Гемолитическая кишечная палочка: Медсовет для врачей | Remedium.ru

Содержание

гемолитическая кишечная палочка — 25 рекомендаций на Babyblog.ru

Кратко-долгая история.в 3 года съездили в Сочи, подцепили наро и ротовирусы, гемофильную палочку, гемолитическую кишечную палочку...ииии.... лечились долго. После лечения начались дичайшие запоры. Перестали помогать диеты,клизмы, слабительные и лекарства различные.

Я взялась строго за питание, давала бактерии и за 2 года более менее наладила, что сынок какает раз в 3дня.это было небольшой победой. Но так как кишечник уже перерастянут, рефлексы налаживали очень долго и муторно. Вспоминать это страшно. И я уехала в рд. Паша пригласил свекра и они тут 3 дняпитались колой, фантой, шоколадом, конфетами, чипсами.десть? Нет... это пiз...ц, товарищи!!!

Я вышла из рд, а у меня ребенок с губами гниющими, на ноге гнойник и запор!!!!

Я ревела от ужаса. Молчу про бардак в доме до потолка. Хотя перед отъездом за день все вылизала. Было идеально чисто. А встретили меня таким кошмаром! А самый кошмар запоры. 5 месяцев я билась со всем этим. Налаживала питание. Пичкала лекарствами. Обороняла от шоколадок бабушки. И так. Приходилось каждые 3 дня ставить микролакс.иначе не шло! И дошло до того, что за 15 дней мы поставили 4 микролакса, влили в стационаре клизму, выаили коробку форлакса, тюбик гуталакса... и нефига!!!

Подумала над назначением врача и сменила тактику. Во первых ввела во все блюда клетчатку сыпучую. Много. Ложек 5 столовых. Ввела отруби. Кладу круглые, как орешки и в суп, и в плов, и просто похрустеть. Очень много пеку на отрубях и с клетчаткой!!! Заметила, если менять нормобает и бактистатин через несколько дней, помогает. И так!!!

За 7 дней мы покакали 12 раз!!! Не как раньше камень.а мягкий пластилин!!!!!!!!

2 раза много выкакали. Имеем 3 отклонения от нормы в кишечнике и учитывая завышенный размер долихосигмы так питаться нам всю жизнь!!! Или операция, которая только в крайнем случае.

Одно поняла, что мужу детей я доверить не могу. Какой ад я пережилаза последние 5 месяцев не передать словами. Рада, что вылазим. Гнойник на ноге прошел. Надо ртом осталось из-за недавнего запрета врача микролакса. Но мы вроде, налаживаем! И много водды.очегь много воды! Какими ж надо быть дебилами, что б завоевывать любовь детей этой херней.

Вопрос от: Анна - Клиника Здоровье 365 г. Екатеринбург

Вопрос Гастроэнтерологу

Вопрос от Анна

Вопрос: Инф: девушка, 22 года. Вес - 53кг, хронических заболеваний - нет.

Здравствуйте!
Подскажите пожалуйста, так бывает? Ситуация в следующем. Я сдавала анализ кала на дисбактериоз. Вот результаты, выходящие за рамки референсных значений:

Бифидобактерии = 5 *lg KOE/1г (норм. 9 - 10)
Лактобактерии = 6 * lg KOE/1г (норм. 7 - 8)
E.coli типичные = 6.5 * lg KOE/1г (норм. 7 - 8)
E.coli гемолитические = 6 * lg KOE/1г (норм. 0)
Все остальные показатели в норме.

Врач поставил диагноз - синдром раздраженного кишечника, и отправил на повторный анализ с добавлением выявления чувствительности E. coli гемолитических к бактериофагам. Сдала новый анализ кала на дисбактериоз. вот результаты по тем же параметрам:
Бифидобактерии = 7 *lg KOE/1г (норм. 9 - 10)
Лактобактерии = 7 * lg KOE/1г (норм. 7 - 8)
E.coli типичные = 9 * lg KOE/1г (норм. 7 - 8)

E.coli гемолитические = 0 * lg KOE/1г (норм. 0)

Лечения никакого не проводилось! По времени второй анализ сдала через 3 недели после первого. Симптомы все сохранились (периодическое расстройство стула, метеоризм, дискомфорт).
Возможно ли, чтобы бактерии E.coli с гемолитической активностью сами исчезли без лечения? И с чем связано повышение содержания кишечной палочки с типичными свойствами (в таком высоком титре)?

Или все-таки результат повторного анализа ошибочный и его нужно оспаривать?

Ответ:  

Здравствуйте, Анна.

 

Такая вариабельность в анализе кала на дисбиоз возможна в норме. Состояние микрофлоры завистит от общего состояния организма, от приема каких - либо других препаратов, от пищи. Оспаривать анализ в связи с этим бессмысленно. Судя по клинически проявления лечить дисбиоз Вам нужно.

 

С уважением,

Рудник В.Б., заведующая поликлиническим отделением

 

Назад

особенности, лечение и симптомы у взрослых и детей

Кишечная палочка – Escherichia coli (E.Coli) – бактерия, состоящая из патогенных и непатогенных видов. Патогенные – основа возникновения инфекционно-воспалительных болезней пищеварения, половых и мочевыделительных органов мужчин и женщин. Непатогенные живут во взаимодействии с микрофлорой кишечника.

Читайте также дополнительные материалы, это важно знать.

Разновидности

Распространённая бактерия патогенного вида – гемолитическая кишечная палочка. Последствия бактерий – от серьёзного отравления до развития дисбактериоза, колибактериоза. Часто палочки становятся виновниками болезней – воспаление мочевого канала, яичек, влагалища, лёгких; гнойное заражение головного мозга, крови.

Лактозонегативная палочка Эшериха – условно-патогенный микроорганизм. В кишечнике долго не определяется. При увеличении концентрации – проявляется болезнь.

Гемолитическая палочка у грудного ребёнка – причина смерти при отсутствии своевременной помощи.

Причины болезни

Заражение палочкой Эшериха передаётся фекально-оральным путём.

Пути заражения:

  • употребление немытых овощей, фруктов, некипячёных жидкостей;
  • нарушение санитарных правил, норм.

Палочка Эшериха

Основная группа, подвергаемая риску заражения – дети.

Гемолизирующая палочка у взрослых появляется при имуннодефиците, ОРЗ, приёме антибиотиков.

Кишечная палочка у женщин

Палочка Эшериха в кишечнике провоцирует инфекции в организме, но, являясь доброкачественными, они проходят в 7-10 дневной период. Заражения не вызывают усугублений, не являются причиной хронических болезней.

Опасайтесь заражения мочеполовых органов. Источник – кишечная бактерия.

Из-за высокого содержания в кале кишечных палочек они попадают в мочу и половые органы.

Способы попадания инфекции в уретру и влагалище:

  1. Отсутствие гигиены (промежность половых органов нерегулярно промывается, сохраняются остатки каловых масс).
  2. Используется облегающее нижнее бельё (половые органы потеют, остатки фекальных масс смещаются, попадая во влагалище).
  3. Ошибочная очерёдность подмывания (задний проход подмывается первым, затем моются половые органы).
  4. Анальные половые акты с мужчиной, в сперме которого завелась кишечная инфекция.

Воспаление половых органов женщин, из-за действия палочки, длится долго, трудно лечится.

Нередко в кишечнике происходит процесс воспаления, но симптомы проявляются незаметно: женщина считает себя здоровой, хроническая инфекция не выдаёт себя.

Воспаление в кишечнике

Стрессовая ситуация – сигнал к проявлению воспаления. Обострения болезни связаны с ношением палочки Эшериха.

Кишечная палочка у мужчин

Кишечные палочки у мужчин поражают половые органы, служат источником воспаления кишечника. В течение 10 дней патогенные бактерии проходят самостоятельно.

Воспалительные процессы, поражающие мочеполовые органы, меняют сексуальную и мочевыделительную функции.

Причина – проникновение палочки в уретру: возникает острый уретрит, симптомы исчезают через несколько суток, болезнь переходит в затяжную фазу. Бактерии поражают мочеиспускательный канал, дают осложнения на половые и мочевыделительные органы.

Следствие – мужской пол страдает простатитом, орхитом, эпидимитом. Более половины случаев хронического простатита у мужчин, достигших 35 лет и старше, обусловлено кишечной палочкой.

Оживление палочки Эшериха начнётся после переохлаждения, стрессовых ситуаций, служащих источником обострения простатита. Эти инфекции излечить трудно.

Став обладателем гемолизирующей бактерии, мужчина заражает женщин, становясь источником воспаления мочевого пузыря, заболевания почек и вагинит. Заражённая сперма поступает в вагину, результатом становится заражение половых органов партнёрш.

Палочка Эшериха у беременных

У беременных при анализе мочи иногда выявляют кишечную палочку, хотя ранее анализы патогенного микроба не наблюдали. Вывод – женщина давно носит бактерию, проявление вызвано ослаблением иммунной системы, не способной бороться с микробом.

Выявленный микроорганизм в анализах не свидетельствует о болезни, но показывает заражение мочеполовых органов палочкой, способной провоцировать воспалительный процесс.

Гинекологи назначают антибиотики, чтобы повысить иммунитет, избавиться от гемолизирующей кишечной палочки. Это провоцирует появление у беременной цистита, пиелонефрита.

Колибактерия небезопасна для новорожденного, заражённого при родах. Младенец болеет заражением крови, воспалением головного мозга и уха.

Лечат болезнь у беременных антибиотиками:

  1. «Амоксиклав» – в период вынашивания ребёнка.
  2. «Цефотаксим» – со 2 триместра до родов.
  3. «Цефтриаксон» – с 3 месяца беременности до родов.
  4. «Фурагин» – до середины 3 триместра вынашивания ребёнка.

Антибиотик принимают в течение недели, после сдают анализ мочи. Через пару месяцев повторить процедуру на наличие бактерий; при отрицательном анализе недуг вылечен, при положительном – повторить лечение.

Кишечная бактерия у грудного ребёнка

У малыша кишечная палочка в кале представлена двумя формами – гемолитической и лактозонегативной.

При положительной пробе у ребёнка не стоит лечить инфекцию антибиотиками. Перед этим нужно провести внешний анализ.

Если малыш прибавляет в весе, не потерял аппетит, отсутствует водянистый стул при испражнении, лечения не потребуется.

При изменении общего состояния новорождённого, отсутствии какого-либо развития и наличии водянистого стула необходима терапия.

Симптомы

У взрослого населения кишечная инфекция похожа на сальмонеллёз:

  1. Появление тошноты, рвоты, наличие болей в животе.
  2. Повышение температуры.
  3. Запор, понос.

Период заболевания – 3-5 дней.

Гемолизированная палочка редко вызывает осложнения кишечника. Осложнения: заболевание почек, судорожное состояние, геморрагическая пурпура, парез, ригидность.

Сигналы кишечной палочки у малышей

У детей нет болезни, связанных с гемолитическими инфекционными палочками, ребёнок страдает от кишечного недуга.

Гемолизирующая кишечная палочка у детей является причиной ухудшения состояния. У малыша повышается жар организма, проявляется срыгивание и выходят рвотные массы. Частое хождение в туалет, проявляется понос.

При лёгком протекании недуга температура тела повышена и не достигает 38 градусов, хождение в туалет – не более 6 раз. При среднем протекании температура повышается до 39 градусов, стул – 12 раз. При обострении – жидкий стул до 15 раз в сутки, температура – 38-39 градусов.

У ребёнка с ослабленным иммунитетом палочка Эшериха проникает в кровеносные сосуды, поражает органы, вызывая гнойное воспаление, менингит, сепсис.

Гемолизирующая палочка у младенцев провоцирует повышенную температуру, мигрень, отсутствие аппетита. Самоизлечение – через 5-10 суток.

Лечение гемолизирующей кишечной палочки у взрослых

Лечение у взрослых начинают с исключения сигналов интоксикации.

Чтобы исключить риск обезвоживания организма, следует принимать регидратационные препараты. Рекомендуется щадящая диета, сопровождающаяся употреблением жидкости. Отказаться от жирного, солёного, газировки и спиртного.

Питаться постной, проваренной пищей или изготовленной на водной бане. Пить некрепкий чай, морс, напитки на основе сухофруктов. Принимать препараты, обладающие регенерирующими свойствами – «Линекс», «Бифидумбактерин», «Аципол».

Если гемолизирующая кишечная палочка у взрослых обнаружена в моче, это бактериурия. Терапия недуга включает приём антибиотиков, уросептиков, БАДов, укрепляющих иммунитет пациента и препятствующих развитию инфекционной болезни.

Если палочка Эшериха обнаружена в мочеполовых органах, начать приём антибиотиков, соблюдать гигиенические правила и временно отказаться от половых контактов.

Обнаруженная колибактерия у беременных и малышей лечится при помощи пробиотиков и вирусов, поражающих бактерии. В случае неудачи принимать антибиотики.

Повышенное содержание патогенных бактерий лечится использованием пребиотиков и пробиотиков. Эти медикаменты ускоряют регенерацию микрофлоры кишечника.

Народная медицина

Для эффективной защиты от недуга устоявшееся лечение комбинируют с нетрадиционным.

Рекомендации:

  1. 300 грамм топинамбура почистить, нарезать кубиками, молоко пополам с водой довести до кипения, закинуть нарезанное. Когда топинамбур станет мягким, вытащить, в узвар добавить 20 граммов муки, 40 граммов масла. Готовить до загустения. Приготовленным соусом облить топинамбур, украсить зеленью.
  2. Кипятить 25 г гусиной лапчатки в 300 мл жидкости. Готовить на пару в течение 20 минут, снять и оставить на 7-8 часов. Употреблять 70 мл трижды в сутки.
  3. 15 г череды перемешать с прохладной прокипевшей водой (четверть литра), готовить на пару в течение 20 минут. Принимать три раза в день по 20 мл.
  4. Смешать растения мать-и-мачеха, лекарственный донник, золототысячник для получения однородной массы (25 г). Влить 200 мл горячей воды, дать настояться 20 минут. Употреблять два раза в сутки по 20-50 мл.
  5. Соблюдать профилактические мероприятия:
  • промывать фрукты и овощи перед употреблением;
  • кипятить молочную продукцию;
  • отказаться от воды из крана;
  • перед приёмом пищи мыть руки с мылом.

Гемолитическая (гемолизирующая) кишечная палочка у взрослых: симптомы, лечение

В кишечнике обитает большое количество различных микроорганизмов. Они регулируют пищеварительные процессы и усвоение пищи. Многие из них – это условно-патогенные микроорганизмы.

Это значит, что в умеренных количествах они не причиняют вреда, но под влиянием определенных факторов эти микроорганизмы начинают активно размножаться, вызывая заболевание. Одной из них является гемолитическая кишечная палочка.

Это граммотрицательная бактерия, устойчивая к воздействию лекарственных препаратов и иммунной системы. Микроорганизмы долго сохраняют свою жизнеспособность в воде, каловых массах, почве. Под влиянием прямых солнечных лучей, кипячения, дезинфекции гемолизированная палочка погибает.

Активное размножение этой бактерии вызывает неприятные симптомы. Больные жалуются на вздутие живота и повышенное газоотделение. Запоры могут приходить на смену диарее. В каловых массах присутствует большое количество слизи и гнойного содержимого, напоминающего гной. Основной путь передачи инфекции – фекально-оральный способ.

Источником заражения являются люди со стертой формой эшерихиоза. В большинстве случаев подобного рода нарушения встречаются в детском возрасте. Спровоцировать его может банальное переохлаждение, простуда, ОРВИ, грипп, неправильное питание, ослабленный иммунитет и другое.

В итоге бактерия образует целые колонии в просвете тонкого и толстого кишечника, а также на слизистых оболочках мочевыделительных органов. Лечение нарушения включает в себя прием биологически активных добавок с высоким содержанием полезных микроорганизмов и коррекцию рациона питания.

Прежде чем подробнее рассматривать особенности методов борьбы, поговорим о том, что представляет собой эта бактерия и как проявляется клинически ее активное размножение.


Чаще нарушение возникает у детей. У грудничков гемолитическая кишечная палочка может даже стать причиной смерти

Разновидности

Разновидностей эшерихий существует огромное множество, но специалисты объединяют их в четыре основные группы:

  • Энтеротоксигенные. Они являются причиной диареи у новорожденных. Бактерии прилипают к внутренней оболочке тонкой кишки и провоцируют образование ядовитых веществ.
  • Энтероинвазивные. Вызывают диарею с кровянистыми примесями и болью в животе.
  • Энтеропатогенные. Способны вызвать рвоту, понос, болезненность. Появление заболевания связано с переменой климата.
  • Энтерогеморрагические. Считаются наиболее опасным типом. Вызывают схваткообразные боли, повышенную температуру, диарею. Гемолитическая кишечная палочка относится именно к этой группе. Энтерогеморрагический тип способен вызвать гемолитическую анемию и нарушение функций почек.

Все вышеупомянутые типы эширихии отличаются выносливостью и умеют хорошо приспосабливаться к различным условиям окружающей среды. Молочные продукты являются благоприятной средой для активного размножения этих бактерий.

Причины

Заражение может произойти через употребление невымытых овощей, фруктов, некипяченой воды или молока. Недостаточная термическая обработка мясных продуктов и рукопожатие больного человека – это еще одни распространённые причины кишечных инфекций. Больше всего подвержены заболеванию дети. Нарушение санитарных норм повышает риски заражения.

Для того чтобы произошло заражение, необходимо проникновение большого количества бактерий. Наличие микроорганизмов в продуктах не влияет на их цвет, вкус, запах, поэтому при употреблении зараженной пищи человек ничего не подозревает.


Молочные продукты являются благоприятной средой для жизнедеятельности кишечной палочки

Случаи заболеваемости чаще всего фиксируются в теплый период года. Чаще всего источником заражения становятся такие блюда:

  • мясо и рыба;
  • молочные продукты;
  • соусы, салаты;
  • крема, кондитерские изделия.

Часто заболевание развивается на фоне ослабленного иммунитета. Бесконтрольный прием антибиотиков, респираторные заболевания, переохлаждение – все это может ослабить резистентность организма. Токсины гемолитической палочки провоцируют воспалительный процесс и структурные изменения в кишечнике. Наряду с этим, развиваются общие симптомы интоксикации организма.

Симптомы

Период от заражения до появления первых клинических симптомов длится от трех до шести дней. Проникновение инфекционного агента стимулирует появление симптомов гастроэнтерита:

  • болезненность в области эпигастрии;
  • тошнота;
  • ощущение тяжести в животе;
  • рвота;
  • понос;
  • головная боль и головокружение;
  • незначительное повышение температуры;
  • ухудшение аппетита;
  • слабость и снижение работоспособности;
  • обезвоживание организма.

В тяжелых случаях наблюдается артериальная гипотония, бледность и синюшность кожных покровов, судороги, шоковое состояние.


Кишечная инфекция вызывает схваткообразные боли в животе

Гемолизирующая кишечная палочка у взрослых

Для начала поговорим о том, как заболевание проявляется у женщин. Патогенные микроорганизмы способны проникнуть в мочеполовую систему. Причинами этому могут быть:

  • недостаточное соблюдение правил интимной гигиены;
  • ношение сдавливающего синтетического белья. Это создает парниковый эффект. Остатки фекалий могут смещаться и проникать во влагалище;
  • неправильное подмывание. Не сверху вниз, а из стороны анального прохода к половым органам;
  • анальный секс.

Что касается мужчин, то кишечная палочка часто проникает в мочеиспускательный канал. Бактерии поражают уретру, давая осложнения на половые органы и мочевыделительную систему. Согласно статистике, более половины случаев хронического простатита обусловлено именно воздействием кишечной палочки.

Особенности развития инфекции у детей

Желудочно-кишечный тракт новорожденного ребенка абсолютно стерилен. Лишь со временем бактериальная микрофлора населяет кишечник. У малыша появляется вздутие живота, боли в животике, развивается диатез. Каловые массы приобретают жидкую или кашицеобразную консистенцию с неприятным запахом. Стул становится пенистым с зеленоватым оттенком.


Нарушение хранения молочных продуктов или зараженное грудное молоко может стать причиной заражения

Кишечная инфекция вызывает обезвоживание организма, которое проявляется в виде следующих симптомов:

  • сухость кожи и слизистых оболочек;
  • появление складок на коже;
  • плач, который не сопровождается выделением слезной жидкости;
  • редкое мочеиспускание.

Ребенок часто срыгивает, диарея сменяется запором. Кишечные колики усиливаются при кормлении. Ребенок начинает отказываться от еды, капризничает. Состояние требует незамедлительной помощи, так ребенок может из-за этого погибнуть.

Новорожденные могут заразиться от матери. Неправильное питание, нарушения со стороны ЖКТ, слабый иммунитет – все это может привести к заражению. Ребенку назначают пребиотики и пробиотики. Первая группа лекарственных средств не содержит в своем составе полезных бактерий, но в их составе имеются вещества, которые стимулируют развитие популяции микроорганизмов.

Популярными представителями пребиотиков является Хилак-форте и Дюфалак. Если говорить о пробиотиках, то они отличаются наличием в своем составе подготовленных культур полезных бактерий. Для борьбы с обезвоживанием и восполнением потери жидкости назначаются регидратационные растворы.

Вывести из организма токсические вещества способны энтеросорбирующие средства. Наряду с этим, матери следует также соблюдать диетическое питание. Рекомендовано употреблять плоды и отвар чернослива. Прекращать грудное вскармливание не стоит.

Материнское молоко содержит лактозу, которая поможет нормализовать процессы пищеварения и населить кишечник полезными микроорганизмами. Если же ребенок находится на искусственном вскармливании, тогда лучше отдавать предпочтение смесям с пребиотиками. Их использование следует согласовывать с врачом.


Грудное молоко поможет справиться с кишечной инфекцией

Читайте также:

Осложнения

У взрослых кишечная инфекция распространяется на мочеполовую систему и вызывает воспалительный процесс. Бактерия является распространённой причиной цистита и пиелонефрита. У женщин часто развиваются воспалительные процессы придатков матки, а у мужчин – простатит.

У людей преклонного возраста, чей организм ослаблен хроническими инфекциями, возможно развитие таких осложнений:

  • сердечная недостаточность;
  • тромбоз;
  • заражение крови;
  • инфекционно-токсический шок;
  • гиповолемический шок.

Кишечная палочка также способна вызвать гемолитико-уремический синдром. Он развивается на фоне ослабленного иммунитета. Бактерия разрушает стенки капилляров и нарушает микроциркуляцию крови.

Заподозрить развитие гемолитико-уремического синдрома можно по таким признакам: наличие крови в каловых массах, высокая температура, кровоизлияния, воспаление толстого кишечника, тромбоз сосудов, некроз мелких сосудов, почечная недостаточность.


Ослабленный иммунитет становится распространенной причиной развития осложнений

Особенности диагностики и лечения

Бактериологическое исследование поможет обнаружить и идентифицировать возбудителя заболевания. Для исследования берутся кал, рвотные массы, остатки пищи, промывные воды. Медикаментозное лечение назначается на основании результатов бактериологического анализа.

Для более быстрой диагностики подходит серологический метод. Для его проведения делается забор венозной крови. Наряду с этим, проводится общий анализ крови, мочи и кала. Лечебная тактика подбирается с учетом некоторых факторов:

  • возраст пациента;
  • общее состояние;
  • клинические симптомы;
  • сопутствующие заболевания;
  • имеющиеся осложнения;
  • реакция на медикаментозные средства.

Для подавления бактериальной инфекции назначаются антибиотики. Мощным спектром действия обладают антибактериальные средства из группы фторхинолоны: Ципрофлоксацин, Левофлоксацин. Эти средства малотоксичны, но при этом быстро проникают в ткани бактерии, приведя к их гибели. У кишечной палочки медленно развивается устойчивость к влиянию фторхинолонов.


