Quali strutture contiene E. coli. E. coli: batteri benefici o pericolosi? Escherichia coli

Diffuso dalla settimana scorsa in Germania, nella notte di giovedì si è verificata un'altra donna, ha detto un portavoce dell'ospedale universitario Eppendorf di Amburgo, citato dal canale televisivo N-24. L'infezione in Germania è stata causata dal cosiddetto batterio enteroemorragico Escherichia coli (E. coli).

L'Escherichia coli (E. coli) costituisce un problema di sanità pubblica dal 1982, a seguito di un'epidemia scoppiata negli Stati Uniti d'America.

L'E. coli si trova spesso nell'intestino degli esseri umani e degli animali a sangue caldo. La maggior parte dei ceppi di E. coli sono innocui. Tuttavia, alcuni ceppi, come l’E. coli enteroemorragico (EHEC), possono causare gravi malattie di origine alimentare. Questo batterio si trasmette all'uomo principalmente attraverso il consumo di alimenti contaminati, come prodotti a base di carne cruda o poco cotta o latte crudo.

L'EHEC produce tossine conosciute come verotossine o shigatossine, così chiamate per la loro somiglianza con le tossine prodotte dalla dissenteria Shigella (batterio).

Il numero di batteri EHEC può aumentare a temperature comprese tra +7 e +50°C (temperatura ottimale +37°C). Alcuni batteri EHEC possono crescere negli alimenti acidi.

I batteri vengono uccisi mediante un accurato trattamento termico del cibo, riscaldando tutte le parti del cibo a una temperatura di 70°C o superiore.

Malattie causate da EHEC

I sintomi delle malattie causate dai batteri EHEC comprendono crampi addominali (spasmi della muscolatura liscia degli organi addominali) e diarrea, che in alcuni casi può progredire fino a diarrea con sangue (colite emorragica). Sono possibili febbre e vomito.

Il periodo di incubazione dura dai tre agli otto giorni, con una durata media di tre o quattro giorni. La maggior parte dei pazienti guarisce entro 10 giorni, ma in un piccolo numero di pazienti (soprattutto bambini piccoli e anziani) la malattia può diventare grave e pericolosa per la vita: sindrome emolitica uremica (SEU). La SEU è caratterizzata da insufficienza renale acuta, anemia emolitica (anemia in cui la distruzione dei globuli rossi (eritrociti) avviene più velocemente della loro produzione da parte del midollo osseo) e trombocitopenia (una diminuzione del numero di piastrine - meno di 200 mila al 1 mm cubi - nel sangue periferico).

Si stima che circa il 10% dei pazienti con infezione da EHEC possa sviluppare SEU con un tasso di mortalità compreso tra il 3 e il 5%. La SEU è la causa più comune di insufficienza renale acuta nei bambini piccoli in tutto il mondo. Può portare a complicazioni neurologiche (come convulsioni, ictus e coma) nel 25% dei pazienti e a malattia renale cronica, solitamente lieve, in circa il 50% dei pazienti sopravvissuti.

L’incidenza delle infezioni da EHEC dipende dalla fascia di età. Il maggior numero di casi segnalati di malattia si verifica nei bambini di età inferiore ai 15 anni. Il 63-85% dei casi di malattia si verifica a seguito dell'esposizione a microrganismi patogeni contenuti nei prodotti alimentari. La percentuale di infezioni da EHEC che portano allo sviluppo della SEU è del 3-7% nei casi sporadici (isolati) della malattia e del 20% o più nelle epidemie.

Fonti di infezione

Il serbatoio di questo agente patogeno è costituito principalmente dai bovini e da altri ruminanti come i cammelli. Si trasmette agli esseri umani principalmente attraverso l'ingestione di alimenti contaminati come prodotti a base di carne cruda o poco cotta e latte crudo.

Anche la contaminazione fecale dell’acqua e di altri alimenti, nonché la contaminazione incrociata durante la preparazione del cibo (attraverso carne bovina e altri prodotti a base di carne, superfici di lavoro e utensili da cucina contaminati) possono portare a malattie.

Un numero crescente di focolai è associato al consumo di frutta e verdura (germogli, lattuga, cavoli, lattuga), che potrebbero essere contaminati dal contatto con le feci di animali domestici e selvatici in alcune fasi della loro coltivazione o lavorazione. I batteri EHEC sono stati trovati anche in corpi idrici (stagni, fiumi), pozzi e abbeveratoi per il bestiame. Possono rimanere vitali per diversi mesi nel letame che entra in queste acque e nei sedimenti sul fondo degli abbeveratoi. La trasmissione è stata documentata sia attraverso l'acqua potabile contaminata che attraverso le acque ricreative.

I contatti stretti tra le persone rappresentano una delle principali vie di trasmissione dell'infezione (via di infezione oro-fecale). Sono stati segnalati portatori asintomatici, cioè individui che non mostrano sintomi clinici della malattia, ma che sono in grado di contagiare altre persone.

Il periodo di eliminazione dei batteri EHEC dall’organismo negli adulti dura una settimana o meno. Nei bambini, questo periodo può essere più lungo. Anche la visita alle fattorie e ad altri luoghi in cui vengono tenuti animali in cui il contatto diretto con loro è considerato un importante fattore di rischio.

Metodi di controllo e prevenzione

Per prevenire l’infezione, è necessario seguire misure di controllo in tutte le fasi della catena alimentare, dalla produzione agricola nelle aziende agricole alla lavorazione, lavorazione e preparazione degli alimenti, sia negli esercizi commerciali che a casa.

