Escherichia coli vi khuẩn đường ruột

Escherichia coli (E.coli) là những vi khuẩn ký sinh, bình thường có ở ruột, nhưng đồng thời cũng là tác nhân gây bệnh khi chúng xâm nhập vào các cơ quan khác như đường niệu, đường máu..., và có một số chủng E. coli có khả năng gây bệnh ỉa chảy như ETEC, EPEC, EIEC...

Đặc điểm sinh vật học

Hình thể

E.coli là trực khuẩn gram âm, di động do có lông quanh thân, một số chủng E.coli có vỏ polysaccharide, không sinh nha bào.

Tính chất nuôi cấy

E.coli là vi khuẩn hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc, phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường, một số có thể phát triển được ở môi trường tổng hợp đơn giản. Nhiệt độ thích hợp 370C, pH thích hợp là 7 - 7,2.

Tính chất sinh vật hóa học

E.coli lên men nhiều loại đường sinh axit và sinh hơi như: Glucose, lactose, ramnose; indol dương tính, đỏ methyl dương tính, VP âm tính, citrat âm tính, urease âm tính, H2S âm tính.

Kháng nguyên của E.coli

E.coli có rất nhiều type huyết thanh mà công thức dựa vào sự xác định kháng nguyên thân O, kháng nguyên vỏ K và kháng nguyên lông H.

Kháng nguyên O: Có khoảng 150 yếu tố khác nhau về mặt huyết thanh.

Kháng nguyên K: Được chia ra thành loại L, A hoặc B tùy theo sức đề kháng đối với nhiệt. Có chừng 100 kháng nguyên K khác nhau.

Kháng nguyên H: Đã xác định được khoảng 50 yếu tố H.

Khả năng gây bệnh cho người

E.coli là thành phần vi khuẩn hiếu khí chủ yếu ở ruột của người bình thường. Sự có mặt của E.coli ở ngoại cảnh và trong thức ăn chứng tỏ có sự nhiễm bẩn do phân. Tuy thế vai trò gây bệnh của nó đã được nói tới từ lâu. E.coli có thể gây nhiễm khuẩn ở nhiều cơ quan trong cơ thể người.

Bệnh tiêu chảy do E.coli

Các E.coli gây bệnh tiêu chảy ở người gồm có:

Enterotoxigenic E.coli (ETEC)

Là loại E.coli sinh độc tố ruột. ETEC là một nguyên nhân quan trọng gây tiêu chảy nặng giống triệu chứng do Vibrio cholerae 01 gây ra ở người. Bệnh tiêu chảy do ETEC xảy ra chủ yếu ở các xứ nhiệt đới và có thể gặp ở các lứa tuổi khác nhau, nhưng đặc biệt ở trẻ nhỏ thường thấy bệnh  cảnh lâm sàng nặng dễ dẫn tới tình trạng kiệt nước và rối loạn điện giải. ETEC còn là một nguyên nhân thường gây tiêu chảy cho khách du lịch từ các nước phát triển sang các nước đang phát triển.

Cơ chế gây bệnh: ETEC vào ruột sẽ gắn vào niêm mạc ruột nhờ các yếu tố bám dính, đồng thời sản sinh ra độc tố ruột tác động lên tế bào niêm mạc ruột gây xuất tiết ra một số lượng lớn một chất dịch đẳng trương với huyết tương. Bệnh nhân nôn, tiêu chảy liên tục, phần lớn có đau nhức bắp cơ, đau bụng và sốt nhẹ.

Có hai loại độc tố ruột đã được nghiên cứu kỹ về tính chất sinh lý, sinh hóa và tính truyền bằng plasmid đó là:

Độc tố ruột LT (Heat-labile toxin).

Độc tố ruột ST (Heat-stable toxin).

Những chủng ETEC có thể sinh ra một hoặc hai loại độc tố ruột tùy thuộc vào plasmid mà chúng mang.

LT loại độc tố ruột bị hủy bởi nhiệt, là một protein gồm 2 tiểu phần A (Active) và B (Binding) có chức năng riêng biệt. Tiểu phần A có hai tiểu đơn vị A1 và A2, tiểu phần B có 5 tiểu đơn vị B1, B2, B3, B4 và B5. Các tiểu đơn vị B có chức năng gắn với thụ thể ganglioside GM1 ở bề mặt tế bào biểu mô ruột và chuẩn bị mở đường cho tiểu phần A mà chủ yếu là A1 xâm nhập vào bên trong tế bào. Tiểu đơn vị A tác động tới vị trí đích ở mặt trong màng bào tương nơi điều hòa enzyme adenylate cyclase. Adenylate cyclase bị hoạt hóa và làm tăng hàm lượng adenosine monophosphate vòng (AMP vòng). Hiện tượng này dẫn tới sự tăng thấm của các điện giải và nước qua màng ruột, gây tiêu chảy cấp và kiệt nước, rối loạn điện giải.

