Факторы патогенности диареегенных E.Coli

У диареегенных эшерихий обнаруже­ны факторы адгезии и колонизации, факторы инвазии, эндотоксин и экзотоксины. Причем, разные категории эшерихий отличаются по имеющимся у них факторам патогенности и их свойствам. Наиболее изучены следующие:

1. Факторы адгезии, колонизации и инвазии, связанные с пилями, фимбриальными структурами, белками наружной мембраны. Они кодируются плазмидными генами и способствуют колонизации нижних отделов тонкой кишки.

2. Эндотоксин (липополисахарид). Все штаммы E.coli имеют эндотоксин, который обладает адге­зивными свойствами и может быть причиной эндотоксикоза.

3. Экзотоксины: У диареегенных E.coli имеются экзотоксины, которые подразде­ляются на цитотонины и цитотоксины. Некоторые диареегенные E.coli синтезируют гемолизин, для патогенных кишечных палочек характерна выработка бактериоцинов (колицинов).

Цитотонины или энтеротоксины (стимулируют гиперсекрецию клетками кишечника жидкости, нарушают водно-солевой обмен и способствуют развитию диареи). Они подразделяются на:

а) Термолабильные знтеротоксины— это белки с м.м. 60000-83000, обладают антигенными свойствами, имеют много сходных свойств с холерогенным токсином. Механизм действия токсинов идентичен механизму действия холерогена: токсин состоит из 5 субъединиц В (акцептор) и I субъе­диницы А (активатор), которая расщепляется после прикреп­ления на ганглиозидах эпителиоцитов на А1 и А2. А2 служит для связи с субъединицами В, а А1 является собствен­но токсином. Токсин А активирует аденилатциклазную систему, в результате накапливается цАМФ. Это ведет к нару­шению водно-электролитического баланса, изменяется ак­тивный транспорт ионов: в области крипт эпителиоциты усиленно выделяют анионы Cl, HCO, катионы Na, К. Затруд­нено всасывание воды, за ионами из клеток выходит вода что дополнительно усиливает аденилатциклазy. Действие токсина приводит к обезвоживанию организма и к гипокалиемии.

б) Термостабильный энтеротоксин имеет м.м. 2000-10000, не обладает антигенными свойствами. По структуре сходен с LT-токсином. Действует на гуанилат-циклазную си­стему, что приводит также к нарушению водно-солевого об­мена и к диарее, но диарея умеренная и более продолжительная.

Цитотоксины (шигоподобные токсины) действуют на клетки стенки кишечника и эндотелия капилляров. Эти токсины по антигенным свойствам идентичны токсину Шига возбудителей дизентерии и нейтрализуются антисыво­роткой к токсину Шига. Шигоподобные токсины вызывают нарушение синтеза белка в эпителиоцитах слизистой толстого кишечника, что приводит к их гибе­ли, обладают также и нейротоксическим действием.

Патогенез

На основании различий в антигенных свойствах и факторах патогенности возбудителей, в особенностях патогенеза, локализации па­тологического процесса, клинических и эпидемиологических отличий у вызываемых ими заболеваний, диареегенные эшерихии делят на пять категорий: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные. Для каждой категории характерна принадлежность к опре­деленным серогруппам (табл. 6).

Таблица 12. Серогруппы E. coli, наиболее часто вызывающие поражения у человека

Категория	Cepoгpyппa
Энтеротоксигенные E.coli (ЭТЭ, ЕТЕС)	О6, О8, О20, О25, О63, О78, О80, О85, O115, O128ac, O139, О148, О153, О159, О167
Энтеропатогенные E.coli (ЭПЭ, ЕРЕС)	О55, О86, О1, О119, О125, О126, О127, О128ав, О142
Энтероинвазивные E.coli (ЭИЭ, EIEC)	О26ас, О29, О124, О136, О143,О144, О152, О164, О167
Энтерогеморрагические E.coli (ЭГЭ, ЕНЕС)	O157, O26, O111, О145, О104
Энтероаггрегирующие (энтероадгезивные) E.coli (ЭАгЭ, EAgEC)	Не выяснены

Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

Энтероинвазивные кишечные палочки способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию.

Энтеропатогенные E.coli — основные возбудители диареи у детей (сальмонеллезоподобные заболевания). В основе поражений — адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови (геморрагический колит), гемолитико-уремический синдром (гемолитическая анемия в сочетании с почечной недостаточностью).

Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Таблица 13. Заболевания, вызываемые диареегенными E.coli

Категория	Патогенез	Клинические проявления	Локализация
ЭТЭ Неинвазивные, не цитотоксические, высоко энтеротоксигенные	Прикрепляются к эпителию кишечника при помощи фимбрий и колонизируют его. Секретируемые энтеротоксины проникают в эпителиоциты и нарушают в них водно-электролитный баланс и вызывают обильную водянистую диарею «секреторного типа» с развитием обезвоживания организма. Повреждения и воспаления слизистой не происходит.	Холероподобное течение: тошнота, рвота, кишечные спазмы, водянистая диарея, обезвоживание организма. Болеют как дети (диарея новорожденных), так и взрослые (диарея путешественников)	Тонкий кишечник
ЭПЭ цитотоксичные, ограничено инвазивные, иногда энтеротоксигенные	Адгезия и колонизация при помощи белков наружной мембраны, пилей и других адгезинов приводит к сглаживанию микроворсинок энтероцитов слизистой. Затем они захватываются энтероцитами и фагоцитируются в пейеровых бляшках. При разрушении выделяют эндотоксин, в результате чего развивается умеренное воспаление, нарушается всасывание воды и развивается диарея.	Коли-энтерит: диарея с высокой температурой, тошнотой, рвотой, стул без примеси крови. Чаще всего болеют новорожденные и дети первых 2-х лет жизни	Тонкий кишечник
ЭИЭ высоко инвазивные, цитотоксичные	Адгезия и колонизация на клетках слизистой, инвазия в эпителиоциты при помощи белков наружной мембраны в вакуоли, выход из вакуолей в цитоплазму и размножение в ней. Цитотоксические повреждения ведут к повреждению и гибели клеток эпителия. Развивается воспаление и изъязвление слизистой оболочки и диарея «инвазивного типа».	Дизентериеподобное течение: высокая температура, тенезмы, вначале водянистая диарея, затем в испражнениях примесь крови и слизи.	Нижний отдел подвздошной кишки и толстая кишка
ЭГЭ цитотоксичные	Адгезия и колонизация с помощью адгезинов. Продуцируемые шигаподобные цитотоксины нарушая синтез белка в эпителиоцитах, вызывают их гибель. Токсины действуют на клетки слизистой кишечники, клетки эндотелия капилляров, вызывая некроз стенок капилляров, образование тромбов кровотечение, ишемию окружающей ткани. Оказывают также нейротоксическое действие.	Геморрагический колит: сильные спазмы кишечника Диарея с кровью. Часто наблюдается уремический синдром: острая почечная — недостаточность, тромбоцитопения, гемолитическая анемия	Толстый кишечник, особенно слепая кишка
ЭАгЭ неинвазивные, нецитотоксические	Адгезия на слизистой кишечника при помощи фимбрий, пилей и др. адгезинов ведет к агрегации клеток, что препятствует всасыванию жидкости из просвета кишечника с развитием диареи	Тошнота, рвота, водянистая диарея с длительным течением, приводящая к обезвоживанию организма	Тонкий кишечник

Иммунитет

Естественный иммунитет против коли-инфекции обеспечивается бифидобактериями и антителами грудного материнского молока. Грудное молоко стимулирует развитие бифидофлоры. Сывороточные антитела IgM против энтеропатогенных штаммов эшерихий не проходят через плаценту, поэтому маленькие дети легко заболевают колиэнтеритом при заражении энтеропатогенными штаммами. Сывороточные антитела против дизентериеподобного эшерихиоза передаётся ребёнку от матери антителами IgG, которые проходят через плаценту, поэтому маленькие дети не восприимчивы к дизентериеподобному эшерихиозу (и к дизентерии).

Формирование местного иммунитета кишечника детей взрослых связано с секреторными SIgA, продуцируемыми лимфоидными клетками кишечника. После заболевания формируется группоспецифический слабо выраженный иммунитет. Возможны повторные заболевания.