Для борьбы с обезвоживанием следует выпивать до трех литров в сутки

Для восстановления водно-солевого баланса и компенсации потерянной жидкости врачи назначают регидратационные препараты: Орсоль, Регидрон, Орасан. В тяжелых случаях используют растворы для внутривенного вливания. Для борьбы с интоксикацией в организм вводится большое количество жидкости. С этой целью применяются солевые растворы и глюкоза.

Известными дезинтоксикационными средствами являются: hаствор Рингера, Дисоль, Маннитол.

Наряду с этим, назначается симптоматическое лечение, включающее в себя следующее:

  • для очищения ЖКТ применяются энтеросорбенты: Полисорб, Смекта, Энтеросгель;
  • при поносе назначают Имодиум, Лоперамид, Линекс;
  • справиться с болью в животе поможет Но-шпа, Спазмалгон;
  • нестероидные противовоспалительные средства купируют воспалительную реакцию: Ибупрофен, Диклофенак;
  • восстановить микрофлору кишечника помогут эубиотики: Ацилакт, Бифидумбактерин;
  • поливитаминные комплексы.

Наряду с медикаментозной терапией, важно соблюдать диетическое питание и питьевой режим. Ускорить процесс выздоровления помогут средства народной медицины. Почищенный и нарезанный кубиками топинамбур заливают водой и молоком, а затем доводят до кипения.

После того как топинамбур станет мягким, его вынимают, а в емкость добавляют небольшое количество муки и сливочного масла. Готовить следует до полного загустения. Полученным соусом поливают топинамбур и употребляют.

Гусиную лапчатку заливают водой и проваривают на водяной бане. Средство должно настояться всю ночь. Принимать следует три раза в день по 70 г. В равных пропорциях смешайте мать-и-мачеху, донник и золототысячник и залейте кипятком. Средство должно настояться в течение получаса. Отфильтрованный раствор принимают два раза в день по 50 г.

Если вы хотите предотвратить развитие кишечной инфекции, перед употреблением промывайте овощи и фрукты под проточной водой. Молочную продукцию обязательно кипятите. Откажитесь от употребления воды из-под крана. Не забывайте перед приемом пищи тщательно мыть руки с мылом.

Учитывая все вышесказанное, можно с уверенностью сказать, что гемолитическая кишечная палочка способна вызвать опасный воспалительный процесс, чреватый развитием опасных для жизни осложнений. Чаще всего кишечные инфекции диагностируются у детей.

Заразиться можно через невымытые руки и овощи, продукты, прошедшие недостаточную термическую обработку, даже рукопожатие с зараженным человеком может привести к развитию воспалительной реакции. Простые меры профилактики, включающие в себя соблюдение правил личной гигиены, помогут предотвратить заражение.

Частота выделения гемолизирующей кишечной палочки (E. coli Hly+) и ее влияние на бифидобактерии в анализах на дисбактериоз Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

2016, Т. 6, № 3

Материалы II Национального конгресса бактериологов

ЧАСТОТА ВЫДЕЛЕНИЯ ГЕМОЛИЗИРУЮЩЕЙ КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ (E. COLIHLY+) И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА БИФИДОБАКТЕРИИ В АНАЛИЗАХ НА ДИСБАКТЕРИОЗ

Е.В. Потап, Т.М. Кускова, А.А. Кутькина, О.Е. Суравицкая, Н.М. Сивкова, Г.В. Михайлова, О.В. Попова

Филиал ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Ленинградской области в Ломоносовском районе

Введение. Пищеварительный тракт представляет собой одну из наиболее сложных экосистем. Микрофлора желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) находится в постоянном динамическом равновесии с разнообразными факторами внешней среды, собственного организма и естественной резистентности.

Микрофлора кишечника является важнейшим звеном в системе защиты организма и сохранения гомеостаза, а также представляет собой высокочувствительную индикаторную систему, которая реагирует количественными и видовыми сдвигами на нарушения этого равновесия.

В толстом отделе кишечника содержится колоссальное количество микробов. В составе микрофлоры кишечника взрослых людей обнаружено более 260 видов микроорганизмов. Основную массу (96— 99%) составляют анаэробные бактерии (бифидобак-терии, бактероиды). На факультативно-анаэробную микрофлору, к которой относятся кишечная палочка, лактобациллы, энтерококки, приходится около 1—4% всей кишечной микрофлоры.

Бифидобактерии — грамположительные палочки, строгие анаэробы, представители облигатной микрофлоры, присутствующие в кишечнике на протяжении всей жизни здорового человека, с высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным микроорганизмам, препятствуют проникновению микробов в верхние отделы желудочно-кишечного тракта и другие внутренние органы, оказывают выраженное иммуностимулирующее действие на систему местного иммунитета кишечника.

Эшерихии — грамотрицательные подвижные палочки, условно-патогенные микроорганизмы, входящие в семейство Enterobactericae. Число кишечных палочек Escherichia coli среди других представителей микрофлоры кишечника не превышает 1%, но они играют важнейшую роль в функционировании желудочно-кишечного тракта. Кишечные палочки являются основными конкурентами условно-патогенной микрофлоры в отношении заселения ими кишечника. Кишечные палочки забирают из просвета кишечника кислород, который вреден для полезных для человека бифидо- и лактобактерий. Кишечные палочки вырабатывают ряд необходимых для человека витаминов: В1, В2, В3, В5, В6, В9, B12, К, участвуют в обмене холестерина, билирубина, холина, желчных и жирных кислот, оказывают влияние на всасывание железа и кальция.

Escherichia coli в кишечнике человека появляются в первые дни после рождения и сохраняются на протяжении жизни на уровне 106—108 КОЕ/г содержимого толстой кишки. В фекалиях здорового человека кишечные палочки (типичные) выявляются в количестве 107—108 КОЕ/г, при этом количество лактозоне-гативных кишечных палочек не должно превышать 105 КОЕ/г, а гемолитические кишечные палочки E. coli Hly+ должны отсутствовать. Гемолитические палочки способны вырабатывать токсины, действующие на нервную систему, могут вызывать аллергические

реакции. Кроме того, они провоцируют стойкие нарушения в пищеварительной системе, которые проявляются в виде запоров, чередующихся с диареей. усилением газообразования в кишечнике. При этом в каловых массах отмечаются примеси зеленоватого оттенка и большое количество слизи. Стоит заметить, что температура тела у человека не повышается или повышается незначительно.

Цель: определить частоту выявления гемолитической кишечной палочки в различных возрастных группах и выявить взаимосвязь между увеличением популяции гемолитической кишечной палочкой и снижением численности популяции бифидо-бактерий.

Материалы и методы. Объектом исследования явилась группа людей разных возрастных категорий с функциональными нарушениями желудочно-кишечного тракта (моторной и секреторной), состоящая из 334 человек. Были взяты 3 возрастные группы: дети до 1 года, дети от 1 года до 16 лет, взрослые.

Бактериологическое исследование качественного и количественного состава содержимого кишечника проводили по методикам Р.В. Эпштейн-Литвак и Ф.Л. Вильшанского в модификации Б.А. Ефимова, В.М. Коршунова и др. (1991, 2002).

Для выявления и подсчета бифидобактерий, лак-тобацилл, эшерихий, стафилококков, грибов рода Candida, клостридий использовали селективные питательные среды (тиогликолевую, Эндо, ЖСА, Сабуро, Вильсона—Блера, среда для лактобактерий). Грамположительные анаэробные стрептококки и би-фидобактерии изучали бактериоскопическим методом после культивирования на тиогликолевой среде. Для выделения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae использовали пластинчатые среды Левина, Эндо, Плоскирева, висмут-сульфитный агар, 5% кровяной агар. Все посевы инкубировали в термостате при 37°С в течение 24—48 ч. Через указанные сроки инкубирования проводили подсчет выросших колоний, выделение чистых культур и идентификацию. Для подсчета и выделения E. coli Hly+ использовали кровяной агар. Видовую диагностику условно-патогенных бактерий семейства Enterobacteriaceae, родов Klebsiella, Proteus, Enterobacter, Citrobacter, Morganella проводили классическим методом биохимического тестирования

Результаты. В период 2011—2015 гг. проведено 334 исследований кала на дисбактериоз, из них 220 проб у детей до 16 лет и 114 проб от взрослых. Из общего числа обследованных 24,5% имели ге-молизирующую кишечную палочку. У детей E. coli Hly+ выделяется чаще, чем у взрослых (26,8% у детей и 20,1% у взрослых), а наиболее высокий процент выделения гемолизирующей кишечной палочки установлен у детей до года (33% у детей до 1 года, у детей от 1 года до 16 лет — 19,6%, от 16 лет и старше — 20,1%).

Помимо этого была прослежена взаимосвязь между увеличением количества гемолизирующей кишечной палочки и уменьшением числа бифидо-бактерий.

У лиц, у которых не выделялась гемолизирующая кишечная палочка, количество бифидобактерий 105 и менее встречалось в 11%.

Если процент выделения E. coli Hly+ от общего числа кишечной палочки составлял > 50%, то у 64% обследуемых количество бифидобактерий было 105 и менее.

Материалы II Национального конгресса бактериологов

Инфекция и иммунитет

При выделении E. coli Hly+ в диапазоне от 10% до 50%, количество бифидобактерий 105 и менее составляло 44%.

При выделении E. coli Hly+ < 10% количество бифидобактерий 105 и менее составляло 18%.

Выводы. В исследованиях на дисбактериоз штаммы гемолитической E. coli Hly+ чаще выделяются у детей, чем у взрослых, а наиболее высокий процент выделения гемолизирующей кишечной палочки у детей до года. Выявлена взаимосвязь между увеличением популяции гемолитической кишечной палочкой и снижением численности популяции бифидобактерий.

Гемолитическая кишечная палочка - Гастроэнтерология - 31.10.2012

анонимно (Женщина, 25 лет)

Гемолитическая кишечная палочка

Добрый день. Ребёнку 4 месяца. В 2 месяца начались проблемы с животом, газы, зелёный жидкий стул с пеной, очень маленькая прибавка в весе. Сдали анализы, нашли гемолитическую кишечную палочку 10*8...

анонимно (Женщина, 29 лет)

Гемолитическая кишечная палочка

Здравствуйте. У сына (возраст 1 месяц) нарушение стула. Сдали анализ на антибактериос. Результат - обнаружены гемолитические кишечные палочки. Врач неонатолог прописала энтерол и лактобактерин. Только вот энтерол до 1 года...

анонимно (Женщина, 29 лет)

Гемолитическая кишечная палочка

Здравствуйте. У сына (возраст 1 месяц) нарушение стула. Сдали анализ на антибактериос. Результат - обнаружены гемолитические кишечные палочки. Врач неонатолог прописала энтерол и лактобактерин. Только вот энтерол до 1 года...

анонимно (Женщина, 28 лет)

Гемолитическая кишечная палочка

Добрый день. В июле этого года отдыхали на море. На обратном пути домой были рвота, жидкий стул каждые 10 минут, температура. Потом все прошло. Но в желудке появляться не понятные...

Ирина Продан (Женщина, 28 лет)

Гемолитическая кишечная палочка в 3 месяца

Дочке 3 месяца,был насморк неделю,после два раза в кале слизь пошла.(дочка плохо кушать начала,мы на гв)Здали кал на анализ .Помогите разобраться :Что это значит ?И как лечить?Антибиотики не хочу давать...

анонимно (Женщина, 31 год)

Гемолитическая кишечная палочка и клебсиелла

Здравствуйте! Сыну 6 месяцев, с самого рождения проблемы с животиком: колики, плохой беспокойный сон, затем начались поносы, запоры, стул со слизью и зловонным запахом. Перепробовали всё: эспумизан, саб симплекс, боботик,...

анонимно

Гемолитическая кишечная палочка

Добрый день!!! Помогите пожалуйста в решении проблемы. Ребенку 3 годика, 8января проснулся с температурой 38,3 , в течении дня то падала, то поднималась.,давали пить много жидкости мама подумала что ацитон...

Гемолитическая кишечная палочка - Вопрос гастроэнтерологу

Если вы не нашли нужной информации среди ответов на этот вопрос, или же ваша проблема немного отличается от представленной, попробуйте задать дополнительный вопрос врачу на этой же странице, если он будет по теме основного вопроса. Вы также можете задать новый вопрос, и через некоторое время наши врачи на него ответят. Это бесплатно. Также можете поискать нужную информацию в похожих вопросах на этой странице или через страницу поиска по сайту. Мы будем очень благодарны, если Вы порекомендуете нас своим друзьям в социальных сетях.

Медпортал 03online.com осуществляет медконсультации в режиме переписки с врачами на сайте. Здесь вы получаете ответы от реальных практикующих специалистов в своей области. В настоящий момент на сайте можно получить консультацию по 71 направлению: специалиста COVID-19, аллерголога, анестезиолога-реаниматолога, венеролога, гастроэнтеролога, гематолога, генетика, гепатолога, гериатра, гинеколога, гинеколога-эндокринолога, гомеопата, дерматолога, детского гастроэнтеролога, детского гинеколога, детского дерматолога, детского инфекциониста, детского кардиолога, детского лора, детского невролога, детского нефролога, детского офтальмолога, детского психолога, детского пульмонолога, детского ревматолога, детского уролога, детского хирурга, детского эндокринолога, дефектолога, диетолога, иммунолога, инфекциониста, кардиолога, клинического психолога, косметолога, логопеда, лора, маммолога, медицинского юриста, нарколога, невропатолога, нейрохирурга, неонатолога, нефролога, нутрициолога, онколога, онкоуролога, ортопеда-травматолога, офтальмолога, паразитолога, педиатра, пластического хирурга, проктолога, психиатра, психолога, пульмонолога, ревматолога, рентгенолога, репродуктолога, сексолога-андролога, стоматолога, трихолога, уролога, фармацевта, физиотерапевта, фитотерапевта, флеболога, фтизиатра, хирурга, эндокринолога.

Мы отвечаем на 97.15% вопросов.

Оставайтесь с нами и будьте здоровы!

Колибактериоз (диарея, вызванная кишечной палочкой) | Университет штата Айова

вернуться к индексу руководства по свиноводству

Определение

Диарея, связанная с Escherichia coli , может возникать у молодых поросят в течение нескольких дней после рождения и даже после отъема. Редкие случаи сепсиса связаны с E. coli . Отечная болезнь, уникальная форма колибактериоза, представлена ​​отдельно (см. Отечная болезнь ).

происшествие

Колибактериоз поражает свиней во всех основных свиноводческих странах.Существует много различных типов E. coli , каждый из которых может обладать несколькими из многих факторов вирулентности. Многие вспышки происходят в течение первой недели после рождения. Другие возникают позже, в период кормления грудью. Третьи возникают примерно через 1-2 недели после отлучения от груди или после резких изменений окружающей среды или питания.

Историческая справка

Колибактериоз был признан серьезным диарейным заболеванием свиней более пятидесяти лет. В течение многих лет лечение и контроль были в основном эмпирическими.Повторяющиеся потери, а также важность E. coli для других видов, включая человека, стимулировали исследования этого заболевания. Исследования в значительной степени проводились параллельно с развитием содержания в закрытых помещениях. Достижения молекулярной биологии упростили специфическую идентификацию патогенных колиформных бактерий и их генов, связанных с вирулентностью.

Колиформ, ответственный за несколько недавно зарегистрированных пищевых отравлений людей, O157: H7, по-видимому, не вызывает болезни у свиней, и этот серотип не является распространенным у свиней.

Этиология

Патогенные штаммы E. coli - это легко выделяемые грамотрицательные жгутиковые палочки. Большинство патогенных штаммов образуют гладкие или слизистые колонии; некоторые из них являются бета-гемолитическими. Факторы вирулентности включают фимбрии (пили), энтеротоксины (экзотоксины), эндотоксины и капсулы. Фимбрии - это небольшие волосовидные отростки на поверхности бактерий, которые позволяют прикрепляться к специфическим рецепторам на поверхности энтероцитов слизистой оболочки тонкого кишечника (колонизация).Патогенные штаммы также продуцируют один или несколько энтеротоксинов, которые представляют собой экзотоксины, вырабатываемые локально в тонком кишечнике и способные оказывать либо местное, либо системное действие. Эти штаммы называются энтеротоксигенными E. coli (ETEC).

У свиней обнаружено пять общих антигенно различных типов ворсинок: F4 (K88), F5 (K99), F41, F6 (987P) и F18. Первые четыре типа пилусов опосредуют сращение у новорожденных. F18 не связан с колибактериозом новорожденных, но часто встречается при колибактериозе после отъема, как и F4.Некоторые штаммы обладают способностью разрушать эпителий и называются прикрепляющими и удаляющими E. coli (AEEC).

Токсины, вырабатываемые патогенной E. coli у свиней (ETEC), представляют собой лабильный токсин (LT), стабильный токсин A (StA), стабильный токсин B (StB) и веротоксин (шига-подобный токсин, SLT). Первые три действуют локально, вызывая гиперсекрецию жидкости из кишечника, в то время как веротоксин отвечает за системные сосудистые эффекты отеков (обсуждаются отдельно).

Таким образом, существует множество штаммов и типов E.coli , присутствующие в свиньях и окружающей их среде. Энтеропатогенная E. coli требует наличия как опосредованной фимбриями адгезии к энтероцитам, так и выработки одного или нескольких токсинов.

Эпидемиология

Потенциально патогенные E. coli присутствуют в кишечном тракте и фекалиях многих здоровых свиней. Плотины часто выступают в качестве иммунных переносчиков. Непрерывный опорос, сопровождающийся плохими санитарными условиями и переохлаждением, может увеличить риск колибактериоза. E. coli организмов заражают кожу и молочные железы маток и попадают в организм кормящих поросят. Первыми заболевают поросята с низким колостральным иммунитетом или врожденным иммунитетом (рецепторы энтероцитов для определенных типов ворсинок присутствуют не во всех генетических линиях свиней). Патогенные колиформные бактерии усиливаются фекальными выделениями, что еще больше увеличивает воздействие на однопометников. Возникновение и тяжесть заболевания зависят от принятой дозы и уровня иммунитета, обусловленного молозивным иммунитетом.

Патогенные колиформные бактерии выживают в зараженных зданиях и могут инфицировать последующие пометы свиней.Присутствуя, E. coli имеет тенденцию сохраняться, если не прилагать энергичных усилий для поддержания санитарии, содержания животных и окружающей среды.

Патогенез

Проглоченные патогенные бактерии E. coli прикрепляются к рецепторам на микроворсинках энтероцитов через пили. Там они колонизируют, размножаются и вырабатывают энтеротоксины, которые вызывают чрезмерную секрецию жидкости и электролитов эпителиальными клетками крипт, что значительно превышает абсорбционную способность, что приводит к чистому потоку тканевых жидкостей в просвет.До 40% веса поросенка может быть потеряно в результате попадания жидкости в кишечник. Энтеротоксины, эндотоксины и / или адгезины также могут повредить микроворсинки и энтероциты. Это снижает всасывание электролитов, воды и эндогенных секретов из просвета. Толстый кишечник, иногда также пораженный, не может абсорбировать лишнюю жидкость, что приводит к диарее. Повреждение эпителиальных клеток иногда приводит к сепсису. Диарея обычно продолжается до тех пор, пока смерть не наступит в результате обезвоживания и метаболического ацидоза или терминальной сепсиса.

Колибактериоз после отъема аналогичен, но с одним дополнительным соображением. Веротоксигенные штаммы вырабатывают веротоксин (шига-подобный токсин), который оказывает системное действие на эндотелий кровеносных сосудов (отечная болезнь). Эти штаммы иногда гемолитичны на кровяном агаре.

Заражение поросят колибактериозом зависит от баланса между количеством и вирулентностью патогенных E. coli в кишечнике, сопротивляемостью свиней заболеванию и факторами окружающей среды (температура, влажность, санитария и т. Д.)). Новорожденные поросята имеют не полностью развитую иммунную систему и ограниченную врожденную сопротивляемость. Они в значительной степени зависят от антител, содержащихся в молозиве и молоке. Все, что мешает поросятам получить молозиво, делает их восприимчивыми к колибактериозу.

Если приобретенные свиньи опоросятся до того, как у них выработались антитела для эндемического присутствия патогенной E. coli , их молозиво и молоко могут не содержать достаточного количества антител для защиты их поросят. Кроме того, по мере прогрессирования периода кормления поросята получают меньше молока и в нем содержится меньше антител.Охлаждение поросят ухудшает перистальтику кишечника и снижает сопротивляемость инфекциям. Массивное воздействие может подавить сопротивление. У свиней, недавно отнятых от груди, отсутствие антител к молоку и другой тип корма могут способствовать вспышкам колибактериоза.

Клинические признаки

О колибактериозе обычно свидетельствует появление диареи. Поросята от свинок могут быть более серьезно затронуты, чем поросята, кормящие свиноматок. Тяжесть диареи бывает разной. Гиперсекреторная диарея обычно имеет щелочной pH, но различается по цвету.Он может быть прозрачным и водянистым, особенно у новорожденных, но может быть белым или желтым в зависимости от типа глотания и продолжительности заболевания. У больных свиней иногда возникает рвота, но рвота не такая выраженная, как при трансмиссивном гастроэнтерите (ТГЭ).

По мере продолжения диареи происходит прогрессирующее обезвоживание, и шерсть становится шероховатой. Температура тела часто бывает ниже нормы. Часто отмечается дрожь, если нет подходящего дополнительного источника тепла, такого как нагревательные лампы. Признаки похожи у свиней разного возраста, но имеют тенденцию быть более серьезными у молодых свиней.Смертность может быть серьезной, если животноводство и условия окружающей среды плохие. Диарея, как правило, сохраняется до тех пор, пока не будет проведено вмешательство.

E. coli - одна из наиболее частых причин неонатального сепсиса и полисерозита. Часто штаммы, связанные с сепсисом, не являются энтеропатогенными.

Повреждения

Обезвоживание - наиболее очевидный клинический признак. Тонкая кишка и толстая кишка могут содержать избыток водянистой жидкости или могут быть растянутыми и заполненными газами.Возможно легкое покраснение и заложенность желудка. Поражения часто бывают на удивление легкими, особенно у очень молодых поросят. Однако при вспышках, вызванных некоторыми патогенными штаммами, обычно у старых свиней после отъема, может наблюдаться выраженная гиперемия желудочно-кишечного тракта.

При микроскопии слизистой оболочки тонкой кишки обнаружено множество кишечных бактерий, прикрепленных к микроворсинкам эпителиальных клеток кишечника. Ворсинки обычно целы. У некоторых штаммов E. coli может наблюдаться некроз некоторых ворсинок и тромбоз микрососудов в собственной пластинке.

E. coli - частая причина сепсиса у новорожденных. В таких случаях возникает фибринозный полисерозит и артрит.

Диагностика

Типичные признаки и поражения полезны, но не окончательны. Выделение однородной и высокой популяции гладкой, слизистой или гемолитической E. coli из тонкой кишки свидетельствует о колибактериозе. Диагностические лаборатории часто используют один из следующих методов для более точной идентификации патогенного возбудителя E.coli :

  • Тест на агглютинацию на предметном стекле может идентифицировать серогруппу, но не подтверждает патогенность.
  • Адгезин (ы) можно идентифицировать с помощью моноклональных антител.
  • Полимеразная цепная реакция (ПЦР) может идентифицировать патоген генетически.

Генотипирование с помощью мультиплексной ПЦР широко применяется для определения специфических генов пилуса и токсинов, присутствующих в изоляте.

Методы диагностики не выявляют важных сопутствующих факторов, таких как переохлаждение, плохие санитарные условия или голод.Их часто необходимо исправлять, чтобы профилактика или лечение были успешными.

Колибактериоз необходимо дифференцировать от других диарейных болезней молодых свиней. К ним относятся трансмиссивный гастроэнтерит (TGE), ротавирусная инфекция, кокцидиоз и паразитизм Strongyloides. Голодание также является важным дифференциальным диагнозом.