Il medico austriaco Theodor Escherich fu il primo a studiare e descrivere dettagliatamente questi microrganismi. In biologia i batteri del gruppo "E. coli" sono chiamati "Escherichia coli" (Escherichia coli, o E. coli in breve). Come si è scoperto, in termini di struttura, colore, dimensione (caratteristiche morfologiche) e tipo di nutrizione, caratteristiche riproduttive (caratteristiche culturali), molti altri generi di batteri, inclusa la famigerata Salmonella, coincidono con E. coli.

Per facilitarsi la vita, i biologi hanno riunito tutti questi microrganismi simili in un unico grande gruppo - E. coli (ECG) - e li hanno chiamati colimorfi (o coliformi), cioè. avente la forma di E.coli. Il gruppo appartiene ad una famiglia piuttosto estesa di enterobatteri, che comprende la normale microflora intestinale.

Il gruppo dell'Escherichia coli comprende circa 100 specie di microrganismi. Fanno parte della normale microflora intestinale degli animali a sangue caldo, degli uccelli e dell'uomo. Cioè, in qualsiasi organismo perfettamente sano, vive necessariamente una certa quantità di Escherichia coli. I problemi iniziano solo quando il loro numero aumenta bruscamente o ceppi batterici pericolosi (patogeni) entrano nel corpo, ad esempio salmonella o shigella (agenti causativi della dissenteria). Se E. coli entra nelle urine, c'è il pericolo di cistite, pielonefrite, uretrite e altre malattie del sistema genito-urinario.

I microbi patogeni entrano nel corpo umano dall'ambiente (acqua, cibo, contatto con il paziente). Per prevenire le epidemie vengono effettuati controlli regolari delle condizioni del suolo, dell’acqua e degli alimenti, sulla base degli standard di concentrazione massima consentita (MPC). Dopo il campionamento in laboratorio, le colture di batteri vengono coltivate su terreni nutritivi e confrontate con gli standard.

Caratterizzazione dei batteri colimorfi

Utili bastoncini "fatti in casa" nell'intestino sono responsabili della produzione di vitamine e dello smaltimento dei rifiuti (la scomposizione dei residui di cibo non digerito). L'intestino di un neonato viene colonizzato dai batteri circa 40 ore dopo la nascita. Entrano nel corpo con il cibo o dalle persone che circondano il bambino e rimangono con il proprietario fino alla fine della sua vita. Uno dei ceppi non patogeni di Escherichia coli è utilizzato in medicina. Fa parte di un probiotico, un preparato contenente batteri benefici per il corpo.

Oltre a E. coli, molti microrganismi patogeni sono definiti colimorfi: salmonella, bacillo della peste, agenti patogeni della dissenteria, colera, ecc.

Segni comuni di batteri colimorfi:

bastoncini di dimensioni variabili da 1 a 3 micron di lunghezza e 0,5-0,8 micron di larghezza;
organismi polimorfici, cioè capaci di esistere in più forme;
può essere sia mobile (con l'aiuto dei flagelli) che immobile;
gram-negativi, cioè non trattengono il colore se colorati da Gram (un medico danese che propose un metodo per studiare i batteri utilizzando coloranti all'anilina);
non formare controversia;
molto spesso vivono e si riproducono nell'intestino inferiore degli esseri umani e degli animali a sangue caldo.

La struttura della cellula batterica Escherichia è tipica di tutti i procarioti (cellule non nucleari):

strato esterno o membrana cellulare;
membrana citoplasmatica che separa la membrana e lo spazio interno;
mezzo semiliquido (citoplasma);
una molecola di DNA a forma di anello chiuso che funge da nucleo.

Alcuni tipi di batteri colimorfi sono dotati di flagelli, questa struttura consente loro di muoversi facilmente nell'ambiente.

Gli E. coli, come la maggior parte degli organismi patogeni, sono anaerobi facoltativi. Possono vivere in un ambiente contenente ossigeno o fare a meno dell'ossigeno, modificando il tipo di respirazione a seconda delle condizioni di vita. La temperatura più confortevole per questi batteri è + 37⁰С, è in un ambiente che preferiscono vivere e moltiplicarsi. Ma anche le temperature più basse (fino a +20⁰) non spaventano i rappresentanti del BGKP.

Qual è la concentrazione massima consentita

Nei bacini naturali si possono trovare terreno, cibo e mani non lavate, E. coli, salmonella, agenti causali della dissenteria della peste, ecc .. Naturalmente, a loro non piace riprodursi in tali condizioni, ma avranno il tempo di procurarsi in qualsiasi altro organismo adatto ai batteri abitativi di questo gruppo. Solo temperature superiori a 60⁰С possono uccidere completamente l'E. coli, e a questa temperatura il processo dovrebbe durare almeno 15 minuti (ecco perché è necessario far bollire l'acqua dai serbatoi aperti!).

I documenti normativi sanitari e igienici regolano la concentrazione massima ammissibile (MAC) di microrganismi patogeni nell'ambiente. Esistono MPC per il suolo, i corpi idrici naturali (fiumi, laghi, mari). GOST 2874-82 stabilisce requisiti igienici e metodi per monitorare la qualità dell'acqua potabile, incluso MPC per i batteri del gruppo Escherichia coli. Secondo una delle sezioni di questo documento, il numero totale di batteri in 1 ml di acqua non deve superare 100 e E. coli per 1 litro - non più di 3 pezzi. (questo è l'MPC).

Per determinare il numero di BGKP in laboratorio, il materiale viene seminato su terreni nutritivi. Gli E. coli crescono bene su terreni nutritivi convenzionali (brodo, agar), il che semplifica la ricerca.

