Vi khuẩn E. coli

Giới thiệu

Escherichia coli do Theodore Escherich ( 1857 – 1911 ), một nhà vi khuẩn học người Áo, phát hiện lần tiên phong năm 1885. Chi Escherichia thuộc họ vi khuẩn đường ruột. Trong những loài thuộc chi này, E. coli được chọn làm nổi bật và có vai trò quan trọng nhất trong y học .
E. coli là một trong những thành viên chính của hệ vi khuẩn thông thường ở ruột nhưng cũng là căn nguyên của nhiều bệnh nhiễm trùng, trong đó có những bệnh nó là căn nguyên đứng đầu .

E. coli đã được sử dụng làm mô hình nghiên cứu về sinh học phân tử trong lĩnh vực vi sinh học nói riêng và sinh học nói chung. E. coli K19 là vi khuẩn được sử dụng làm mô hình nghiên cứu nhiều nhất. Nhiều thành tựu về di truyền học, hoá sinh học đã thu được trên cơ sở nghiên cứu vi khuẩn này. Ngày nay E. coli cũng được sử dụng nhiều trong công nghệ sinh học.

Mặc dù E. coi là loài vì khuẩn được điều tra và nghiên cứu sâu nhất, cho đến nay nó vẫn liên tục được chăm sóc nghiên cứu và điều tra, với rất nhiều phát hiện mới ở tầm phân tử đặc biệt quan trọng về chính sách bệnh sinh của những type gây bệnh ( pathotype ) ,

1. Đặc điểm sinh học

1.1 Hình thái

E. coli là trực khuẩn Gram âm. Kích thước trung bình từ 2 đến 3 micromet X 0,5 micromet ; trong những điều kiện kèm theo không thích hợp ( ví dụ trong thiên nhiên và môi trường có kháng sinh ) vi khuẩn hoàn toàn có thể rất dài như sợi chỉ. Rất ít chủng E. coli có vỏ, nhưng hầu hết có lông và có năng lực di động .

1.2 Tính chất nuôi cấy

E. coli tăng trưởng thuận tiện trên những môi trưởng nuôi cấy thường thì. Một số hoàn toàn có thể tăng trưởng trên thiên nhiên và môi trường tổng hợp rất nghèo chất dinh dưỡng. Hiếu ky khí tuỳ ngộ. Có thể tăng trưởng ở nhiệt độ từ 5 – 40 °C. Nhiệt độ thích hợp xung quanh 37 °C .
Trong điều kiện kèm theo thích hợp E. coli tăng trưởng rất nhanh, thời hạn thế hệ chỉ khoảng chừng 20 đến 30 phút. Cấy vào thiên nhiên và môi trường lỏng ( như canh thang ) sau 3 đến 4 giờ đã làm đục nhẹ môi trường tự nhiên, sau 24 giờ làm đục đều ; sau hai ngày trên mặt môi trường tự nhiên có váng mỏng dính. Những ngày sau, dưới đáy ống hoàn toàn có thể thấy lắng cặn. E. coli không mọc trên canh thang selenit .
Trên môi trường tự nhiên thạch thường, sau khoảng chừng 8 đến 10 giờ, dùng kính lúp đã hoàn toàn có thể quan sát được khuẩn lạc. Sau 24 giờ khuẩn lạc khoảng chừng 1,5 mm. Hình thái khuẩn lạc điển hình dạng S, nhưng cũng hoàn toàn có thể gặp dạng R, hoặc M. Trên thiên nhiên và môi trường phân lập, tuỳ theo chất chỉ thị màu, E. coli có khuẩn lạc màu vàng ( như trên thạch lactose ) hoặc màu đỏ ( như trên thạch MacConkey ). Không mọc được trên môi trường tự nhiên SS .
Một số loại E. coli có đặc thù nuôi cấy riêng có giá trị trong sàng lọc nhanh, như EAEC tạo thành váng đặc trưng khi nuôi cấy trên canh thang Muller – Hinton .

