سندرم های گاستروآنتریت ناشی از اشریشیاکلی

اولین بررسیهای انجام شده بر روی بیماریهای اسهالی ناشی از باکتری اشریشیاکلی در پی اپیدمی که باعث مرگ ومیر حدود 50% مبتلایان شد، بعمل آمد. سویه های گوناگون این باکتری که از نظر بیماری زایی اهمیت دارند معمولا در مدفوع انسان و حیوانات یافت می شوند. بطور کلی این سویه ها پراکندگی وسیعی دارند .

این باکتری ها به عنوان نشانگر و شاخص آلودگی مواد غذایی و آب با مدفوع مورد استفاده قرار می گیرند. سویه های گوناگون اشریشیاکلی را از نظر چگونگی بیماریزایی در هفت گروه طبقه بندی کرده اند.
سویه های آنتروپاتوژنیک معمولا قادر به تولید هیچ آنتروتوکسینی نیستند. به عبارت دیگر هیچکدام از دو نوع آنتروتوکسین را تولید نمی کنند. البته گاهی دیده شده است که برخی از آنها قادر به تولید آنتروتوکسین هستند. بنابراین چگونگی بیماریزایی آنها تقریبا ناشناخته است.بطوریکه برخی از سویه های آنتروپاتوژنیک قادرند سیتوتوکسینی شبیه آنچه که شیگلا دیسانتری ایجاد می کند،تولید نمایند.

سویه های آنتروتوکسی ژنیک قادرند یک و یا هر دو نوع آنتروتوکسین این باکتری را تولید نمایند. این سویه ها همچنین دارای آنتی ژنهای فاکتور کلنیزه کردن هستند. این آنتی ژنها درفیمبری یا پیلی ها قرار گرفته بطوریکه توسط آنها به سلولهای پوششی روده اتصال پیدا می کنند.سویه های آنتروپاتو ژنیک اختیاری گاهی به صورت اسپورادیک قادر به ایجاد اسهال در افراد هستند. باکتریها 80 تا 100 درصد میکروفلور مدفوع مبتلایان را به خود اختصاص داده بودند .
این در حالی است که بطور طبیعی در حدود 1% میکروفلور طبیعی مدفوع را اشریشیاکلی تشکیل می دهد. که بطور طبیعی در روده بزرگ یافت می شود . در صورتیکه انواع بیماریزای این این باکتری ( مگر سویه های عامل کولیت همراه با خونریزی ) علاوه بر افایش چشمگیر آنها ، در روده کوچک تجمع می کنند.

اشریشیا کلی فرصت طلب یا آنترو پاتوژنیک اختیاری
بافت یا اندام مورد تهاجم : بافت ها و اندام های گوناگون
چگونگی بیماریزایی : عفونت های مجاری ادراری ، ذات الریه اولیه بیمارستانی ، مننژیت در نوزادان ، عفونت های زخم ،پریتونیت ، سپتی سمی ، اسهال بطور اسپورادیک
اشریشیا کلی آنتروتوکسیژنیک
بافت یا اندام مورد تهاجم : روده کوچک
چگونگی اتصال : پیلی ، فاکتور کلنیزه کننده
تولید اگزو توکسین : انترو توکسین مقاوم به حرارت و انتروتوکسین حساس به حرارت
چگونگی بیماریزایی : گاستروانتریت ، اسهال در مسافران
اشریشیا کلی آنترواینویسیو
بافت یا اندام مورد تهاجم : روده بزرگ
چگونگی بیماریزایی : بیماری شبیه شیگلوز که در کشور های توسعه یافته دیده میشود. بیماری با واسطه ی پلاسمید ها بوده و موجب تخریب گلبول های قرمز خون میشود.
اشریشیا کلی آنتروپاتوژنیک
بافت یا اندام مورد تهاجم : روده کوچک
چگونگی اتصال : پیلی
چگونگی بیماریزایی: اسهال در نوزادان ، بیماری با واسطه ی پلاسمید ها بوده و موجب تخریب گلبول های قرمز خون میشود.در کل چگونگی بیماریزایی ناشناخته است.

اشریشیا کلی انتروهموراژیک
بافت یا اندام مورد تهاجم : روده بزرگ
چگونگی اتصال : پیلی ،
تولید اگزو توکسین : سمومی شبیه به توکسین های باکتری شیگلا
چگونگی بیماریزایی : کولیت هموراژیک احتمالا به سندرم اوری هموراژیک منجر میگردد.بیماریزایی بواسطه ی باکتریوفاژ های لیزوژن و تولید سیتوتوکسین که مانع از سنتز پروتئین ها در سلول می شود، انجام می پذیرد.

اشریشیا کلی آنتروآگرگیتیو
بافت یا اندام مورد تهاجم : روده کوچک
چگونگی اتصال : پیلی
تولید اگزو توکسین : سم مقاوم به حرارت آنترواگرگتیو
چگونگی بیماریزایی : اسهال نوزادان در کشور های توسعه یافته ، بیماریزایی بواسطه ی پلاسمید های باکتری انجام میگیرد.

اشریشیا کلی اوروپاتوژنیک
بافت یا اندام مورد تهاجم : مجاری ادرار
چگونگی اتصال : پیلی
تولید اگزو توکسین : همولیزین
چگونگی بیماریزایی : عفونت های مجاری ادراری؛ چسبندگی باکتری بواسطه ی گیرنده های ویژه ای که برای همولیزین این باکتری بر روی سلول های اپیتلیال مقانه و بخش فوقانی مجاری ادراری وجود دارد، انجام می پذیرد. بیماری زایی در اثر تخریب سلول ها و آزاد شدن سیتوکین و واکنش های التهابی بوجود می آید.

انتروتوکسین های اشریشیاکلی
همانطور که اشاره شد ، سویه های انتروتوکسی ژنیک باکتری اشریشیاکلی دو نوع سم شامل توکسین حساس به حرارت و توکسین مقاوم به حرارت تولید می کنند.
انتروتوکسین حساس به حرارت این باکتری دارای فعالیت آنزیمی مشابه با سم عامل بیماری وبا یا ویبریوکلرا می باشد،در حالی که انتروتوکسین مقاوم به حرارت باکتری اشریشیاکلی چنین فعالیت آنزیمی ندارد.

مکانیسم اثر انتروتوکسین های اشریشیاکلی
سندرم گاستروآنتریت ناشی از باکتری اشریشیاکلی هنگامی ایجاد می شود که حداقل 10 تا 10 عدد از سلولهای زنده باکتری از طریق لوله گوارش وارد بدن شده ، در روده کوچک تجمع نموده و تولید انتروتوکسین نمایند.
تابلوی کلینیکی این بیماری با اسهال بدون خون و بدون ترشحات مخاطی شروع می شود . اسهال در این بیماری رقیق و آبکی بوده و مشابه اسهال ناشی از عامل بیماری وبا می باشد. انتروتوکسین باکتری اشریشیاکلی موجب افزایش آدنیلات سیکلاز روده ای حاصل می گردد.

مسمومیت غذایی ناشی از باکتری اشریشیاکلی
دوره بیماری مسمومیت غذایی ناشی از باکتری اشریشیاکلی بطور متوسط 2 روز می باشد. نشانه های بیماری شامل : اسهال ، تب و تهوع است . این نشانه ها گاهی همراه با دل پیچه ، دردهای عظلانی شکم ، لرزه ، استفراغ ، دردهای متفرقهو سردرد می باشد.
کولیت همراه با خونریزی ناشی از باکتری اشریشیاکلی
نخستین بار در سال 1982 محققین متوجه شدند که 47 نفر در اثر خوردن سه نوع ساندویچ از رستورانها ی زنجیره ای در کشور آمریکا دچار نوعی کولیت همراه با خونریزی گردیدند. تحقیقات بعدی نشان داد که همه ساندویچ های دارای گوشت گاو بودند. از 43 تن از بیماران که مورد معاینه قرار گرفتند ، همگی دچار اسهال خونی و دردهای شدید شکمی بودند.