ST, loại độc tố ruột kháng nhiệt, là một phân tử có trọng lượng thấp nhất và không có tính kháng nguyên. Thụ thể dánh cho ST khác với thụ thể LT. Sau khi đã gắn với thụ thể, ST sẽ hoạt hóa guanylate cyclase trong tế bào niêm mạc ruột. Hiện tượng này dẫn tới sự tăng guanosine monophosphate vòng (GMP vòng) và do đó xảy ra tình trạng tăng tiết dịch ở ruột.

Enteropathogenic E.coli (EPEC)

EPEC hiện nay được biết gồm một số type huyết thanh thường gây bệnh tiêu chảy cấp (bệnh viêm dạ dày - ruột) ở trẻ em lứa tuổi nhỏ (trẻ dưới một tuổi), có thể gây thành dịch. Các vụ dịch do EPEC thường hay gặp trong bệnh viện, cơ chế gây bệnh của EPEC chưa được biết rõ. Các EPEC phân lập từ các vụ dịch thường là thuộc các type huyết thanh:

O26  :  B6                   O111  :   B4               O126  :   B16

O55  :  B5                   O119  :   B4               O127  :   B18

O86  :  B7                   O125  :   B15             O128  :   B12

Enteroinvasive E.coli (EIEC)

Là loại E.coli gây bệnh bằng cơ chế xâm nhập tế bào biểu mô niêm mạc ruột, gây tiêu chảy ở người lớn và trẻ em với những triệu chứng bệnh lý giống Shigella: nghĩa là đau bụng quặn, mót rặn, đi tiêu nhiều lần, phân có nhiều mũi nhầy và máu.

Người ta đã chứng minh được rằng khả năng xâm nhập tổ chức ruột của EIEC được chi phối bởi plasmid. EIEC có thể không lên men lactose, không di động và giống Shigella về nhiều mặt kể cả cấu trúc kháng nguyên. Do vậy những vụ dịch tiêu chảy do EIEC gây nên dễ bị lẫn lộn với tiêu chảy do Shigella.

Enteroadherent E.coli (EAEC)

Là loại E.coli bám dính đường ruột gây bệnh do bám vào niêm mạc và làm tổn thương chức năng ruột.

Enterohemorrhagic E.coli (EHEC)

EHEC là một trong những tác nhân gây tiêu chảy có thể dẫn tới viêm đại tràng xuất huyết và hội chứng tan máu - ure huyết. EHEC là những chủng E.coli có khả năng sản xuất một độc tố gây độc tế bào Vero (Verocytotoxin), gọi là VT.

Các nhiễm khuẩn khác do E.coli

E.coli có thể gây nên nhiễm khuẩn đường tiết niệu: sự ứ động nước tiểu do sỏi, thai nghén... tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh nhiễm khuẩn đường tiết niệu dễ xảy ra . Mặt khác, khi thông niệu đạo, người ta có thể gây ra nhiễm khuẩn ngược dòng.

E.coli có thể gây ra nhiễm khuẩn đường sinh dục, nhiễm khuẩn gan mật, viêm màng não ở trẻ còn bú, nhiễm khuẩn huyết ...

Chẩn đoán vi sinh vật

Chủ yếu là chẩn đoán trực tiếp phân lập vi khuẩn từ bệnh phẩm.

Trong bệnh tiêu chảy do E.coli thì cấy phân để phân lập vi khuẩn. Giữa các nhóm E.coli  không thể phân biệt được bằng các thử nghiệm sinh vật hóa học. Đối với EPEC thì xác định type huyết thanh bằng các kháng huyết thanh mẫu. Đối với ETEC thường được xác định bằng các thử nghiệm tìm khả năng sinh độc tố ruột thông thường nhất là tìm độc tố ruột bằng thử nghiệm ELISA. Đối với EIEC cần xác định tính xâm nhập, có thể dùng thử nghiệm Sereny để xác định. Đối với EHEC tìm khả năng sinh verocytotoxin.

Trong nhiễm khuẩn đường tiết niệu thì lấy nước tiểu giữa dòng của bệnh nhân để nuôi cấy. Chỉ nuôi cấy khi nhuộm soi kính hiển vi cặn nước tiểu thấy nhiều bạch cầu đa nhân cùng với vi khuẩn. Cần phải định lượng vi khuẩn trong 1 ml nước tiểu để có thể khẳng định vai trò gây bệnh của vi khuẩn phân lập được ở nước tiểu.

Phòng bệnh và chữa bệnh

Hiện nay chưa có vaccine đặc hiệu. Chủ yếu là phòng bệnh chung mà chủ yếu là tôn trọng các nội quy về vệ sinh.

Qua nhiều công trình nghiên cứu cho thấy một số lớn các chủng E.coli gây bệnh đề kháng các kháng sinh và hiện tượng một chủng vi khuẩn E.coli đề kháng với nhiều loại kháng sinh cũng khá phổ biến. Do vậy nên dựa vào kết quả của kháng sinh đồ để lựa chọn kháng sinh thích hợp trong chữa bệnh.