1.3 Tính chất hóa sinh

E. coli có năng lực lên men nhiều loại đường và có sinh hơi. Hầu hết E. coli đều lên men lactose và sinh hơi, trừ E. coli trơ ( inactive ) ( trong đó có EIEC ) không hoặc lên men rất chậm. Một số chi khác trong họ vi khuẩn đường ruột cũng có năng lực lên men nhanh lactose ( như Kiebsiella, Enterobacter, Serratia cà Citrobacter ) được gộp vào một nhóm vi khuẩn có tên chung là coliform .
E. coli có năng lực sinh indole. Không sinh H2S. Không sử dụng được nguồn carbon cua citrate trong môi trường tự nhiên Simmons. Có decarboxylase, vì thế có năng lực khử carboxyl của lysin, ornithin, arginin và acid glutamic. Betagalactosidase dương thế. Thử nghiệm VP ( Voges Proskauer ) sau 24 h âm tính, sau 48 giờ hoàn toàn có thể dương thế .

1.4 Kháng nguyên

Kháng nguyên O : người ta đã biết tới gần 160 yếu tố kháng nguyên O của E. coli .
Kháng nguyên K : Khoảng 100 yếu tố kháng nguyên K đã được xác lập và được chia thành ba loại : A, B và L, trong đó A dưới dạng vỏ quan sát được bằng kính hiển vi quang học thường thì, B và L dưới dạng màng rất mỏng dính chỉ hoàn toàn có thể quan sắt được nhờ kính hiển vi điện tử .
Kháng nguyên H : hơn 50 yếu tố kháng nguyên H đã được xác lập ..

1.5 Phân loại

Dựa vào cấu trúc kháng nguyên, E. coli được chia thành những type huyết thanh. Với sự tổng hợp của những yếu tố kháng nguyên O, K và H sẽ có rất nhiều type huyết thanh khác nhau. Mỗi type huyết thanh được ký hiệu bằng kháng nguyên O và E, ví dụ 086B7 ( yếu tố kháng nguyên O số 86, yếu tế kháng nguyên K số 7 Loại B ) .
Dựa vào vị trí gây bệnh những E, co có năng lực gây bệnh ở người được chia thành 3 nhóm : thứ nhất là nhóm gây bệnh đường ruột ( IPEC-intestinal pathogenie E. coli ) hay E. coli gây tiêu chảy ( DEC-Diarrheagenic E. coli ), thứ hai là nhóm gây bệnh ngoài đường ruột ( ExPEC – extraintestinal pathogenic E. coli ) .
Các loại E. coli gây bệnh đường ruột ( IPEC ) đã được biết đến gồm :
EPEC ( Enteropathogenic E. coli ) : E. coli gây bệnh đường ruột
ETEC ( Enterotoxigenie E. coi ) : E. coli sinh độc tố ruột
EIEC ( EnteroIinvasIve E. coi ) : E. coli xâm nhập ruột
EABC ( Enteroaggregative E. coli ) E. coli ngưng tập ruột
DABC ( Diffusely adherent E. coli ) E. coli bám dính phân tán
EHEC ( Enterohaemorrhagic E. coi ) : E. coli gây xuất huyết ruột
– Hai loại E. coli gây bệnh ngoài đường ruột quan trọng nhất là :
MAEC ( Meningitidis-assoclated E. coli ) : E. coli gây viêm màng não
UPEC ( Uropathogenic E. coli ) : E.coli gây nhiễm khuẩn đường tiết niệu

