистку сточных вод и методы обращения с пищевыми продуктами, сделали патогены, для которых требуется большая инфицирующая доза для развития заболевания, относительно редкими в промышленно развитых странах. Инфекция, вызванная STEC, передаваемая через пищевые продукты, представляет собой проблему, для которой не найдено адекватного решения. Во время случайных вспышек болезни, вызванной энтеропатогенной Е. coli, внимание медперсонала к мерам предосторожности при изоляции и группировке пациентов может иметь решающее значение.
Защитный иммунитет против диарейной инфекции, вызванной эшерихиями, остается областью активных исследований, а вакцины для клинического применения у детей отсутствуют. Множественные вакцины-кандидаты, основанные на бактериальных токсинах и факторах колонизации, довольно перспективны для профилактики инфекции, вызванной энтеротоксигенной Е. coli, у взрослых путешественников, но длительность иммунитета не показала оптимального результата, особенно у детей.