Поскольку E. coli обычно обнаруживается в тонком кишечнике как здоровых, так и больных свиней, микроскопическое исследование срезов тонкого кишечника может быть полезным для определения значимости инфекции.В большинстве случаев колибактериоза следует ожидать плотной колонизации щеточной каймы прилипшей к ней E. coli с дополнительными эрозивными или застойными изменениями в зависимости от выработанных токсинов.

Контроль

Многие опытные ветеринары считают, что колибактериоз в значительной степени связан с проблемами в жилищном хозяйстве и управлении, которые вызывают заболевание вторично. Более подробную информацию о жилье и управлении можно найти в другом месте. Ниже приведены несколько общих рекомендаций по профилактике и лечению:

Насколько это возможно, племенное поголовье должно быть получено из одного источника без проблем с колибактериозом.Дамы должны акклиматизироваться вместе за 3-6 недель до спаривания и во время вынашивания, чтобы у них мог развиться иммунитет к эндемическим патогенам. Это позволяет производить достаточное количество специфических антител в молозиве и молоке.

Часто бывает полезно попытаться повысить иммунитет свиноматок, используя вакцины, изготовленные из бактериальных пилей или токсинов, или того и другого. Беременные самки часто вакцинируются дважды с интервалом в 2-3 недели до опороса. Недавний анализ ценности вакцинации, основанный на данных национального исследования Национальной системы мониторинга здоровья животных (NAHMS), предсказывает, что E.вакцинация свиноматок против coli будет рентабельной для производителей.

Еще один метод повышения уровня антител к молозиву - скармливание некоторым отходам помещения для опороса свиноматкам на поздних сроках беременности. Отходы должны включать любые патогены, присутствующие в помещении для опороса, и стимулировать образование антител против них. Оральная вакцинация свиноматок вирулентной E. coli , выращенной в молоке, была весьма полезной до разработки коммерческих инъекционных вакцин.

Рекомендуется использование системы выращивания поросят типа «все включено / полностью».Опорос должен происходить в помещении, тщательно очищенном, продезинфицированном и высушенном между опорами. Накопление болезнетворных микроорганизмов можно свести к минимуму с помощью энергичной непрерывной программы санитарии.

Помещение для опороса должно быть спроектировано таким образом, чтобы обеспечивать сухие и комфортные условия как для самок, так и для поросят. Для этого требуются более низкие температуры (~ 70 ° F) для свиноматок и участки, прогретые (до ~ 90 ° F) для маленьких поросят. Стрессы на поросят должны быть сведены к минимуму.

В случае неудачных мер предосторожности должна быть доступна система для немедленного лечения поросят при появлении признаков колибактериоза.Противомикробные препараты можно вводить новорожденным перорально или путем инъекции. В связи с заразной природой организма при лечении больных свиней перед отъемом все свиньи (в том числе не очищающие) в помете также нуждаются в лечении одновременно. Отъемышам можно давать антибиотики в воде. Данные о чувствительности к противомикробным препаратам весьма полезны при выборе подходящего противомикробного средства. Для контроля обезвоживания иногда используются пероральные растворы для замены электролитов. Различные продукты могут помочь в профилактике колибактериоза после отъема.Обычно используются белки плазмы, оксид цинка, органические кислоты и пробиотики.

Некоторые свиньи генетически устойчивы к определенным фимбриям патогенных E. coli . Селекция на генетически обусловленную устойчивость в конечном итоге может помочь контролировать некоторые формы колибактериоза.

Диагностика, терапия и устойчивость к противомикробным препаратам

Escherichia coli представляет собой грамотрицательные перитрихально жгутиковые бактерии, принадлежащие к семейству Enterobatteriaceae, и является возбудителем широкого спектра заболеваний у свиней, включая неонатальную диарею и диарею после отъема (PWD), которые являются важными причинами смерти во всем мире. у поросят-сосунов и свиней-отъемышей соответственно [1].

В кишечную колибактериозу вовлечены два основных патотипа: энтеротоксигенная E.coli (ETEC) и энтеропатогенная E.coli (EPEC). ETEC является наиболее важным патотипом у свиней и включает различные виротипы (этот термин используется для описания штаммов, характеризующихся различными комбинациями токсинов и фимбрий). Вспышки неонатальной диареи и диареи после отъема из-за инфекции ETEC, обычно поражающей значительную часть свиней, часто повторяются в одних и тех же стадах и требуют дорогостоящих мер борьбы.Кишечный колибактериоз может привести к значительным экономическим потерям из-за смертности, снижения привеса, стоимости лечения, вакцинации и кормовых добавок [1]. В зависимости от тяжести заболевания стоимость PWD оценивалась в диапазоне от 40 до 314 евро на свиноматку [2]. ETEC обладают фимбриями, которые прикрепляются к энтероцитам и вырабатывают один или несколько энтеротоксинов (рис.), Которые вызывают секреторную диарею, вызывая некоторые из наиболее серьезных заболеваний в свиноводстве во всем мире, такие как колибактериоз новорожденных и ЛЗЗ.

Стратегии, обычно используемые для профилактики колибактериоза новорожденных и борьбы с ним, должны быть направлены на снижение количества патогенных E.coli в окружающей среде, соблюдение гигиенических мер и внутреннюю и внешнюю биобезопасность. Поддержание подходящих условий окружающей среды и высокий уровень иммунитета поросят, гарантированный лактогенным иммунитетом и вакцинацией свиноматок против ETEC F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41, снижают риск развития болезни.

Для предотвращения ETEC PWD использовались различные подходы, включая пассивное введение специфических антител, диетические добавки, такие как пребиотики и пробиотики, и диетические профилактические меры, генетическое разведение для ETEC-устойчивых стад и живых пероральных нетоксигенных E.coli [3].

Даже если некоторые из описанных выше профилактических подходов как для неонатального колибактериоза, так и для колибактериоза после отъема показали некоторую перспективность и эффективность, антибиотики по-прежнему часто используются для лечения кишечного колибактериоза парентерально и перорально. При пероральном введении свиньям часто наблюдается недостаточная дозировка, и это состояние может способствовать отбору устойчивых бактерий [4]. Противомикробные препараты, обычно используемые для лечения кишечного колибактериоза, следует выбирать из-за их способности достигать терапевтических концентраций в кишечном содержимом.Наиболее часто используются энрофлоксацин, апрамицин, цефтиофур, неомицин, гентамицин, амоксициллин / клавулановая кислота, триметоприм / сульфонамид и колистин [1]. Устойчивость к противомикробным препаратам к апрамицину, неомицину, триметоприм-сульфонимиду и колистину наблюдается все чаще, особенно у штаммов ETEC, вызывающих PWD [3].

Лечение кишечного колибактериоза свиней требует понимания патотипов и виротипов E.coli , а также условий, при которых они могут вызывать заболевание, с тем чтобы применять соответствующие методы диагностики и стратегии профилактики и контроля.Ключевым элементом подхода к вспышке колибактериоза с целью постановки надежного и точного диагноза является знание диагностического процесса и критериев интерпретации диагностических методов.

Эта статья направлена ​​на решение некоторых основных вопросов, которые часто задают при столкновении с кишечным колибактериозом новорожденных и колибактериозом после отъема, которые являются основными предметами данного обзора, в отношении диагностического подхода и интерпретации специальные исследования, меры контроля, основанные на терапии антибиотиками, и влияние устойчивости к противомикробным препаратам в борьбе с этими заболеваниями.

Патогенез кишечного колибактериоза свиней

Кишечный колибактериоз новорожденных

ЕТЭК, вызывающий кишечный колибактериоз новорожденных, проникает в животное при проглатывании и при наличии предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевания посредством специфических вирулентных факторов. Степень колонизации и разрастания определяет, является ли заболевание результатом инфекции. ETEC, ответственные за неонатальную диарею, содержат адгезины, поверхностные белки, называемые фимбриями, которые идентифицированы как F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41 (рис.). Фимбрии позволяют микроорганизмам прикрепляться к специфическим рецепторам на щеточных краях энтероцитов тонкой кишки. ETEC с фимбриями F4 колонизируют длину тощей кишки и подвздошной кишки, тогда как ETEC с фимбриями F5, F6, F41 в основном колонизируют заднюю часть тощей кишки и подвздошную кишку [1]. Восприимчивость к ETEC F5, F6 и F41 снижается с возрастом и связана с уменьшением количества активных рецепторов, присутствующих на эпителиальных клетках кишечника с возрастом. Большинство штаммов ETEC колибактериоза новорожденных продуцируют термостабильный энтеротоксин STa, который связывает гликопротеиновый рецептор гуанилилциклазы C на щеточной кайме эпителиальных клеток кишечника ворсинок и крипт, стимулируя выработку циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), что приводит к секреции электролитной конечной жидкости [1] .Чрезмерная секреция приводит к обезвоживанию и, в конечном итоге, к смерти [1]. Метаболический ацидоз, определяемый как состояние пониженного системного pH, является тяжелым осложнением колибактериоза новорожденных и возникает из-за выработки лактата. Большинство клинических признаков, которые раньше связывали с ацидозом, на самом деле были связаны с повышенным уровнем D-лактата в крови. Источником D-лактатемии является бактериальная ферментация непереваренного субстрата, который достигает толстого кишечника из-за повреждения эпителия слизистой оболочки тонкого кишечника.Респираторная компенсация ацидоза происходит за счет гипервентиляции, но этот механизм не работает из-за неадекватного бикарбонатного буфера [5].

Исходя из концентрации и сродства рецепторов STa, задняя часть тощей кишки, по-видимому, является основным местом гиперсекреции в ответ на STa. В развитии кишечного колибактериоза новорожденных очень важную роль играет пассивный иммунитет. В частности, большинство неонатальных инфекций можно предотвратить с помощью пассивного молозива и лактогенного иммунитета [6].Поскольку инфекции ETEC являются неинвазивными желудочно-кишечными инфекциями, для борьбы с заболеванием важен иммунитет слизистой оболочки, то есть лактогенный, а не молозивный, то есть системный иммунитет [6]. По этой причине наличие высоких уровней IgA в молоке свиноматок, вакцинированных или подвергшихся воздействию патогенной E.coli , присутствующей в окружающей среде поросят, может предотвратить колонизацию тонкой кишки ETEC. Поскольку материнские вакцины применяются парентерально, успех вакцинации, в частности свинок, во многом зависит от предыдущего воздействия ETEC на слизистые оболочки этих животных.Поросята более подвержены заболеваниям, если в молоке свиноматки отсутствуют специфические антитела или у них нет доступа к достаточному количеству молока.

Кишечный колибактериоз после отъема

Как описано для неонатального колибактериоза, E.coli , вызывающая PWD, проникает в животное при приеме внутрь и в присутствии соответствующих предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевание посредством специфические факторы вирулентности [1].

Штаммы ETEC после отъема в основном обладают фимбриями F4 и F18, за некоторыми редкими исключениями.Оба фимбриальных типа (F4 и F18) имеют несколько вариантных подтипов, основанных на антигенных различиях. Были описаны варианты F4 ab, ac и ad, даже если почти все штаммы, выделенные из случаев PWD, относятся к подтипу F4 ac. F18 имеет два известных варианта: ab и ac. F18 ab обычно ассоциируется со штаммами отековой болезни (OD), а F18 ac - со штаммами PWD [7].

Нефимбриальный адгезин, идентифицированный как адгезин, участвующий в диффузной адгезии (AIDA), был связан со штаммами ETEC, полученными от свиней-отъемышей с PWD, и есть доказательства того, что он причинно участвует в диарее, экспериментально вызванной у новорожденных поросят, лишенных молозива. с кодировкой STb E.coli [8]. Однако роль EAST1 и AIDA в развитии колибактериоза у свиней еще предстоит выяснить [9]. Штаммы ETEC после отъема продуцируют один или несколько из следующих известных энтеротоксинов: термостабильные энтеротоксины STa, STb, термолабильный энтеротоксин LT и энтероагрегативный энтеротоксин E.coli , термостабильный (EAST1) [1]. Механизм действия STa описан при колибактериозе новорожденных. STb не изменяет цГМФ, как описано для STa, показывая другой механизм действия.Связывание STb с его рецептором приводит к поглощению Ca 2+ клетками, вызывая секрецию воды и электролитов двенадцатиперстной кишкой и тощей кишкой. In vivo значительное накопление Na + и Cl - происходит внутрилуминально после интоксикации STb. Кроме того, STb стимулирует секрецию бикарбоната (HCO3-) [10].

LT является частью важной группы токсинов - семейства токсинов AB5. Были описаны два подтипа LT, LTI и LTII. Различия между LTI и LTII в значительной степени связаны с различиями в их субъединице B.LTI можно разделить на LTIh и LTIp, продуцируемые соответственно ETEC человека и свиньи. Было также показано, что штаммы, экспрессирующие LT, обладают преимуществом в колонизации, способствуя прилипанию ETEC in vitro и in vivo [10, 11]. LT постоянно активирует аденилциклазу на базолатеральной границе клетки и приводит к гиперсекреции электролитов и воды [10], вызывая обезвоживание. Метаболический ацидоз является осложнением колибактериоза после отъема, но его действие ограничивается до тех пор, пока не произойдет коллапс кровообращения.

EAST1 был обнаружен в ETEC, изолированном от свиней с диареей, однако его роль в развитии диареи не выяснена [9].

Кишечная микробиота и etec

Экологические и материнские бактерии быстро колонизируют кишечник потомства после рождения и формируют начало здоровой кишечной иммунной системы и ее будущее развитие [12]. Кишечная микробиота характеризуется высокой плотностью населения, большим разнообразием и сложностью взаимодействий в желудочно-кишечном тракте [13].Исследования по характеристике кишечной микробиоты показывают, что основными группами бактерий, выделенными из кишечника свиней, являются Streptococcus , Lactobacillus , Prevotella , Selenomona , Mitsuokella , Megasphera 0008, , Bacteroides , Fusobacteria , Acidodaminococci и Enterobacteria [13]. Интересно, что сообщалось, что есть четкие доказательства того, что микробиота кишечника играет важную роль в управлении метаболизмом хозяина и что разнообразие фекального бактериального сообщества и их изменения с течением времени были разными у свиней в зависимости от их последующей восприимчивости к диарее после отъема [ 12].Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстная кишка) содержат относительно небольшое количество бактерий (10 3 –10 5 бактерий / г или мл содержимого) из-за низкого pH и / или быстрого потока пищеварительного тракта. Напротив, в дистальном отделе тонкой кишки обитает более разнообразная и численно большая (10 8 бактерий / г или мл содержимого) популяция бактерий [13].

Среднее количество биохимических фенотипов E.coli у поросят увеличивалось с возрастом животных [14] и популяций E. coli в фекальной микробиоте свиней и в окружающей среде фермы динамичны и демонстрируют высокий уровень разнообразия [15] .

Клинические проявления кишечного колибактериоза, очевидно, требуют наличия патогенной кишечной палочки , а также изменений окружающей среды и признанных факторов риска [16]. Моредо и др. [17] продемонстрировали, что процент положительных по ETEC недиареальных свиней составлял 16,6% в период лактации, 66% в фазе доращивания и 17,3% в популяции откорма. Эти данные продемонстрировали, что эти патогены также могут выделяться с фекалиями здоровых животных, как уже сообщал Осек в 1999 году [18].

Барьерные функции желудочно-кишечного тракта у новорожденных поросят не так развиты, как у взрослых животных, из-за более высокого pH в желудке, более низкой протеолитической способности и зависимости от пассивной иммунной защиты из-за иммунологической незрелости [19]. Сообщается, что время регенерации эпителия тонкой кишки у суточных поросят составляет 7-10 дней по сравнению с 2-4 днями у 3-недельных свиней. Это различие, вероятно, способствует восприимчивости к инфекционному энтериту у новорожденных поросят, так как быстрое обновление энтероцитов считается защитным механизмом за счет изгнания инфицированных клеток [20].Взятые вместе, все эти условия в сочетании с предрасполагающими факторами способствуют уязвимости новорожденных поросят к кишечным инфекциям, вызванным ETEC.

После отъема изменение кишечной среды поросят, в основном из-за изменений в рационе питания, приводит к изменению состава местной флоры. Разнообразие штаммов кишечной флоры E.coli обычно велико у здоровых свиней [15], тогда как при кишечном колибактериозе мы наблюдаем нарушение баланса между бактериями, присутствующими в нормальной кишечной флоре [14].Это состояние приводит к распространению доминирующего патогенного штамма, который колонизирует тонкий кишечник [21], быстро достигая массовых количеств порядка 10 9 / г содержимого. Это причина того, почему часто, если не всегда, образцы, собранные у диарейных свиней, пораженных колибактериозом, позволяют выделить чистую культуру патогенной кишечной палочки .

Эту информацию необходимо учитывать для правильной интерпретации результатов диагностики. В частности, оценка диагностических результатов должна производиться только с учетом как клинических признаков, так и патологических поражений, а также с учетом количества изолированных патогенных E.coli , относящиеся к идентифицированному патотипу и виротипу.

Диагностический подход

Диагностика кишечного колибактериоза новорожденных и после отъема включает комбинацию различных диагностических процедур, начиная с наблюдения клинических признаков и грубых поражений, с последующими соответствующими бактериологическими исследованиями и типированием выделенных бактериальных штаммов.

Клинические признаки, макроскопические поражения и отбор образцов

Диарея новорожденных, вызванная энтеротоксигенным действием E.coli чаще всего наблюдается у поросят в возрасте от 0 до 4 дней жизни, и, как правило, в эндемичных условиях пометы от свиноматок первого помета могут быть более вовлеченными из-за отсутствия защиты со стороны пассивного иммунитета.

PWD из-за E.coli обычно наблюдается через 2–3 недели после отлучения, и, хотя и не в исключительных случаях, его можно зарегистрировать через 6–8 недель после отлучения.

Когда ETEC поддерживает неонатальную диарею, наблюдаются большие количества водянистой до кремообразной консистенции, с характерным запахом и часто от белого до желтого цвета.

Случаи колибактериоза после отъема, вызванного ETEC, обычно характеризуются желтоватым, серым или слегка розовым водянистым поносом с характерным запахом, который обычно длится одну неделю (рис.).

Диарейные фекалии свиней, страдающих ETEC F4 PWD

Больные свиньи обычно подавлены с пониженным аппетитом и грубой липкой влажной шерстью. Может произойти внезапная смерть, особенно в начале вспышки, и мертвые свиньи обычно обезвоживаются с запавшими глазами.Тонкая кишка обычно расширена, слегка отечна и гиперемирована (рис.). Желудок, обычно расширенный и наполненный свернувшимся молоком или сухим кормом, при колибактериозе новорожденных или после отъема, соответственно, демонстрирует гиперемию глазного дна (рис.). Брыжеечные лимфатические узлы увеличены и обычно гиперемированы. Эти поражения, даже если они не патогномоничны, наводят на мысль о кишечном колибактериозе. По этой причине вскрытие трупа, как в случае колибактериоза новорожденных, так и после отъема, помогает патологу в выборе последующего лабораторного обследования.

Кишечник свиньи, страдающей ETEC F4 PWD, выглядит расширенным, отечным и гиперемированным.

Желудок свиньи, страдающей ETEC F4 PWD. На дне желудка наблюдается сильная гиперемия

Наиболее эффективный подход - отобрать несколько нелеченых свиней (3-5), страдающих диареей в течение менее 12-24 часов, и гуманно усыпить их и выполнить точное вскрытие трупа, чтобы оценить макроскопические поражения (оценить тонкую кишку, толстую кишку, подвздошно-слепой клапан, брыжеечные лимфатические узлы) и собрать образцы.Неоткрытые сегменты тонкой кишки (в частности, подвздошной и тощей кишки) и толстой кишки с перевязанными концами должны быть взяты и отправлены в лабораторию (свежие образцы для бактериологических исследований и зафиксированы в 10% забуференном формалине для гистологии) с запросом бактериологического исследования. для выделения патогенного штамма E. coli , участвовавшего в вспышке, его количественной оценки (чистая культура или нет), его типирования и оценки чувствительности к антибиотикам (рис.).Свежие образцы должны храниться при +4 ° C и должны быть доставлены в лабораторию менее чем за 24 часа.

Схема отбора проб кишечного колибактериоза (неонатального и после отъемного) у свиней

Недавно спонтанно умершие животные также могут быть использованы для микробиологического анализа. Поскольку автолиз кишечника после смерти происходит быстро, ткани, полученные от животных через 4–6 ч после смерти, обычно не подходят для гистопатологического анализа. Если нет свиней с характерными клиническими признаками кишечного колибактериоза для усыпления или недавно умерших свиней, рекомендуется собирать фекалии (непосредственно от животных, а не из почвы) или ректальные мазки от 3 до 5 свиней (рис.).

Для окончательного диагноза требуется сочетание нескольких исследований, включая количественную бактериологию, идентификацию факторов вирулентности, обычно с помощью ПЦР, и гистопатологию в качестве дополнительного анализа, чтобы получить комплексную интерпретацию микроскопических поражений, наблюдаемых при обнаруженном патогене. Диагностическое дерево и диагностические критерии, которым следует руководствоваться при диагностике кишечного колибактериоза, представлены на рис.

Диагностика кишечного колибактериоза: предлагаемое дерево диагностики и диагностические критерии

Бактериология и характеристика бактериальных изолятов

Диагностика кишечного колибактериоза основана на бактериологическом исследовании образцов содержимого просвета (первый выбор) или ректальных мазков.Образцы следует засеять на кровяной агар и агар МакКонкея или другую среду, которая является селективной в отношении Enterobatteriaceae, например агар Гектоена. Эти селективные среды позволяют дифференцировать ферментирующие лактозу (например, E.coli ) от неферментирующих лактозу грамотрицательных кишечных бацилл. Колонии на твердой среде достигают своего полного размера в течение 1 дня инкубации и варьируются от гладких до грубых или слизистых. Характеристики колоний, выращенных на кровяном агаре, и ферментация лактозы на селективных средах дают первое диагностическое указание.В частности, наличие гемолитических колоний как при неонатальной диарее, так и при PWD часто используется в качестве быстрого инструмента для диагностики диареи ETEC (рис.). В общих чертах, ETEC, изолированные от случаев колибактериоза новорожденных, могут проявляться в виде гемолитических (ETEC F4 положительных) или негемолитических (ETEC F5, F6, F41) колоний на чашках с кровяным агаром [1, 22]. ETEC, изолированные от случаев PWD, в основном являются гемолитическими (ETEC F4 или F18), даже если могут наблюдаться негемолитические штаммы. В недавнем исследовании авторы сообщили, что E.coli , выделенные из пациентов с PWD и охарактеризованные как ETEC, были гемолитическими в 97,6% случаев. Оставшиеся 2,4% негемолитических изолятов ETEC, гемолитическая активность которых постоянно проверялась, были выделены во Франции, Италии и Германии и имели один и тот же виротип: F4, STa, STb [23].

ETEC F4, выделенный из кишечного содержимого свиньи, страдающей PWD. На снимке показана чистая культура гемолитической E.coli на кровяном агаре

Выявление патогенных штаммов не во всех случаях оправдывает заболевание, и важно учитывать, что E.coli , как сообщалось выше, можно, конечно, также изолировать из кишечной среды обитания здоровых хозяев.

Таким образом, оценка диагностических результатов может производиться только с учетом как клинических, так и патологических наблюдений в сочетании с количественной оценкой изолированного патогенного E.coli . По этой причине высокая концентрация патогенной E.coli в чистой или почти чистой культуре, выделенной из тонкой кишки (подвздошной и тощей кишки), свидетельствует о кишечном колибактериозе.Поскольку почти все ETEC F4 или F18 являются гемолитическими, наличие чистой культуры гемолитических колоний можно использовать в качестве предполагаемого диагноза колибактериоза новорожденных (ETEC F4) или колибактериоза после отъема (ETEC F4 или F18) [1].

Интерпретация бактериологических отрицательных результатов у животных, получавших антибиотики, ненадежна и требует повторного исследования с нелеченными свиньями.

Идентификация генов вирулентности, кодирующих фимбрии и токсины изолированного штамма, имеет решающее значение для выяснения его роли в наблюдаемой клинической проблеме.В настоящее время в рутинной диагностике генотипический анализ, такой как полимеразная цепная реакция (ПЦР) для обнаружения генов, кодирующих факторы вирулентности, выполняется во многих лабораториях для характеристики выделенных штаммов. Праймеры, распознающие гены, кодирующие токсины (STa, STb, LT и EAST1) и фимбрии (F4, F5, F6, F18, F41) ETEC, для белка внешней мембраны Eae или intimin в энтеропатогенной E.coli (EPEC) и для токсина Stx2e в штаммах STEC ( E.coli, штаммов, вызывающих отек) доступны и могут использоваться для проведения ПЦР-анализов для повседневной рутинной диагностики [24].Интересно, что некоторые штаммы F18 продуцируют как энтеротоксины, так и токсин Stx2e. Эти штаммы классифицируются как ETEC, а не STEC, поскольку они вызывают клинические симптомы PWD в большей степени, чем отек [1].

Использование конечной точки ПЦР для прямой идентификации факторов вирулентности в образцах от больных свиней без проведения полуколичественной бактериологии и типирования отдельных изолятов может сделать интерпретацию трудной и ненадежной. Этот диагностический подход не позволяет количественно оценить патоген и может дать комбинацию всех определяемых факторов вирулентности, принадлежащих разным E.coli , присутствующие в образце, и, как следствие, ложные комбинации этих факторов. Кроме того, не исключено, что подобные гены факторов вирулентности могут быть обнаружены и у других кишечных энтеробактерий. Например, исследование, проведенное на бактериях, выделенных из случаев диареи у детей в Мексике, показало, что ген токсина ST одного штамма, идентифицированного как M. morganii , на 100% идентичен гену токсина ST E. coli [25 ]. О наличии генов, кодирующих токсин LT, ранее сообщалось у M.morganii , полученный из образцов стула путешественников с диареей [26].

Разработка количественных ПЦР-тестов (кПЦР) стала возможным вариантом диагностики [27] отдельно или в сочетании с бактериологией. Стол и его коллеги сообщили, что чувствительность кПЦР была выше по сравнению с культивированием E. coli F4 и E. coli F18 из образцов фекалий свиней с диареей. В 34% образцов, положительных по F4-qPCR и / или F18-qPCR, патогенные E.coli не были обнаружены при культивировании. Когда было обнаружено более 10 7 КОЕ / г E. coli F4 и / или E. coli F18, это коррелировало с культивированием большого количества потенциально патогенных E. coli [27] . Даже если количественная оценка патогенной E.coli с помощью кПЦР представляет собой многообещающий метод диагностики кишечного колибактериоза, полуколичественная бактериология имеет фундаментальное значение для проведения изоляции и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам E.coli , вызвавший вспышку.

Обычно вспышки F4-положительных E.coli , как правило, затрагивают только один штамм в любой момент времени, даже если наблюдались смешанные инфекции с выделением разных виротипов в одной и той же вспышке. В этих случаях, вероятно, преобладает один виротип в любой данной вспышке [1]. По этим причинам было бы целесообразно типизировать больше изолятов, полученных от разных свиней, вовлеченных в вспышку, после количественного бактериологического исследования и в соответствии с затратами на исследования, чтобы определить, участвует ли более одного виротипа во вспышке кишечный колибактериоз.Например, было бы целесообразно протестировать образцы от 5 репрезентативных свиней с диареей и типировать 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам. Хотя такой подход не дает абсолютных результатов, он, безусловно, повышает надежность полученных результатов.

Исследование, проведенное на 160 европейских стадах во время вспышек ЛЗИН, в соответствии с протоколом отбора проб, описанным выше, показало, что смешанные инфекции (ETEC F4 и F18) наблюдались в 13% случаев (данные не опубликованы) (рис.).

Различные виротипы, выделенные из 160 случаев PWD в разных европейских странах, выборка 5 свиней с диареей и типирование 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам для каждой вспышки (данные не опубликованы)

Патогенные E.coli могут быть также идентифицированы серотипированием O-антигенов (LPS клеточной стенки), поскольку небольшое количество специфических O-групп было связано с заболеванием (таблица).

Таблица 1

Серогруппы O, наиболее часто определяемые как энтеротоксигенные E.coli , вызывающие диарею новорожденных у свиней

ETEC Adhesins Серогруппы O Болезнь
F5, F6, F41 O201, O964
F4 O8, O138, O141, O145, O147, O149, O157

Полное серотипирование H (антиген жгутикового белка) и O-антигенов с дополнительной идентификацией K-антигенов (капсульный полисахарид) стандартный метод определения всех серотипов, но в целом его проводят в нескольких справочных лабораториях.

Различные клоны внутри серогруппы, возможно, эволюционировали, приобретая разные гены вирулентности, что привело к клональной вариации, связанной с конкретным регионом или страной. Например, ETEC серогруппы O139, связанный во всем мире с фимбриями F18ab, обычно вызывает PWD в Австралии и OD в Европе, в то время как преобладающая серогруппа, связанная с PWD у свиней во всем мире, - O149 [1] (Таблица).

Таблица 2

Общие серовиротипы патогенных E.coli от свиней с PWD (модифицировано из Fairbrother и Gyles [1])

LT: STb: EAST-110 терапия и устойчивость к противомикробным препаратам

Escherichia coli представляет собой грамотрицательные перитрихально жгутиковые бактерии, принадлежащие к семейству Enterobatteriaceae, и является возбудителем широкого спектра заболеваний у свиней, включая неонатальную диарею и диарею после отъема (PWD), которые являются важными причинами смерти во всем мире. у поросят-сосунов и свиней-отъемышей соответственно [1].

В кишечную колибактериозу вовлечены два основных патотипа: энтеротоксигенная E.coli (ETEC) и энтеропатогенная E.coli (EPEC). ETEC является наиболее важным патотипом у свиней и включает различные виротипы (этот термин используется для описания штаммов, характеризующихся различными комбинациями токсинов и фимбрий). Вспышки неонатальной диареи и диареи после отъема из-за инфекции ETEC, обычно поражающей значительную часть свиней, часто повторяются в одних и тех же стадах и требуют дорогостоящих мер борьбы.Кишечный колибактериоз может привести к значительным экономическим потерям из-за смертности, снижения привеса, стоимости лечения, вакцинации и кормовых добавок [1]. В зависимости от тяжести заболевания стоимость PWD оценивалась в диапазоне от 40 до 314 евро на свиноматку [2]. ETEC обладают фимбриями, которые прикрепляются к энтероцитам и вырабатывают один или несколько энтеротоксинов (рис.), Которые вызывают секреторную диарею, вызывая некоторые из наиболее серьезных заболеваний в свиноводстве во всем мире, такие как колибактериоз новорожденных и ЛЗЗ.

Стратегии, обычно используемые для профилактики колибактериоза новорожденных и борьбы с ним, должны быть направлены на снижение количества патогенных E.coli в окружающей среде, соблюдение гигиенических мер и внутреннюю и внешнюю биобезопасность. Поддержание подходящих условий окружающей среды и высокий уровень иммунитета поросят, гарантированный лактогенным иммунитетом и вакцинацией свиноматок против ETEC F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41, снижают риск развития болезни.

Для предотвращения ETEC PWD использовались различные подходы, включая пассивное введение специфических антител, диетические добавки, такие как пребиотики и пробиотики, и диетические профилактические меры, генетическое разведение для ETEC-устойчивых стад и живых пероральных нетоксигенных E.coli [3].

Даже если некоторые из описанных выше профилактических подходов как для неонатального колибактериоза, так и для колибактериоза после отъема показали некоторую перспективность и эффективность, антибиотики по-прежнему часто используются для лечения кишечного колибактериоза парентерально и перорально. При пероральном введении свиньям часто наблюдается недостаточная дозировка, и это состояние может способствовать отбору устойчивых бактерий [4]. Противомикробные препараты, обычно используемые для лечения кишечного колибактериоза, следует выбирать из-за их способности достигать терапевтических концентраций в кишечном содержимом.Наиболее часто используются энрофлоксацин, апрамицин, цефтиофур, неомицин, гентамицин, амоксициллин / клавулановая кислота, триметоприм / сульфонамид и колистин [1]. Устойчивость к противомикробным препаратам к апрамицину, неомицину, триметоприм-сульфонимиду и колистину наблюдается все чаще, особенно у штаммов ETEC, вызывающих PWD [3].

Лечение кишечного колибактериоза свиней требует понимания патотипов и виротипов E.coli , а также условий, при которых они могут вызывать заболевание, с тем чтобы применять соответствующие методы диагностики и стратегии профилактики и контроля.Ключевым элементом подхода к вспышке колибактериоза с целью постановки надежного и точного диагноза является знание диагностического процесса и критериев интерпретации диагностических методов.

Эта статья направлена ​​на решение некоторых основных вопросов, которые часто задают при столкновении с кишечным колибактериозом новорожденных и колибактериозом после отъема, которые являются основными предметами данного обзора, в отношении диагностического подхода и интерпретации специальные исследования, меры контроля, основанные на терапии антибиотиками, и влияние устойчивости к противомикробным препаратам в борьбе с этими заболеваниями.

Патогенез кишечного колибактериоза свиней

Кишечный колибактериоз новорожденных

ЕТЭК, вызывающий кишечный колибактериоз новорожденных, проникает в животное при проглатывании и при наличии предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевания посредством специфических вирулентных факторов. Степень колонизации и разрастания определяет, является ли заболевание результатом инфекции. ETEC, ответственные за неонатальную диарею, содержат адгезины, поверхностные белки, называемые фимбриями, которые идентифицированы как F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41 (рис.). Фимбрии позволяют микроорганизмам прикрепляться к специфическим рецепторам на щеточных краях энтероцитов тонкой кишки. ETEC с фимбриями F4 колонизируют длину тощей кишки и подвздошной кишки, тогда как ETEC с фимбриями F5, F6, F41 в основном колонизируют заднюю часть тощей кишки и подвздошную кишку [1]. Восприимчивость к ETEC F5, F6 и F41 снижается с возрастом и связана с уменьшением количества активных рецепторов, присутствующих на эпителиальных клетках кишечника с возрастом. Большинство штаммов ETEC колибактериоза новорожденных продуцируют термостабильный энтеротоксин STa, который связывает гликопротеиновый рецептор гуанилилциклазы C на щеточной кайме эпителиальных клеток кишечника ворсинок и крипт, стимулируя выработку циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), что приводит к секреции электролитной конечной жидкости [1] .Чрезмерная секреция приводит к обезвоживанию и, в конечном итоге, к смерти [1]. Метаболический ацидоз, определяемый как состояние пониженного системного pH, является тяжелым осложнением колибактериоза новорожденных и возникает из-за выработки лактата. Большинство клинических признаков, которые раньше связывали с ацидозом, на самом деле были связаны с повышенным уровнем D-лактата в крови. Источником D-лактатемии является бактериальная ферментация непереваренного субстрата, который достигает толстого кишечника из-за повреждения эпителия слизистой оболочки тонкого кишечника.Респираторная компенсация ацидоза происходит за счет гипервентиляции, но этот механизм не работает из-за неадекватного бикарбонатного буфера [5].

Исходя из концентрации и сродства рецепторов STa, задняя часть тощей кишки, по-видимому, является основным местом гиперсекреции в ответ на STa. В развитии кишечного колибактериоза новорожденных очень важную роль играет пассивный иммунитет. В частности, большинство неонатальных инфекций можно предотвратить с помощью пассивного молозива и лактогенного иммунитета [6].Поскольку инфекции ETEC являются неинвазивными желудочно-кишечными инфекциями, для борьбы с заболеванием важен иммунитет слизистой оболочки, то есть лактогенный, а не молозивный, то есть системный иммунитет [6]. По этой причине наличие высоких уровней IgA в молоке свиноматок, вакцинированных или подвергшихся воздействию патогенной E.coli , присутствующей в окружающей среде поросят, может предотвратить колонизацию тонкой кишки ETEC. Поскольку материнские вакцины применяются парентерально, успех вакцинации, в частности свинок, во многом зависит от предыдущего воздействия ETEC на слизистые оболочки этих животных.Поросята более подвержены заболеваниям, если в молоке свиноматки отсутствуют специфические антитела или у них нет доступа к достаточному количеству молока.

Кишечный колибактериоз после отъема

Как описано для неонатального колибактериоза, E.coli , вызывающая PWD, проникает в животное при приеме внутрь и в присутствии соответствующих предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевание посредством специфические факторы вирулентности [1].

Штаммы ETEC после отъема в основном обладают фимбриями F4 и F18, за некоторыми редкими исключениями.Оба фимбриальных типа (F4 и F18) имеют несколько вариантных подтипов, основанных на антигенных различиях. Были описаны варианты F4 ab, ac и ad, даже если почти все штаммы, выделенные из случаев PWD, относятся к подтипу F4 ac. F18 имеет два известных варианта: ab и ac. F18 ab обычно ассоциируется со штаммами отековой болезни (OD), а F18 ac - со штаммами PWD [7].

Нефимбриальный адгезин, идентифицированный как адгезин, участвующий в диффузной адгезии (AIDA), был связан со штаммами ETEC, полученными от свиней-отъемышей с PWD, и есть доказательства того, что он причинно участвует в диарее, экспериментально вызванной у новорожденных поросят, лишенных молозива. с кодировкой STb E.coli [8]. Однако роль EAST1 и AIDA в развитии колибактериоза у свиней еще предстоит выяснить [9]. Штаммы ETEC после отъема продуцируют один или несколько из следующих известных энтеротоксинов: термостабильные энтеротоксины STa, STb, термолабильный энтеротоксин LT и энтероагрегативный энтеротоксин E.coli , термостабильный (EAST1) [1]. Механизм действия STa описан при колибактериозе новорожденных. STb не изменяет цГМФ, как описано для STa, показывая другой механизм действия.Связывание STb с его рецептором приводит к поглощению Ca 2+ клетками, вызывая секрецию воды и электролитов двенадцатиперстной кишкой и тощей кишкой. In vivo значительное накопление Na + и Cl - происходит внутрилуминально после интоксикации STb. Кроме того, STb стимулирует секрецию бикарбоната (HCO3-) [10].

LT является частью важной группы токсинов - семейства токсинов AB5. Были описаны два подтипа LT, LTI и LTII. Различия между LTI и LTII в значительной степени связаны с различиями в их субъединице B.LTI можно разделить на LTIh и LTIp, продуцируемые соответственно ETEC человека и свиньи. Было также показано, что штаммы, экспрессирующие LT, обладают преимуществом в колонизации, способствуя прилипанию ETEC in vitro и in vivo [10, 11]. LT постоянно активирует аденилциклазу на базолатеральной границе клетки и приводит к гиперсекреции электролитов и воды [10], вызывая обезвоживание. Метаболический ацидоз является осложнением колибактериоза после отъема, но его действие ограничивается до тех пор, пока не произойдет коллапс кровообращения.

EAST1 был обнаружен в ETEC, изолированном от свиней с диареей, однако его роль в развитии диареи не выяснена [9].

Кишечная микробиота и etec

Экологические и материнские бактерии быстро колонизируют кишечник потомства после рождения и формируют начало здоровой кишечной иммунной системы и ее будущее развитие [12]. Кишечная микробиота характеризуется высокой плотностью населения, большим разнообразием и сложностью взаимодействий в желудочно-кишечном тракте [13].Исследования по характеристике кишечной микробиоты показывают, что основными группами бактерий, выделенными из кишечника свиней, являются Streptococcus , Lactobacillus , Prevotella , Selenomona , Mitsuokella , Megasphera 0008, , Bacteroides , Fusobacteria , Acidodaminococci и Enterobacteria [13]. Интересно, что сообщалось, что есть четкие доказательства того, что микробиота кишечника играет важную роль в управлении метаболизмом хозяина и что разнообразие фекального бактериального сообщества и их изменения с течением времени были разными у свиней в зависимости от их последующей восприимчивости к диарее после отъема [ 12].Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстная кишка) содержат относительно небольшое количество бактерий (10 3 –10 5 бактерий / г или мл содержимого) из-за низкого pH и / или быстрого потока пищеварительного тракта. Напротив, в дистальном отделе тонкой кишки обитает более разнообразная и численно большая (10 8 бактерий / г или мл содержимого) популяция бактерий [13].

Среднее количество биохимических фенотипов E.coli у поросят увеличивалось с возрастом животных [14] и популяций E. coli в фекальной микробиоте свиней и в окружающей среде фермы динамичны и демонстрируют высокий уровень разнообразия [15] .

Клинические проявления кишечного колибактериоза, очевидно, требуют наличия патогенной кишечной палочки , а также изменений окружающей среды и признанных факторов риска [16]. Моредо и др. [17] продемонстрировали, что процент положительных по ETEC недиареальных свиней составлял 16,6% в период лактации, 66% в фазе доращивания и 17,3% в популяции откорма. Эти данные продемонстрировали, что эти патогены также могут выделяться с фекалиями здоровых животных, как уже сообщал Осек в 1999 году [18].

Барьерные функции желудочно-кишечного тракта у новорожденных поросят не так развиты, как у взрослых животных, из-за более высокого pH в желудке, более низкой протеолитической способности и зависимости от пассивной иммунной защиты из-за иммунологической незрелости [19]. Сообщается, что время регенерации эпителия тонкой кишки у суточных поросят составляет 7-10 дней по сравнению с 2-4 днями у 3-недельных свиней. Это различие, вероятно, способствует восприимчивости к инфекционному энтериту у новорожденных поросят, так как быстрое обновление энтероцитов считается защитным механизмом за счет изгнания инфицированных клеток [20].Взятые вместе, все эти условия в сочетании с предрасполагающими факторами способствуют уязвимости новорожденных поросят к кишечным инфекциям, вызванным ETEC.

После отъема изменение кишечной среды поросят, в основном из-за изменений в рационе питания, приводит к изменению состава местной флоры. Разнообразие штаммов кишечной флоры E.coli обычно велико у здоровых свиней [15], тогда как при кишечном колибактериозе мы наблюдаем нарушение баланса между бактериями, присутствующими в нормальной кишечной флоре [14].Это состояние приводит к распространению доминирующего патогенного штамма, который колонизирует тонкий кишечник [21], быстро достигая массовых количеств порядка 10 9 / г содержимого. Это причина того, почему часто, если не всегда, образцы, собранные у диарейных свиней, пораженных колибактериозом, позволяют выделить чистую культуру патогенной кишечной палочки .

Эту информацию необходимо учитывать для правильной интерпретации результатов диагностики. В частности, оценка диагностических результатов должна производиться только с учетом как клинических признаков, так и патологических поражений, а также с учетом количества изолированных патогенных E.coli , относящиеся к идентифицированному патотипу и виротипу.

Диагностический подход

Диагностика кишечного колибактериоза новорожденных и после отъема включает комбинацию различных диагностических процедур, начиная с наблюдения клинических признаков и грубых поражений, с последующими соответствующими бактериологическими исследованиями и типированием выделенных бактериальных штаммов.

Клинические признаки, макроскопические поражения и отбор образцов

Диарея новорожденных, вызванная энтеротоксигенным действием E.coli чаще всего наблюдается у поросят в возрасте от 0 до 4 дней жизни, и, как правило, в эндемичных условиях пометы от свиноматок первого помета могут быть более вовлеченными из-за отсутствия защиты со стороны пассивного иммунитета.

PWD из-за E.coli обычно наблюдается через 2–3 недели после отлучения, и, хотя и не в исключительных случаях, его можно зарегистрировать через 6–8 недель после отлучения.

Когда ETEC поддерживает неонатальную диарею, наблюдаются большие количества водянистой до кремообразной консистенции, с характерным запахом и часто от белого до желтого цвета.

Случаи колибактериоза после отъема, вызванного ETEC, обычно характеризуются желтоватым, серым или слегка розовым водянистым поносом с характерным запахом, который обычно длится одну неделю (рис.).

Диарейные фекалии свиней, страдающих ETEC F4 PWD

Больные свиньи обычно подавлены с пониженным аппетитом и грубой липкой влажной шерстью. Может произойти внезапная смерть, особенно в начале вспышки, и мертвые свиньи обычно обезвоживаются с запавшими глазами.Тонкая кишка обычно расширена, слегка отечна и гиперемирована (рис.). Желудок, обычно расширенный и наполненный свернувшимся молоком или сухим кормом, при колибактериозе новорожденных или после отъема, соответственно, демонстрирует гиперемию глазного дна (рис.). Брыжеечные лимфатические узлы увеличены и обычно гиперемированы. Эти поражения, даже если они не патогномоничны, наводят на мысль о кишечном колибактериозе. По этой причине вскрытие трупа, как в случае колибактериоза новорожденных, так и после отъема, помогает патологу в выборе последующего лабораторного обследования.

Кишечник свиньи, страдающей ETEC F4 PWD, выглядит расширенным, отечным и гиперемированным.

Желудок свиньи, страдающей ETEC F4 PWD. На дне желудка наблюдается сильная гиперемия

Наиболее эффективный подход - отобрать несколько нелеченых свиней (3-5), страдающих диареей в течение менее 12-24 часов, и гуманно усыпить их и выполнить точное вскрытие трупа, чтобы оценить макроскопические поражения (оценить тонкую кишку, толстую кишку, подвздошно-слепой клапан, брыжеечные лимфатические узлы) и собрать образцы.Неоткрытые сегменты тонкой кишки (в частности, подвздошной и тощей кишки) и толстой кишки с перевязанными концами должны быть взяты и отправлены в лабораторию (свежие образцы для бактериологических исследований и зафиксированы в 10% забуференном формалине для гистологии) с запросом бактериологического исследования. для выделения патогенного штамма E. coli , участвовавшего в вспышке, его количественной оценки (чистая культура или нет), его типирования и оценки чувствительности к антибиотикам (рис.).Свежие образцы должны храниться при +4 ° C и должны быть доставлены в лабораторию менее чем за 24 часа.

Схема отбора проб кишечного колибактериоза (неонатального и после отъемного) у свиней

Недавно спонтанно умершие животные также могут быть использованы для микробиологического анализа. Поскольку автолиз кишечника после смерти происходит быстро, ткани, полученные от животных через 4–6 ч после смерти, обычно не подходят для гистопатологического анализа. Если нет свиней с характерными клиническими признаками кишечного колибактериоза для усыпления или недавно умерших свиней, рекомендуется собирать фекалии (непосредственно от животных, а не из почвы) или ректальные мазки от 3 до 5 свиней (рис.).

Для окончательного диагноза требуется сочетание нескольких исследований, включая количественную бактериологию, идентификацию факторов вирулентности, обычно с помощью ПЦР, и гистопатологию в качестве дополнительного анализа, чтобы получить комплексную интерпретацию микроскопических поражений, наблюдаемых при обнаруженном патогене. Диагностическое дерево и диагностические критерии, которым следует руководствоваться при диагностике кишечного колибактериоза, представлены на рис.

Диагностика кишечного колибактериоза: предлагаемое дерево диагностики и диагностические критерии

Бактериология и характеристика бактериальных изолятов

Диагностика кишечного колибактериоза основана на бактериологическом исследовании образцов содержимого просвета (первый выбор) или ректальных мазков.Образцы следует засеять на кровяной агар и агар МакКонкея или другую среду, которая является селективной в отношении Enterobatteriaceae, например агар Гектоена. Эти селективные среды позволяют дифференцировать ферментирующие лактозу (например, E.coli ) от неферментирующих лактозу грамотрицательных кишечных бацилл. Колонии на твердой среде достигают своего полного размера в течение 1 дня инкубации и варьируются от гладких до грубых или слизистых. Характеристики колоний, выращенных на кровяном агаре, и ферментация лактозы на селективных средах дают первое диагностическое указание.В частности, наличие гемолитических колоний как при неонатальной диарее, так и при PWD часто используется в качестве быстрого инструмента для диагностики диареи ETEC (рис.). В общих чертах, ETEC, изолированные от случаев колибактериоза новорожденных, могут проявляться в виде гемолитических (ETEC F4 положительных) или негемолитических (ETEC F5, F6, F41) колоний на чашках с кровяным агаром [1, 22]. ETEC, изолированные от случаев PWD, в основном являются гемолитическими (ETEC F4 или F18), даже если могут наблюдаться негемолитические штаммы. В недавнем исследовании авторы сообщили, что E.coli , выделенные из пациентов с PWD и охарактеризованные как ETEC, были гемолитическими в 97,6% случаев. Оставшиеся 2,4% негемолитических изолятов ETEC, гемолитическая активность которых постоянно проверялась, были выделены во Франции, Италии и Германии и имели один и тот же виротип: F4, STa, STb [23].

ETEC F4, выделенный из кишечного содержимого свиньи, страдающей PWD. На снимке показана чистая культура гемолитической E.coli на кровяном агаре

Выявление патогенных штаммов не во всех случаях оправдывает заболевание, и важно учитывать, что E.coli , как сообщалось выше, можно, конечно, также изолировать из кишечной среды обитания здоровых хозяев.

Таким образом, оценка диагностических результатов может производиться только с учетом как клинических, так и патологических наблюдений в сочетании с количественной оценкой изолированного патогенного E.coli . По этой причине высокая концентрация патогенной E.coli в чистой или почти чистой культуре, выделенной из тонкой кишки (подвздошной и тощей кишки), свидетельствует о кишечном колибактериозе.Поскольку почти все ETEC F4 или F18 являются гемолитическими, наличие чистой культуры гемолитических колоний можно использовать в качестве предполагаемого диагноза колибактериоза новорожденных (ETEC F4) или колибактериоза после отъема (ETEC F4 или F18) [1].

Интерпретация бактериологических отрицательных результатов у животных, получавших антибиотики, ненадежна и требует повторного исследования с нелеченными свиньями.

Идентификация генов вирулентности, кодирующих фимбрии и токсины изолированного штамма, имеет решающее значение для выяснения его роли в наблюдаемой клинической проблеме.В настоящее время в рутинной диагностике генотипический анализ, такой как полимеразная цепная реакция (ПЦР) для обнаружения генов, кодирующих факторы вирулентности, выполняется во многих лабораториях для характеристики выделенных штаммов. Праймеры, распознающие гены, кодирующие токсины (STa, STb, LT и EAST1) и фимбрии (F4, F5, F6, F18, F41) ETEC, для белка внешней мембраны Eae или intimin в энтеропатогенной E.coli (EPEC) и для токсина Stx2e в штаммах STEC ( E.coli, штаммов, вызывающих отек) доступны и могут использоваться для проведения ПЦР-анализов для повседневной рутинной диагностики [24].Интересно, что некоторые штаммы F18 продуцируют как энтеротоксины, так и токсин Stx2e. Эти штаммы классифицируются как ETEC, а не STEC, поскольку они вызывают клинические симптомы PWD в большей степени, чем отек [1].

Использование конечной точки ПЦР для прямой идентификации факторов вирулентности в образцах от больных свиней без проведения полуколичественной бактериологии и типирования отдельных изолятов может сделать интерпретацию трудной и ненадежной. Этот диагностический подход не позволяет количественно оценить патоген и может дать комбинацию всех определяемых факторов вирулентности, принадлежащих разным E.coli , присутствующие в образце, и, как следствие, ложные комбинации этих факторов. Кроме того, не исключено, что подобные гены факторов вирулентности могут быть обнаружены и у других кишечных энтеробактерий. Например, исследование, проведенное на бактериях, выделенных из случаев диареи у детей в Мексике, показало, что ген токсина ST одного штамма, идентифицированного как M. morganii , на 100% идентичен гену токсина ST E. coli [25 ]. О наличии генов, кодирующих токсин LT, ранее сообщалось у M.morganii , полученный из образцов стула путешественников с диареей [26].

Разработка количественных ПЦР-тестов (кПЦР) стала возможным вариантом диагностики [27] отдельно или в сочетании с бактериологией. Стол и его коллеги сообщили, что чувствительность кПЦР была выше по сравнению с культивированием E. coli F4 и E. coli F18 из образцов фекалий свиней с диареей. В 34% образцов, положительных по F4-qPCR и / или F18-qPCR, патогенные E.coli не были обнаружены при культивировании. Когда было обнаружено более 10 7 КОЕ / г E. coli F4 и / или E. coli F18, это коррелировало с культивированием большого количества потенциально патогенных E. coli [27] . Даже если количественная оценка патогенной E.coli с помощью кПЦР представляет собой многообещающий метод диагностики кишечного колибактериоза, полуколичественная бактериология имеет фундаментальное значение для проведения изоляции и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам E.coli , вызвавший вспышку.

Обычно вспышки F4-положительных E.coli , как правило, затрагивают только один штамм в любой момент времени, даже если наблюдались смешанные инфекции с выделением разных виротипов в одной и той же вспышке. В этих случаях, вероятно, преобладает один виротип в любой данной вспышке [1]. По этим причинам было бы целесообразно типизировать больше изолятов, полученных от разных свиней, вовлеченных в вспышку, после количественного бактериологического исследования и в соответствии с затратами на исследования, чтобы определить, участвует ли более одного виротипа во вспышке кишечный колибактериоз.Например, было бы целесообразно протестировать образцы от 5 репрезентативных свиней с диареей и типировать 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам. Хотя такой подход не дает абсолютных результатов, он, безусловно, повышает надежность полученных результатов.

Исследование, проведенное на 160 европейских стадах во время вспышек ЛЗИН, в соответствии с протоколом отбора проб, описанным выше, показало, что смешанные инфекции (ETEC F4 и F18) наблюдались в 13% случаев (данные не опубликованы) (рис.).

Различные виротипы, выделенные из 160 случаев PWD в разных европейских странах, выборка 5 свиней с диареей и типирование 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам для каждой вспышки (данные не опубликованы)

Патогенные E.coli могут быть также идентифицированы серотипированием O-антигенов (LPS клеточной стенки), поскольку небольшое количество специфических O-групп было связано с заболеванием (таблица).

Таблица 1

Серогруппы O, наиболее часто определяемые как энтеротоксигенные E.coli , вызывающие диарею новорожденных у свиней

Фибриальные адгезины Серовиротипы

O149: LT: STa: STb: EAST-1
O149: LT: STb
F18 O149: LT: STb: EAST-1
0138: STa: STb
O138: LT: STb: EAST-1: Stx2e
O139: Stx2e: (AIDA)
O147: STa: STb:1A, диагностика,
ETEC Adhesins Серогруппы O Болезнь
F5, F6, F41 O201, O964
F4 O8, O138, O141, O145, O147, O149, O157

Полное серотипирование H (антиген жгутикового белка) и O-антигенов с дополнительной идентификацией K-антигенов (капсульный полисахарид) стандартный метод определения всех серотипов, но в целом его проводят в нескольких справочных лабораториях.

Различные клоны внутри серогруппы, возможно, эволюционировали, приобретая разные гены вирулентности, что привело к клональной вариации, связанной с конкретным регионом или страной. Например, ETEC серогруппы O139, связанный во всем мире с фимбриями F18ab, обычно вызывает PWD в Австралии и OD в Европе, в то время как преобладающая серогруппа, связанная с PWD у свиней во всем мире, - O149 [1] (Таблица).

Таблица 2

Общие серовиротипы патогенных E.coli от свиней с PWD (модифицировано из Fairbrother и Gyles [1])

LT: STb: EAST-110 терапия и устойчивость к противомикробным препаратам

Escherichia coli представляет собой грамотрицательные перитрихально жгутиковые бактерии, принадлежащие к семейству Enterobatteriaceae, и является возбудителем широкого спектра заболеваний у свиней, включая неонатальную диарею и диарею после отъема (PWD), которые являются важными причинами смерти во всем мире. у поросят-сосунов и свиней-отъемышей соответственно [1].

В кишечную колибактериозу вовлечены два основных патотипа: энтеротоксигенная E.coli (ETEC) и энтеропатогенная E.coli (EPEC). ETEC является наиболее важным патотипом у свиней и включает различные виротипы (этот термин используется для описания штаммов, характеризующихся различными комбинациями токсинов и фимбрий). Вспышки неонатальной диареи и диареи после отъема из-за инфекции ETEC, обычно поражающей значительную часть свиней, часто повторяются в одних и тех же стадах и требуют дорогостоящих мер борьбы.Кишечный колибактериоз может привести к значительным экономическим потерям из-за смертности, снижения привеса, стоимости лечения, вакцинации и кормовых добавок [1]. В зависимости от тяжести заболевания стоимость PWD оценивалась в диапазоне от 40 до 314 евро на свиноматку [2]. ETEC обладают фимбриями, которые прикрепляются к энтероцитам и вырабатывают один или несколько энтеротоксинов (рис.), Которые вызывают секреторную диарею, вызывая некоторые из наиболее серьезных заболеваний в свиноводстве во всем мире, такие как колибактериоз новорожденных и ЛЗЗ.

Стратегии, обычно используемые для профилактики колибактериоза новорожденных и борьбы с ним, должны быть направлены на снижение количества патогенных E.coli в окружающей среде, соблюдение гигиенических мер и внутреннюю и внешнюю биобезопасность. Поддержание подходящих условий окружающей среды и высокий уровень иммунитета поросят, гарантированный лактогенным иммунитетом и вакцинацией свиноматок против ETEC F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41, снижают риск развития болезни.

Для предотвращения ETEC PWD использовались различные подходы, включая пассивное введение специфических антител, диетические добавки, такие как пребиотики и пробиотики, и диетические профилактические меры, генетическое разведение для ETEC-устойчивых стад и живых пероральных нетоксигенных E.coli [3].

Даже если некоторые из описанных выше профилактических подходов как для неонатального колибактериоза, так и для колибактериоза после отъема показали некоторую перспективность и эффективность, антибиотики по-прежнему часто используются для лечения кишечного колибактериоза парентерально и перорально. При пероральном введении свиньям часто наблюдается недостаточная дозировка, и это состояние может способствовать отбору устойчивых бактерий [4]. Противомикробные препараты, обычно используемые для лечения кишечного колибактериоза, следует выбирать из-за их способности достигать терапевтических концентраций в кишечном содержимом.Наиболее часто используются энрофлоксацин, апрамицин, цефтиофур, неомицин, гентамицин, амоксициллин / клавулановая кислота, триметоприм / сульфонамид и колистин [1]. Устойчивость к противомикробным препаратам к апрамицину, неомицину, триметоприм-сульфонимиду и колистину наблюдается все чаще, особенно у штаммов ETEC, вызывающих PWD [3].

Лечение кишечного колибактериоза свиней требует понимания патотипов и виротипов E.coli , а также условий, при которых они могут вызывать заболевание, с тем чтобы применять соответствующие методы диагностики и стратегии профилактики и контроля.Ключевым элементом подхода к вспышке колибактериоза с целью постановки надежного и точного диагноза является знание диагностического процесса и критериев интерпретации диагностических методов.

Эта статья направлена ​​на решение некоторых основных вопросов, которые часто задают при столкновении с кишечным колибактериозом новорожденных и колибактериозом после отъема, которые являются основными предметами данного обзора, в отношении диагностического подхода и интерпретации специальные исследования, меры контроля, основанные на терапии антибиотиками, и влияние устойчивости к противомикробным препаратам в борьбе с этими заболеваниями.

Патогенез кишечного колибактериоза свиней

Кишечный колибактериоз новорожденных

ЕТЭК, вызывающий кишечный колибактериоз новорожденных, проникает в животное при проглатывании и при наличии предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевания посредством специфических вирулентных факторов. Степень колонизации и разрастания определяет, является ли заболевание результатом инфекции. ETEC, ответственные за неонатальную диарею, содержат адгезины, поверхностные белки, называемые фимбриями, которые идентифицированы как F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41 (рис.). Фимбрии позволяют микроорганизмам прикрепляться к специфическим рецепторам на щеточных краях энтероцитов тонкой кишки. ETEC с фимбриями F4 колонизируют длину тощей кишки и подвздошной кишки, тогда как ETEC с фимбриями F5, F6, F41 в основном колонизируют заднюю часть тощей кишки и подвздошную кишку [1]. Восприимчивость к ETEC F5, F6 и F41 снижается с возрастом и связана с уменьшением количества активных рецепторов, присутствующих на эпителиальных клетках кишечника с возрастом. Большинство штаммов ETEC колибактериоза новорожденных продуцируют термостабильный энтеротоксин STa, который связывает гликопротеиновый рецептор гуанилилциклазы C на щеточной кайме эпителиальных клеток кишечника ворсинок и крипт, стимулируя выработку циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), что приводит к секреции электролитной конечной жидкости [1] .Чрезмерная секреция приводит к обезвоживанию и, в конечном итоге, к смерти [1]. Метаболический ацидоз, определяемый как состояние пониженного системного pH, является тяжелым осложнением колибактериоза новорожденных и возникает из-за выработки лактата. Большинство клинических признаков, которые раньше связывали с ацидозом, на самом деле были связаны с повышенным уровнем D-лактата в крови. Источником D-лактатемии является бактериальная ферментация непереваренного субстрата, который достигает толстого кишечника из-за повреждения эпителия слизистой оболочки тонкого кишечника.Респираторная компенсация ацидоза происходит за счет гипервентиляции, но этот механизм не работает из-за неадекватного бикарбонатного буфера [5].

Исходя из концентрации и сродства рецепторов STa, задняя часть тощей кишки, по-видимому, является основным местом гиперсекреции в ответ на STa. В развитии кишечного колибактериоза новорожденных очень важную роль играет пассивный иммунитет. В частности, большинство неонатальных инфекций можно предотвратить с помощью пассивного молозива и лактогенного иммунитета [6].Поскольку инфекции ETEC являются неинвазивными желудочно-кишечными инфекциями, для борьбы с заболеванием важен иммунитет слизистой оболочки, то есть лактогенный, а не молозивный, то есть системный иммунитет [6]. По этой причине наличие высоких уровней IgA в молоке свиноматок, вакцинированных или подвергшихся воздействию патогенной E.coli , присутствующей в окружающей среде поросят, может предотвратить колонизацию тонкой кишки ETEC. Поскольку материнские вакцины применяются парентерально, успех вакцинации, в частности свинок, во многом зависит от предыдущего воздействия ETEC на слизистые оболочки этих животных.Поросята более подвержены заболеваниям, если в молоке свиноматки отсутствуют специфические антитела или у них нет доступа к достаточному количеству молока.

Кишечный колибактериоз после отъема

Как описано для неонатального колибактериоза, E.coli , вызывающая PWD, проникает в животное при приеме внутрь и в присутствии соответствующих предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевание посредством специфические факторы вирулентности [1].

Штаммы ETEC после отъема в основном обладают фимбриями F4 и F18, за некоторыми редкими исключениями.Оба фимбриальных типа (F4 и F18) имеют несколько вариантных подтипов, основанных на антигенных различиях. Были описаны варианты F4 ab, ac и ad, даже если почти все штаммы, выделенные из случаев PWD, относятся к подтипу F4 ac. F18 имеет два известных варианта: ab и ac. F18 ab обычно ассоциируется со штаммами отековой болезни (OD), а F18 ac - со штаммами PWD [7].

Нефимбриальный адгезин, идентифицированный как адгезин, участвующий в диффузной адгезии (AIDA), был связан со штаммами ETEC, полученными от свиней-отъемышей с PWD, и есть доказательства того, что он причинно участвует в диарее, экспериментально вызванной у новорожденных поросят, лишенных молозива. с кодировкой STb E.coli [8]. Однако роль EAST1 и AIDA в развитии колибактериоза у свиней еще предстоит выяснить [9]. Штаммы ETEC после отъема продуцируют один или несколько из следующих известных энтеротоксинов: термостабильные энтеротоксины STa, STb, термолабильный энтеротоксин LT и энтероагрегативный энтеротоксин E.coli , термостабильный (EAST1) [1]. Механизм действия STa описан при колибактериозе новорожденных. STb не изменяет цГМФ, как описано для STa, показывая другой механизм действия.Связывание STb с его рецептором приводит к поглощению Ca 2+ клетками, вызывая секрецию воды и электролитов двенадцатиперстной кишкой и тощей кишкой. In vivo значительное накопление Na + и Cl - происходит внутрилуминально после интоксикации STb. Кроме того, STb стимулирует секрецию бикарбоната (HCO3-) [10].

LT является частью важной группы токсинов - семейства токсинов AB5. Были описаны два подтипа LT, LTI и LTII. Различия между LTI и LTII в значительной степени связаны с различиями в их субъединице B.LTI можно разделить на LTIh и LTIp, продуцируемые соответственно ETEC человека и свиньи. Было также показано, что штаммы, экспрессирующие LT, обладают преимуществом в колонизации, способствуя прилипанию ETEC in vitro и in vivo [10, 11]. LT постоянно активирует аденилциклазу на базолатеральной границе клетки и приводит к гиперсекреции электролитов и воды [10], вызывая обезвоживание. Метаболический ацидоз является осложнением колибактериоза после отъема, но его действие ограничивается до тех пор, пока не произойдет коллапс кровообращения.

EAST1 был обнаружен в ETEC, изолированном от свиней с диареей, однако его роль в развитии диареи не выяснена [9].

Кишечная микробиота и etec

Экологические и материнские бактерии быстро колонизируют кишечник потомства после рождения и формируют начало здоровой кишечной иммунной системы и ее будущее развитие [12]. Кишечная микробиота характеризуется высокой плотностью населения, большим разнообразием и сложностью взаимодействий в желудочно-кишечном тракте [13].Исследования по характеристике кишечной микробиоты показывают, что основными группами бактерий, выделенными из кишечника свиней, являются Streptococcus , Lactobacillus , Prevotella , Selenomona , Mitsuokella , Megasphera 0008, , Bacteroides , Fusobacteria , Acidodaminococci и Enterobacteria [13]. Интересно, что сообщалось, что есть четкие доказательства того, что микробиота кишечника играет важную роль в управлении метаболизмом хозяина и что разнообразие фекального бактериального сообщества и их изменения с течением времени были разными у свиней в зависимости от их последующей восприимчивости к диарее после отъема [ 12].Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстная кишка) содержат относительно небольшое количество бактерий (10 3 –10 5 бактерий / г или мл содержимого) из-за низкого pH и / или быстрого потока пищеварительного тракта. Напротив, в дистальном отделе тонкой кишки обитает более разнообразная и численно большая (10 8 бактерий / г или мл содержимого) популяция бактерий [13].

Среднее количество биохимических фенотипов E.coli у поросят увеличивалось с возрастом животных [14] и популяций E. coli в фекальной микробиоте свиней и в окружающей среде фермы динамичны и демонстрируют высокий уровень разнообразия [15] .

Клинические проявления кишечного колибактериоза, очевидно, требуют наличия патогенной кишечной палочки , а также изменений окружающей среды и признанных факторов риска [16]. Моредо и др. [17] продемонстрировали, что процент положительных по ETEC недиареальных свиней составлял 16,6% в период лактации, 66% в фазе доращивания и 17,3% в популяции откорма. Эти данные продемонстрировали, что эти патогены также могут выделяться с фекалиями здоровых животных, как уже сообщал Осек в 1999 году [18].

Барьерные функции желудочно-кишечного тракта у новорожденных поросят не так развиты, как у взрослых животных, из-за более высокого pH в желудке, более низкой протеолитической способности и зависимости от пассивной иммунной защиты из-за иммунологической незрелости [19]. Сообщается, что время регенерации эпителия тонкой кишки у суточных поросят составляет 7-10 дней по сравнению с 2-4 днями у 3-недельных свиней. Это различие, вероятно, способствует восприимчивости к инфекционному энтериту у новорожденных поросят, так как быстрое обновление энтероцитов считается защитным механизмом за счет изгнания инфицированных клеток [20].Взятые вместе, все эти условия в сочетании с предрасполагающими факторами способствуют уязвимости новорожденных поросят к кишечным инфекциям, вызванным ETEC.

После отъема изменение кишечной среды поросят, в основном из-за изменений в рационе питания, приводит к изменению состава местной флоры. Разнообразие штаммов кишечной флоры E.coli обычно велико у здоровых свиней [15], тогда как при кишечном колибактериозе мы наблюдаем нарушение баланса между бактериями, присутствующими в нормальной кишечной флоре [14].Это состояние приводит к распространению доминирующего патогенного штамма, который колонизирует тонкий кишечник [21], быстро достигая массовых количеств порядка 10 9 / г содержимого. Это причина того, почему часто, если не всегда, образцы, собранные у диарейных свиней, пораженных колибактериозом, позволяют выделить чистую культуру патогенной кишечной палочки .

Эту информацию необходимо учитывать для правильной интерпретации результатов диагностики. В частности, оценка диагностических результатов должна производиться только с учетом как клинических признаков, так и патологических поражений, а также с учетом количества изолированных патогенных E.coli , относящиеся к идентифицированному патотипу и виротипу.

Диагностический подход

Диагностика кишечного колибактериоза новорожденных и после отъема включает комбинацию различных диагностических процедур, начиная с наблюдения клинических признаков и грубых поражений, с последующими соответствующими бактериологическими исследованиями и типированием выделенных бактериальных штаммов.

Клинические признаки, макроскопические поражения и отбор образцов

Диарея новорожденных, вызванная энтеротоксигенным действием E.coli чаще всего наблюдается у поросят в возрасте от 0 до 4 дней жизни, и, как правило, в эндемичных условиях пометы от свиноматок первого помета могут быть более вовлеченными из-за отсутствия защиты со стороны пассивного иммунитета.

PWD из-за E.coli обычно наблюдается через 2–3 недели после отлучения, и, хотя и не в исключительных случаях, его можно зарегистрировать через 6–8 недель после отлучения.

Когда ETEC поддерживает неонатальную диарею, наблюдаются большие количества водянистой до кремообразной консистенции, с характерным запахом и часто от белого до желтого цвета.

Случаи колибактериоза после отъема, вызванного ETEC, обычно характеризуются желтоватым, серым или слегка розовым водянистым поносом с характерным запахом, который обычно длится одну неделю (рис.).

Диарейные фекалии свиней, страдающих ETEC F4 PWD

Больные свиньи обычно подавлены с пониженным аппетитом и грубой липкой влажной шерстью. Может произойти внезапная смерть, особенно в начале вспышки, и мертвые свиньи обычно обезвоживаются с запавшими глазами.Тонкая кишка обычно расширена, слегка отечна и гиперемирована (рис.). Желудок, обычно расширенный и наполненный свернувшимся молоком или сухим кормом, при колибактериозе новорожденных или после отъема, соответственно, демонстрирует гиперемию глазного дна (рис.). Брыжеечные лимфатические узлы увеличены и обычно гиперемированы. Эти поражения, даже если они не патогномоничны, наводят на мысль о кишечном колибактериозе. По этой причине вскрытие трупа, как в случае колибактериоза новорожденных, так и после отъема, помогает патологу в выборе последующего лабораторного обследования.

Кишечник свиньи, страдающей ETEC F4 PWD, выглядит расширенным, отечным и гиперемированным.

Желудок свиньи, страдающей ETEC F4 PWD. На дне желудка наблюдается сильная гиперемия

Наиболее эффективный подход - отобрать несколько нелеченых свиней (3-5), страдающих диареей в течение менее 12-24 часов, и гуманно усыпить их и выполнить точное вскрытие трупа, чтобы оценить макроскопические поражения (оценить тонкую кишку, толстую кишку, подвздошно-слепой клапан, брыжеечные лимфатические узлы) и собрать образцы.Неоткрытые сегменты тонкой кишки (в частности, подвздошной и тощей кишки) и толстой кишки с перевязанными концами должны быть взяты и отправлены в лабораторию (свежие образцы для бактериологических исследований и зафиксированы в 10% забуференном формалине для гистологии) с запросом бактериологического исследования. для выделения патогенного штамма E. coli , участвовавшего в вспышке, его количественной оценки (чистая культура или нет), его типирования и оценки чувствительности к антибиотикам (рис.).Свежие образцы должны храниться при +4 ° C и должны быть доставлены в лабораторию менее чем за 24 часа.

Схема отбора проб кишечного колибактериоза (неонатального и после отъемного) у свиней

Недавно спонтанно умершие животные также могут быть использованы для микробиологического анализа. Поскольку автолиз кишечника после смерти происходит быстро, ткани, полученные от животных через 4–6 ч после смерти, обычно не подходят для гистопатологического анализа. Если нет свиней с характерными клиническими признаками кишечного колибактериоза для усыпления или недавно умерших свиней, рекомендуется собирать фекалии (непосредственно от животных, а не из почвы) или ректальные мазки от 3 до 5 свиней (рис.).

Для окончательного диагноза требуется сочетание нескольких исследований, включая количественную бактериологию, идентификацию факторов вирулентности, обычно с помощью ПЦР, и гистопатологию в качестве дополнительного анализа, чтобы получить комплексную интерпретацию микроскопических поражений, наблюдаемых при обнаруженном патогене. Диагностическое дерево и диагностические критерии, которым следует руководствоваться при диагностике кишечного колибактериоза, представлены на рис.

Диагностика кишечного колибактериоза: предлагаемое дерево диагностики и диагностические критерии

Бактериология и характеристика бактериальных изолятов

Диагностика кишечного колибактериоза основана на бактериологическом исследовании образцов содержимого просвета (первый выбор) или ректальных мазков.Образцы следует засеять на кровяной агар и агар МакКонкея или другую среду, которая является селективной в отношении Enterobatteriaceae, например агар Гектоена. Эти селективные среды позволяют дифференцировать ферментирующие лактозу (например, E.coli ) от неферментирующих лактозу грамотрицательных кишечных бацилл. Колонии на твердой среде достигают своего полного размера в течение 1 дня инкубации и варьируются от гладких до грубых или слизистых. Характеристики колоний, выращенных на кровяном агаре, и ферментация лактозы на селективных средах дают первое диагностическое указание.В частности, наличие гемолитических колоний как при неонатальной диарее, так и при PWD часто используется в качестве быстрого инструмента для диагностики диареи ETEC (рис.). В общих чертах, ETEC, изолированные от случаев колибактериоза новорожденных, могут проявляться в виде гемолитических (ETEC F4 положительных) или негемолитических (ETEC F5, F6, F41) колоний на чашках с кровяным агаром [1, 22]. ETEC, изолированные от случаев PWD, в основном являются гемолитическими (ETEC F4 или F18), даже если могут наблюдаться негемолитические штаммы. В недавнем исследовании авторы сообщили, что E.coli , выделенные из пациентов с PWD и охарактеризованные как ETEC, были гемолитическими в 97,6% случаев. Оставшиеся 2,4% негемолитических изолятов ETEC, гемолитическая активность которых постоянно проверялась, были выделены во Франции, Италии и Германии и имели один и тот же виротип: F4, STa, STb [23].

ETEC F4, выделенный из кишечного содержимого свиньи, страдающей PWD. На снимке показана чистая культура гемолитической E.coli на кровяном агаре

Выявление патогенных штаммов не во всех случаях оправдывает заболевание, и важно учитывать, что E.coli , как сообщалось выше, можно, конечно, также изолировать из кишечной среды обитания здоровых хозяев.

Таким образом, оценка диагностических результатов может производиться только с учетом как клинических, так и патологических наблюдений в сочетании с количественной оценкой изолированного патогенного E.coli . По этой причине высокая концентрация патогенной E.coli в чистой или почти чистой культуре, выделенной из тонкой кишки (подвздошной и тощей кишки), свидетельствует о кишечном колибактериозе.Поскольку почти все ETEC F4 или F18 являются гемолитическими, наличие чистой культуры гемолитических колоний можно использовать в качестве предполагаемого диагноза колибактериоза новорожденных (ETEC F4) или колибактериоза после отъема (ETEC F4 или F18) [1].

Интерпретация бактериологических отрицательных результатов у животных, получавших антибиотики, ненадежна и требует повторного исследования с нелеченными свиньями.

Идентификация генов вирулентности, кодирующих фимбрии и токсины изолированного штамма, имеет решающее значение для выяснения его роли в наблюдаемой клинической проблеме.В настоящее время в рутинной диагностике генотипический анализ, такой как полимеразная цепная реакция (ПЦР) для обнаружения генов, кодирующих факторы вирулентности, выполняется во многих лабораториях для характеристики выделенных штаммов. Праймеры, распознающие гены, кодирующие токсины (STa, STb, LT и EAST1) и фимбрии (F4, F5, F6, F18, F41) ETEC, для белка внешней мембраны Eae или intimin в энтеропатогенной E.coli (EPEC) и для токсина Stx2e в штаммах STEC ( E.coli, штаммов, вызывающих отек) доступны и могут использоваться для проведения ПЦР-анализов для повседневной рутинной диагностики [24].Интересно, что некоторые штаммы F18 продуцируют как энтеротоксины, так и токсин Stx2e. Эти штаммы классифицируются как ETEC, а не STEC, поскольку они вызывают клинические симптомы PWD в большей степени, чем отек [1].

Использование конечной точки ПЦР для прямой идентификации факторов вирулентности в образцах от больных свиней без проведения полуколичественной бактериологии и типирования отдельных изолятов может сделать интерпретацию трудной и ненадежной. Этот диагностический подход не позволяет количественно оценить патоген и может дать комбинацию всех определяемых факторов вирулентности, принадлежащих разным E.coli , присутствующие в образце, и, как следствие, ложные комбинации этих факторов. Кроме того, не исключено, что подобные гены факторов вирулентности могут быть обнаружены и у других кишечных энтеробактерий. Например, исследование, проведенное на бактериях, выделенных из случаев диареи у детей в Мексике, показало, что ген токсина ST одного штамма, идентифицированного как M. morganii , на 100% идентичен гену токсина ST E. coli [25 ]. О наличии генов, кодирующих токсин LT, ранее сообщалось у M.morganii , полученный из образцов стула путешественников с диареей [26].

Разработка количественных ПЦР-тестов (кПЦР) стала возможным вариантом диагностики [27] отдельно или в сочетании с бактериологией. Стол и его коллеги сообщили, что чувствительность кПЦР была выше по сравнению с культивированием E. coli F4 и E. coli F18 из образцов фекалий свиней с диареей. В 34% образцов, положительных по F4-qPCR и / или F18-qPCR, патогенные E.coli не были обнаружены при культивировании. Когда было обнаружено более 10 7 КОЕ / г E. coli F4 и / или E. coli F18, это коррелировало с культивированием большого количества потенциально патогенных E. coli [27] . Даже если количественная оценка патогенной E.coli с помощью кПЦР представляет собой многообещающий метод диагностики кишечного колибактериоза, полуколичественная бактериология имеет фундаментальное значение для проведения изоляции и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам E.coli , вызвавший вспышку.

Обычно вспышки F4-положительных E.coli , как правило, затрагивают только один штамм в любой момент времени, даже если наблюдались смешанные инфекции с выделением разных виротипов в одной и той же вспышке. В этих случаях, вероятно, преобладает один виротип в любой данной вспышке [1]. По этим причинам было бы целесообразно типизировать больше изолятов, полученных от разных свиней, вовлеченных в вспышку, после количественного бактериологического исследования и в соответствии с затратами на исследования, чтобы определить, участвует ли более одного виротипа во вспышке кишечный колибактериоз.Например, было бы целесообразно протестировать образцы от 5 репрезентативных свиней с диареей и типировать 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам. Хотя такой подход не дает абсолютных результатов, он, безусловно, повышает надежность полученных результатов.

Исследование, проведенное на 160 европейских стадах во время вспышек ЛЗИН, в соответствии с протоколом отбора проб, описанным выше, показало, что смешанные инфекции (ETEC F4 и F18) наблюдались в 13% случаев (данные не опубликованы) (рис.).

Различные виротипы, выделенные из 160 случаев PWD в разных европейских странах, выборка 5 свиней с диареей и типирование 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам для каждой вспышки (данные не опубликованы)

Патогенные E.coli могут быть также идентифицированы серотипированием O-антигенов (LPS клеточной стенки), поскольку небольшое количество специфических O-групп было связано с заболеванием (таблица).

Таблица 1

Серогруппы O, наиболее часто определяемые как энтеротоксигенные E.coli , вызывающие диарею новорожденных у свиней

Фибриальные адгезины Серовиротипы

O149: LT: STa: STb: EAST-1
O149: LT: STb
F18 O149: LT: STb: EAST-1
0138: STa: STb
O138: LT: STb: EAST-1: Stx2e
O139: Stx2e: (AIDA)
O147: STa: STb:1A, диагностика,
ETEC Adhesins Серогруппы O Болезнь
F5, F6, F41 O201, O964
F4 O8, O138, O141, O145, O147, O149, O157

Полное серотипирование H (антиген жгутикового белка) и O-антигенов с дополнительной идентификацией K-антигенов (капсульный полисахарид) стандартный метод определения всех серотипов, но в целом его проводят в нескольких справочных лабораториях.

Различные клоны внутри серогруппы, возможно, эволюционировали, приобретая разные гены вирулентности, что привело к клональной вариации, связанной с конкретным регионом или страной. Например, ETEC серогруппы O139, связанный во всем мире с фимбриями F18ab, обычно вызывает PWD в Австралии и OD в Европе, в то время как преобладающая серогруппа, связанная с PWD у свиней во всем мире, - O149 [1] (Таблица).

Таблица 2

Общие серовиротипы патогенных E.coli от свиней с PWD (модифицировано из Fairbrother и Gyles [1])

LT: STb: EAST-110 терапия и устойчивость к противомикробным препаратам

Escherichia coli представляет собой грамотрицательные перитрихально жгутиковые бактерии, принадлежащие к семейству Enterobatteriaceae, и является возбудителем широкого спектра заболеваний у свиней, включая неонатальную диарею и диарею после отъема (PWD), которые являются важными причинами смерти во всем мире. у поросят-сосунов и свиней-отъемышей соответственно [1].

В кишечную колибактериозу вовлечены два основных патотипа: энтеротоксигенная E.coli (ETEC) и энтеропатогенная E.coli (EPEC). ETEC является наиболее важным патотипом у свиней и включает различные виротипы (этот термин используется для описания штаммов, характеризующихся различными комбинациями токсинов и фимбрий). Вспышки неонатальной диареи и диареи после отъема из-за инфекции ETEC, обычно поражающей значительную часть свиней, часто повторяются в одних и тех же стадах и требуют дорогостоящих мер борьбы.Кишечный колибактериоз может привести к значительным экономическим потерям из-за смертности, снижения привеса, стоимости лечения, вакцинации и кормовых добавок [1]. В зависимости от тяжести заболевания стоимость PWD оценивалась в диапазоне от 40 до 314 евро на свиноматку [2]. ETEC обладают фимбриями, которые прикрепляются к энтероцитам и вырабатывают один или несколько энтеротоксинов (рис.), Которые вызывают секреторную диарею, вызывая некоторые из наиболее серьезных заболеваний в свиноводстве во всем мире, такие как колибактериоз новорожденных и ЛЗЗ.

Стратегии, обычно используемые для профилактики колибактериоза новорожденных и борьбы с ним, должны быть направлены на снижение количества патогенных E.coli в окружающей среде, соблюдение гигиенических мер и внутреннюю и внешнюю биобезопасность. Поддержание подходящих условий окружающей среды и высокий уровень иммунитета поросят, гарантированный лактогенным иммунитетом и вакцинацией свиноматок против ETEC F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41, снижают риск развития болезни.

Для предотвращения ETEC PWD использовались различные подходы, включая пассивное введение специфических антител, диетические добавки, такие как пребиотики и пробиотики, и диетические профилактические меры, генетическое разведение для ETEC-устойчивых стад и живых пероральных нетоксигенных E.coli [3].

Даже если некоторые из описанных выше профилактических подходов как для неонатального колибактериоза, так и для колибактериоза после отъема показали некоторую перспективность и эффективность, антибиотики по-прежнему часто используются для лечения кишечного колибактериоза парентерально и перорально. При пероральном введении свиньям часто наблюдается недостаточная дозировка, и это состояние может способствовать отбору устойчивых бактерий [4]. Противомикробные препараты, обычно используемые для лечения кишечного колибактериоза, следует выбирать из-за их способности достигать терапевтических концентраций в кишечном содержимом.Наиболее часто используются энрофлоксацин, апрамицин, цефтиофур, неомицин, гентамицин, амоксициллин / клавулановая кислота, триметоприм / сульфонамид и колистин [1]. Устойчивость к противомикробным препаратам к апрамицину, неомицину, триметоприм-сульфонимиду и колистину наблюдается все чаще, особенно у штаммов ETEC, вызывающих PWD [3].

Лечение кишечного колибактериоза свиней требует понимания патотипов и виротипов E.coli , а также условий, при которых они могут вызывать заболевание, с тем чтобы применять соответствующие методы диагностики и стратегии профилактики и контроля.Ключевым элементом подхода к вспышке колибактериоза с целью постановки надежного и точного диагноза является знание диагностического процесса и критериев интерпретации диагностических методов.

Эта статья направлена ​​на решение некоторых основных вопросов, которые часто задают при столкновении с кишечным колибактериозом новорожденных и колибактериозом после отъема, которые являются основными предметами данного обзора, в отношении диагностического подхода и интерпретации специальные исследования, меры контроля, основанные на терапии антибиотиками, и влияние устойчивости к противомикробным препаратам в борьбе с этими заболеваниями.

Патогенез кишечного колибактериоза свиней

Кишечный колибактериоз новорожденных

ЕТЭК, вызывающий кишечный колибактериоз новорожденных, проникает в животное при проглатывании и при наличии предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевания посредством специфических вирулентных факторов. Степень колонизации и разрастания определяет, является ли заболевание результатом инфекции. ETEC, ответственные за неонатальную диарею, содержат адгезины, поверхностные белки, называемые фимбриями, которые идентифицированы как F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41 (рис.). Фимбрии позволяют микроорганизмам прикрепляться к специфическим рецепторам на щеточных краях энтероцитов тонкой кишки. ETEC с фимбриями F4 колонизируют длину тощей кишки и подвздошной кишки, тогда как ETEC с фимбриями F5, F6, F41 в основном колонизируют заднюю часть тощей кишки и подвздошную кишку [1]. Восприимчивость к ETEC F5, F6 и F41 снижается с возрастом и связана с уменьшением количества активных рецепторов, присутствующих на эпителиальных клетках кишечника с возрастом. Большинство штаммов ETEC колибактериоза новорожденных продуцируют термостабильный энтеротоксин STa, который связывает гликопротеиновый рецептор гуанилилциклазы C на щеточной кайме эпителиальных клеток кишечника ворсинок и крипт, стимулируя выработку циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), что приводит к секреции электролитной конечной жидкости [1] .Чрезмерная секреция приводит к обезвоживанию и, в конечном итоге, к смерти [1]. Метаболический ацидоз, определяемый как состояние пониженного системного pH, является тяжелым осложнением колибактериоза новорожденных и возникает из-за выработки лактата. Большинство клинических признаков, которые раньше связывали с ацидозом, на самом деле были связаны с повышенным уровнем D-лактата в крови. Источником D-лактатемии является бактериальная ферментация непереваренного субстрата, который достигает толстого кишечника из-за повреждения эпителия слизистой оболочки тонкого кишечника.Респираторная компенсация ацидоза происходит за счет гипервентиляции, но этот механизм не работает из-за неадекватного бикарбонатного буфера [5].

Исходя из концентрации и сродства рецепторов STa, задняя часть тощей кишки, по-видимому, является основным местом гиперсекреции в ответ на STa. В развитии кишечного колибактериоза новорожденных очень важную роль играет пассивный иммунитет. В частности, большинство неонатальных инфекций можно предотвратить с помощью пассивного молозива и лактогенного иммунитета [6].Поскольку инфекции ETEC являются неинвазивными желудочно-кишечными инфекциями, для борьбы с заболеванием важен иммунитет слизистой оболочки, то есть лактогенный, а не молозивный, то есть системный иммунитет [6]. По этой причине наличие высоких уровней IgA в молоке свиноматок, вакцинированных или подвергшихся воздействию патогенной E.coli , присутствующей в окружающей среде поросят, может предотвратить колонизацию тонкой кишки ETEC. Поскольку материнские вакцины применяются парентерально, успех вакцинации, в частности свинок, во многом зависит от предыдущего воздействия ETEC на слизистые оболочки этих животных.Поросята более подвержены заболеваниям, если в молоке свиноматки отсутствуют специфические антитела или у них нет доступа к достаточному количеству молока.

Кишечный колибактериоз после отъема

Как описано для неонатального колибактериоза, E.coli , вызывающая PWD, проникает в животное при приеме внутрь и в присутствии соответствующих предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевание посредством специфические факторы вирулентности [1].

Штаммы ETEC после отъема в основном обладают фимбриями F4 и F18, за некоторыми редкими исключениями.Оба фимбриальных типа (F4 и F18) имеют несколько вариантных подтипов, основанных на антигенных различиях. Были описаны варианты F4 ab, ac и ad, даже если почти все штаммы, выделенные из случаев PWD, относятся к подтипу F4 ac. F18 имеет два известных варианта: ab и ac. F18 ab обычно ассоциируется со штаммами отековой болезни (OD), а F18 ac - со штаммами PWD [7].

Нефимбриальный адгезин, идентифицированный как адгезин, участвующий в диффузной адгезии (AIDA), был связан со штаммами ETEC, полученными от свиней-отъемышей с PWD, и есть доказательства того, что он причинно участвует в диарее, экспериментально вызванной у новорожденных поросят, лишенных молозива. с кодировкой STb E.coli [8]. Однако роль EAST1 и AIDA в развитии колибактериоза у свиней еще предстоит выяснить [9]. Штаммы ETEC после отъема продуцируют один или несколько из следующих известных энтеротоксинов: термостабильные энтеротоксины STa, STb, термолабильный энтеротоксин LT и энтероагрегативный энтеротоксин E.coli , термостабильный (EAST1) [1]. Механизм действия STa описан при колибактериозе новорожденных. STb не изменяет цГМФ, как описано для STa, показывая другой механизм действия.Связывание STb с его рецептором приводит к поглощению Ca 2+ клетками, вызывая секрецию воды и электролитов двенадцатиперстной кишкой и тощей кишкой. In vivo значительное накопление Na + и Cl - происходит внутрилуминально после интоксикации STb. Кроме того, STb стимулирует секрецию бикарбоната (HCO3-) [10].

LT является частью важной группы токсинов - семейства токсинов AB5. Были описаны два подтипа LT, LTI и LTII. Различия между LTI и LTII в значительной степени связаны с различиями в их субъединице B.LTI можно разделить на LTIh и LTIp, продуцируемые соответственно ETEC человека и свиньи. Было также показано, что штаммы, экспрессирующие LT, обладают преимуществом в колонизации, способствуя прилипанию ETEC in vitro и in vivo [10, 11]. LT постоянно активирует аденилциклазу на базолатеральной границе клетки и приводит к гиперсекреции электролитов и воды [10], вызывая обезвоживание. Метаболический ацидоз является осложнением колибактериоза после отъема, но его действие ограничивается до тех пор, пока не произойдет коллапс кровообращения.

EAST1 был обнаружен в ETEC, изолированном от свиней с диареей, однако его роль в развитии диареи не выяснена [9].

Кишечная микробиота и etec

Экологические и материнские бактерии быстро колонизируют кишечник потомства после рождения и формируют начало здоровой кишечной иммунной системы и ее будущее развитие [12]. Кишечная микробиота характеризуется высокой плотностью населения, большим разнообразием и сложностью взаимодействий в желудочно-кишечном тракте [13].Исследования по характеристике кишечной микробиоты показывают, что основными группами бактерий, выделенными из кишечника свиней, являются Streptococcus , Lactobacillus , Prevotella , Selenomona , Mitsuokella , Megasphera 0008, , Bacteroides , Fusobacteria , Acidodaminococci и Enterobacteria [13]. Интересно, что сообщалось, что есть четкие доказательства того, что микробиота кишечника играет важную роль в управлении метаболизмом хозяина и что разнообразие фекального бактериального сообщества и их изменения с течением времени были разными у свиней в зависимости от их последующей восприимчивости к диарее после отъема [ 12].Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстная кишка) содержат относительно небольшое количество бактерий (10 3 –10 5 бактерий / г или мл содержимого) из-за низкого pH и / или быстрого потока пищеварительного тракта. Напротив, в дистальном отделе тонкой кишки обитает более разнообразная и численно большая (10 8 бактерий / г или мл содержимого) популяция бактерий [13].

Среднее количество биохимических фенотипов E.coli у поросят увеличивалось с возрастом животных [14] и популяций E. coli в фекальной микробиоте свиней и в окружающей среде фермы динамичны и демонстрируют высокий уровень разнообразия [15] .

Клинические проявления кишечного колибактериоза, очевидно, требуют наличия патогенной кишечной палочки , а также изменений окружающей среды и признанных факторов риска [16]. Моредо и др. [17] продемонстрировали, что процент положительных по ETEC недиареальных свиней составлял 16,6% в период лактации, 66% в фазе доращивания и 17,3% в популяции откорма. Эти данные продемонстрировали, что эти патогены также могут выделяться с фекалиями здоровых животных, как уже сообщал Осек в 1999 году [18].

Барьерные функции желудочно-кишечного тракта у новорожденных поросят не так развиты, как у взрослых животных, из-за более высокого pH в желудке, более низкой протеолитической способности и зависимости от пассивной иммунной защиты из-за иммунологической незрелости [19]. Сообщается, что время регенерации эпителия тонкой кишки у суточных поросят составляет 7-10 дней по сравнению с 2-4 днями у 3-недельных свиней. Это различие, вероятно, способствует восприимчивости к инфекционному энтериту у новорожденных поросят, так как быстрое обновление энтероцитов считается защитным механизмом за счет изгнания инфицированных клеток [20].Взятые вместе, все эти условия в сочетании с предрасполагающими факторами способствуют уязвимости новорожденных поросят к кишечным инфекциям, вызванным ETEC.

После отъема изменение кишечной среды поросят, в основном из-за изменений в рационе питания, приводит к изменению состава местной флоры. Разнообразие штаммов кишечной флоры E.coli обычно велико у здоровых свиней [15], тогда как при кишечном колибактериозе мы наблюдаем нарушение баланса между бактериями, присутствующими в нормальной кишечной флоре [14].Это состояние приводит к распространению доминирующего патогенного штамма, который колонизирует тонкий кишечник [21], быстро достигая массовых количеств порядка 10 9 / г содержимого. Это причина того, почему часто, если не всегда, образцы, собранные у диарейных свиней, пораженных колибактериозом, позволяют выделить чистую культуру патогенной кишечной палочки .

Эту информацию необходимо учитывать для правильной интерпретации результатов диагностики. В частности, оценка диагностических результатов должна производиться только с учетом как клинических признаков, так и патологических поражений, а также с учетом количества изолированных патогенных E.coli , относящиеся к идентифицированному патотипу и виротипу.

Диагностический подход

Диагностика кишечного колибактериоза новорожденных и после отъема включает комбинацию различных диагностических процедур, начиная с наблюдения клинических признаков и грубых поражений, с последующими соответствующими бактериологическими исследованиями и типированием выделенных бактериальных штаммов.

Клинические признаки, макроскопические поражения и отбор образцов

Диарея новорожденных, вызванная энтеротоксигенным действием E.coli чаще всего наблюдается у поросят в возрасте от 0 до 4 дней жизни, и, как правило, в эндемичных условиях пометы от свиноматок первого помета могут быть более вовлеченными из-за отсутствия защиты со стороны пассивного иммунитета.

PWD из-за E.coli обычно наблюдается через 2–3 недели после отлучения, и, хотя и не в исключительных случаях, его можно зарегистрировать через 6–8 недель после отлучения.

Когда ETEC поддерживает неонатальную диарею, наблюдаются большие количества водянистой до кремообразной консистенции, с характерным запахом и часто от белого до желтого цвета.

Случаи колибактериоза после отъема, вызванного ETEC, обычно характеризуются желтоватым, серым или слегка розовым водянистым поносом с характерным запахом, который обычно длится одну неделю (рис.).

Диарейные фекалии свиней, страдающих ETEC F4 PWD

Больные свиньи обычно подавлены с пониженным аппетитом и грубой липкой влажной шерстью. Может произойти внезапная смерть, особенно в начале вспышки, и мертвые свиньи обычно обезвоживаются с запавшими глазами.Тонкая кишка обычно расширена, слегка отечна и гиперемирована (рис.). Желудок, обычно расширенный и наполненный свернувшимся молоком или сухим кормом, при колибактериозе новорожденных или после отъема, соответственно, демонстрирует гиперемию глазного дна (рис.). Брыжеечные лимфатические узлы увеличены и обычно гиперемированы. Эти поражения, даже если они не патогномоничны, наводят на мысль о кишечном колибактериозе. По этой причине вскрытие трупа, как в случае колибактериоза новорожденных, так и после отъема, помогает патологу в выборе последующего лабораторного обследования.

Кишечник свиньи, страдающей ETEC F4 PWD, выглядит расширенным, отечным и гиперемированным.

Желудок свиньи, страдающей ETEC F4 PWD. На дне желудка наблюдается сильная гиперемия

Наиболее эффективный подход - отобрать несколько нелеченых свиней (3-5), страдающих диареей в течение менее 12-24 часов, и гуманно усыпить их и выполнить точное вскрытие трупа, чтобы оценить макроскопические поражения (оценить тонкую кишку, толстую кишку, подвздошно-слепой клапан, брыжеечные лимфатические узлы) и собрать образцы.Неоткрытые сегменты тонкой кишки (в частности, подвздошной и тощей кишки) и толстой кишки с перевязанными концами должны быть взяты и отправлены в лабораторию (свежие образцы для бактериологических исследований и зафиксированы в 10% забуференном формалине для гистологии) с запросом бактериологического исследования. для выделения патогенного штамма E. coli , участвовавшего в вспышке, его количественной оценки (чистая культура или нет), его типирования и оценки чувствительности к антибиотикам (рис.).Свежие образцы должны храниться при +4 ° C и должны быть доставлены в лабораторию менее чем за 24 часа.

Схема отбора проб кишечного колибактериоза (неонатального и после отъемного) у свиней

Недавно спонтанно умершие животные также могут быть использованы для микробиологического анализа. Поскольку автолиз кишечника после смерти происходит быстро, ткани, полученные от животных через 4–6 ч после смерти, обычно не подходят для гистопатологического анализа. Если нет свиней с характерными клиническими признаками кишечного колибактериоза для усыпления или недавно умерших свиней, рекомендуется собирать фекалии (непосредственно от животных, а не из почвы) или ректальные мазки от 3 до 5 свиней (рис.).

Для окончательного диагноза требуется сочетание нескольких исследований, включая количественную бактериологию, идентификацию факторов вирулентности, обычно с помощью ПЦР, и гистопатологию в качестве дополнительного анализа, чтобы получить комплексную интерпретацию микроскопических поражений, наблюдаемых при обнаруженном патогене. Диагностическое дерево и диагностические критерии, которым следует руководствоваться при диагностике кишечного колибактериоза, представлены на рис.

Диагностика кишечного колибактериоза: предлагаемое дерево диагностики и диагностические критерии

Бактериология и характеристика бактериальных изолятов

Диагностика кишечного колибактериоза основана на бактериологическом исследовании образцов содержимого просвета (первый выбор) или ректальных мазков.Образцы следует засеять на кровяной агар и агар МакКонкея или другую среду, которая является селективной в отношении Enterobatteriaceae, например агар Гектоена. Эти селективные среды позволяют дифференцировать ферментирующие лактозу (например, E.coli ) от неферментирующих лактозу грамотрицательных кишечных бацилл. Колонии на твердой среде достигают своего полного размера в течение 1 дня инкубации и варьируются от гладких до грубых или слизистых. Характеристики колоний, выращенных на кровяном агаре, и ферментация лактозы на селективных средах дают первое диагностическое указание.В частности, наличие гемолитических колоний как при неонатальной диарее, так и при PWD часто используется в качестве быстрого инструмента для диагностики диареи ETEC (рис.). В общих чертах, ETEC, изолированные от случаев колибактериоза новорожденных, могут проявляться в виде гемолитических (ETEC F4 положительных) или негемолитических (ETEC F5, F6, F41) колоний на чашках с кровяным агаром [1, 22]. ETEC, изолированные от случаев PWD, в основном являются гемолитическими (ETEC F4 или F18), даже если могут наблюдаться негемолитические штаммы. В недавнем исследовании авторы сообщили, что E.coli , выделенные из пациентов с PWD и охарактеризованные как ETEC, были гемолитическими в 97,6% случаев. Оставшиеся 2,4% негемолитических изолятов ETEC, гемолитическая активность которых постоянно проверялась, были выделены во Франции, Италии и Германии и имели один и тот же виротип: F4, STa, STb [23].

ETEC F4, выделенный из кишечного содержимого свиньи, страдающей PWD. На снимке показана чистая культура гемолитической E.coli на кровяном агаре

Выявление патогенных штаммов не во всех случаях оправдывает заболевание, и важно учитывать, что E.coli , как сообщалось выше, можно, конечно, также изолировать из кишечной среды обитания здоровых хозяев.

Таким образом, оценка диагностических результатов может производиться только с учетом как клинических, так и патологических наблюдений в сочетании с количественной оценкой изолированного патогенного E.coli . По этой причине высокая концентрация патогенной E.coli в чистой или почти чистой культуре, выделенной из тонкой кишки (подвздошной и тощей кишки), свидетельствует о кишечном колибактериозе.Поскольку почти все ETEC F4 или F18 являются гемолитическими, наличие чистой культуры гемолитических колоний можно использовать в качестве предполагаемого диагноза колибактериоза новорожденных (ETEC F4) или колибактериоза после отъема (ETEC F4 или F18) [1].

Интерпретация бактериологических отрицательных результатов у животных, получавших антибиотики, ненадежна и требует повторного исследования с нелеченными свиньями.

Идентификация генов вирулентности, кодирующих фимбрии и токсины изолированного штамма, имеет решающее значение для выяснения его роли в наблюдаемой клинической проблеме.В настоящее время в рутинной диагностике генотипический анализ, такой как полимеразная цепная реакция (ПЦР) для обнаружения генов, кодирующих факторы вирулентности, выполняется во многих лабораториях для характеристики выделенных штаммов. Праймеры, распознающие гены, кодирующие токсины (STa, STb, LT и EAST1) и фимбрии (F4, F5, F6, F18, F41) ETEC, для белка внешней мембраны Eae или intimin в энтеропатогенной E.coli (EPEC) и для токсина Stx2e в штаммах STEC ( E.coli, штаммов, вызывающих отек) доступны и могут использоваться для проведения ПЦР-анализов для повседневной рутинной диагностики [24].Интересно, что некоторые штаммы F18 продуцируют как энтеротоксины, так и токсин Stx2e. Эти штаммы классифицируются как ETEC, а не STEC, поскольку они вызывают клинические симптомы PWD в большей степени, чем отек [1].

Использование конечной точки ПЦР для прямой идентификации факторов вирулентности в образцах от больных свиней без проведения полуколичественной бактериологии и типирования отдельных изолятов может сделать интерпретацию трудной и ненадежной. Этот диагностический подход не позволяет количественно оценить патоген и может дать комбинацию всех определяемых факторов вирулентности, принадлежащих разным E.coli , присутствующие в образце, и, как следствие, ложные комбинации этих факторов. Кроме того, не исключено, что подобные гены факторов вирулентности могут быть обнаружены и у других кишечных энтеробактерий. Например, исследование, проведенное на бактериях, выделенных из случаев диареи у детей в Мексике, показало, что ген токсина ST одного штамма, идентифицированного как M. morganii , на 100% идентичен гену токсина ST E. coli [25 ]. О наличии генов, кодирующих токсин LT, ранее сообщалось у M.morganii , полученный из образцов стула путешественников с диареей [26].

Разработка количественных ПЦР-тестов (кПЦР) стала возможным вариантом диагностики [27] отдельно или в сочетании с бактериологией. Стол и его коллеги сообщили, что чувствительность кПЦР была выше по сравнению с культивированием E. coli F4 и E. coli F18 из образцов фекалий свиней с диареей. В 34% образцов, положительных по F4-qPCR и / или F18-qPCR, патогенные E.coli не были обнаружены при культивировании. Когда было обнаружено более 10 7 КОЕ / г E. coli F4 и / или E. coli F18, это коррелировало с культивированием большого количества потенциально патогенных E. coli [27] . Даже если количественная оценка патогенной E.coli с помощью кПЦР представляет собой многообещающий метод диагностики кишечного колибактериоза, полуколичественная бактериология имеет фундаментальное значение для проведения изоляции и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам E.coli , вызвавший вспышку.

Обычно вспышки F4-положительных E.coli , как правило, затрагивают только один штамм в любой момент времени, даже если наблюдались смешанные инфекции с выделением разных виротипов в одной и той же вспышке. В этих случаях, вероятно, преобладает один виротип в любой данной вспышке [1]. По этим причинам было бы целесообразно типизировать больше изолятов, полученных от разных свиней, вовлеченных в вспышку, после количественного бактериологического исследования и в соответствии с затратами на исследования, чтобы определить, участвует ли более одного виротипа во вспышке кишечный колибактериоз.Например, было бы целесообразно протестировать образцы от 5 репрезентативных свиней с диареей и типировать 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам. Хотя такой подход не дает абсолютных результатов, он, безусловно, повышает надежность полученных результатов.

Исследование, проведенное на 160 европейских стадах во время вспышек ЛЗИН, в соответствии с протоколом отбора проб, описанным выше, показало, что смешанные инфекции (ETEC F4 и F18) наблюдались в 13% случаев (данные не опубликованы) (рис.).

Различные виротипы, выделенные из 160 случаев PWD в разных европейских странах, выборка 5 свиней с диареей и типирование 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам для каждой вспышки (данные не опубликованы)

Патогенные E.coli могут быть также идентифицированы серотипированием O-антигенов (LPS клеточной стенки), поскольку небольшое количество специфических O-групп было связано с заболеванием (таблица).

Таблица 1

Серогруппы O, наиболее часто определяемые как энтеротоксигенные E.coli , вызывающие диарею новорожденных у свиней

Фибриальные адгезины Серовиротипы

O149: LT: STa: STb: EAST-1
O149: LT: STb
F18 O149: LT: STb: EAST-1
0138: STa: STb
O138: LT: STb: EAST-1: Stx2e
O139: Stx2e: (AIDA)
O147: STa: STb:1A, диагностика,
ETEC Adhesins Серогруппы O Болезнь
F5, F6, F41 O201, O964
F4 O8, O138, O141, O145, O147, O149, O157

Полное серотипирование H (антиген жгутикового белка) и O-антигенов с дополнительной идентификацией K-антигенов (капсульный полисахарид) стандартный метод определения всех серотипов, но в целом его проводят в нескольких справочных лабораториях.

Различные клоны внутри серогруппы, возможно, эволюционировали, приобретая разные гены вирулентности, что привело к клональной вариации, связанной с конкретным регионом или страной. Например, ETEC серогруппы O139, связанный во всем мире с фимбриями F18ab, обычно вызывает PWD в Австралии и OD в Европе, в то время как преобладающая серогруппа, связанная с PWD у свиней во всем мире, - O149 [1] (Таблица).

Таблица 2

Общие серовиротипы патогенных E.coli от свиней с PWD (модифицировано из Fairbrother и Gyles [1])

LT: STb: EAST-110 терапия и устойчивость к противомикробным препаратам

Escherichia coli представляет собой грамотрицательные перитрихально жгутиковые бактерии, принадлежащие к семейству Enterobatteriaceae, и является возбудителем широкого спектра заболеваний у свиней, включая неонатальную диарею и диарею после отъема (PWD), которые являются важными причинами смерти во всем мире. у поросят-сосунов и свиней-отъемышей соответственно [1].

В кишечную колибактериозу вовлечены два основных патотипа: энтеротоксигенная E.coli (ETEC) и энтеропатогенная E.coli (EPEC). ETEC является наиболее важным патотипом у свиней и включает различные виротипы (этот термин используется для описания штаммов, характеризующихся различными комбинациями токсинов и фимбрий). Вспышки неонатальной диареи и диареи после отъема из-за инфекции ETEC, обычно поражающей значительную часть свиней, часто повторяются в одних и тех же стадах и требуют дорогостоящих мер борьбы.Кишечный колибактериоз может привести к значительным экономическим потерям из-за смертности, снижения привеса, стоимости лечения, вакцинации и кормовых добавок [1]. В зависимости от тяжести заболевания стоимость PWD оценивалась в диапазоне от 40 до 314 евро на свиноматку [2]. ETEC обладают фимбриями, которые прикрепляются к энтероцитам и вырабатывают один или несколько энтеротоксинов (рис.), Которые вызывают секреторную диарею, вызывая некоторые из наиболее серьезных заболеваний в свиноводстве во всем мире, такие как колибактериоз новорожденных и ЛЗЗ.

Стратегии, обычно используемые для профилактики колибактериоза новорожденных и борьбы с ним, должны быть направлены на снижение количества патогенных E.coli в окружающей среде, соблюдение гигиенических мер и внутреннюю и внешнюю биобезопасность. Поддержание подходящих условий окружающей среды и высокий уровень иммунитета поросят, гарантированный лактогенным иммунитетом и вакцинацией свиноматок против ETEC F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41, снижают риск развития болезни.

Для предотвращения ETEC PWD использовались различные подходы, включая пассивное введение специфических антител, диетические добавки, такие как пребиотики и пробиотики, и диетические профилактические меры, генетическое разведение для ETEC-устойчивых стад и живых пероральных нетоксигенных E.coli [3].

Даже если некоторые из описанных выше профилактических подходов как для неонатального колибактериоза, так и для колибактериоза после отъема показали некоторую перспективность и эффективность, антибиотики по-прежнему часто используются для лечения кишечного колибактериоза парентерально и перорально. При пероральном введении свиньям часто наблюдается недостаточная дозировка, и это состояние может способствовать отбору устойчивых бактерий [4]. Противомикробные препараты, обычно используемые для лечения кишечного колибактериоза, следует выбирать из-за их способности достигать терапевтических концентраций в кишечном содержимом.Наиболее часто используются энрофлоксацин, апрамицин, цефтиофур, неомицин, гентамицин, амоксициллин / клавулановая кислота, триметоприм / сульфонамид и колистин [1]. Устойчивость к противомикробным препаратам к апрамицину, неомицину, триметоприм-сульфонимиду и колистину наблюдается все чаще, особенно у штаммов ETEC, вызывающих PWD [3].

Лечение кишечного колибактериоза свиней требует понимания патотипов и виротипов E.coli , а также условий, при которых они могут вызывать заболевание, с тем чтобы применять соответствующие методы диагностики и стратегии профилактики и контроля.Ключевым элементом подхода к вспышке колибактериоза с целью постановки надежного и точного диагноза является знание диагностического процесса и критериев интерпретации диагностических методов.

Эта статья направлена ​​на решение некоторых основных вопросов, которые часто задают при столкновении с кишечным колибактериозом новорожденных и колибактериозом после отъема, которые являются основными предметами данного обзора, в отношении диагностического подхода и интерпретации специальные исследования, меры контроля, основанные на терапии антибиотиками, и влияние устойчивости к противомикробным препаратам в борьбе с этими заболеваниями.

Патогенез кишечного колибактериоза свиней

Кишечный колибактериоз новорожденных

ЕТЭК, вызывающий кишечный колибактериоз новорожденных, проникает в животное при проглатывании и при наличии предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевания посредством специфических вирулентных факторов. Степень колонизации и разрастания определяет, является ли заболевание результатом инфекции. ETEC, ответственные за неонатальную диарею, содержат адгезины, поверхностные белки, называемые фимбриями, которые идентифицированы как F4 (k88), F5 (k99), F6 (987P) и F41 (рис.). Фимбрии позволяют микроорганизмам прикрепляться к специфическим рецепторам на щеточных краях энтероцитов тонкой кишки. ETEC с фимбриями F4 колонизируют длину тощей кишки и подвздошной кишки, тогда как ETEC с фимбриями F5, F6, F41 в основном колонизируют заднюю часть тощей кишки и подвздошную кишку [1]. Восприимчивость к ETEC F5, F6 и F41 снижается с возрастом и связана с уменьшением количества активных рецепторов, присутствующих на эпителиальных клетках кишечника с возрастом. Большинство штаммов ETEC колибактериоза новорожденных продуцируют термостабильный энтеротоксин STa, который связывает гликопротеиновый рецептор гуанилилциклазы C на щеточной кайме эпителиальных клеток кишечника ворсинок и крипт, стимулируя выработку циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), что приводит к секреции электролитной конечной жидкости [1] .Чрезмерная секреция приводит к обезвоживанию и, в конечном итоге, к смерти [1]. Метаболический ацидоз, определяемый как состояние пониженного системного pH, является тяжелым осложнением колибактериоза новорожденных и возникает из-за выработки лактата. Большинство клинических признаков, которые раньше связывали с ацидозом, на самом деле были связаны с повышенным уровнем D-лактата в крови. Источником D-лактатемии является бактериальная ферментация непереваренного субстрата, который достигает толстого кишечника из-за повреждения эпителия слизистой оболочки тонкого кишечника.Респираторная компенсация ацидоза происходит за счет гипервентиляции, но этот механизм не работает из-за неадекватного бикарбонатного буфера [5].

Исходя из концентрации и сродства рецепторов STa, задняя часть тощей кишки, по-видимому, является основным местом гиперсекреции в ответ на STa. В развитии кишечного колибактериоза новорожденных очень важную роль играет пассивный иммунитет. В частности, большинство неонатальных инфекций можно предотвратить с помощью пассивного молозива и лактогенного иммунитета [6].Поскольку инфекции ETEC являются неинвазивными желудочно-кишечными инфекциями, для борьбы с заболеванием важен иммунитет слизистой оболочки, то есть лактогенный, а не молозивный, то есть системный иммунитет [6]. По этой причине наличие высоких уровней IgA в молоке свиноматок, вакцинированных или подвергшихся воздействию патогенной E.coli , присутствующей в окружающей среде поросят, может предотвратить колонизацию тонкой кишки ETEC. Поскольку материнские вакцины применяются парентерально, успех вакцинации, в частности свинок, во многом зависит от предыдущего воздействия ETEC на слизистые оболочки этих животных.Поросята более подвержены заболеваниям, если в молоке свиноматки отсутствуют специфические антитела или у них нет доступа к достаточному количеству молока.

Кишечный колибактериоз после отъема

Как описано для неонатального колибактериоза, E.coli , вызывающая PWD, проникает в животное при приеме внутрь и в присутствии соответствующих предрасполагающих условий окружающей среды и факторов хозяина, размножается в кишечнике и вызывает заболевание посредством специфические факторы вирулентности [1].

Штаммы ETEC после отъема в основном обладают фимбриями F4 и F18, за некоторыми редкими исключениями.Оба фимбриальных типа (F4 и F18) имеют несколько вариантных подтипов, основанных на антигенных различиях. Были описаны варианты F4 ab, ac и ad, даже если почти все штаммы, выделенные из случаев PWD, относятся к подтипу F4 ac. F18 имеет два известных варианта: ab и ac. F18 ab обычно ассоциируется со штаммами отековой болезни (OD), а F18 ac - со штаммами PWD [7].

Нефимбриальный адгезин, идентифицированный как адгезин, участвующий в диффузной адгезии (AIDA), был связан со штаммами ETEC, полученными от свиней-отъемышей с PWD, и есть доказательства того, что он причинно участвует в диарее, экспериментально вызванной у новорожденных поросят, лишенных молозива. с кодировкой STb E.coli [8]. Однако роль EAST1 и AIDA в развитии колибактериоза у свиней еще предстоит выяснить [9]. Штаммы ETEC после отъема продуцируют один или несколько из следующих известных энтеротоксинов: термостабильные энтеротоксины STa, STb, термолабильный энтеротоксин LT и энтероагрегативный энтеротоксин E.coli , термостабильный (EAST1) [1]. Механизм действия STa описан при колибактериозе новорожденных. STb не изменяет цГМФ, как описано для STa, показывая другой механизм действия.Связывание STb с его рецептором приводит к поглощению Ca 2+ клетками, вызывая секрецию воды и электролитов двенадцатиперстной кишкой и тощей кишкой. In vivo значительное накопление Na + и Cl - происходит внутрилуминально после интоксикации STb. Кроме того, STb стимулирует секрецию бикарбоната (HCO3-) [10].

LT является частью важной группы токсинов - семейства токсинов AB5. Были описаны два подтипа LT, LTI и LTII. Различия между LTI и LTII в значительной степени связаны с различиями в их субъединице B.LTI можно разделить на LTIh и LTIp, продуцируемые соответственно ETEC человека и свиньи. Было также показано, что штаммы, экспрессирующие LT, обладают преимуществом в колонизации, способствуя прилипанию ETEC in vitro и in vivo [10, 11]. LT постоянно активирует аденилциклазу на базолатеральной границе клетки и приводит к гиперсекреции электролитов и воды [10], вызывая обезвоживание. Метаболический ацидоз является осложнением колибактериоза после отъема, но его действие ограничивается до тех пор, пока не произойдет коллапс кровообращения.

EAST1 был обнаружен в ETEC, изолированном от свиней с диареей, однако его роль в развитии диареи не выяснена [9].

Кишечная микробиота и etec

Экологические и материнские бактерии быстро колонизируют кишечник потомства после рождения и формируют начало здоровой кишечной иммунной системы и ее будущее развитие [12]. Кишечная микробиота характеризуется высокой плотностью населения, большим разнообразием и сложностью взаимодействий в желудочно-кишечном тракте [13].Исследования по характеристике кишечной микробиоты показывают, что основными группами бактерий, выделенными из кишечника свиней, являются Streptococcus , Lactobacillus , Prevotella , Selenomona , Mitsuokella , Megasphera 0008, , Bacteroides , Fusobacteria , Acidodaminococci и Enterobacteria [13]. Интересно, что сообщалось, что есть четкие доказательства того, что микробиота кишечника играет важную роль в управлении метаболизмом хозяина и что разнообразие фекального бактериального сообщества и их изменения с течением времени были разными у свиней в зависимости от их последующей восприимчивости к диарее после отъема [ 12].Желудок и проксимальный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстная кишка) содержат относительно небольшое количество бактерий (10 3 –10 5 бактерий / г или мл содержимого) из-за низкого pH и / или быстрого потока пищеварительного тракта. Напротив, в дистальном отделе тонкой кишки обитает более разнообразная и численно большая (10 8 бактерий / г или мл содержимого) популяция бактерий [13].

Среднее количество биохимических фенотипов E.coli у поросят увеличивалось с возрастом животных [14] и популяций E. coli в фекальной микробиоте свиней и в окружающей среде фермы динамичны и демонстрируют высокий уровень разнообразия [15] .

Клинические проявления кишечного колибактериоза, очевидно, требуют наличия патогенной кишечной палочки , а также изменений окружающей среды и признанных факторов риска [16]. Моредо и др. [17] продемонстрировали, что процент положительных по ETEC недиареальных свиней составлял 16,6% в период лактации, 66% в фазе доращивания и 17,3% в популяции откорма. Эти данные продемонстрировали, что эти патогены также могут выделяться с фекалиями здоровых животных, как уже сообщал Осек в 1999 году [18].

Барьерные функции желудочно-кишечного тракта у новорожденных поросят не так развиты, как у взрослых животных, из-за более высокого pH в желудке, более низкой протеолитической способности и зависимости от пассивной иммунной защиты из-за иммунологической незрелости [19]. Сообщается, что время регенерации эпителия тонкой кишки у суточных поросят составляет 7-10 дней по сравнению с 2-4 днями у 3-недельных свиней. Это различие, вероятно, способствует восприимчивости к инфекционному энтериту у новорожденных поросят, так как быстрое обновление энтероцитов считается защитным механизмом за счет изгнания инфицированных клеток [20].Взятые вместе, все эти условия в сочетании с предрасполагающими факторами способствуют уязвимости новорожденных поросят к кишечным инфекциям, вызванным ETEC.

После отъема изменение кишечной среды поросят, в основном из-за изменений в рационе питания, приводит к изменению состава местной флоры. Разнообразие штаммов кишечной флоры E.coli обычно велико у здоровых свиней [15], тогда как при кишечном колибактериозе мы наблюдаем нарушение баланса между бактериями, присутствующими в нормальной кишечной флоре [14].Это состояние приводит к распространению доминирующего патогенного штамма, который колонизирует тонкий кишечник [21], быстро достигая массовых количеств порядка 10 9 / г содержимого. Это причина того, почему часто, если не всегда, образцы, собранные у диарейных свиней, пораженных колибактериозом, позволяют выделить чистую культуру патогенной кишечной палочки .

Эту информацию необходимо учитывать для правильной интерпретации результатов диагностики. В частности, оценка диагностических результатов должна производиться только с учетом как клинических признаков, так и патологических поражений, а также с учетом количества изолированных патогенных E.coli , относящиеся к идентифицированному патотипу и виротипу.

Диагностический подход

Диагностика кишечного колибактериоза новорожденных и после отъема включает комбинацию различных диагностических процедур, начиная с наблюдения клинических признаков и грубых поражений, с последующими соответствующими бактериологическими исследованиями и типированием выделенных бактериальных штаммов.

Клинические признаки, макроскопические поражения и отбор образцов

Диарея новорожденных, вызванная энтеротоксигенным действием E.coli чаще всего наблюдается у поросят в возрасте от 0 до 4 дней жизни, и, как правило, в эндемичных условиях пометы от свиноматок первого помета могут быть более вовлеченными из-за отсутствия защиты со стороны пассивного иммунитета.

PWD из-за E.coli обычно наблюдается через 2–3 недели после отлучения, и, хотя и не в исключительных случаях, его можно зарегистрировать через 6–8 недель после отлучения.

Когда ETEC поддерживает неонатальную диарею, наблюдаются большие количества водянистой до кремообразной консистенции, с характерным запахом и часто от белого до желтого цвета.

Случаи колибактериоза после отъема, вызванного ETEC, обычно характеризуются желтоватым, серым или слегка розовым водянистым поносом с характерным запахом, который обычно длится одну неделю (рис.).

Диарейные фекалии свиней, страдающих ETEC F4 PWD

Больные свиньи обычно подавлены с пониженным аппетитом и грубой липкой влажной шерстью. Может произойти внезапная смерть, особенно в начале вспышки, и мертвые свиньи обычно обезвоживаются с запавшими глазами.Тонкая кишка обычно расширена, слегка отечна и гиперемирована (рис.). Желудок, обычно расширенный и наполненный свернувшимся молоком или сухим кормом, при колибактериозе новорожденных или после отъема, соответственно, демонстрирует гиперемию глазного дна (рис.). Брыжеечные лимфатические узлы увеличены и обычно гиперемированы. Эти поражения, даже если они не патогномоничны, наводят на мысль о кишечном колибактериозе. По этой причине вскрытие трупа, как в случае колибактериоза новорожденных, так и после отъема, помогает патологу в выборе последующего лабораторного обследования.

Кишечник свиньи, страдающей ETEC F4 PWD, выглядит расширенным, отечным и гиперемированным.

Желудок свиньи, страдающей ETEC F4 PWD. На дне желудка наблюдается сильная гиперемия

Наиболее эффективный подход - отобрать несколько нелеченых свиней (3-5), страдающих диареей в течение менее 12-24 часов, и гуманно усыпить их и выполнить точное вскрытие трупа, чтобы оценить макроскопические поражения (оценить тонкую кишку, толстую кишку, подвздошно-слепой клапан, брыжеечные лимфатические узлы) и собрать образцы.Неоткрытые сегменты тонкой кишки (в частности, подвздошной и тощей кишки) и толстой кишки с перевязанными концами должны быть взяты и отправлены в лабораторию (свежие образцы для бактериологических исследований и зафиксированы в 10% забуференном формалине для гистологии) с запросом бактериологического исследования. для выделения патогенного штамма E. coli , участвовавшего в вспышке, его количественной оценки (чистая культура или нет), его типирования и оценки чувствительности к антибиотикам (рис.).Свежие образцы должны храниться при +4 ° C и должны быть доставлены в лабораторию менее чем за 24 часа.

Схема отбора проб кишечного колибактериоза (неонатального и после отъемного) у свиней

Недавно спонтанно умершие животные также могут быть использованы для микробиологического анализа. Поскольку автолиз кишечника после смерти происходит быстро, ткани, полученные от животных через 4–6 ч после смерти, обычно не подходят для гистопатологического анализа. Если нет свиней с характерными клиническими признаками кишечного колибактериоза для усыпления или недавно умерших свиней, рекомендуется собирать фекалии (непосредственно от животных, а не из почвы) или ректальные мазки от 3 до 5 свиней (рис.).

Для окончательного диагноза требуется сочетание нескольких исследований, включая количественную бактериологию, идентификацию факторов вирулентности, обычно с помощью ПЦР, и гистопатологию в качестве дополнительного анализа, чтобы получить комплексную интерпретацию микроскопических поражений, наблюдаемых при обнаруженном патогене. Диагностическое дерево и диагностические критерии, которым следует руководствоваться при диагностике кишечного колибактериоза, представлены на рис.

Диагностика кишечного колибактериоза: предлагаемое дерево диагностики и диагностические критерии

Бактериология и характеристика бактериальных изолятов

Диагностика кишечного колибактериоза основана на бактериологическом исследовании образцов содержимого просвета (первый выбор) или ректальных мазков.Образцы следует засеять на кровяной агар и агар МакКонкея или другую среду, которая является селективной в отношении Enterobatteriaceae, например агар Гектоена. Эти селективные среды позволяют дифференцировать ферментирующие лактозу (например, E.coli ) от неферментирующих лактозу грамотрицательных кишечных бацилл. Колонии на твердой среде достигают своего полного размера в течение 1 дня инкубации и варьируются от гладких до грубых или слизистых. Характеристики колоний, выращенных на кровяном агаре, и ферментация лактозы на селективных средах дают первое диагностическое указание.В частности, наличие гемолитических колоний как при неонатальной диарее, так и при PWD часто используется в качестве быстрого инструмента для диагностики диареи ETEC (рис.). В общих чертах, ETEC, изолированные от случаев колибактериоза новорожденных, могут проявляться в виде гемолитических (ETEC F4 положительных) или негемолитических (ETEC F5, F6, F41) колоний на чашках с кровяным агаром [1, 22]. ETEC, изолированные от случаев PWD, в основном являются гемолитическими (ETEC F4 или F18), даже если могут наблюдаться негемолитические штаммы. В недавнем исследовании авторы сообщили, что E.coli , выделенные из пациентов с PWD и охарактеризованные как ETEC, были гемолитическими в 97,6% случаев. Оставшиеся 2,4% негемолитических изолятов ETEC, гемолитическая активность которых постоянно проверялась, были выделены во Франции, Италии и Германии и имели один и тот же виротип: F4, STa, STb [23].

ETEC F4, выделенный из кишечного содержимого свиньи, страдающей PWD. На снимке показана чистая культура гемолитической E.coli на кровяном агаре

Выявление патогенных штаммов не во всех случаях оправдывает заболевание, и важно учитывать, что E.coli , как сообщалось выше, можно, конечно, также изолировать из кишечной среды обитания здоровых хозяев.

Таким образом, оценка диагностических результатов может производиться только с учетом как клинических, так и патологических наблюдений в сочетании с количественной оценкой изолированного патогенного E.coli . По этой причине высокая концентрация патогенной E.coli в чистой или почти чистой культуре, выделенной из тонкой кишки (подвздошной и тощей кишки), свидетельствует о кишечном колибактериозе.Поскольку почти все ETEC F4 или F18 являются гемолитическими, наличие чистой культуры гемолитических колоний можно использовать в качестве предполагаемого диагноза колибактериоза новорожденных (ETEC F4) или колибактериоза после отъема (ETEC F4 или F18) [1].

Интерпретация бактериологических отрицательных результатов у животных, получавших антибиотики, ненадежна и требует повторного исследования с нелеченными свиньями.

Идентификация генов вирулентности, кодирующих фимбрии и токсины изолированного штамма, имеет решающее значение для выяснения его роли в наблюдаемой клинической проблеме.В настоящее время в рутинной диагностике генотипический анализ, такой как полимеразная цепная реакция (ПЦР) для обнаружения генов, кодирующих факторы вирулентности, выполняется во многих лабораториях для характеристики выделенных штаммов. Праймеры, распознающие гены, кодирующие токсины (STa, STb, LT и EAST1) и фимбрии (F4, F5, F6, F18, F41) ETEC, для белка внешней мембраны Eae или intimin в энтеропатогенной E.coli (EPEC) и для токсина Stx2e в штаммах STEC ( E.coli, штаммов, вызывающих отек) доступны и могут использоваться для проведения ПЦР-анализов для повседневной рутинной диагностики [24].Интересно, что некоторые штаммы F18 продуцируют как энтеротоксины, так и токсин Stx2e. Эти штаммы классифицируются как ETEC, а не STEC, поскольку они вызывают клинические симптомы PWD в большей степени, чем отек [1].

Использование конечной точки ПЦР для прямой идентификации факторов вирулентности в образцах от больных свиней без проведения полуколичественной бактериологии и типирования отдельных изолятов может сделать интерпретацию трудной и ненадежной. Этот диагностический подход не позволяет количественно оценить патоген и может дать комбинацию всех определяемых факторов вирулентности, принадлежащих разным E.coli , присутствующие в образце, и, как следствие, ложные комбинации этих факторов. Кроме того, не исключено, что подобные гены факторов вирулентности могут быть обнаружены и у других кишечных энтеробактерий. Например, исследование, проведенное на бактериях, выделенных из случаев диареи у детей в Мексике, показало, что ген токсина ST одного штамма, идентифицированного как M. morganii , на 100% идентичен гену токсина ST E. coli [25 ]. О наличии генов, кодирующих токсин LT, ранее сообщалось у M.morganii , полученный из образцов стула путешественников с диареей [26].

Разработка количественных ПЦР-тестов (кПЦР) стала возможным вариантом диагностики [27] отдельно или в сочетании с бактериологией. Стол и его коллеги сообщили, что чувствительность кПЦР была выше по сравнению с культивированием E. coli F4 и E. coli F18 из образцов фекалий свиней с диареей. В 34% образцов, положительных по F4-qPCR и / или F18-qPCR, патогенные E.coli не были обнаружены при культивировании. Когда было обнаружено более 10 7 КОЕ / г E. coli F4 и / или E. coli F18, это коррелировало с культивированием большого количества потенциально патогенных E. coli [27] . Даже если количественная оценка патогенной E.coli с помощью кПЦР представляет собой многообещающий метод диагностики кишечного колибактериоза, полуколичественная бактериология имеет фундаментальное значение для проведения изоляции и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам E.coli , вызвавший вспышку.

Обычно вспышки F4-положительных E.coli , как правило, затрагивают только один штамм в любой момент времени, даже если наблюдались смешанные инфекции с выделением разных виротипов в одной и той же вспышке. В этих случаях, вероятно, преобладает один виротип в любой данной вспышке [1]. По этим причинам было бы целесообразно типизировать больше изолятов, полученных от разных свиней, вовлеченных в вспышку, после количественного бактериологического исследования и в соответствии с затратами на исследования, чтобы определить, участвует ли более одного виротипа во вспышке кишечный колибактериоз.Например, было бы целесообразно протестировать образцы от 5 репрезентативных свиней с диареей и типировать 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам. Хотя такой подход не дает абсолютных результатов, он, безусловно, повышает надежность полученных результатов.

Исследование, проведенное на 160 европейских стадах во время вспышек ЛЗИН, в соответствии с протоколом отбора проб, описанным выше, показало, что смешанные инфекции (ETEC F4 и F18) наблюдались в 13% случаев (данные не опубликованы) (рис.).

Различные виротипы, выделенные из 160 случаев PWD в разных европейских странах, выборка 5 свиней с диареей и типирование 3 изолята, ранее выбранных по их культуральным и биохимическим характеристикам для каждой вспышки (данные не опубликованы)

Патогенные E.coli могут быть также идентифицированы серотипированием O-антигенов (LPS клеточной стенки), поскольку небольшое количество специфических O-групп было связано с заболеванием (таблица).

Таблица 1

Серогруппы O, наиболее часто определяемые как энтеротоксигенные E.coli , вызывающие диарею новорожденных у свиней

Фибриальные адгезины Серовиротипы

O149: LT: STa: STb: EAST-1
O149: LT: STb
F18 O149: LT: STb: EAST-1
0138: STa: STb
O138: LT: STb: EAST-1: Stx2e
O139: Stx2e: (AIDA)
O147: STa: STb:1A, диагностика,
ETEC Adhesins Серогруппы O Болезнь
F5, F6, F41 O201, O964
F4 O8, O138, O141, O145, O147, O149, O157

Полное серотипирование H (антиген жгутикового белка) и O-антигенов с дополнительной идентификацией K-антигенов (капсульный полисахарид) стандартный метод определения всех серотипов, но в целом его проводят в нескольких справочных лабораториях.

Различные клоны внутри серогруппы, возможно, эволюционировали, приобретая разные гены вирулентности, что привело к клональной вариации, связанной с конкретным регионом или страной. Например, ETEC серогруппы O139, связанный во всем мире с фимбриями F18ab, обычно вызывает PWD в Австралии и OD в Европе, в то время как преобладающая серогруппа, связанная с PWD у свиней во всем мире, - O149 [1] (Таблица).

Таблица 2

Общие серовиротипы патогенных E.coli от свиней с PWD (модифицировано из Fairbrother и Gyles [1])

LT: STb: EAST-1 Инфекция - обзор

Эпидемиология и глобальное воздействие

Инфекция STEC является заболеванием, подлежащим регистрации в США и некоторых других странах (Chang et al., 2009). Он широко распространен в США, странах Европейского континента, Великобритании, Японии, Аргентине и Австралии, хотя преобладающий серотип варьируется в зависимости от местоположения (Таблица 5.1). В США после первой вспышки в 1982 г. количество и тяжесть вспышек STEC резко возросли. По данным CDC (Центры по контролю и профилактике заболеваний, 2012 г.), STEC вызывает около 265000 случаев заболеваний, включая 3600 госпитализаций и 30 смертей в США каждый год (Scallan et al., 2011). E. coli O157: H7 - преобладающий серотип STEC, ответственный за заболевания человека в США (Tarr et al., 2005), вызывающий более 96 000 случаев заболевания и 17 вспышек ежегодно. В период с 1982 по 2002 год в США было зарегистрировано 350 вспышек E. coli O157: H7. Из числа пострадавших 17% были госпитализированы, у 4% развился ГУС и 0,5% перенесли летальную инфекцию (Scallan et al., 2011). Только в 2011 году STEC O157 вызвал три из четырех вспышек STEC в США в нескольких штатах.Хотя путь передачи был в основном (52%) через пищу, другие пути передачи, такие как водный, от человека к человеку и контакт с животными, также вызывали вспышки. Говяжий фарш был основным средством передачи пищевых продуктов (вызывая 41% вспышек), за ним следовали продукты (21%) (Rangel et al., 2005). Однако, хотя принятие строгих мер контроля привело к сокращению числа вспышек заболеваний, связанных с говяжьим фаршем, в США (Rangel et al., 2005; CDC, 2007), свежие продукты, особенно зеленые листовые овощи, такие как шпинат и салат, все чаще выращиваются. связаны со вспышками STEC в последние годы (см. ниже).

ТАБЛИЦА 5.1. Распределение серогрупп STEC по всему миру

Фибриальные адгезины Серовиротипы

O149: LT: STa: STb: EAST-1
O149: LT: STb
F18 O149: LT: STb: EAST-1
0138: STa: STb
O138: LT: STb: EAST-1: Stx2e
O139: Stx2e: (AIDA)
O147: STa: STb: EAST-1: AID3A
3 O1511, O4511, O4511, O45 O145
Страна / континент Преобладающие серогруппы Преобладающая серогруппа
O157 по сравнению с не-O157
США
O157
Канада O157, O55, O125, O26, O126, O128, O18 O157
Южная Америка O1, O2, O26, O49, O11 Не-O157
Соединенное Королевство O157 O157
Континентальная Европа O157, O26, O111, O104, O103, O128, O14, O398, O2
Австралия O157, O111, O26 Оба
Япония O157, O26, O111 O157

Хотя E.coli O157: серотип H7 остается наиболее часто связанным с заболеванием STEC в США, несколько недавних вспышек привлекли внимание к серотипам STEC O157, отличным от E. coli (Brooks et al., 2005; Bosilevac and Koohmaraie, 2011; Брэдли и др., 2012). Действительно, бремя болезни, вызванное серотипами E. coli O157, отличными от , может быть не полностью осознано из-за диагностических ограничений и неадекватного наблюдения. Штаммы E. coli O157, отличные от , по оценкам, вызывают около 160 000 случаев заболевания ежегодно в США (Scallan et al., 2011). Основные серотипы E. coli O157 STEC, отличные от , выделенные в США в период с 1983 по 2002 гг., Включают O26 (22%), O111 (16%), O103 (12%), O121 (8%), O45 (7%), и O145 (5%) (Brooks et al., 2005).

В Канаде, как и в США, преобладающим серотипом является E. coli O157: H7, вызывающий 93% инфекций STEC (Pennington, 2010). Другие основные серотипы, выделенные от людей в Канаде, включают O55, O125, O26, O126, O128 и O18 (таблица 5.1). Заболеваемость STEC в Канаде колеблется от 3.От 0 до 5,3 случаев на 100 000 человек, достигнув пика в 1989 г. и впоследствии снизившись (CCDR, 1997). Наиболее частым источником вспышек был говяжий фарш, за ним следовало сырое молоко, яблочный сок и загрязненная вода.

В отличие от стран Северной Америки, эпидемиология STEC в Южной Америке отличается поразительно низкой частотой встречаемости серотипа E. coli O157: H7 (Lopez et al., 1995, 1998; Aidar-Ugrinovich et al., 2007). Например, E. coli O157: H7 был выделен из 0–18% случаев STEC в Аргентине, 9% в Чили и ни в одном случае в Уругвае.Распространенные серотипы, выделенные от HUS и случаев кровавой диареи, включают E. coli с серотипами O1: NM, O2: NM, O15: H (-), O25: H (-), O26: H (-), O49: h20, O92: h4 и O11: NM (таблица 5.1). Южная Америка, особенно Аргентина, имеет исключительно высокую частоту ГУС (22 случая на 100 000 детей в возрасте до 5 лет) (Lopez et al., 1998).

Инфекции STEC являются очень важной проблемой общественного здравоохранения в Великобритании, вызывая 1% всех случаев пищевых отравлений в Англии и Уэльсе и 3% в Шотландии (Money et al., 2012). В Великобритании O157: H7 является наиболее распространенным серотипом STEC; другие серотипы STEC редко выделяются из случаев заболевания людей. E. coli O157: H7 был впервые выделен в Великобритании во время вспышки HUS в 1983 г. (Taylor et al., 1986). В отличие от Великобритании, серотипы STEC O157 и не- E.coli O157 одинаково важны в континентальной Европе, особенно в Германии, где STEC O157 вызывает только 30,5% случаев заражения STEC (Eurosurveillance Эдиториал, 2012). Однако по сравнению с США и Великобританией вспышки STEC реже наблюдаются в континентальной Европе.В 2010 году в Европейском союзе (ЕС) было зарегистрировано в общей сложности 4000 случаев, из которых на Германию приходилось 56,8%, а на Нидерланды - 22,0% (Eurosurveillance Editor, 2012). Обычные серотипы E. coli O157, отличные от , выделенные из ЕС, включают серотипы O26, O111, O103, O128, O91, O113, O2, O9 и O145 (Pennington, 2010) (таблица 5.1). Важно отметить, что в ЕС в 2011 году необычный серотип STEC, O104: h5, вызвал одну из самых смертоносных известных вспышек STEC, когда-либо зарегистрированных (∼3.3% смертности). Эта вспышка возникла в Германии в мае 2011 года, а затем распространилась на большинство стран Европы. Во всем мире было выявлено около 4200 случаев. Эта вспышка была отмечена поразительно высокой частотой ГУС (22%) и геморрагического колита (78%) (Buchholz et al., 2011; Rasko et al., 2011; Wu et al., 2011).

Общий годовой уровень инфекций STEC в Австралии заметно ниже, чем в странах Северной Америки и Европы: всего 0,4 случая на 100 000 в период 2000–2010 гг., Из которых 0.12 был серотипом STEC O157 (Vally et al., 2012). Таким образом, серотипы STEC O157 и не- E.coli O157 были выделены с одинаковой скоростью у австралийских пациентов с STEC (таблица 5.1). Преобладающими серотипами E.coli O157, отличными от , являются O111 (13,7%) и O26 (11,1%) (Vally et al., 2012). Новая Зеландия, ближайший сосед Австралии, имеет более высокий показатель, например 3,3 случая на 100 000 в 2009 г. (Leotta et al., 2008; Vally et al., 2012).

Среди азиатских стран болезнь STEC наиболее распространена в Японии (0.74 случая на 100 000 в 1999–2004 гг.), Где ежегодно происходят множественные вспышки (Sakuma et al., 2006). Хотя сообщалось, что другие серогруппы, такие как O26 и O111, вызывают вспышки, серогруппа O157 является преобладающей серогруппой в Японии (таблица 5.1). В 1996 году в результате множественных вспышек STEC O157 по всей Японии пострадало 11 826 человек и погибло 12 человек. Действительно, в том году в городе Сакаи произошла одна из крупнейших зарегистрированных вспышек E. coli O157: H7 в истории, затронувшая примерно 8000 человек, хотя и с очень низкой смертностью (т.е. две смерти) (Изумия и др., 1997). До недавнего времени в других азиатских странах проводилось лишь несколько исследований по эпидемиологии STEC. Случаи STEC у людей были зарегистрированы в Индии, Таиланде, Вьетнаме и Бангладеш. По оценкам, в 2006 г. распространенность STEC в Дакке, Бангладеш, составляла 0,5% среди госпитализированных пациентов. Интересно, что штаммы STEC O157 не были выделены от этих пациентов; общие выделенные серотипы включали O32: h35, O2: h55, O76: h29, ONT: h35 и ONT: h29 (Islam et al.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *