І. Вастесон, Norwegian School of Veterinary Science (м Осло, Норвегія)
Скорочення: ВПШ - веротоксігенние штами; ВРХ - велика рогата худоба; с / г - сільськогосподарський
Е. coli вперше описав бактеріолог Т. Ешера в 1885 р Ізольовану з фекалій здорової дитини бактерію він назвав Bacterium coli commune. До 50-х років минулого століття мікроорганізм в більшій чи меншій мірі вважали нормальним непатогенних мешканцем кишечника теплокровних тварин і людини. Однак велика кількість досліджень, проведених в останні 5 десятиліть, показало, що Е. coli є етіологічним агентом ентеритів і цілого ряду позакишкових хвороб (урогенітальних, ранових інфекцій, маститу, септицемії і менінгіту).
Діареегеннимі штами Е. coli
Для диференціації корисних і патогенних варіантів Е. coli її штами, здатні викликати діарею, ділять на п'ять груп, що розрізняються вірулентними і імунологічними властивостями, механізмами патогенезу і характером симптоматики викликаються захворювань: Ентеротоксігенние, ентеропатогенну, ентероаггрегатівную, ентероінвазівнимі і веротоксінпродуцірующую [18].
Ентеротоксігенние штами Е. coli утворюють ентеротоксини і мають адгезивними фімбріями. За чутливості до тепла ентеротоксини ділять на дві основні групи - термостабільні і термолабільние. Фімбрії є филаментозному структури, що несуть рецептори, специфічно що прикріплюються до рецепторів кишечника певних господарів. Вони є основним етіологічним фактором діареї немовлят в країнах, що розвиваються, так званої «діареї мандрівників» і діареї молодняку с / г тварин (поросят, ягнят і телят). Однак завдяки видоспецифічності фімбріального адгезінов ентеротоксигенні штами не відносять до зооантропонозная збудників.
Найбільш важливим фактором вірулентності ентеропатогенних штамів Е. coli є здатність прикріплюватися до клітин і індукувати в них зміни, що забезпечують інвазію збудника. У країнах, що розвиваються ці штами є основною причиною діареї дітей. Частим джерелом зараження людей і тварин ентеротоксичними і ентеропатогенних штамами кишкової палички служить питна вода, контамінована стічними водами або екскрементами.
Патогенність ентероаггрегатівних штамів Е. coli визнається не всіма дослідниками, але їх нерідко виділяють від дітей з хронічною діареєю. Вони здатні прикріплюватися до клітин перещеплюваної лінії НЕР2, а деякі ентероаггрегатівние штами утворюють термостабільний ентеротоксин, який може бути асоційований зі своїми патогенностью.
Ентероінвазівние штами Е. coli викликають у людей хвороба, клінічно схожу з шигельоз. На відміну від інших варіантів кишкової палички вони здатні инвазировать епітеліальні клітини ободової кишки і розмножуватися в них.
Єдиним варіантом Е. coli, який можна вважати небезпечним зооантропонозная збудником, є ВПШ. Ці штами здатні передаватися від тварин по харчовому ланцюжку, викликаючи у людей тяжку хворобу. Їм і присвячена дана публікація.
ВПШ кишкової палички
Основу вірулентності ВПШ забезпечують токсини, що викликають цитотоксические зміни в клітинах перещеплюваної лінії Vero. Веротоксин Е. coli бувають двох типів. Веротоксин stxl ідентичні шігатоксіну синтезується Shigella dysenteriae [17]. Веротоксин stx2 - гетерогенна група токсичних субстанцій, вариабельно відрізняються структурою і властивостями від шігатоксіна S. dysenteriae. В даний час їх диференціюють переважно в полімеразної ланцюгової реакції.
У ВПШ Е. coli знайдені і інші фактори вірулентності. Наприклад, встановлено, що вони здатні згладжувати поверхню клітин господаря, до яких прикріпилися, і секретувати гемолізіни, інформація про яких зберігається в плазмидах. У людей вони викликають діарею вариабельной тяжкості (від легкої до важкої кров'яною) [17], а також в спорадичних випадках гемолітичний уремічний синдром і тромбогемолітіческую тромбоцитопенічна пурпура [17]. Гемолітичний уремічний синдром може супроводжуватися хронічним ураженням нирок. Для порятунку життя пацієнтів з такою патологією доводиться вдаватися до діалізу і трансплантації нирок. Другий зі згаданих синдромів після 3. 4-денного інкубаційного періоду також проявляється геморагічним колітом, але в подальшому ускладнюється неврологічними порушеннями [3]. Групою максимального ризику за цими патологій є діти дошкільного та молодшого шкільного віку - 0,6% з них помирає. Мінімальна заражає доза збудника дуже низька - близько 50 бактерій.