Agenti patogeni pericolosi - Proteus e Shigella

Le protee appartengono alla famiglia degli enterobatteri, il regno dei batteri, fanno parte della normale microflora. Tre specie del genere Proteus sono patogene (patogene) per l'organismo. Questi minuscoli bastoncini filamentosi sono molto mobili e producono sostanze tossiche (endotossine) pericolose per la salute. Spesso le proteine causano infezioni intestinali acute nei bambini piccoli con un sistema immunitario ridotto.

Le protee sono relativamente resistenti all'ambiente esterno, possono sopportare anche il congelamento completo e molti disinfettanti, ma sono meno resistenti alle alte temperature. Insieme all'E. coli, le protee sono considerate microrganismi indicativi di carattere sanitario.

Le protee trovano un terreno fertile nelle acque reflue, dove i batteri entrano attraverso le feci o l'urina di persone e animali malati. Molto spesso, l'infezione da Proteus avviene attraverso il cibo o l'acqua (compreso il nuoto in acque libere). Il gruppo a rischio comprende persone con ridotta immunità (neonati, anziani, indeboliti dalla malattia). Non meno pericoloso è l’uso incontrollato di antibiotici.

Nel corpo umano, le proteine causano:

malattie del tratto gastrointestinale (gastroenterite, enterocolite, gastrite);
disbatteriosi;
se entra nelle urine - pielonefrite, cistite, prostatite;
infezioni della ferita.

Anche alcune infezioni nosocomiali sono causate da protea, come l'otite, la colecistite, le infezioni delle urine, le forme gravi di meningite e la sepsi nei bambini piccoli.

Shigella è un altro genere di batteri strettamente imparentato con Escherichia coli e Salmonella. L'agente eziologico della dissenteria, Shigella, si diffonde attraverso il cibo. In uno stato indebolito del corpo, bastano una dozzina di batteri per infettare. Se i microbi entrano nel corpo con il cibo, letteralmente nel giro di poche ore compaiono segni di dissenteria. Con l'infezione da contatto, i sintomi possono comparire dopo pochi giorni e per tutto questo tempo il paziente rimane portatore di dissenteria.

Ogni anno nel mondo si registrano circa 80 milioni di casi di dissenteria, di cui circa 700mila mortali. Il grande affollamento e la mancanza di igiene di base portano ad un'ampia diffusione della malattia. La cosa peggiore è che più della metà dei casi di dissenteria colpisce bambini sotto i 4 anni. L'immunità dopo una malattia si forma solo per pochi mesi (fino a un anno), quindi esiste costantemente il rischio ripetuto di dissenteria.

L'ingresso di E. coli nelle urine è pericoloso a causa del processo infiammatorio. Normalmente questi batteri non dovrebbero essere presenti nelle urine. Sfortunatamente, l'E. coli non viene escreto dal corpo con l'urina, l'infiammazione può essere asintomatica, il che è particolarmente pericoloso per le donne incinte. Pertanto, l'analisi regolare delle urine durante la gravidanza è una misura di sicurezza necessaria.

Per la diagnosi di laboratorio di malattie causate da batteri del gruppo Escherichia coli, vengono analizzate feci, urina, pus, ecc .. Il campione analizzato viene seminato su vari terreni nutritivi e il numero di batteri patogeni viene determinato in base all'MPC. Pertanto, la disbatteriosi viene diagnosticata con un aumento delle unità formanti colonie (CFU) a 104 CFU per 1 grammo. Le infezioni del tratto urinario sono indicate dalla presenza di 105 corpi microbici Proteus per 1 ml nel test delle urine.

Standard alimentari

I batteri colimorfi sono importanti come indicatori della purezza dell'acqua del rubinetto e del cibo. Questi microrganismi sono chiamati indicativi sanitari. Esistono GOST speciali che regolano la quantità di E. coli nei campioni di prodotti e nei campioni di acqua, poiché è BGKP responsabile dell'intossicazione alimentare nell'uomo e di varie malattie animali, in particolare del bestiame e del pollame:

GOST 31747-2012, che è lo standard nazionale della Federazione Russa dal 01/07/13, si applica ai prodotti alimentari, ad eccezione del latte e dei latticini, e regola i metodi per rilevare e determinare il numero di batteri colimorfi in una certa quantità di un prodotto. GOST ha formulato chiare raccomandazioni per condurre ricerche di laboratorio con una descrizione delle attrezzature, dei mezzi nutritivi, dei reagenti, dei metodi di campionamento e di test.
Il latte e i latticini vengono controllati per verificarne la conformità con GOST 27930-88 con la determinazione del numero totale di batteri o secondo GOST R 53430-2009, che stabilisce metodi per rilevare e contare i batteri del gruppo Escherichia coli. La ricerca sanitaria e biologica su latte e latticini viene effettuata secondo GOST 9225-68, secondo il quale viene calcolata la quantità di microflora patogena nel latte (50-100 ml) o nel burro, formaggio, ricotta prelevata per il campione.
Per testare i prodotti alimentari per i batteri del genere Salmonella, viene utilizzato GOST 31659-2012, che descrive in dettaglio l'attrezzatura necessaria (prodotti chimici, strumenti) e tutte le fasi del metodo per rilevare i microbi patogeni che causano focolai di salmonellosi.
Secondo GOST 31468-2012, la presenza di salmonella viene controllata nella carne di pollame e nei suoi prodotti semilavorati.
Una malattia altrettanto pericolosa (listeriosi) nell'uomo e negli animali è causata dal batterio Listeria (Listeria). I test sui prodotti alimentari per il rilevamento di questo microbo sono regolati da GOST 32031-2012.

