的肠杆菌科是微生物的复杂多样的基团。它们以其在哺乳动物(包括人)和其他动物(如昆虫)的消化道中的频繁定位而命名(Tortora等人,2007)。
但是,这些细菌的存在不仅限于动物界,还被发现为植物(Cabello,2007),土壤,甚至水中的病原体(Olivas,2001)。
大肠杆菌
根据技术术语,它们被认为是“杆菌”,是指这些生物体细长,笔直和细条的形状。此外,它们是革兰氏阴性细菌,这表明它们的细胞壁很薄,并具有富含不同类型脂质的双层膜(Tortora等,2007)。
从临床角度来看,某些肠杆菌科物种会引起人类疾病,因此已经对其进行了详尽的研究。但是,并非所有人都具有致病性。
例如,大肠杆菌是哺乳动物肠道中最常见的居民之一,某些菌株是有益的。实际上,大肠杆菌能够产生维生素,并从肠中排除其他有害微生物(Blount,2015年)。
一般特征
肠杆菌科细菌是自由生存的细菌,它们不形成孢子,中等大小,长度为0.3至6.0 µm,直径为0.5 µm。其生长的最佳温度为37°C。它们是兼性厌氧的,也就是说,它们可以生活在有氧气的环境中,也可以没有氧气。
有些具有鞭毛(类似于鞭子的突起,用于运动),而另一些则没有运动的结构,并且完全不动。
除鞭毛外,这些细菌通常还具有一系列较短的附肢,称为菌毛和毛发。尽管两者的外观都类似于头发,但它们的功能不同。
菌毛是用来粘附在粘膜上的结构,而有性菌毛可以在两种生物之间交换遗传物质,为该过程提供了一种桥梁(Tortora等,2007)。
确实细菌不会进行有性繁殖,但此事件允许DNA交换。受体细菌获得的这种新的DNA分子使其具有某些特性,例如对特定抗生素的抗性。
这被称为水平基因转移,在大多数细菌中很常见,并具有医学上的意义。
在某些肠杆菌科中,典型的是被多糖组成的附加层所包围。这称为胶囊,具有K抗原(Guerrero等,2014)。
分类
肠杆菌科由大约30个属和大约130多个物种,生物群和肠道群组成。但是,该数字可能会略有不同,具体取决于建立分类排序的作者。
这些微生物的分类是基于确定属于不同代谢途径的某些关键酶的存在与否。同样,还包括确定该组排序的其他原则,例如:血清学反应,对某些抗生素的敏感性或耐药性。
历史上,部落的分类学类别被用于肠杆菌科的分类。其中包括大肠埃希氏菌,爱德华氏菌科,沙门氏菌科,柠檬酸杆菌科,克雷伯氏菌科,Proteeae,耶尔森氏菌和欧文氏菌属部落。
但是,根据不同的作者,这种观点已经过时了,已经被废弃了。尽管发生了这种变化,但该组的分类还是一个艰巨的话题(Winn,2006)。
近年来,DNA测序和杂交技术使建立组成该异源家族的生物的更精确分类成为可能。
在肠杆菌科的分类和命名中,可以提及该组中最突出的属:大肠杆菌,志贺氏菌,克雷伯菌,耶尔森氏菌,肠杆菌,沙雷氏菌,哈夫尼亚,变形杆菌,摩根氏菌,普罗维登西亚菌,柠檬酸杆菌,爱德华氏菌和沙门氏菌。
生化检验
在实验室中,生化测试对于识别人类以及土壤和食物中的病原体至关重要。微生物对不同生化反应的反应产生了有助于其分型的特征。
该细菌家族的新陈代谢的最重要特征包括:
-将硝酸盐还原为亚硝酸盐的能力,这个过程称为反硝化(有一些例外情况,例如:泛菌,沙雷氏菌和耶尔森氏菌)。
-发酵葡萄糖的能力。
-对氧化酶测试呈负性,对过氧化氢酶测试呈阳性,且果胶或藻酸盐均未液化(Gragera,2002; Cullimore,2010; Guerrero等,2014)。
-同样,某些致病性肠杆菌科细菌不会发酵乳糖。
用于鉴定这些微生物的最常见测试包括:乙酰甲基甲基甲醇的生产,甲基红的测试,吲哚的生产,柠檬酸钠的使用,硫酸的生产,明胶的水解,尿素和葡萄糖,乳糖,甘露醇,蔗糖,腺醇,山梨糖醇,阿拉伯糖以及其他碳水化合物的发酵(Winn,2006; Cabello,2007)。
被认为最能区分细菌身份的测试有:吲哚生成,赖氨酸脱羧酶,H2S和鸟氨酸脱羧酶(García,2014)。
流行病学
肠杆菌科是各种病理的病原体。其中最常见的是尿路感染,肺炎,败血病和脑膜炎。尽管感染的产生主要取决于患者的免疫系统状态。
在医学上重要的肠杆菌科中,最相关的是:
-沙门氏菌:通过受污染的食物或水传播,并引起发烧,腹泻和呕吐。
-克雷伯菌:与尿路感染,腹泻,脓肿和鼻炎有关。
-肠杆菌:与脑膜炎和败血症有关。
沙雷氏菌:引起肺炎,心内膜炎和败血症。
变形杆菌的某些属引起肠胃炎。
柠檬酸杆菌会引起患病患者的泌尿和呼吸道感染。
治疗方法
这些细菌病原体的治疗非常复杂,取决于多种因素,例如患者的初始状况以及他或她表现出的症状。
肠杆菌科是有害物质,通常对某些抗生素敏感,例如:喹诺酮,氨苄青霉素,头孢菌素,阿莫西林-克拉维酸,cotrimoxazole,有些对四环素敏感。
应该注意的是,滥用抗生素会增加细菌对其产生耐药性的频率。这被认为是一个微妙的全球健康问题,从逻辑上讲,这阻碍了治疗的分配。
例如,某些肠杆菌科细菌对碳青霉烯酶具有抗药性这一事实极大地阻碍了治疗,而最简单可行的解决方案是应用结合多种抗生素的治疗方法(Falagas等,2013),例如替加环素和粘菌素(Guerrero)。等人,2014年)。
最近的研究建议使用氨基糖苷类,多粘菌素,磷霉素和替莫西林(Van Duin,2013年)。
参考文献
- 布朗特(ZD)(2015)。模型生物的自然历史:大肠杆菌的无限潜力。Elife,4,e05826。
- Cabello,RR(2007)。人类微生物学和寄生虫学。传染病和寄生虫病的病因基础。泛美医学杂志
- 库利莫尔(2010)。细菌鉴定实用地图集。CRC出版社。
- Falagas,ME,Lourida,P.,Poulikakos,P.,Rafailidis,PI,&Tansarli,GS(2013)。抗生素治疗对碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌的感染:对现有证据的系统评价。抗菌药物和化学疗法,AAC-01222。
- García,P.和Mendoza,A.(2014年)。传统的高分辨率生化测试,用于手动鉴定肠杆菌科。拉丁美洲临床生化学报,48(2),249-254。
- Gragera,BA(2002)。肠细菌感染。医学认可的继续医学教育计划,8(64),3385-3397。
- 格雷罗(PP),桑切斯(Sánchez),FG,萨博里多(Saborido),DG和洛萨诺(IG)洛萨诺(IG)(2014)。肠细菌感染。医学认可的继续医学教育计划,11(55),3276-3282。
- Olivas,E。(2001)。基本微生物实验室手册。运动训练计划。UACJ。
- Tortora,GJ,Funke,BR和Case,CL(2007)。微生物学导论。泛美医学版
- Van Duin,D.,Kaye,KS,Neuner,EA和Bonomo,RA(2013)。耐碳青霉烯的肠杆菌科:治疗和疗效的综述。诊断微生物学和传染病,75(2),115-120。
- WC,温恩(2006)。科尼曼彩色图谱和诊断微生物学教科书。利平科特威廉斯和威尔金斯。