2. Khả năng gây bệnh

E coli là thành viên thuộc vi hệ thông thường của đường tiêu hoá, chiếm tỷ suất cao nhất trong số những vi khuẩn hiếu khí ( khoảng chừng 80 % ). Tuy nhiên, E. coli cũng là một vi khuẩn gây bệnh quan trọng, nó đứng đầu trong những vi khuẩn gây tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, viêm đường mật ; đứng số 1 trong những căn nguyên gây nhiễm khuẩn huyết. E. coli là căn nguyên thường gặp trong viêm màng não, viêm phổi ở trẻ mới sinh. E.coli còn gặp trong nhiễm trùng ngoại khoa, nhiễm trùng trong bỏng. Theo báo cáo giải trình của chương trình vương quốc giám sát tính kháng thuốc của những vi khuẩn gây bệnh thường gặp ( 1988 — 1994 ) thì E. coli đứng thứ hai ( sau S. aureus ) về tỷ suất phân lập được ( tính chung toàn bộ những loại bệnh phẩm ) ở nước ta .
Những type huyết thanh có năng lực gây bệnh thường gặp trên lâm sàng là :
O111B4, O86B7, O126B16, O55B5, O119B4, O127B8, 026B6, O25B15, O128B12 .
Cơ chế gây bệnh của E. coli khác nhau tuỳ loại .

ETEC – E. coli sinh độc tố ruột

Hai yếu tố độc lực quyết định hành động năng lực gây bệnh của ETEC là : năng lực bám dính vào niêm mạc ruột và sản xuất độc tố ruột. Khả năng bám và cư trú trên tế bào biểu mô ruột non là điểu kiện tiên phong để hoàn toàn có thể gây bệnh. Khả năng này có vai trò của kháng nguyên CFA ( colonisation factor antigen ) được mã hoá bởi gen trên plasmid .

Quyết định khả năng gây tiêu chảy của ETEC là độc tố ruột. Có hai loại độc tố ruột: loại không chịu nhiệt LT (heat labile toxin) và loại chịu nhiệt ST (heat stable toxin). Một chủng E.coli có thể sinh một trong hai hoặc cả hai độc tố đó.

Độc tố ruột LT là ngoại độc tố, gồm hai loại LT I được mã hoá bởi gen trên plasmid và LT II được mã hoá bởi gen trên nhiễm sắc thể. LT I và LT II có cấu trúc và cơ chế tác động giống nhau và giống với độc tố ruột của vi khuẩn tả. Cấu tạo của LT gồm 1 tiểu phần A ( active ) với phân tử lượng 25.000 Dalton và năm tiểu phần B ( binding ) với phân tử lượng 11.500 Dalton. LT bám vào thụ thể GM1 của tế bào biểu mô ruột non nhờ tiểu phần B. Tiểu phần A được đẩy vào tế bào biểu mô hoạt hoá enzym adenylate cyclase làm tăng AMP vòng ( cAMP-cyclic adenosine monophosphate ), dẫn đến làm giảm hấp thu Na +, tăng tiết ion Cl -. Hậu quả của quy trình này là áp lực đè nén thẩm thấu trong lòng ruột tăng, nước được kéo từ tế bào ra lòng ruột gây tiêu chảy .
Độc tố chịu nhiệt ST có khối lượng phântử xê dịch 5000 Dalton. ST ảnh hưởng tác động lên ruột bằng sự hoạt hoá enzym guanylate cyclase làm tăng GMP vòng ( cGMP – cyclic guanosine monophosphate ). GMP vòng gây rối loạn chuyển hoá nước và điện giải giống như AMP vòng. ST còn làm mất hoặc làm teo một phần nhung mao của tế bào biểu mô ruột. Người ta đã nói đến ST-I và ST-II. ST-I gồm ST – la và ST-Ib. Hầu hết những chủng sản xuất ra ST-Ib phân lập được tử người, còn ST-la thì hầu hết từ động vật hoang dã hoặc những thức ăn có nguồn gốc động vật hoang dã. Chưa gặp những chủng sinh ST-II gây tiêu chảy ở người .
Tiêu chảy do ETEC thường khởi phát bất ngờ đột ngột, phân toàn nước không có nhày, máu .

EIEC – E. coli xâm nhập ruột

EIEC gây bệnh đa phần do năng lực xâm nhập vào niêm mạc đại tràng. Khả năng xâm nhập được mã hoá bởi gen trên plasmid 140 MDa. Các gen trên plasmid này mã hoá cho những kháng nguyên xâm nhập ( IpaA đến IpaD, Ipa – Invasion plasmid antigen ). EIEC cho tác dụng ( + ) tính trong thử nghiệm năng lực gây viêm kết giác mạc chuột lang ( thử nghiệm Sereny ). EIEC còn có năng lực sản xuất độc tố ruột giống một số ít Shigella. Gen mã hoá cho độc tố này có tên là sen ( Shigella enterotoxin ). Cơ chế gây bệnh giống vi khuẩn ly. Vì vậy trong y văn lúc bấy giờ viết căn nguyên gây bệnh lỵ trực khuẩn ( bacillary dysentery ) gồm Shigella và EIEC. EIEC xâm nhập vào trong tế bào biểu mô đại tràng, làm tiêu những túi thực bào và nhân lên trong bào tương, phá huỷ tế bào rồi xâm lấn sang những tế bào khác. Tổn thương chính là loét hoại tử niêm mạc đại tràng. Triệu chứng lâm sàng nổi bật là đi ngoài phân ít, có lẫn nhày máu .

EAEC – E. coli bám dính kết tập ruột

EAEC thường gây tiêu chảy kéo đài hoặc mạn tính, nhất là ở trẻ nhỏ. Nó cũng là một trong những cần nguyên quan trọng của nhiễm khuẩn đường tiêu hoá ở khách du lịch. Cơ chế bệnh sinh trong tiêu chảy do EAEC vẫn chưa được sáng tỏ trọn vẹn. Những yếu tố độc lực chính của EAEC được nói đến gồm những diềm bám đính kết tâp AAF ( aggregative adhesion fimbriae ), yếu tố điểu hoà bám dính kết tập aggR, prorein Pet và độc tố EAST-I ( enteroaggregatIve heat-stable toxin – 1 ). Diềm bám dính kết tập được cho là yếu tố quyết định hành động độc lực. Ba loại AAF đã dược nói đến là AAF / I, AAF / H và AFF / III, trong đó loại I và II có cấu trúc bó, loại III có dạng sợi riêng không liên quan gì đến nhau. Các AAF tạo nên kiểu bám dính hình chồng gạch trên tế bào Hep-2. Yếu tố aggR có vai trò điều hoà sự bộc lộ của những AAF. Protein Pet được tiết qua màng ngoài vi khuẩn, gây tích tụ dịch và gây độc cho biểu mô tiên hoá. EAST-1 có năng lực phá huỷ tế bào biểu mô. Ngoài những yếu tố độc lực nêu trên EAEC còn tiết ra một protein có năng lực làm tan máu và làm mất cân đối luân chuyển ion qua màng .
Các yếu tố độc lực nêu trên của EAEC phần nhiều được mã hoá bởi những gen nằm trên plasmid có phân tử lượng 60 MDa. Một số yếu tố độc lực được mã hoá bởi những gen trên nhiễm sắc thể đang được nghiên cứu và điều tra .
Khi nuôi cấy trên canh thang Muller-Hinton, EAEC tạo thành váng đặc trưng. Tính chất này được dùng để sàng lọc nhanh những chủng E. coli thuộc loại EAEC .

EHEC – E. coli gây xuất huyết ruột

EHEC còn được gọi là E. coi sinh độc tố Shiga. Yếu tế độc lực chính của EHEC là độc tố Stx ( Shiga toxin ) hay độc tố gây độc so với tế bào Vero VT ( verocytotoxin ) thế cho nên loại này thuộc nhóm có tên là VTEC – Verocytotoxin E. coli ). Hiện nay, có ba loại Stx do EHEC sinh ra đã được xác lập là Stx1, Stx2 và Stx2v. Các độc tố này được mã hoá bới những gen của prophage tích hợp trên nhiễm sắc thể .
Độc tế Shiga huỷ hoại tinh lọc những vi nhung mao hấp thu của tế bào biểu mô ruột. Nó cũng xâm nhập vào trong tế bào biểu mô đại tràng, ức chế quy trình tổng hợp protein dẫn đến làm chết tếbào. Hậu quả là viêm đại tràng xuất huyết, gây tiêu chảy phân như máu. Những trường hợp hoại tử nặng hoàn toàn có thể gây thủng ruột .
Stx còn hoàn toàn có thể gây hôi chứng tăng urê huyết tan máu ( HUS – haemorrhagic urenne syadrome ). Stx vào máu đến thận gây tổn thương tế bào biểu mô tiểu cầu thận, làm hẹp và tắc mao mạch tiểu cầu thận. Hậu quả của quy trình này là mức lọc của thận suy giảm, bệnh nhân bị suy thận cấp .

