Диарогенные E. coli включены в перечень возбудителей, поиск которых в соответствии с Российскими нормативно-методическими документами обязателен для этиологической расшифровки каждого случая ОКИ. Диарогенные E. coli, ассоциируемые с ОКИ, включают шесть патогенетических групп: энтеропатогенные E. coli (EPEC), энтеротоксигенные E. coli (ETEC), энтерогеморрагические E. coli (EHEC), энтероинвазивные E. coli (EIEC), энтероаггрегативные E. coli (EAgEC) и диффузноадгерентные E. coli (DAEC). EAgEC и DAEC – наименее изученные группы диарогенных эшерихий. Не все представители групп EAgEC способны вызывать ОКИ у человека, как правило, болеют лица с ослабленной сопротивляемостью к инфекциям (дети раннего возраста, лица пожилого возраста, ВИЧ-инфицированные и др.). Перечисленные выше группы эшерихий различаются по ключевым механизмам патогенеза и наличию специфических факторов вирулентности. Эволюционная близость эшерихий разных групп делает возможным постоянный обмен генетической информацией и естественное появление штаммов, обладающих уникальными наборами факторов вирулентности.
Показания к обследованию
- На эшерихии группы EHEC – ОКИ с симптоматикой гемоколита, а также развитие анемии, тромбоцитопении, гемолитико-уремического синдрома (HUS) у детей на фоне или после перенесенного диарейного заболевания (гемоколита);
- на эшерихии группы EIEC – классический гемоколит с тенезмами и ложными позывами на дефекацию, клинически сходный с бактериальной дизентерией;
- на эшерихии группы ЕТЕС – энтерит с водянистыми испражнениями и отсутствием лихорадки выше 38°С;
- на эшерихии группы ЕРЕС – ОКИ у детей раннего возраста (до 6 месяцев), особенно в очагах групповой, в т. ч. внутрибольничной инфекции.
Материал для исследований. Образцы фекалий.
Этиологическая лабораторная диагностика включает выделение чистых культур микроорганизма и проведение их видовой и серотиповой идентификации; выявление ДНК возбудителя.
Сравнительная характеристика методов лабораторной диагностики. Выделение чистых культур микроорганизма из биологического материала (испражнений), проведение их видовой и серотиповой идентификации – классический метод выявления диарогенных эшерихий. Родовая и видовая идентификация проводится с использованием краткой и расширенной схем биохимических характеристик. Серотиповая и серогрупповая принадлежность с определением О-, Н- и К-антигенов проводится с использованием поливалентных и моновалентных сывороток и иммуноглобулинов. Критерием отнесения изолята E. coli к той или иной патогенетической группе является его принадлежность к определенному серотипу. Альтернативным методом диагностики заболеваний, вызванных диарогенными E. coli, является детекция генов, кодирующих факторы вирулентности, обуславливающие принадлежность штамма к одной из шести групп, методом ПЦР. Наибольшее распространение имеют наборы реагентов на основе ПЦР для выявления возбудителей группы ЕНЕС.
Существуют наборы реагентов, объединяющие культуральный этап обогащения биологического образца с последующей детекцией АГ ЕНЕС методами ИФА или ИХА.
Применение культуральных методов выявления диарогенных эшерихий имеет ряд существенных ограничений:
- наличие в образцах фекалий E. coli – представителей нормальной флоры кишечника;
- высокая себестоимость и низкая эффективность проведения серотипирования патогена;
- отсутствие четкой корреляции между принадлежностью изолята к одной из шести групп диарогенных E. coli с его О-антигенными свойствами.
Диагностические исследования с использованием ПЦР, лишенные перечисленных недостатков, находят все более широкое применение для выявления диарогенных эшерихий в клинической практике.
При решении эпидемиологических задач наиболее информативным является комплексный подход с параллельным применением культуральных методов и ПЦРисследований (селекция образцов клинического материала, содержащих диарогенные E. coli при использовании наборов реагентов для детекции ДНК патогена методом ПЦР, культуральное выделение изолятов E. coli из данных образцов, подтверждение их принадлежности к определенной патогенетической группе с повторным применением ПЦР-исследований, антигенная характеристика конкретного диарогенного изолята).
Для выявления эшерихий группы ЕНЕС разработаны наборы реагентов с использованием ИФА или ИХА для детекции 0-антигенов и шигаподобных токсинов с обязательным культуральным обогащением биологического материала (в отличие от наборов с использованием ПЦР).
Показания к применению различных лабораторных исследований. Культуральный метод является основным, он позволяет проводить одновременно комплексное исследование для выявления патогенных энтеробактерий (шигеллы, сальмонеллы, эшерихии). На фоне приема антибактериальных препаратов, на поздних стадиях заболеваний, на фоне возникновения специфических осложнений в виде гемолитико-уремического синдрома, анемии и тромбоцитопении, при возникновении групповых случаев заболеваний, целесообразно применять выявление НК диарогенных эшерихий методом ПЦР, поскольку исследование выявляет не только живые, но и погибшие микроорганизмы, а также фрагменты их генома. При целенаправленном поиске эшерихий группы EHEC, из-за высокого риска развития осложнений, угрожающих жизни, возникновения массовых заболеваний, применяются одновременно все виды лабораторных исследований: культуральный, выявление НК и АГ возбудителя.
Особенности интерпретации результатов лабораторных исследований. О-антигенная характеристика изолята E. coli не во всех случаях четко коррелирует с наличием у него факторов вирулентности, определяющим принадлежность к одной из шести групп диарогенных эшерихий.
Прямыми критериями отнесения E. coli к патогенетическим группам являются ключевые факторы вирулентности, наиболее охарактеризованные из которых представлены ниже.
Для EHEC – продукция шигаподобных токсинов (веротоксинов) 1 и/или 2 типа, в сочетании с наличием интимина (eae-ген) или без него; ЕТЕС – продукция термостабильного (ST) или термолабильного (LT) токсинов, ЕРЕС – наличие так называемого А/Е (attaching and effacing) эффекта, обеспечиваемого интимином (eae – ген) при отсутствии генов шигаподобных токсинов, EIEC- наличие плазмидных генов факторов вирулентности (inv, ipa и др.), EAgEC – наличие плазмидных генов факторов вирулентности aggR, aspU, DAEC – afa – afimbrial factors adhesins, daa – DAEC F1845 fimbriae и др.