Questi sono solo alcuni dei numerosi standard governativi che stabiliscono i parametri per i test sugli alimenti.

La microflora patogena insemina i prodotti nel processo di preparazione, conservazione, trasporto. E. coli può penetrare nel latte durante la mungitura, quindi è di grande importanza controllare il numero di microrganismi patogeni nel latte crudo. Pertanto, l'MPC di Escherichia coli nel latte idoneo alla lavorazione non deve superare 100 in 1 ml.

Nel latte pastorizzato, idealmente, non dovrebbe esserci E. coli, ma questo non è sempre vero. Pertanto, per i bambini piccoli e le persone indebolite, è consigliabile far bollire anche il latte pastorizzato. Un altro modo per mantenere il latte fresco a lungo è la sterilizzazione. Sfortunatamente, questo processo uccide non solo tutti gli agenti patogeni, ma anche molte delle proprietà benefiche del latte.

Indice di purezza dell'acqua

I batteri del gruppo E. coli entrano nell'ambiente principalmente dalle acque reflue, dove vengono espulsi insieme agli effluenti fecali. Trovano un ricco mezzo nutritivo nelle feci e sopravvivono bene isolati dall'organismo ospite per diverse settimane. E per tutto questo tempo rimangono pericolosi per la salute.

I batteri colimorfi sono i più resistenti alla disinfezione, quindi, se il loro numero nel campione è normale, tutti gli altri organismi patogeni (agenti causali di peste, dissenteria, tifo) vengono distrutti con successo nel processo di trattamento sanitario delle acque reflue.

Vari reagenti e filtri vengono utilizzati per il trattamento delle acque reflue, compresi i filtri ad osmosi inversa. Il processo di osmosi è l'infiltrazione (diffusione) di molecole attraverso una membrana semipermeabile da una soluzione con una concentrazione maggiore in un liquido con una concentrazione minore di una sostanza. I filtri dell'acqua sono costruiti secondo il principio dell'osmosi inversa, cioè l'acqua viene fornita alla membrana (una griglia con una dimensione dei pori corrispondente approssimativamente alla dimensione di una molecola d'acqua). Come risultato dell'osmosi inversa, sulla membrana vengono trattenute varie impurità e batteri patogeni.

Dopo la depurazione dell'acqua, viene necessariamente effettuata una valutazione sanitario-batteriologica per il numero di batteri del gruppo Escherichia coli. Per fare ciò, viene effettuata la semina su terreni nutritivi e viene determinato l'indice coli (il numero di batteri in 1 litro d'acqua), quindi viene confrontato con il MAC.

"Cavie" della genetica

E. coli è di grande importanza nella ricerca genetica, perché. i batteri appartenenti a questo gruppo sono facili da coltivare su terreni nutritivi in laboratorio. Forse questo è il batterio più studiato fino ad oggi.

I ceppi coltivati per studi microbiologici non sono in grado di colonizzare l'intestino, ma crescono bene su terreni nutritivi, il che spiega il loro utilizzo come organismo modello. Sulla base dell'osservazione di alcune proprietà, processi e fenomeni di tali batteri, è possibile costruire un modello del comportamento di altri organismi più o meno simili. Pertanto, gli scienziati americani, usando l'esempio dell'Escherichia coli, hanno dimostrato che i batteri obbediscono a modelli di mutazione, il che ha portato allo sviluppo intensivo della ricerca genetica.

Le autorità sanitarie hanno molto tempo tempo per limitare l’uso eccessivo di antibiotici, che porta ad un aumento della resistenza del ceppo anomalo dell'infezione da E. coli.

Una massiccia epidemia di infezione da E. coli di tipo O104 in Europa ha infettato più di 1.800 persone e causato una complicanza potenzialmente fatale nota come sindrome emolitica uremica in più di 500 persone.

L’epidemia ha attraversato i confini di almeno 13 paesi e ha ucciso circa 20 persone.

Mentre le autorità sanitarie faticano a individuare le epidemie nel settore alimentare, l’attenzione internazionale si concentra sulle complesse traiettorie che seguono i prodotti agricoli in un’era di commercio globale.

Un aspetto dell’epidemia, tuttavia, ha ricevuto poca attenzione: questo ceppo anomalo è resistente a molti tipi di antibiotici.

Tra tutte le questioni urgenti sollevate dall’epidemia, questa resistenza del ceppo ci sta facendo suonare tutti i campanelli d’allarme e spingendo a prendere in seria considerazione la questione della frenare l’uso eccessivo di antibiotici causato dall'infezione.

Si è parlato di sfuggita della resistenza del ceppo O104, ma più come un punto curioso che contraddistingue questa infezione che come un problema.

Questo è importante perché il modo più sicuro per trattare le infezioni da E. coli è produce anche tossine come l'Escherichia coli.

Evitare l'uso di antibiotici perché quando i farmaci uccidono i batteri, producono tossine che possono causare i peggiori sintomi della malattia.

Pertanto, poiché gli antibiotici non possono essere utilizzati contro un’infezione da E. coli, la questione se funzioneranno è diventata oggetto di interesse accademico, uno dei tanti dibattuti online da ricercatori volontari che eseguono test rapidi in tutto il mondo.

Anche se non è rilevante per le vittime attuali, è degna di nota la significativa resistenza agli antibiotici di questa infezione da E. coli.

Ciò è in parte dovuto al fatto che la tossina Shiga, prodotta dall'infezione intestinale di ceppi come O104:H4 e il suo ceppo molto più noto O157:H7, è estremamente resistente.

Anche solo per questo motivo è necessario sviluppare nuovi metodi di protezione contro questo terribile nemico.

Ancora più importante, tuttavia, da almeno un decennio sono emersi in Europa nuovi fattori di resistenza che aumentano la resistenza del ceppo O104.

Il loro passaggio a un ceppo dimostra che i fattori di resistenza possono vagare indefinitamente tra gli organismi non appena compaiono.

Ciò dovrebbe evidenziare l’importanza di rallentare lo sviluppo della resistenza agli antibiotici frenando l’uso inappropriato degli antibiotici nella medicina quotidiana e nelle aziende agricole.

Secondo l’Istituto tedesco Robert Koch, il ceppo O104 è resistente a più di dieci antibiotici otto classi:
penicillina
streptomicina
tetraciclina
chinoloni (acido nalidixico)
trimetoprim/sulfametossazolo
tre generazioni di cefalosporine
amoxil/acido clavulanico
piperacillina/sulbactam
piperacillina/tazobactam.

La resistenza a un tale numero di farmaci indica che il ceppo O104 contiene il batterio resistente ESBL.

Secondo l'analisi dell'Istituto Koch, infatti, il ceppo contiene due geni che causano questa resistenza: TEM-1 e CTX-M-15.

Questa proprietà fa venire i brividi ai medici dagli anni '90, quando i ceppi dei batteri resistenti ESBL e Klebsiella causarono gravi infezioni nosocomiali che dilagarono in tutta Europa.

Poiché inizialmente colpivano i pazienti ricoverati nelle unità di terapia intensiva, questi ceppi non hanno suscitato molta preoccupazione nel mondo.

Ma intorno al 2001 questi fattori resistenti si sono infiltrati nella vita quotidiana e hanno causato il panico.

A causa della rilocazione genetica che il batterio ha sempre fatto, i geni della resistenza si sono spostati in alcuni ceppi di batteri E. coli, non tanto negli alimenti, creando tossine, ma diffondendosi in generale, causando infezioni del tratto urinario e altre infezioni solitamente lievi malattie.

All’improvviso, gli ospedali di Bermingham e Shropshire hanno segnalato significative epidemie di infezioni da E. coli ed ESBL, e i medici ospedalieri si sono scambiati segnalazioni di giovani donne che soffre di infezioni ricorrenti della vescica causate dai nuovi farmaci.

Questo non era un fenomeno solo negli anni 2000.

Nel marzo 2010, l'ospedale universitario del North Staffordshire ha registrato un'epidemia causata dai batteri ESBL e Klebsiella, a seguito della quale il paziente è morto.

Da dove provengono questi fattori di resistenza?

Lo sviluppo della resistenza è un processo biologico inevitabile; in questo modo il batterio è protetto dai componenti letali, sia che questi componenti siano prodotti da un altro batterio o prodotti artificialmente in un laboratorio di ricerca.

Tuttavia, l’uso eccessivo di antibiotici accelera il processo e rende i suoi risultati imprevedibili.

Questo uso eccessivo si verifica ogni volta che qualcuno assume antibiotici per malattie per le quali non è adatto, come raffreddore o infezioni alle orecchie.

Ciò accade ancora più spesso quando nel complesso agroindustriale vengono aggiunte piccole dosi di antibiotici per tonnellata di prodotto, senza alcuna osservazione e studio dei virus emergenti.

Studi condotti in Spagna e negli Stati Uniti mostrano collegamenti tra l'agrocomplesso e la comparsa del batterio ESBL: hanno identificato un batterio resistente nella carne di pollo venduta in un supermercato.

Anche se i ricercatori identificassero le verdure che potrebbero aver causato l’epidemia, non sarebbero mai in grado di dire come il batterio resistente sia entrato nei prodotti.

Nel 2006, negli Stati Uniti si è verificata un'epidemia nazionale di un'infezione intestinale del ceppo O157, i cui batteri hanno contaminato gli spinaci freschi.

E anche se il sospetto dei ricercatori è caduto sul letame del bestiame o dei maiali selvatici vicino alle fattorie, non sono riusciti a identificare le cause dell'infezione.

Ma sappiamo già perché in questa epidemia si manifesta la resistenza agli antibiotici e, data la promiscuità del batterio a spostare materiale genetico, sappiamo che il ceppo O104 è resistente perché contiene un batterio simile e può trasmetterlo ad altri tipi di infezione.

È giunto il momento che i governi e le autorità sanitarie facciano tutto ciò che è in loro potere per rallentare lo sviluppo della resistenza ai farmaci, frenare l’uso eccessivo di antibiotici nel mondo.

Genetika svolge attività di ricerca scientifica nel campo delle biotecnologie microbiche e delle colture cellulari principalmente sotto forma di progetti di ricerca richiesti dall'industria. I nostri risultati sono disponibili sotto forma di brevetti, licenze e know-how. Fin dalla sua fondazione (1968) Genetika è stato uno dei centri di ricerca russi più importanti nel campo della genetica microbica e della biologia molecolare e allo stesso tempo è stato la principale fonte di nuovi ceppi e processi per l'industria biotecnologica russa.

Le tecnologie sviluppate in Genetika (treonina - 1979, riboflavina - 1991, acrilammide - 2000, fitasi - 2008) sono utilizzate in tutto il mondo dalle principali aziende biotecnologiche. La ricerca di base concessa dal governo e la collaborazione con altre organizzazioni di ricerca russe e internazionali aiutano a colmare il divario tra ricerca applicata e ricerca di base. Una serie di progetti di ricerca interdisciplinari stanno portando avanti lo sviluppo innovativo. Ora Genetika è pronta a perseguire l'implementazione della ricerca innovativa in applicazioni industriali e sociali in tutto il mondo.more

Nuovo articolo su CELL dei ricercatori Genetika Alex Mironov e Svetlana Eremina.

L'ossido nitrico batterico prolunga la durata della vita di C. elegans (scarica l'articolo)

Ivan Gusarov, Laurent Gautier, Olga Smolentseva, Ilya Shamovsky, Svetlana Eremina, Alexander Mironov, Evgeny Nudler.,

RIASSUNTO L'ossido nitrico (NO) è un'importante molecola di segnalazione negli organismi multicellulari. La maggior parte degli animali produce NO dalla L-arginina attraverso una famiglia di enzimi dedicati noti come NO sintasi (NOS). Una rara eccezione è il nematode Caenorhabditis elegans, che non ha una propria NAS. Tuttavia, nel suo ambiente naturale, C. elegans si nutre di bacilli che possiedono NOS funzionale. Qui, dimostriamo che l'NO di derivazione batterica migliora la longevità e la resistenza allo stress di C. elegans attraverso un gruppo definito di geni che funzionano sotto il doppio controllo dei fattori di trascrizione HSF-1 e DAF-16. Il nostro lavoro fornisce un esempio di segnalazione interspecie tramite una piccola molecola e illustra il valore permanente dei batteri commensali per il loro ospite.

Nuovo articolo di revisione "Produttori microbici di butanolo" ( Scarica l'articolo)

O. V. Beresina, N. V. Zakharova, C. V. Yarotsky e V. V. Zverlov

Riassunto: questa recensione è stata scritta a causa di un crescente interesse per la produzione di vettori energetici e substrati di base dell’industria chimica da risorse naturali rinnovabili. In questa recensione, vengono riflessi gli aspetti microbiologici della produzione di biobutanolo e vengono caratterizzati i produttori microbici di butanolo (sia naturali, cioè membri del genere Clostridium, sia ricombinanti), ottenuti mediante modificazione genetica di Clostridia e altri microrganismi.

L'Escherichia è un Escherichia coli, un abitante della normale microflora intestinale di una persona sana. Le Escherichia crescono e si moltiplicano nell'intestino crasso degli animali a sangue caldo. La maggior parte di loro sono innocui e alcuni ceppi causano gravi malattie infettive nell'uomo: l'escherichiosi. L'escherichiosi è un'antroponosi batterica causata dall'Escherichia coli patogeno e manifestata da segni clinici di intossicazione e sindrome dispeptica.

L'Escherichia coli fu isolato per la prima volta dalle feci umane dal batteriologo tedesco Escherich alla fine del XIX secolo. G.N. Gabrichevskij fu il primo a scoprire la capacità di produrre tossine nell'Escherichia coli e ne confermò il ruolo nello sviluppo della patologia infettiva dell'intestino. Già nel XX secolo A. Adam studiò in dettaglio le proprietà dell'Escherichia e le divise in tipologie. Nel 1945 F. Kaufman sviluppò una classificazione sierologica dell'E. coli, che è ancora attuale.

Gli Escherichia coli sono saprofiti che vivono in un organismo vivente e non causano lo sviluppo di malattie. Questi microrganismi avvantaggiano l'ospite: sintetizzano la vitamina K e B, prevengono la riproduzione e sopprimono la crescita della flora patogena nell'intestino, scompongono parzialmente le fibre e trasformano gli zuccheri, sintetizzano sostanze simili agli antibiotici - colicine, che combattono gli organismi patogeni, migliorano l'immunità. Se la quantità di E. coli va oltre il solito, una persona si sentirà sicuramente male.

Escherichia funziona nel corpo umano:

Una delle funzioni principali e molto importanti di Escherichia è quella antagonista. Gli Escherichia sono antagonisti della shigella, della salmonella e dei microbi putrefattivi. Per questo motivo, la crescita di microrganismi appartenenti a questi generi e specie viene soppressa. L'antagonismo di Escherichia contro Shigella e Salmonella è dovuto alla competizione per una fonte di carbonio.
Funzione di immunotraining: i microrganismi assicurano la prontezza del sistema immunitario a reagire ai successivi stimoli antigenici.
Formazione di vitamine: partecipa alla sintesi enterale delle vitamine del gruppo K, B, acido nicotinico e folico.
Partecipa al metabolismo dei lipidi e del sale marino.
Partecipa alla scomposizione enzimatica dei carboidrati ad alto peso molecolare.
Migliorano la peristalsi intestinale e l'assorbimento dei nutrienti nel tratto intestinale.

Gli Escherichia vivono non solo nel tratto gastrointestinale umano. Sono in grado di sopravvivere su oggetti ambientali. La loro rilevazione nell'ambiente esterno indica contaminazione fecale. Ecco perché l'Escherichia è chiamato microrganismo indicatore. L'escherichiosi è onnipresente. La stagionalità della patologia è autunno-estate.

Attualmente esistono molte varietà di Escherichia:

lattosio-positivo,
lattosio-negativi,
Emolitico, che normalmente dovrebbe essere assente.

Sono tutti riuniti nel genere Escherichia e appartengono alla famiglia delle Enterobacteriaceae. Alcuni sierotipi di Escherihia coli sono in grado di causare infezioni da coli - escherichiosi. Si tratta di enterite acuta ed enterocolite, che spesso si manifestano con sintomi extraintestinali. L'infezione si diffonde principalmente con il meccanismo oro-fecale, che si realizza per via alimentare e domestica. Il trattamento della patologia è etiotropico e sintomatico.

Le Escherichia si dividono in patogene, tossigene, invasive, emorragiche.

Secondo la classificazione clinica dell'escherichiosi sono:

gastroenterico,
Enterocolitici,
Gastroenterocolitico,
Generalizzato.

A seconda della gravità si distinguono tre forme di escherichiosi:

Leggero,
Medio,
Pesante.

Eziologia

Morfologia. L'agente eziologico dell'escherichiosi è l'Escherichia coli enteropatogeno. Questo batterio corto, a forma di bastoncino con estremità leggermente arrotondate si colora negativamente per Gram. E. coli è un anaerobio facoltativo che non forma spore. Alcuni ceppi hanno flagelli e sono in grado di muoversi, altri formano una capsula.

beni culturali. Quando si esaminano le feci di una persona sana sul terreno Endo, di solito crescono colonie rosse lattosio-positive di Escherichia coli, spesso con una lucentezza metallica. Le colture lattosio-negative formano colonie rosa pallido. Nei bambini sotto i 3 anni, vengono studiati in relazione all'appartenenza a ceppi patogeni. Normalmente l'Escherichia coli emolitico non dovrebbe essere rilevato.

Patogenicità. Tutte le Escherichia, tenendo conto delle loro proprietà patogene, sono divise in tre grandi gruppi:

I batteri non patogeni abitano l'intestino crasso per tutta la vita e svolgono le loro funzioni benefiche.
Anche gli agenti patogeni opportunisti sono normali abitanti dell'intestino, ma quando entrano in un altro ambiente acquisiscono proprietà patogene e causano varie malattie.
Escherichia patogena - agenti causali dell'infezione intestinale acuta.

Fattori patogeni:

Pili e fimbria, che forniscono adesione e colonizzazione della mucosa intestinale,
Plasmidi che facilitano la penetrazione del microbo nelle cellule dell'epitelio intestinale,
Citotossina,
emolisine,
L'endotossina termostabile ha un effetto enteropatogeno,
L'esotossina termolabile viene facilmente distrutta nell'aria, ha un effetto neurotropico ed enterotropico.

Gli Escherichia opportunisti colonizzano in gran numero l'intestino di una persona sana. Quando entrano in altri luoghi del corpo, causano varie patologie: nella cavità addominale - peritonite, nella vagina - colpite, nella prostata - prostatite. Quindi, ad esempio, nelle persone sane, il tipico Escherichia coli può essere trovato nelle urine in una quantità inferiore a 10-3 gradi di unità formanti colonie. Con un indicatore compreso tra 10 e 4 ° grado, gli esperti sospettano che il paziente abbia pielonefrite. Nelle donne con patologia ginecologica, l'Escherichia può essere rilevata in uno striscio prelevato dal canale cervicale. La penetrazione dell'agente patogeno è facilitata dal mancato rispetto delle regole di igiene intima, dei contatti anale-vaginali. Se viene rilevata Escherichia coli in un tampone faringeo, viene eseguita la terapia antibiotica.

Epidemiologia

La fonte dell'infezione è una persona malata, una persona convalescente o un batterio portatore. Il meccanismo oro-fecale di trasmissione e diffusione dell'infezione si realizza nei seguenti modi:

La suscettibilità all'infezione intestinale acuta causata da Escherichia è determinata dall'età di una persona, dallo stato del sistema immunitario, dalla patogenicità dell'agente patogeno, dalle sue proprietà biochimiche e dall'effetto sull'epitelio gastrointestinale. I bambini di età inferiore a un anno, le persone indebolite da malattie croniche e gli anziani sono i più suscettibili a vari processi infettivi.

Patogenesi

Gli Escherichia secernono nell'intestino un fattore di colonizzazione con il quale si attaccano agli enterociti. Dopo l'adesione dei microbi all'epitelio intestinale, si verifica un danno ai microvilli. Nell'escherichiosi simile alla dissenteria, i batteri invadono le cellule intestinali; nell'infezione intestinale simile al colera, questa capacità è assente.

Il principale fattore di patogenicità è l'enterotossina. Questa è una proteina che ha un effetto speciale sui processi biochimici nell'intestino. Stimola la secrezione di acqua ed elettroliti, che porta allo sviluppo di diarrea acquosa e al deterioramento del metabolismo del sale marino. La mucosa intestinale si infiamma, su di essa si formano erosioni. L'endotossina viene assorbita nel sangue attraverso l'epitelio danneggiato. L'ischemia e la necrosi dell'intestino si manifestano con muco e sangue nelle feci. Il paziente sviluppa disidratazione, ipossia, acidosi metabolica.

Fasi di sviluppo dell'escherichiosi:

L'agente patogeno entra nel corpo umano attraverso la via orale.
Raggiunge l'intestino
Il microbo interagisce con le cellule della mucosa intestinale,
Gli enterociti si infiammano e si staccano
Le tossine vengono rilasciate
La funzione intestinale è compromessa.

Sintomi

Nei bambini piccoli, la malattia si manifesta:

Fenomeni dispeptici- vomito, diarrea, brontolio allo stomaco, flatulenza,
Sintomi di intossicazione e disidratazione nell'escherichiosi- febbre, brividi, debolezza, malessere, mancanza di appetito, pallore, sbalzi d'umore, disturbi del sonno.

Con la progressione della patologia, il dolore all'addome diventa insopportabile, le feci diventano sanguinanti-purulente. Nei pazienti debilitati, la tossicosi si sviluppa rapidamente, il peso corporeo diminuisce. È possibile generalizzare il processo.

Negli adulti, questa forma di patologia procede in base al tipo di salmonellosi. I pazienti mostrano inizialmente segni di sindrome da intossicazione: debolezza, mal di testa, febbre, mialgia, artralgia. Quindi si uniscono i sintomi dispeptici: dolore acuto e crampo all'addome, nausea, vomito, feci verdastre.

Escherichiosi simile alla dissenteria ha un esordio acuto ed è caratterizzato da lievi segni di intossicazione. In rari casi la temperatura può salire fino a 38 °C. In genere, i pazienti avvertono mal di testa, vertigini, debolezza, dolore crampiforme attorno all'ombelico, tenesmo e diarrea. Le feci molli vengono ripetute fino a 5 volte al giorno. Nelle feci si trovano muco e sangue.

escherichiosi colera-simile manifestato da malessere, debolezza, nausea, dolore crampi all'epigastrio, vomito. A volte questa forma è indolore. Le feci sono acquose, senza muco o sangue. La febbre è solitamente assente.

In assenza di una terapia tempestiva e adeguata, si sviluppano gravi complicanze dell'escherichiosi: shock tossico, disidratazione, sepsi, infiammazione dei polmoni, dei reni, della cistifellea, delle meningi, del cervello.

Diagnostica

L'escherichia e le infezioni intestinali acute da essa causate rappresentano uno dei problemi urgenti e complessi della medicina moderna. L’attuazione di un’efficace sorveglianza epidemiologica, di un’efficace prevenzione e trattamento delle infezioni intestinali richiede una comprensione oggettiva della struttura eziologica, che attualmente non è sufficientemente decifrata. Nella pratica quotidiana esiste un approccio semplificato alla diagnosi eziologica degli AEI causati da Escherichia. Quando la diagnosi viene fatta solo sulla base del fatto che uno qualsiasi di questi batteri è isolato dalle feci. Una tale decodificazione disorienta medici ed epidemiologi, non contribuendo in alcun modo a una corretta comprensione dell’essenza del problema.

Tra i criteri di laboratorio importanti nella diagnosi di escherichiosi ci sono i seguenti:

Risultati negativi dell'esame batteriologico delle feci per microrganismi patogeni, effettuati in modo tempestivo e qualitativo secondo i metodi esistenti.
Esclusione di Escherichia isolata a seguito di disbatteriosi. La rilevazione di batteri nella fase di convalescenza è considerata disbiosi intestinale.
Isolamento di Escherichia coli nei primi giorni di malattia, prima dell'inizio della terapia etiotropica.
L'uso di indicatori quantitativi, l'isolamento di Escherichia coli da 1 g di feci ad una concentrazione di 10 5.
Un metodo quantitativo di esame batteriologico delle feci, mediante semina dosata, deve essere utilizzato in tutti i bambini di età inferiore a 1 anno ricoverati in ospedale per casi sporadici di infezioni intestinali acute.
L'uso di una valutazione quantitativa della ricerca batteriologica con il metodo settoriale in tutti i bambini di età superiore a 1 anno e negli adulti per determinare l'eziologia della malattia. Normalmente, il numero di Escherichia coli tipici per 1 grammo di feci negli adulti e nei bambini è 107-108.

Il materiale per lo studio sono le feci, che vengono raccolte dopo la defecazione da un vaso, una pentola, un pannolino con una spatola sterile o un anello metallico. Un campione viene prelevato dalla parte liquida delle ultime porzioni con l'inclusione obbligatoria di impurità patologiche in una quantità di almeno 1 grammo e inviato al laboratorio, dove il materiale viene inoculato in mezzi selettivi e differenziali. Dopo l'isolamento e l'accumulo di una coltura pura, vengono studiate le proprietà morfologiche, biochimiche e sierologiche dell'agente patogeno e quindi viene determinata la sua sensibilità agli antibiotici.

Attualmente, un altro metodo diagnostico promettente è la PCR. Con esso, il DNA di vari ceppi di Escherichia coli patogeni viene determinato nelle feci.

Trattamento

Il trattamento delle forme lievi e moderate di escherichiosi viene effettuato in regime ambulatoriale, mentre tutti gli altri vengono ricoverati nel reparto di malattie infettive dell'ospedale. Il regime terapeutico e protettivo comprende il riposo a letto o semi-letto, il sonno fisiologico prolungato e la dieta.

La prognosi per adulti e bambini è favorevole. Forme avanzate di escherichiosi e infezione generalizzata nei bambini del primo anno di vita possono portare alla morte del paziente.

Prevenzione

Misure preventive per evitare lo sviluppo di escherichiosi:

Lavarsi regolarmente e accuratamente le mani, soprattutto prima di mangiare e dopo aver visitato la strada, i luoghi pubblici,
Mangiare cibi sicuri e comprovati,
Preparazione completa di piatti culinari con le obbligatorie “cottura”, “rifinitura”, “rifinitura”,
Conservazione corretta degli alimenti, tenendo conto della data di scadenza,
Pulizia e disinfezione regolare e approfondita della cucina o dell'area di preparazione del cibo,
Lotta contro insetti e roditori,
Utilizzare per bere solo acqua pulita e di alta qualità,
Rispetto dell'igiene personale,
Lavare accuratamente frutta e verdura prima di mangiarla.

Video: E. coli nel programma “Vivi sano!”

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