EPEC – E. coli gây bệnh đường ruột

EPEC được mở màn điều tra và nghiên cứu rất sớm, từ những năm 1940. EPEC bám dính vào niêm mạc ruột gây ra tổn thương đặc trưng là sự phá huỷ vi nhung mao ở riềm bàn chải của niêm mạc ruột. Loại vị khuẩn này có vai trò rất quan trọng trong viêm dạ dày ruột gây tiêu chảy ở trẻ nhỏ .

DAEC – E. coli bám dính phân tán

DAEC là type gây bệnh được miêu tả tương đối gần đây. Nó được xác lập là một type gây bệnh riêng vì không có những gen độc lực đặc trưng của những type khác, đã được diễn đạt trước .
Khac với những E. coli : gây bệnh đường ruột ( IPEC ), những E. coli gây bệnh ngoài đường ruột ( ExPEC ) là những vi khuẩn gây bệnh thời cơ khi “ lạc chỗ ”. Chúng hoàn toàn có thể là thành viên của hệ vi khuẩn thông thường ở ruột nhưng khi vào máu, vào dịch não tuỷ, vào đường tiết niệu thì trở nên gây bệnh, nhất là ở những người có chính sách đề kháng bị suy giảm. Tuy nhiên đã xác lập được những gen độc lực của những ExPEC thường gặp trong những nhiễm trùng ngoài đường ruột .
MAEC có kháng nguyên vỏ có tương quan về mặt hoá học và miễn dịch với polysaccharide nhóm B của Neisseria meningitidis. Cho đến nay, hiểu biết về sự nhạy cảm của trẻ sơ sinh với loại E. coli này chưa vừa đủ. Nhiều tác giả cho rằng có sự tương quan đa phần đến cơ địa của trẻ. Theo hiệu quả của nhiều điều tra và nghiên cứu, tới 80 % những trường hợp viêm màng não ở trẻ sơ sinh do E. coli .
UPEC là nguyên do đa phần của nhiễm trùng đường tiết niệu. Yếu tố độc lực quan trọng của UPEC là P-pili. Nhờ pili này, E. coli hoàn toàn có thể gắn đặc hiệu vào kháng nguyên P., là một trong những kháng nguyên nhóm máu. Ngoài ra nó còn có 1 số ít yếu tố độc lực khác cũng tham gia vào chính sách gây bệnh. Các nhóm huyết thanh hay gặp là O1, O2, O4, O6, O7, và O75. Các chủng có kháng nguyên K1, K2, K3, K5, K19, K13 là hay gặp nhất. Những vi khuẩn này thường có những gen mã hoá cho những yếu tố độc lực như yếu tố bám dính, vỏ, những độc tố .

3. Chẩn đoán vi sinh vật

3.1 Chẩn đoán trực tiếp

Bệnh phẩm khácnhau tuỳ bệnh : là phân với nhiễm khuẩn đường tiêu hóa, nước tiểu với nhiễm khuẩn đường tiết niệu, máu nếu là nhiễm khuẩn máu … Quy trình chẩn đoán trực tiếp E. coli cơ bản giống với quy trình tiến độ chẩn đoáncác vi khuẩn đường ruột .
Có thể làm tiêu bản soi trực tiếp so với một sốloại bệnh phẩm như cặn ly tâm nước tiểu hoặc nước não tuỷ .
Đối với viêm màng não mủ hoàn toàn có thể phát hiện kháng nguyên đặc hiệu của vi khuẩn bằng phản ứng ngưng kết latex, dễ làm, cho hiệu quả rất nhanh và độ an toàn và đáng tin cậy rất cao. Nguyên lý của phản ứng này như sau : những hạt latex có gắn kháng thể kháng E. coli gây bệnh được trộn với dịch não tuỷ, nếu trong bệnh phẩm có kháng nguyên đặc hiệu của E. coli thì phản ứng sẽ dương thế. Đó là phản ứng ngưng kết thụ động .
Phương pháp chẩn đoán đa phần nhất là nuôi cấy phân lập. Bệnh phẩm phân được cấy trên thiên nhiên và môi trường phân lập có chất ức chế tinh lọc như DCL, Endo. Nước tiểu giữa dòng được thực thi cấy đếm trên môi trường tự nhiên đặc, trước đây thường sử dụng thạch thường, lúc bấy giờ có môi trường tự nhiên uriselect vừa có giá trị cấy đếm, vừa có năng lực định danh. Tiến hành cấy máu khi nghì có nhiễm khuẩn máu .
Sau khi đã phân lập được vi khuẩn thuần nhất thì xác lập đặc thù sinh vật hoá học và định tên bằng phản ứng ngưng kết trên phiến kính với những kháng huyết thanh mẫu .
Để xác lập những E. coli sinh độc tố người ta hoàn toàn có thể sử dụng nhiều giải pháp khác nhau như chiêu thức quai ruột, giải pháp thử nghiệm trên tế bào nuôi, giải pháp đồng nhưng kết, ELISA …
Kỹ thuật khuếch đại gen PCR cũng đã được vận dụng trong chẩn đoán E. coli. Ở nước ta lúc bấy giờ đa phần mới sử dụng PCR trong định danh sau khi vi khuẩn đã được phân lập thuần nhất. Các kỹ thuật PCR xác lập E. coli trực tiếp từ bệnh phẩm đang được nghiên cứu và điều tra tăng trưởng .

3.2 Chẩn đoán gián tiếp

Trên thực tiễn giải pháp huyết thanh học không được sử dụng để chẩn đoán những nhiễm khuẩn do E.coli

4. Nguyên tắc điều trị và phòng bệnh

4.1 Điều trị

E. coli thuộc vào những vì khuẩn có tỷ suất kháng thuốc cao, nhất là những chủng phân lập được từ nước tiểu, vì thế cần phải làm kháng sinh đề để chọn kháng sinh thích hợp .
Ngoài việc sử dụng kháng sinh, một số ít việc khác rất có giá trị trong điểu trị như bối phụ nước, điện giải trong trường hợp ỉa chảy ( việc này nhiều khi có vai trò quyết định hành động để cứu sống bệnh nhân ), xử lý những cản trở trên đường tiết niệu, rút ống thông sớm nếu hoàn toàn có thể được .

4.2 Phòng bệnh

Hiện nay chưa có giải pháp phòng bệnh đặc hiệu. Dể để phòng nhiễm khuẩn đường tiêu hoá do E. coli, thực thi những giải pháp phòng bệnh chung không đặc hiệu giống như so với những vi khuẩn đường ruột khác .
Thực hiện những giải pháp ngăn ngừa nhiễm trùng bệnh viện vì E. coli là một trong những vị khuẩn gây bệnh thời cơ quan trọng. Để phòng nhiễm khuẩn đường tiết niệu do E. coli : thực thi vệ sinh vùng hậu môn và bộ phận sinh dục ngoài, thực thi tráng lệ nguyên tắc vô trùng khi phải thực thi thăm đò hoặc đặt thông đường tiết niệu. Điều trị loại trừ những yếu tố rủi ro tiềm ẩn khác .

Theo Vi sinh- Đại học Y Hà Nội

( Visited 36.698 times, 64 visits today )

• 
  Tags :

Bài viết cùng chủ đề

Bài viết liên quan

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay