Zhrnutie na Gram-negatívne fermentujúce baktérie a patogenéza
Gram-negatívne fermentujúce baktérie: Patogenéza a rozbor
Úvod
Escherichia coli (E. coli) je gramnegatívna tyčinková baktéria často kolonizujúca črevný trakt stavovcov. U mnohých hostiteľov je komenzál alebo mutualista, ale určité kmene majú špecifické faktory virulencie a spôsobujú intestinálne aj extraintestinálne ochorenia.
Definícia: Escherichia coli je gramnegatívna, stredne veľká, často pohyblivá baktéria rodu Escherichia, ktorá môže byť komenzálom čreva alebo patogénom v závislosti od prítomnosti virulenčných faktorov.
Základné charakteristiky
- Gramnegatívna bacila, väčšinou peritrichne bičíkovaná
- Oxidáza negatívna, kataláza pozitívna, fermentuje glukózu
- Veľa kmeňov je súčasťou normálnej mikroflóry, niektoré sú patogénne
Definícia: Fimbriálne (F) antigény sú proteínové štruktúry (fimbrie), ktoré umožňujú adherenciu baktérií na bunky hostiteľa.
Antigénna a virulencia štruktúra (prehľad)
| Antigén | Lokalizácia / funkcia |
|---|---|
| O-antigén | Polysacharid v LPS, určuje somatický sérotyp |
| H-antigén | Flagelín, bičíkový proteín |
| K-antigén | Kapsulárny polysacharid, ochrana pred fagocytózou |
| F-antigén | Fimbriálny proteín, adherence |
Faktory virulencie (stresnuté)
- Endotoxín (Lipid A) – pyrogénny, pri lýze baktérií môže spôsobiť endotoxický šok
- Adhezíny (fimbrie, intimín) – viažu sa na receptory enterocytov
- Exotoxíny – rôzne enterotoxíny, verotoxíny (Shiga-like), cytotoxíny
- Mechanizmy prežívania v bunke a odolnosť voči fagocytóze
- Plazmidom kódované faktory (prenášajú sa horizontálne)
Fylogenetické skupiny E. coli
Na základe genetických markerov kmene rozdeľujeme do 4 hlavných skupín: A, B1, B2, D
- Skupina A: komenzálne a niektoré intestinálne patogény
- Skupina B1: environmentálne a komenzálne kmene
- Skupina B2: extraintestinálne patogény (často uroinfekcie, septikémie)
- Skupina D: intestinálne patogény
Patotypy (prehľad) — delenie podľa miesta pôsobenia
- Intestinálne patotypy (črevné choroby)
- ETEC, EPEC, EHEC (STEC/VTEC), EIEC, EAEC, NTEC, DAEC, AIEC, APEC, REPEC
- Extraintestinálne patotypy
- UPEC (uroinfekcie), SEPEC (septikémie), invazívne oportunné kmene
Definícia: Patotyp je skupina kmeňov vyznačujúcich sa rovnakým súborom virulenčných faktorov a klinických prejavov.
Intestinálne patotypy — podrobnejšie
1) Enterotoxigénne E. coli (ETEC)
- Neinvazívne; adherencia cez fimbrie (napr. F4/K88, F5/K99)
- Produkcia enterotoxínov: tepelná labílna (LT) a tepelná stabilná (ST)
- Patogenéza: toxíny zvyšujú cAMP alebo cGMP, čo vedie k hypersekrécii vody a elektrolytov → vodnaté hnačky
- Klinika: hnačky mláďat (teľatá, jahňatá), cestovateľská hnačka u ľudí
2) Enteropatogénne E. coli (EPEC / AEEC)
- Stredne invazívne; adherencia viazaná na EAF plazmid a intimin
- Mechanizmus: prísačka "attaching and effacing" vedie k deštrukcii mikroklkov → malabsorpcia, maldigescia
- Infekčná dávka: približne $10^6$ baktérií u dospelých
- Klinika: hnačky u novorodencov a detí, perzistentné hnačky v rozvojových krajinách
3) Enterohemoragické E. coli (EHEC / STEC / VTEC)
- Stredne invazívne; nízka infekčná dávka $10$–$100$ baktérií
- Produkcia verotoxínov (VT1, VT2), štrukturálne a funkčne podobné Shiga toxínu
- Patogenéza: toxín inhibuje proteosyntézu v eukaryotických bunkách, poškodenie endotelu vedie k krvavým hnačkám a trombózam; možné postihnutie obličiek (HUS)
- Klinika: krvavá hnačka, hemolyticko-uremický syndróm (HUS); sérotyp O157:H7 je významný zoonotický patogén
4) Enteroagregatívne E. coli (EAEC)
- Neinvazívne; charakteristická agregatívna adherencia mediovaná génom aggR
- Produkujú enteroagregatívny enterotoxín EAST1; spôsobujú perzistentné hnačky bez výrazného zápalu
- Klinika: perzistentná hnačka u detí a cestovateľská hnačka
5) Enteroinvazívne E. coli (EIEC)
- Blízke Šigelle; invazívne, aktívne prenikajú do epitelu čreva
- Nemajú fimbrie, ča
Zaregistruj sa pre celé zhrnutieUž máš účet? Prihlásiť sa
Escherichia coli Overview
Klíčová slova: Escherichia coli, Enterobaktérie, Salmonella
Klíčové pojmy: E. coli je gramnegatívna tyčinka, často pohyblivá a býva súčasťou črevnej mikroflóry., Hlavné antigény: O (LPS), H (flagelín), K (kapsula), F (fimbrie)., Patotypy delíme na intestinálne (ETEC, EPEC, EHEC, EIEC, EAEC, NTEC...) a extraintestinálne (UPEC, SEPEC)., ETEC spôsobuje vodnaté hnačky pomocou LT (zvyšuje cAMP) a ST (zvyšuje cGMP)., EPEC spôsobuje attaching/effacing lézie pomocou intiminu a EAF plazmidu, vedie k strate mikroklkov., EHEC (napr. O157:H7) produkuje verotoxíny (Shiga-like) a môže viesť k HUS; infekčná dávka je $10$–$100$., EIEC inváziou poškodzuje črevný epitel a spôsobuje dysentériu; infekčná dávka $\sim 10^6$., Diagnostika: kultivácia, laktózová fermentácia, O/H typizácia, PCR detekcia toxínových génov., Siderofóry (enterobactín, aerobaktín) umožňujú E. coli získať železo a prispievajú k virulencii., Prevencia: správna hygiena potravín, tepelné spracovanie, kontrola pitnej vody a vakcinácia v niektorých chovoch.