4. Εντεροβακτηριοειδή 1. Γενικά και Escherichia coli

Οικογένεια Enterobacteriaceae

• Η μεγαλύτερη, πιο ετερογενής οικογένεια Gram-αρνητικών βακτηρίων
  • \sim 50 γένη, εκατοντάδες είδη/υποείδη
• Ευθύνονται για μεγάλη αναλογία λοιμώξεων στην κλινική πράξη
  • 25\text{–}34\% των βακτηριαιμιών
  • >70\% των ουρολοιμώξεων
  • Πολυάριθμες εντερικές λοιμώξεις
• Πανταχού παρόντα (έδαφος, νερό, βλάστηση)· μέρος της φυσιολογικής μικροβιακής χλωρίδας ανθρώπου & ζώων
• Κατηγορίες παθογόνας ικανότητας
  • Υποχρεωτικά παθογόνα (π.χ. Salmonella, Shigella, Yersinia, ορισμένα στελέχη E.\ coli)
  • Ευκαιριακά παθογόνα (π.χ. E.\ coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus)
• Μετάδοση: άνθρωπος↔άνθρωπος, ζώο→άνθρωπο, ενδογενής διασπορά

Κλινικά σύνδρομα που προκαλούνται

• Μηνιγγίτιδα, πνευμονία, σηψαιμία, διάρροια, ουρολοιμώξεις
• Επιλεγμένα γένη/είδη και κυριότερα σύνδρομα
  • Escherichia: ουρολοιμώξεις, σηψαιμία, μηνιγγίτιδα, πνευμονία, διάρροια
  • Klebsiella: πνευμονία, ουρολοιμώξεις
  • Enterobacter: πνευμονία, σηψαιμία
  • Proteus: ουρολοιμώξεις
  • Salmonella, Shigella, Yersinia: εντεροπαθογόνα

Ταξινόμηση βάσει ζύμωσης λακτόζης

• Λακτόζη (+)
  • Γένη: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter
  • Σε άγαρ MacConkey σχηματίζουν ερυθρές αποικίες (διάσπαση λακτόζης)
• Λακτόζη (−)
  • Γένη: Salmonella, Shigella, Yersinia, Proteus
  • Στο ίδιο υπόστρωμα δίνουν άχρωμες αποικίες
• Το MacConkey περιέχει λακτόζη + δείκτη pH & χολικά άλατα (αναστολή Gram-+)

Αντιγονική δομή Enterobacteriaceae

• O αντιγόνα: Πολυσακχαριδικό τμήμα LPS (σωματικά)
• H αντιγόνα: μαστιγιακά (κινητικότητα)
• K ή Vi αντιγόνα: καψιδικά
• Ενδοτοξίνη: λιποπολυσακχαρίτης· κύριο δραστικό τμήμα Λιπίδιο\ A
• Παράδειγμα: E.\ coli\ O157:H7 (σωματικό O157, βλεφαριδικό H7)

Παράγοντες λοιμογόνου ισχύος (γενικοί)

• Ενδοτοξίνη LPS (λιπίδιο A): συστηματικές εκδηλώσεις/σήψη
• Κάψα: αντιφαγοκυτταρική προστασία
• Αντιγονική μεταβλητότητα (O,H,K)
• Εκκριτικό σύστημα τύπου III (≈ 20 πρωτεΐνες): έγχυση τοξινών στο κύτταρο-ξενιστή
• Μηχανισμοί δέσμευσης σιδήρου (σιδηροφόρα: αεροβακτίνη, εντεροβακτίνη)
• Πλασμίδια: κωδικοποίηση αντοχής & παθογενετικών νησίδων

Escherichia coli – Γενικά χαρακτηριστικά

• Σημαντικότερο είδος του γένους Escherichia
• Μέλος φυσιολογικής χλωρίδας παχέος εντέρου ανθρώπου/ζώων
• «Κολοβακτηριδιακός δείκτης»: παρουσία E.\ coli → κοπρανώδης ρύπανση νερών/τροφίμων
• Μεγάλη ετερογένεια στελεχών· από απλούς αποικιστές έως υψηλά παθογόνα

Αντιγονική & ινιδιακή σύσταση E. coli

• >180\ O ορότυποι, >50\ H τύποι, ομάδες K
• Πολλαπλοί τύποι ινιδίων:
  • Τύπου 1 → προσκόλληση σε ευρύ φάσμα κυττάρων
  • CFA\ I/II στα επαγόμενα από ETEC
  • P ινίδια σε ουροπαθογόνα στελέχη
  • BFP (Bundle Forming Pili) στα τυπικά EPEC

Κλινική σημασία E. coli

1. Πρώτο σε συχνότητα Gram(−) παθογόνο σε σηψαιμία
2. >80\% εξωνοσοκομειακών ουρολοιμώξεων
3. Εξέχον αίτιο γαστρεντερίτιδας
4. Νεογνική μηνιγγίτιδα (στελέχη με K1)

Παθογόνοι εντερικοί τύποι E. coli

EPEC (Enteropathogenic)

• ΠΕ 9\text{–}12\ h, ΔΝ \approx 12\ d
• Τυπικά (φέρουν πλασμίδιο pEAF → BFP) & άτυπα στελέχη
• Μηχανισμός A/E: προσκόλληση → εξαφάνιση μικρολαχνών → διαταραχή απορρόφησης/έκκρισης
• Νησίδα LEE (>40 γονίδια, εκκριτικό σύστημα τύπου III)
• Κυρίως σε βρέφη <2 ετών, περιοχές με φτωχή υγιεινή· σποραδικά & επιδημίες

ETEC (Enterotoxigenic)

• ΠΕ 10\text{–}72\ h, ΔΝ 1\text{–}5\ d
• LT\text{-I} (↑cAMP), STa (↑cGMP) → υπερέκκριση Cl^-, αναστολή επαναρρόφησης Na^+/Cl^-
• Κύρια αιτία θανάτου παιδιών <5 ετών σε αναπτυσσόμενες χώρες· 840 εκατ. περιστατικά/έτος
• Μετάδοση μόνο με μολυσμένα τρόφιμα/νερό (όχι άτομο→άτομο)

EAEC (Entero-aggregative)

• Προσκόλληση «στοίβας τούβλων» στο λ. έντερο
• Συχνή ανεύρεση σε υγιή άτομα· σημαντική χρόνια διάρροια, καθυστέρηση ανάπτυξης
• Παράγει κυτταροκίνες → ουδετερόφιλα → φλεγμονή

STEC/EHEC (Shiga-toxin-producing)

• Κύριος ορότυπος O157:H7, αλλά πολλοί άλλοι
• Stx1/Stx2: δομή A1B5, στόχος ο υποδοχέας Gb3
• Κλινικό φάσμα: ήπια διάρροια → αιμορραγική κολίτιδα χωρίς πυρετό
• HUS (αιμολυτικό-ουραιμικό σύνδρομο): οξεία ΝΑ, μικροαγγειοπαθητική αναιμία, θρομβοκυτοπενία
  • Επιπλοκή 5\text{–}10\% παιδιών <10 ετών (θνητότητα 3\text{–}5\%, μόνιμες βλάβες \approx 30\%)
• Τρόφιμα υψηλού κινδύνου: χάμπουργκερ, απαστερίωτο γάλα/χυμοί· κύρια δεξαμενή τα βοοειδή
• Εργαστηριακά: αδυναμία ζύμωσης σορβιτόλης (SMaC) → άχρωμες αποικίες· επιβεβαίωση με οροτυπία

EIEC (Enteroinvasive)

• ΠΕ 10\text{–}12\ h, ΔΝ 5\text{–}7\ d
• Μικρή μολυσματική δόση, ανθεκτικά σε γαστρικό οξύ/χολή
• Εισβολή & ενδοκυττάρια κίνηση → ιστική καταστροφή, φλεγμονή
• Συμπτώματα: υδαρή→δυσεντερική διάρροια με βλέννη/αίμα, πυρετό
• Κύριοι ορότυποι O124, O143, O164 (συχνότερος O124)

Διαφορές εντερικών παθότυπων (σύνοψη)

• Λεπτό έντερο: ETEC, EPEC, EAEC
• Παχύ έντερο (επιφάνεια): STEC
• Παχύ έντερο (διείσδυση): EIEC
• Παθογενετικοί μηχανισμοί, τοξίνες & κλινικά πρότυπα ποικίλουν (βλ. πίνακα ανωτέρω)

Θεραπεία & πρόληψη γαστρεντερίτιδας E. coli

• Κύριο μέτρο: έγκαιρη χορήγηση υγρών/ηλεκτρολυτών
• Αντιβιοτικά: αμφιλεγόμενη χρήση· προσοχή σε STEC (κίνδυνος ↑Stx)
• Πρόληψη ETEC: ασφαλές πόσιμο νερό, σωστή υγιεινή τροφίμων, ορθή επιλογή γευμάτων/νερού ταξιδιωτών
• Νοσοκομεία/βρεφοκομεία: σχολαστική υγιεινή χεριών, αποφυγή διασταυρούμενης μόλυνσης γευμάτων

Ουρολοιμώξεις & εξωεντερικές λοιμώξεις

• E.\ coli: συχνότερο αίτιο οξείας μη επιπλεγμένης ουρολοίμωξης
  • Αυτο-ενοφθαλμισμός από εντερική χλωρίδα → ανιούσα λοίμωξη
  • Οροομάδες με P ινίδια, κροσσοί Dr, αιμολυσίνη HlyA
• Νεογνική μηνιγγίτιδα/σηψαιμία: 75\% στελεχών εκφράζουν K1
• Παράγοντες κινδύνου ουρολοιμώξεων
  • Φύλο: συχνότερες σε γυναίκες (βραχεία ουρήθρα)
  • Εγκυμοσύνη: στάση ούρων λόγω ορμονών/πίεσης
  • Σεξουαλική δραστηριότητα, υπερτροφία προστάτη, καθετήρες, κυστεοσκοπήσεις
• Βακτηριαιμία από Enterobacteriaceae
  • Κατανομή: 45\%\ E.\ coli, 22\%\ Klebsiella, 20\%\ Enterobacter, 4\%\ Proteus, 4\%\ Serratia, 2\%\ Citrobacter, 3\% άλλα

Επιδημιολογικά δεδομένα

• Κρούσματα EHEC στην Ελλάδα (2004-2013): συνολικά 8
• STEC στην ΕΕ/ΕΟΧ (2016): υψηλότερη επίπτωση ηλικίες 0\text{–}4 ετών
• Παγκόσμια μελέτη EPEC σε παιδικό πληθυσμό (1996-2007): συχνότητες 2.4\text{–}18.2\% αναλόγως χώρας

Εργαστηριακή διάγνωση γενικά

• Gram χρώση κλινικών δειγμάτων
• Καλλιέργεια σε MacConkey άγαρ· διάκριση λακτόζης (+/−)
• Ουρολοιμώξεις: ημιποσοτική καλλιέργεια· σημαντικό εύρημα μονοκαλλιέργημα \ge 10^5 CFU/ml
• STEC: MacConkey με σορβιτόλη, οροτυπία O157
• Συμπληρωματικές δοκιμές: βιοχημικά, σερολογία, μοριακή ανίχνευση γονιδίων τοξινών