عامل بیماری یعنی سرووار باکتری اشریشیاکلی فاقد قدرت تولید LT وST می باشد. همچنین فاقد قدرت تهاجم به سلولها بوده و این موضوع از طریق کشت سلولی قابل بررسی می باشد. این سرووار میتواند در کشت سلولی ورو نوعی سیتوتوکسین تولید نمایدو محل بیماریزایی آن در ناحیه کولون پیش از روده کوچک می باشد .
سرووار 0157:H7 پیش از باکتری های سالمونلا به حرارت حساس است ، ولی توانسته اند آنرا در گوشت گاوکه به مدت 9 ماه در دمای 20 درجه نگهداری شده بود با کمی تغییر در تعداد زنده نگهدارند. این سرووار بطور ضعیفی در درجه حرارت 44 تا 45 قادر به رشد است ولی در 5/45 رشد آن متوقف می گردد، بنابراین در آزمایش تعیین کلی فرمهای مدفوعی مه از این درجه حرارت استفاده می شود ، احتمالا مشخص نخواهد شد .
در آزمایش ماگ این باکتری ها قادر به تولید فراورده های فلورسنس دار نمی باشند. با توجه به میل به کلنیزه شدن این سرووار باکتری اشریشیاکلی در جوجه ، بنظر می رسد که جوجه ممکن است بعنوان میزبان و یا منبع این باکتریها باشد. از سوی دیگر مشاهده شده است که نوعی سیتوتوکسین که توسط این سرووار در اثر لیزوژن شدن آن با یک باکتریوفاژحاصل می گردد.

بیماری اسهال در مسافران
باکتری اشریشیاکلی بعنوان یکی از عوامل ایجاد اسهال حاد در بین مسافرانی که تازه وارد برخی از کشورهای خارج از وطن خود میگردند ، شناخته شده است . در بررسی که بر روی 35 داوطلب که اخیرا وارد نواحی روستایی کشور تایلند شده بودند ، مشخص گردید که در طی 5 هفته اول ورود آنها 57% دچار اسهال و 50% دارای علایم عفونت با سویه های گوناگون باکتری اشریشیاکلی نوع انتروتوکسی ژنیک بودند . همچنین سویه های مختلف از باکتری اشریشیاکلی که فقط LT وST تولید می کردند از بین مسافران گوناگون جدا و گزارش گردیده است .

علاوه بر باکتری اشریشیاکلی که موجب سندرم اسهال در مسافران می گردد، سایر میکروارگانیسم هایی که ممکن است در ایجاد این نوع سندرم نقش داشته باشند عبارتند از : روتاویروسها ، ویروس نورواک ،انتامباهیستو لیتیکا ، یرسینیا انتروکولیتیکا ،ژیاردیا لامبلیا ، کامپیلوباکترژژونی ، شیگلاو احتمالا اثروموناس هیدروفیلا ، کلبسیلانومونیا و آنتروباکترکولواکه ...

آزمایش بررسی گلوکوروینداز در باکتری اشریشیا کلی
از آنجا که تشخیص سریع باکتری های اشریشیا کلی و کلی فرم ها روز به روز اهمیت بیشتری پیدا کرد ، دانشمندان در صدد برآمدند تا با سرعت بیشتری بتوان به تشخیص قطعی این باکتری دسترسی پیدا کرد . یک روش تشخیص سریع این باکتری آزمایش بررسی آنزیم گلوکورونیداز می باشد.

آنزیم بتاگلوکورونیداز توسط 97% سویه های گوناگون باکتری اشریشیا کلی تولید می گردد. البته 50% سالمونلا ها و شیگلاها نیز قادر به تولید این آنزیم می باشد ، در حالیکه بقیه باکتری های گرم منفی نمی توانند این آنزیم را تولید کنند . این آنزیم در حضور سوبسترای 4 متیلو سلیفرن بتا – دی –گلوکورونید تولید یک فراورده نهایی دارای فلور سنس میکند که در زیر میکروسکوپ ویژه فلورسنس قابل دیدن است.

این روش ، سریع و موثر برای تشخیص حضور باکتری اشریشیا کلی در مواد غذایی می باشد. برای اولین بار در سال 1982 فنگ و هارتمن ، سوبسترای ماگ را با محیط کشت آبگوشت لوریل تریپتوز و برخی دیگر از محیط های کشت انتخابی کلی فرم ها مخلوط کرده و محیط ویژه ای را با نام " ماگ – ال تی بی " عرضه کردند. در این محیط کشت بیشتر باکتری ها که از نظر آنزیم گلوکورونیداز مثبت هستند ، ظرف مدت 4 ساعت اولیه واکنش می دهند . در مورد سویه هایی که از نظر تولید این آنزیم ضعیف هستند ، حداکثر به 16 ساعت زمان نیاز است تا بتوان نتیجه آزمایش را قرائت کرد.

نکته مهمی که در این روش مطرح می باشد ، این است که ظهور فراورده های نهایی فلور سنس دار قبل از تولید گاز از لاکتوز رخ می دهد. این روش معمولا در میکرو پلیت های ویژه انجام میگیرد و همزمان آزمایش MPN نیز تعیین می گردد. گرچه تعدادی از سالمونلا ها و شیگلا ها از نظر GUD مثبت هستند ، ممکن است در نتیجه آزمایش دخالت نمایند ، ولی از ارزش این آزمایش نمی کاهند ، زیرا اهمیت این باکتری ها در بیماری زایی انسان از کلی فرم ها بیشتر است. از سوی دیگر برخی از گونه های کورینه باکتریوم ها نیز از نظر تولید این آنزیم مثبت هستند ، ولی به طور طبیعی این باکتری ها در محیط های انتخابی باکتری اشریشیا کلی قادر به رشد نمی باشند.

ون وارت و موبرگ در سال 1984 با استفاده از محیط ماگ – ال تی بی و با به کار گیری روش سه لوله ای آزمایش MPN توانستند تعداد بیشتری از باکتری های اشریشیا کلی را جدا و شناسایی نمایند. این افزایش در تعداد نتایج مثبت به دلیل وجود برخی از سویه های بی هوازی اشریشیا کلی می باشد. در این روش نتیجه منفی کاذب نیز به دست نیامد .
همچنین این محققین برای تعیین MPN باکتری های اشریشیا کلی مواد غذایی دریایی ، سه محیط کشت را همراه با سوبسترای ماگ پیشنهاد دادند. بنابر این با به کارگیری این روش و با استفاده از محیط های انتخابی و سوبسترای ماگ حداکثر می توان ظرف مدت 24 ساعت نسبت به تعیین MPN باکتری اشریشیا کلی اقدام و نتایج را به دست آورد. در حالی که با روش های معمول که برای تعیین MPN این باکتری به کار می روند ، حداقل به 2 تا 4 روز زمان برای خواندن نتیجه آزمایش احتیاج است. از این رو روش ماگ روش سریع و مناسب ارزیابی می شود.
علاوه بر محیط های پیشنهادی ون وارت و موبرگ با استفاده از محیط اولیه آبگوشت لوریل سولفات و سوبسترای ماگ ، محیط جدید " ال اس بی – ماگ " را تهیه و مورد استفاده قرار دادند. به طوری که بهره گیری از این محیط هیچ گونه نتیجه کاذب منفی در بر نداشت و تنها با داشتن 4.8 در صد نتایج کاذب مثبت به نظر محیط مناسبی برای انجام آزمایش باکتری اشریشیا کلی در مواد غذایی دریایی شناخته شد ، هنگامی که از این محیط برای ارزیابی باکتری اشریشیا کلی موجود در صدف تازه دریایی استفاده نمودند.
مشاهده شد که آنزیم گلوکورونیداز موجود در داخل صدف ها با نتایج آزمایش تداخل نشان می دهند و منجر به بروز پاسخ های کاذب مثبت می گردد. این اشکال را با افزودن سوبسترای ماگ به محیط اولیه آبگوشت EC و تهیه محیط جدید " ای سی – ماگ " برطرف نمودند. سروار 0157 : H7 باکتری اشریشیا کلی در این آزمایش فراورده های نهایی دارای فلور سنس تولید نمی کند. بنا بر این حضور این سروار های باکتری اشریشیا کلی در این آزمایش قابل تشخیص نمی باشد.

قابل ذکر است که بر اساس آزمایش ماگ و با استفاده از سوبسترای ویژه ای به نام 4 – متیلو – آلفا – دی – گالاکتوزید توانسته اند گونه های مختلف استرپتوکوک های مدفوعی را از یکدیگر جدا و تفکیک نمایند . اساس روش بکار گرفته شده شامل رنگ آمیزی شده به یک محیط انتخابی رشد استرپتو کوک ها مدفوعی می باشد و با رشد استرپتو کوک ها ی مدفوعی ، نشاسته هیدرو لیز شده و ترکیبات دارای ویژگی فلورسنس در محیط ایجاد می شود . با کمک این روش توانسته اند بطور موفقیت آمیزی 86% استرپتوکوک ها ی مدفوعی را در نمونه های بدست آمده از محیط از یکدیگر مجزا نمایند.