ВПШ Е. coli виявили у фекаліях і кишечнику великої кількості видів домашніх і диких тварин, включаючи птахів. Однак їх зоопатогенность доведена тільки для телят ( «дизентерія телят»), поросят ( «набрякла хвороба») і собак ( «Алабамському гниль») [13]. У багатьох тварин носійство цих штамів кишкової палички протікає безсимптомно. В цьому відношенні особливо небезпечний ВРХ, у якого все частіше виявляють серотип О157: Н7. Даний серотип інтенсивно вивчали в останні 10 років, особливо в США [4. 8]. Американські дослідники прийшли до думки про те, що він поширений чи не на всіх скотарських фермах країни. У клінічно здорових тварин серотип О157: Н7 зазвичай перебуває в кишечнику протягом короткого періоду часу, проте групи інфікованих їм тварин представля т небезпечний резервуар інфекції. Особливо часто цей серотип виявляють у молодняка, а також у більш дорослих тварин з розладами шлунково-кишкового тракту, викликаними зміною раціону. У теплу пору року спостерігають посилення екскреції серотипу О157: Н7 з організму ВРХ з фекаліями, що супроводжується підвищенням захворюваності населення. За допомогою молекулярних методів типування встановили, що, незважаючи на короткочасність інфекції у окремих тварин, даний серотип може зберігатися в неблагополучному стаді роками. Однак поки не ясно, чи є ВРХ основним його резервуаром або це всього лише одна з ніш, в яких персистує збудник. Серотип О157: Н7 може поширюватися з готовими кормами, які бувають їм контаміновані [8]. Знаходять його також і в джерелах питної води.
Традиційні підходи до боротьби з інфекційними хворобами, засновані на знищенні неблагополучного поголів'я або виявленні та вибракування носіїв збудника, при даній інфекції не знайшли застосування. Більш практичним є застосування таких технологій вирощування худоби, при яких знижується ризик контамінації агентом води і кормів, що неминуче веде до зменшення поширення інфекції в стаді.
У дослідах, проведених на вівцях і ВРХ, встановили, що годування сіном більшою мірою предрасполгает до тривалого носія серотипу О157: Н7, ніж раціон, багатий концентратами [9, 11]. Зміна раціону також впливає на проліферацію в кишечнику і екскрецію з фекаліями даного серотипу [12].
У харчовій індустрії все сильніше проявляється тенденція застосування безпечних методів консервації продуктів. Щоб це не призвело до підвищення ризику зараження населення ВПШ Е. coli, необхідно володіти інформацією про їх виживання в різних субстратах. Встановлено, що ВПШ Е. coli довго зберігають життєздатність в фекаліях, особливо при низькій температурі і високій вологості [2, 14]. Фекалії служать найважливішим субстратом, в якому ВПШ Е. coli зберігаються в навколишньому середовищі, через який відбувається контамінація врожаю рослин і джерел питної води, що призводить до зараження людей. Низька заражає доза ВПШ Е. coli робить такі об'єкти небезпечними джерелами інфекції. В умовах експерименту контамінація серотипом О157: Н7 грунту, збагаченої залишками трави, зберігалася протягом кількох місяців. У теплій бідної органічними речовинами воді бактерія швидко гине, але при низькій температурі і значною контамінації води фекаліями вона зберігається місяцями.
Гени, що кодують синтез веротоксин ВПШ Е. coli, локалізуються в лізогенних бактеріофагів [22]. Вони можуть циркулювати між різними штамами Е. coli [1]. Можна припустити, що генотип фага впливає на передачу їм генів веротоксин між бактеріями і тим самим на поширення ВПШ Е. coli. Встановлено, що Stx-бактеріофаги довший зберігають життєздатність у воді, ніж кишкова паличка, і резистентні до хлорування стічних вод [15, 16].
На закінчення відзначимо, що ВПШ Е. coli представляють серйозну загрозу для здоров'я людей. Їх токсигенность служить причиною виникнення важко протікаючих синдромів, які в ряді випадків завершуються летальним результатом. Контамінація фекаліями інфікованих тварин води, грунту і рослин служить основним фактором, що забезпечує збереження ВПШ Е. coli в навколишньому середовищі і зараження ними тварин і людей. У зв'язку з цим найбільш ефективний спосіб запобігання поширенню ВПШ Е. coli полягає в зниженні ризику такої контамінації.